技术领域
[0001] 本
发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种进站列车微调对位运行的控制方法及系统。
背景技术
[0002] 列车在进站时存在停不准的现象，在有人驾驶列车时，司机可以采取向前
滑行或退行来使列车精准停车。而全自动驾驶列车在进站之时也存在停车不准现象，针对这种现象，在无人驾驶技术中加入了列车微调对位技术。
[0003] 列车微调对位技术是指当列车出现停车不准时，列车转入微调对位模式，车辆根据微调对位指令以及方向指令，控制列车完成微调对位式调整对位。列车根据距离MA终点的距离，由车辆控制每次微调对位式调整的距离。
[0004] 由于列车受客流量影响，载重无法确定，地面的摩擦因数受天气影响，导致列车在微调对位时容易出现微调对位距离太近导致多次微调对位，也有可能微调对位距离过大出现再次欠标或过标现象，这时需要人工救援才可以实现对标停车，偏离了全自动驾驶的初衷。
[0005] 另外，列车微调对位时
加速度过大也容易导致乘客倾倒受伤，从而降低列车的舒适度；这些都会降低乘客对于全自动驾驶技术的信任度，也会对全自动驾驶技术的使用、推广造成负面影响。
发明内容
[0006] 针对
现有技术中的
缺陷，本发明提供一种进站列车微调对位运行的控制方法及系统，实现了对列车微调对位的控制及防护，防止微调对位时可能再次出现的未到标定停车点或已过标定停车点的现象，保证列车在微调对位时能够平稳微调对位，实现了进站列车的正确且可 靠的微调对位。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
[0008] 一方面，本发明提供了一种进站列车微调对位运行的控制方法，包括：
[0009] 在检测到进入站台后的列车的实际停车点与其行驶方向的标定停车点之间的距离小于预设的标准对位距离时，控制所述列车进入微调对位模式；
[0010] 周期性采集列车信息，并获取所述列车的标准微调距离及防护距离；
[0011] 根据所述标准微调距离控制所述列车进行微调对位运行，并在微调对位运行距离超过所述防护距离时，控制所述列车进行紧急
制动，以及在微调对位运行速度超出防护速度时，控制所述列车进行紧急制动，同时控制所述列车在同方向上微调时的微调次数；
[0012] 在列车的实际停车点到达所述标定停车点的标定范围内或列车微调对位的次数已到达微调次数上限时，控制所述列车切出所述微调对位模式。
[0013] 进一步的，所述周期性采集列车信息，并获取所述列车的标准微调距离及防护距离，包括：
[0014] 周期性采集列车信息，其中，所述列车信息包括加速度、速度、方向信息、列车行驶方向上的车头的当前
位置；
[0015] 根据所述标准对位距离、及采集到的列车车头及车尾当前的位置，获取所述列车的标准微调距离；
[0016] 根据列车
驾驶室的车窗距离，获取所述列车微调对位的防护距离，其中，所述车窗距离为列车驾驶室的车窗与列车车头之间的距离。
[0017] 进一步的，所述根据所述标准微调距离控制所述列车进行微调对位运行，包括：
[0018] 若当前列车的实际停车点未到达所述标定停车点，则根据所述标准微调距离，控制所述列车向行驶方向微调对位运行，并在列车的微 调对位运行距离超出所述防护距离时，控制所述列车进行紧急制动；
[0019] 若当前列车的实际停车点已超过所述标定停车点，则根据所述标准微调距离，控制所述列车向行驶反方向微调对位运行；并在列车的微调对位运行距离超出所述防护距离时，控制所述列车进行紧急制动。
[0020] 进一步的，所述根据所述标准微调距离控制所述列车进行微调对位运行，还包括：
[0021] 在列车微调对位运行时，若检测到列车微调对位运行的距离超过单次微调对位距离，则控制所述列车进行紧急制动。
[0022] 进一步的，所述控制所述列车向行驶反方向微调对位运行，之后还包括：
[0023] 若列车的计
轴距离大于列车
车身长度及预设参数，且列车的微调对位运行距离为到达所述防护距离，则控制所述列车继续向行驶反方向微调对位运行，其中，所述预设参数为预设的列车的惰行加制动的距离。
[0024] 进一步的，所述在微调对位运行速度超出防护速度时，控制所述列车进行紧急制动，包括：
[0025] 根据列车的最大允许
牵引力及最大坡度值，获取牵引参考值；
[0026] 在微调对位运行中的列车的实际运行速度大于或等于牵引
切除值、且未超过预设的防护标准速度时，切除所述列车牵引，其中，所述牵引切除值为所述防护标准速度与牵引参考值的差；
[0027] 在微调对位运行中的列车的实际运行速度超出所述防护速度时，控制所述列车进行紧急制动。
[0028] 进一步的，所述在微调对位运行速度超出防护速度时，控制所述列车进行紧急制动，包括：
[0029] 在微调对位运行中的列车的实际运行加速度大于预设的防护加速度时，控制所述列车进行紧急制动。
[0030] 另一方面，本发明还提供一种进站列车微调对位运行的控制系统，包括：
[0031] 微调对位模式进入模
块，用于在检测到进入站台后的列车的实际停车点与其行驶方向的标定停车点之间的距离小于预设的标准对位距离时，控制所述列车进入微调对位模式；
[0032] 列车信息采集模块，用于周期性采集列车信息，并获取所述列车的标准微调距离及防护距离；
[0033] 微调对位运行模块，用于根据所述标准微调距离控制所述列车进行微调对位运行，并在微调对位运行距离超过所述防护距离时，控制所述列车进行紧急制动，以及在微调对位运行速度超出防护速度时，控制所述列车进行紧急制动，同时控制所述列车在同方向上微调时的微调次数；
[0034] 微调对位模式切出模块，用于在列车的实际停车点到达所述标定停车点的标定范围内或列车微调对位的次数已到达微调次数上限时，控制所述列车切出所述微调对位模式。
[0035] 进一步的，所述列车信息采集模块包括：
[0036] 采集单元，用于周期性采集列车信息，其中，所述列车信息包括加速度、速度、方向信息、列车行驶方向上的车头的当前位置；
[0037] 标准微调距离获取单元，用于采集根据所述标准对位距离、及采集到的列车车头及车尾当前的位置，获取所述列车的标准微调距离；
[0038] 防护距离获取单元，用于根据列车驾驶室的车窗距离，获取所述列车微调对位的防护距离，其中，所述车窗距离为列车驾驶室的车窗与列车车头之间的距离。
[0039] 进一步的，所述微调对位运行模块包括：
[0040] 列车正向微调对位运行单元，用于在当前列车的实际停车点未到达所述标定停车点时，根据所述标准微调距离，控制所述列车向行驶方向微调对位运行，并在列车的微调对位运行距离超出所述防护距离时，控制所述列车进行紧急制动；
[0041] 列车反向微调对位运行单元，用于在当前列车的实际停车点已超过所述标定停车点时，根据所述标准微调距离，控制所述列车向行驶 反方向微调对位运行；并在列车的微调对位运行距离超出所述防护距离时，控制所述列车进行紧急制动；
[0042] 标准速度防护运行单元，用于根据列车的最大允许牵引力及最大坡度值，获取牵引参考值；在微调对位运行中的列车的实际运行速度大于或等于牵引切除值、且未超过预设的防护标准速度时，切除所述列车牵引，其中，所述牵引切除值为所述防护标准速度与牵引参考值的差；以及在微调对位运行中的列车的实际运行速度超出所述防护速度时，控制所述列车进行紧急制动；
[0043] 加速度防护运行单元，用于在微调对位运行中的列车的实际运行加速度大于预设的防护加速度时，控制所述列车进行紧急制动。
[0044] 由上述技术方案可知，本发明所述的一种进站列车微调对位运行的控制方法及系统，通过安全等级更高的ATP添加限制条件来防护ATO的输出，防止微调未到标定停车点或已过标定停车点，减少微调对位次数，保证了列车的正常对位，提高了微调对位对标的准确性，在一定程度上可以提高列车在微调对位对标时的乘客舒适性；ATP单独周期性采集车辆的速度、加速度、方向信息对ATO进行防护。ATO收到的速度、加速度、方向等信息是由ATP处理后转发到ATO的，所以，ATO收到的信息比ATP晚一个周期，ATP在微调对位时对数据的处理比ATO早，使ATP的防护更及时、更准确；本发明提出的防护措施本身简单有效，可以根据具体车辆信息配置使用方便，易于开发维护。
附图说明
[0045] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046] 图1是本发明的一种进站列车微调对位运行的控制方法的流程示意图；
[0047] 图2是本发明的控制方法中步骤200的流程示意图；
[0048] 图3是本发明的控制方法中步骤300的流程示意图；
[0049] 图4是本发明的具体应用实例的流程示意图；
[0050] 图5是本发明的具体应用实例的微调对位距离防护示意图；
[0051] 图6是本发明的具体应用实例的微调对位允许防护示意图；
[0052] 图7是本发明的具体应用实例的动态测试微调对位防护示意图；
[0053] 图8是本发明的一种进站列车微调对位运行的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0054] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055] 本发明实施例一提供了一种进站列车微调对位运行的控制方法。参见图1，该控制方法具体包括如下步骤：
[0056] 步骤100：在检测到进入站台后的列车的实际停车点与其行驶方向的标定停车点之间的距离小于预设的标准对位距离时，控制列车进入微调对位模式。
[0057] 在本步骤中，ATO(Automatic Train Operation自动列车运行装置)控制列车运行进站，并在列车进入站台后检测其是否已准确对标停车，若检测到列车的实际停车点与其行驶方向的标定停车点之间的距离小于预设的标准对位距离时，则ATO判定列车出现欠标或过标的情况控制列车进入微调对位模式，后续ATO控制列车根据下述步骤200及300 进行微调对位运行，同时ATP(列车自动保护系统Automatic Train Protection)根据下述步骤200及300在微调对位运行时对运行过程进行防护；其中，标准对位距离根据实际情况设置，可以在5m左右。
[0058] 步骤200：周期性采集列车信息，并获取列车的标准微调距离及防护距离。
[0059] 在本步骤中，ATP通过自身的采集系统，周期性采集列车当前的运行速度、加速度、方向信息、列车各处位置等信息，获取列车的标准微调距离及防护距离，其中，防护距离为已过标定停车点的距离与当前停车点的停车窗的宽度距离的总和。
[0060] 步骤300：根据标准微调距离控制列车进行微调对位运行，并在微调对位运行距离超过防护距离时，控制列车进行紧急制动，以及在微调对位运行速度超出防护速度时，控制列车进行紧急制动，同时控制列车在同方向上微调时的微调次数。
[0061] 在本步骤中，通过安全性级别更高级别的ATP来防护ATO控制列车进行微调对位运行，通过计算对列车微调对位运行的距离、方向、加速度、速度及同方向微调对位次数进行防护的方式来防止微调对位时再次出现未到达标定停车点或已过标定停车点的现象，保证列车在微调对位时能够平稳微调对位，实现正确对位。
[0062] 步骤400：在列车的实际停车点到达所述标定停车点的标定范围内或列车微调对位的次数已到达微调次数上限时，控制列车切出微调对位模式。
[0063] 在本步骤中，ATO列车在微调次数上限内，若已停在了标定停车点，或停在了标定停车点的标定范围内，则ATP视为列车已完成微调对位，控制列车切出微调对位模式；或者列车未停在标定停车点或停在了标定停车点的标定范围外，但微调对位的次数已到达微调次数上限时，则ATP也控制列车切出微调对位模式；当列车进站欠标或过标未超过5米(m)时，车载VOBC处于微调对位状态，自动调整对标。当列车执行微调对位对标时，向前可以多次动作，如果一旦向后，则不 能再向前。向后可以多次动作，如果一旦向前，则不能再允许向后；
信号系统保证微调对位次数不超过3次。如果3次微调对位后还没有停准，应提示退出微调对位模式，需要人工救援。
[0064] 从上述描述可知，通过安全等级更高的ATP添加限制条件来防护ATO的输出，防止微调未到达标定停车点或已过标定停车点，减少微调对位次数，保证了列车的正常对位，提高了微调对位对标的准确性，在一定程度上可以提高列车在微调对位对标时的乘客舒适性。
[0065] 在一种可选实施方式中，提供了上述控制方法中步骤200的一种具体实施方式。参见图2，该步骤200具体包括如下步骤：
[0066] 步骤201：周期性采集列车信息，其中，列车信息包括加速度、速度、方向信息、列车行驶方向上的车头的当前位置。
[0067] 步骤202：根据标准对位距离、及采集到的列车车头及车尾当前的位置，获取列车的标准微调距离。
[0068] 步骤203：根据列车驾驶室车窗的宽度，获取列车微调对位的防护距离，其中，车窗距离为列车驾驶室的车窗与列车车头之间的距离。
[0069] 从上述描述可知，步骤202及步骤203的顺序不限于上述顺序，可同时进行或者更改先后顺序；其中，ATP单独周期性采集车辆的速度、加速度、方向信息对ATO进行防护。ATO收到的速度、加速度、方向等信息是由ATP处理后转发到ATO的，所以，ATO收到的信息比ATP晚一个周期，ATP在微调对位时对数据的处理比ATO早，使ATP的防护更及时、更准确。
[0070] 在一种可选实施方式中，提供了上述控制方法中步骤300的一种具体实施方式。参见图3，该步骤300具体包括如下步骤：
[0071] 步骤301：若当前列车的实际停车点未到达标定停车点，则根据标准微调距离，控制列车向行驶方向微调对位运行，并在列车的微调对位运行距离超出防护距离时，控制列车进行紧急制动。
[0072] 步骤302：若当前列车的实际停车点已超过标定停车点，则根据标准微调距离，控制列车向行驶反方向微调对位运行；并在列车的微 调对位运行距离超出防护距离时，控制列车进行紧急制动。
[0073] 在本步骤中，在控制列车向行驶反方向微调对位运行之后还具体包括下述内容：若列车的计轴距离大于列车车身长度及预设参数，且列车的微调对位运行距离为到达防护距离，则控制列车继续向行驶反方向微调对位运行，其中，预设参数为预设的列车的惰行加制动的距离；在列车微调对位运行时，若检测到列车微调对位运行的距离超过单次微调对位距离，则控制所述列车进行紧急制动，其中，单次微调对位距离根据实际情况设置，可以设为120cm，而微调对位防护速度可设置为5kmph。
[0074] 步骤303：在微调对位运行速度超出防护速度时，控制所述列车进行紧急制动，同时控制所述列车在同方向上微调时的微调次数。
[0075] 在本步骤中，微调对位运行速度可以为列车实际运行速度或加速度；当微调对位运行速度为列车实际运行速度时，则步骤303中的具体内容如下：
[0076] 步骤303-a：根据列车的最大允许牵引力及最大坡度值，获取牵引参考值。
[0077] 步骤303-b：在微调对位运行中的列车的实际运行速度大于或等于牵引切除值、且未超过预设的防护标准速度时，切除列车牵引，其中，牵引切除值为防护标准速度与牵引参考值的差。
[0078] 步骤303-c：在微调对位运行中的列车的实际运行速度超出防护速度时，控制列车进行紧急制动。
[0079] 当微调对位运行速度为列车加速度时，则步骤303中的具体内容如下：
[0080] 在微调对位运行中的列车的实际运行加速度大于预设的防护加速度时，控制列车进行紧急制动。
[0081] 上述步骤300中的各步骤的实现顺序均不限于上述顺序，实际操作中，根据实际情况随时变换实现顺序，图3中也仅以一种情况进行举例。
[0082] 从上述描述可知，通过安全性级别更高级别的ATP来防护ATO微调对位。ATP通过自身采集系统，周期性采集速度、加速度、方向信息，通过计算对ATO微调对位的距离、方向、加速度、速度、同方向微调对位次数进行防护的方式来防止微调对位时再次出现未到达标定停车点或已过标定停车点的现象，保证列车在微调对位时能够平稳微调对位，实现正确对位。
[0083] 为更进一步的说明本方法，本发明还提供了上述控制方法的一种具体应用实例。参见图4，该具体应用实例具体包括如下内容：
[0084] ATO驾驶列车进站，检测是否准确对标停车，如果出现欠标或过标，ATO负责微调对位，ATP对ATO微调对位进行防护。
[0085] ATP检查车头距离MA终点的距离(向后微调对位时为车尾至MA起点的距离)满足规定条件时，允许微调对位。ATP周期性采集列车加速度、速度、方向信息，通过计算加速度大小、速度大小，用于监督列车微调对位状态下的加速度大小，速度大小，当加速度或速度大于规定值时实施紧急制动，并对同方向微调对位次数进行防护。
[0086] 1、微调对位距离防护
[0087] 参见图5，列车行驶过标，列车向后微调对位对标,即,在图5中向右微调对位。列车微调对位对标时，当微调对位距离大于X+δX时，紧急制动，其中δX根据当前停车点的停车窗获取，微调对位距离是指：停车过标距离，图中X＝L；微调对位防护距离是指：X+δx，δx为停车窗的大小。
[0088] 2、微调对位速度防护
[0089] 微调对位对标时，当速度大于等于V-δV时，切除牵引。δV(典型值为2kmph)的取值根据最大允许牵引力和最大坡度计算，保证不会超过V；当速度大于等于V时，紧急制动，其中V为配置参数(典型值为5kmph)。
[0090] 3、微调对位加速度防护
[0091] 微调对位对标时，当加速度大于a时，紧急制动，其中a为配置 参数(建议大于ATO微调对位值的105％)。
[0092] 4、微调对位允许防护
[0093] 参见图6，列车微调对位过标，向后微调对位对标,即,在图6中向右微调对位。列车微调对位对标时，ATP进行向后微调对位条件判断，若进站计轴至停车点距离即S1>列车长度+SEB且过标未超过5m则允许向后微调对位，否则不允许进行向后微调对位，其中SEB为配置参数，计算方法为在最高微调对位限速V(配置参数)的情况下，惰行加制动的距离；当列车反向微调对位时，车头在停车窗右边沿紧急制动，故S1(如图所示)>SEB+STrain Length则允许微调对位。
[0094] 5、动态测试微调对位防护
[0095] 参见图7，信号系统判断微调对位距离大于120cm则施加紧急制动，微调对位防护速度为5kmph。
[0096] 另外，列车微调对位停车防护方案在北京地
铁燕房线的正线试验中，达到了理想的防护效果。
[0097] 从上述描述可知，本应
用例通过安全等级更高的ATP添加限制条件来防护ATO的输出，防止微调未到标定停车点或已过标定停车点，减少微调对位次数，保证了列车的正常对位，提高了微调对位对标的准确性，在一定程度上可以提高列车在微调对位对标时的乘客舒适性。
[0098] 为更进一步的说明本方案，本发明还提供了一种进站列车微调对位运行的控制系统的一种具体实施方式。参见图8，该控制系统具体包括如下内容：
[0099] 微调对位模式进入模块10，用于在检测到进入站台后的列车的实际停车点与其行驶方向的标定停车点之间的距离小于预设的标准对位距离时，控制列车进入微调对位模式。
[0100] 列车信息采集模块20，用于周期性采集列车信息，并获取列车的标准微调距离及防护距离。
[0101] 该列车信息采集模块20中还具体设有如下内容：
[0102] 采集单元，用于周期性采集列车信息，其中，列车信息包括加速 度、速度、方向信息、列车行驶方向上的车头的当前位置。
[0103] 标准微调距离获取单元，用于采集根据标准对位距离、及采集到的列车车头及车尾当前的位置，获取列车的标准微调距离。
[0104] 防护距离获取单元，用于根据标准微调距离及车窗距离，获取列车微调对位的防护距离，其中，车窗距离为列车驾驶室的车窗与列车车头之间的距离。
[0105] 微调对位运行模块30，用于根据标准微调距离控制列车进行微调对位运行，并在微调对位运行距离超过防护距离时，控制列车进行紧急制动，以及在微调对位运行速度超出防护速度时，控制列车进行紧急制动，同时控制列车在同方向上微调时的微调次数。
[0106] 该微调对位运行模块30中还具体设有如下内容：
[0107] 列车正向微调对位运行单元，用于在当前列车的实际停车点未到达标定停车点时，根据标准微调距离，控制列车向行驶方向微调对位运行，并在列车的微调对位运行距离超出防护距离时，控制列车进行紧急制动。
[0108] 列车反向微调对位运行单元，用于在当前列车的实际停车点已超过标定停车点时，根据标准微调距离，控制列车向行驶反方向微调对位运行；并在列车的微调对位运行距离超出防护距离时，控制列车进行紧急制动。
[0109] 标准速度防护运行单元，用于根据列车的最大允许牵引力及最大坡度值，获取牵引参考值；在微调对位运行中的列车的实际运行速度大于或等于牵引切除值、且未超过预设的防护标准速度时，切除列车牵引，其中，牵引切除值为防护标准速度与牵引参考值的差；以及在微调对位运行中的列车的实际运行速度超出防护速度时，控制列车进行紧急制动。
[0110] 加速度防护运行单元，用于在微调对位运行中的列车的实际运行加速度大于预设的防护加速度时，控制列车进行紧急制动。
[0111] 微调对位模式切出模块40，用于在列车的实际停车点到达标定停 车点的标定范围内时，控制列车切出微调对位模式。
[0112] 从上述描述可知，本发明提出的控制及防护措施本身简单有效，可以根据具体车辆信息配置使用方便，易于开发维护。
[0113] 以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
