本發(fā)明涉及列車運行控制系統(tǒng)領域，具體涉及cbtc系統(tǒng)中ato子系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和車輛參數(shù)的確定。

背景技術：

列車自動運行系統(tǒng)(automatictrainoperation，簡稱ato系統(tǒng))，其主要功能是利用車載及地面信息對列車運行進行自動控制，實現(xiàn)列車自動駕駛并保持在最佳運行狀態(tài)，完成定時、定點停車、自動開關門控制等功能，可以降低司機的勞動強度，并最大限度地節(jié)約能源。隨著我國軌道交通事業(yè)的發(fā)展，ato在城市軌道交通、城際軌道交通信號系統(tǒng)等領域大量運用，其重要程度日漸凸顯，特別是對其系統(tǒng)安全性、可靠性和可用性提出了更高的要求。

在目前城市軌道交通cbtc(communicationbasedtraincontrol，基于通信的列車控制)系統(tǒng)中，為了達到精確控車的目的，ato子系統(tǒng)的設計實現(xiàn)需要了解車輛控制相關的參數(shù)，如制動響應延時、最大牽引制動力等。目前，大部分參數(shù)均由車輛生產(chǎn)廠商方面直接提供。然而，由車輛生產(chǎn)廠商方面直接提供的參數(shù)有時并不一定準確或者不夠準確，不能反映列車的實際情況。因此，往往需要在廠商提供的參數(shù)的基礎上根據(jù)現(xiàn)場調試參數(shù)進行修正，然而，這又帶來了調試過程時間長、效率低等缺點。另外，隨著列車的運營，列車性能也會發(fā)生改變。由于無法實時監(jiān)測列車參數(shù)的變化，性能的下降很有可能需要再次調試從而保證ato運行的精確性。

因此，需要一種新的、高效的確定用于ato系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)、車輛參數(shù)的方法。

技術實現(xiàn)要素：

提供本發(fā)明內容以便以簡化形式介紹將在以下具體實施方式中進一步描述的一些概念。本發(fā)明內容并非旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于現(xiàn)場捕獲的ato列車參數(shù)確定方法，該方法能夠基于現(xiàn)場測試的參數(shù)確定來準確獲得控車所需的全部列車參數(shù)。并且在后續(xù)正式運營中，可隨時進行列車參數(shù)的調整，以保證ato子系統(tǒng)控車的精確性。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種基于現(xiàn)場捕獲的確定列車參數(shù)的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括：

列車；

列車自動運行控制系統(tǒng)；以及

測試系統(tǒng)，其中所述測試系統(tǒng)被配置成：

對所述列車進行場景測試；

捕獲所述列車的實際測試數(shù)據(jù)；以及

基于所述實際測試數(shù)據(jù)來確定所述列車的參數(shù)，以供所述列車自動運行控制系統(tǒng)控制所述列車的自動運行。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了基于現(xiàn)場捕獲的確定列車參數(shù)的方法，其中所述方法包括：

對列車進行場景測試；

捕獲所述列車的實際測試數(shù)據(jù)；以及

基于所述實際測試數(shù)據(jù)來確定所述列車的參數(shù)。

通過閱讀下面的詳細描述并參考相關聯(lián)的附圖，這些及其他特點和優(yōu)點將變得顯而易見。應該理解，前面的概括說明和下面的詳細描述只是說明性的，不會對所要求保護的各方面形成限制。

附圖說明

為了能詳細地理解本發(fā)明的上述特征所用的方式，可以參照各實施例來對以上簡要概述的內容進行更具體的描述，其中一些方面在附圖中示出。然而應該注意，附圖僅示出了本發(fā)明的某些典型方面，故不應被認為限定其范圍，因為該描述可以允許有其它等同有效的方面。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的ato功能現(xiàn)場測試系統(tǒng)的架構圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的ato功能現(xiàn)場測試的流程圖。

圖3是示出列車在由制動變?yōu)闋恳龝r的延時的示意圖。

圖4是示出列車由牽引變?yōu)橹苿訒r的延時的示意圖。

圖5是示出不同速度下的牽引、制動性能的示意圖。

圖6是示出制動施加列車響應的延時的示意圖。

圖7是示出制動緩解列車響應的延時的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本發(fā)明，本發(fā)明的特點將在以下的具體描述中得到進一步的顯現(xiàn)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的ato功能現(xiàn)場測試系統(tǒng)的架構圖。如圖1中所示，整個ato功能現(xiàn)場測試系統(tǒng)包括ato控制系統(tǒng)、列車、以及測試系統(tǒng)。其中，ato控制系統(tǒng)和列車可以以及參數(shù)確定模是現(xiàn)有技術中已知的或其他任何合適的ato控制系統(tǒng)和列車。測試系統(tǒng)可進一步包括場景運行模塊、測試模塊、以及參數(shù)確定模塊。場景運行模塊根據(jù)不同測試參數(shù)的特定測試場景生成與測試場景相關的控制信息，即列車運行曲線。這些與測試場景相關的控制信息被提供給測試模塊。測試模塊接收來自場景運行模塊的控制信息，并根據(jù)該控制信息生成列車控制命令，以按照場景測試需求測試對應參數(shù)。所生成的列車控制命令被發(fā)送給列車，并由列車完成測試動作。同時，相應的測試參數(shù)被發(fā)送給參數(shù)確定模塊。參數(shù)確定模塊基于來自測試模塊的測試參數(shù)以及采集到的列車的實際的反饋信息來計算相應的列車參數(shù)，并將所計算出的列車參數(shù)作為實際確定的列車參數(shù)提供給ato控制系統(tǒng)。測試系統(tǒng)中的各模塊的運行過程和細節(jié)將結合附圖3－7進行描述。本領域技術人員可以理解，場景運行模塊、測試模塊、以及參數(shù)確定模塊可以軟件、硬件或軟件與硬件結合的方式實現(xiàn)，并且這些模塊既可被實現(xiàn)為分開的模塊，也可被實現(xiàn)為集成的模塊，或者各模塊任意組合。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的ato功能現(xiàn)場測試的流程圖。該流程可根據(jù)不同的列車性能參數(shù)而設計不同的特定場景，并依據(jù)特定場景來控制列車運行，同時采集列車反饋數(shù)據(jù)，從而確定相應列車參數(shù)。以下將描述具體的測試流程。

首先，在步驟201，導入場景數(shù)據(jù)，并根據(jù)導入的場景數(shù)據(jù)生成與場景相關的控制信息。作為一個實施例，可由圖1中的場景運行模塊來根據(jù)導入的測試場景生成控制信息。另外，在生成控制信息的過程中，場景運行模塊還需考慮相關的線路數(shù)據(jù)，例如限速信息、線路坡道等。導入的場景數(shù)據(jù)可以是例如描述測試場景、測試方案和具體的測試參數(shù)的場景文件。場景運行模塊對場景文件進行分析，并結合線路數(shù)據(jù)，得出測試方案信息。根據(jù)測試場景的不同，測試的參數(shù)可包括制動施加延時、制動緩解延時、列車制動性能等各種列車參數(shù)。以下給出了一些示例性的測試場景：

測試場景1

模式轉換延時測試：測試牽引/制動模式變換時，對牽引或制動命令的響應延時。

測試方案：

(a)施加80％牽引力至列車達到預設速度后，發(fā)送制動命令，施加80％的制動力，測試實際列車由牽引狀態(tài)轉換為制動狀態(tài)并達到預計制動力的時間；

(b)列車以恒定速度運行，施加80％制動力至列車達到預設速度后，發(fā)送牽引命令，施加80％的牽引力，測試實際列車由制動狀態(tài)轉換為牽引狀態(tài)并達到預計制動力的時間。

測試參數(shù)：列車在由制動變?yōu)闋恳龝r的延時、列車由牽引變?yōu)橹苿訒r的延時。

圖3是示出列車在由制動變?yōu)闋恳龝r的延時的示意圖。圖4是示出列車由牽引變?yōu)橹苿訒r的延時的示意圖。

測試場景2

不同速度下的牽引/制動性能：根據(jù)當前速度的不同確定其對應速度下的牽引制動性能。

測試方案：

(a)施加100％全牽引，記錄列車不同速度下10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h、70km/h、80km/h的牽引力響應的反饋；

(b)列車達到最高允許限速后施加對大制動力直至停車，記錄不同速度下的制動力響應的反饋。

測試參數(shù)：不同速度下的牽引/制動性能。

圖5是示出不同速度下的牽引/制動性能的示意圖。

測試場景3

制動緩解以及制動施加的響應時間：根據(jù)制動命令的改變測試其響應時間。

測試方案：

(a)控制列車加速至測試速度后控制列車以該速度允許運行，施加80％制動力；

(b)測試施加制動命令后，列車時間響應制動命令時間以及達到預期制動時間，以及列車制動至測試速度后施加緩解制動命令后，測試列車實際緩解制動時間。

測試參數(shù)：制動施加以及緩解命令與實際列車響應的延時。

圖6是示出制動施加列車響應的延時的示意圖。圖7是示出制動緩解列車響應的延時的示意圖。

測試場景4

動力制動與摩擦制動的轉換：在從動力制動到摩擦制動轉換過程中，確定制動反應的延時和特性。

測試方案：列車以最大加速度加速至最大允許速度后，以恒定的制動命令進行減速。

測試參數(shù)：由動力制動到摩擦制動轉換時的延時以及制動力的變換。

測試場景5

一般速度控制過程：測試啟動、加速、恒速運行、惰行和速度轉換、減速和接近停車點、站臺精確停車下的列車性能

測試方案：列車由一固定站臺發(fā)車，控制列車啟動、加速至允許速度，惰行以及減速并在相應停車點停車。

測試參數(shù)：列車啟動延時、啟動牽引力、精確停車誤差、勻速運行制動牽引轉換延時。

本領域技術人員可以理解，以上的測試場景都是示例性的。本發(fā)明的測試系統(tǒng)可根據(jù)任意參數(shù)性能輸入對應場景測試文件進行單獨測試。

現(xiàn)在回到圖2，在對導入的場景進行了分析、處理之后，在步驟202，根據(jù)控制信息生成列車控制命令，以供列車執(zhí)行相應的測試動作。例如，圖1中場景運行模塊將控制信息發(fā)送給測試模塊，測試模塊根據(jù)測試場景以及其對應的測試參數(shù)生成控制指令。其中，根據(jù)場景運行模塊生成的包括諸如線路限速、停車點距離、運行曲線之類的控制信息，測試模塊相應地計算牽引控制命令，并發(fā)送給列車，從而控制列車按照測試場景需求運行。如在測試制動施加響應延時時，可根據(jù)測試場景需求控制列車達到規(guī)定速度后保持列車惰行，之后施加制動命令。具體的列車控制命令是本領域技術人員已知的，在此不再具體描述。

在步驟203，在向列車發(fā)出控制命令后，測試系統(tǒng)可監(jiān)視并采集列車響應于控制命令作出的測試動作所得到的實際測試數(shù)據(jù)。例如，如在測試制動施加響應延時時，圖1中的參數(shù)確定模塊可實時監(jiān)測列車反饋數(shù)據(jù)，并記錄實際列車響應時間以及達到預期制動力時間。同時，測試參數(shù)可被發(fā)送給參數(shù)確定模塊。

在步驟204，基于得到的實際測試數(shù)據(jù)來確定列車參數(shù)。例如，圖1中的參數(shù)確定模塊可根據(jù)測試模塊提供的測試參數(shù)確定相應算法、并根據(jù)所采集的列車實際運行獲得的數(shù)據(jù)來確定被測參數(shù)。不同的被測參數(shù)可對應于相應的算法。例如，如果當前測試制動延時，則測試模塊生成列車控制命令后告知參數(shù)確定模塊當前測試為制動延時，參數(shù)模塊就會調用測試制動延時的算法進行運算。計算結果被發(fā)送給ato系統(tǒng)。作為一些其他的示例測試場景，如果測試列車速度，參數(shù)確定模塊可直接采集當前列車反饋速度即可。當測試制動牽引性能時，則參數(shù)確定模塊將考慮列車載重、列車實際加速度、列車功率、以及速度等來進行相應計算。測試時間時，則需要根據(jù)測試模塊提供的命令時間和列車反饋的時間進行計算。作為又一示例，在制動命令響應延時測試場景中，參數(shù)確定模塊根據(jù)測試模塊發(fā)送的制動命令施加時間、列車制動響應時間、達到預期制動力時間來計算列車的制動命令響應延時。如圖6所示，該延時分為兩個階段，可分為響應延時以及增漲延時。其中：

t響應延時＝t列車制動命令響應時間-t列車制動命令施加時間；

t增漲延時＝t達到預期制動力時間-t列車制動命令響應時間；

t總響應延時＝t響應延時+t增長延時；

其中，響應延時為命令傳輸?shù)纫?，而增漲延時則是由列車的制動沖擊率限制引起。經(jīng)計算的出的響應延時、增漲延時以及總響應延時都被確定作為實際的列車參數(shù)，并被發(fā)送給ato系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術中的確定用于ato的參數(shù)的方案相比，本發(fā)明所提供的ato參數(shù)確定方法至少具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明提供了一套完整的列車參數(shù)性能測試方法和系統(tǒng)，并且其為依據(jù)列車實際運行狀態(tài)而進行的測試，使其測試獲得的列車參數(shù)最大限度接近實際運行參數(shù)，而非依據(jù)仿真系統(tǒng)，從而提高ato控車精度。

2、根據(jù)不同性能的測試可以任意組合測試場景以滿足測試需求。隨著列車長時間運行后性能的下降，可對列車重新進行測試并調整相應參數(shù)，以確保ato自動控制的精確、高效。

3、本發(fā)明可實現(xiàn)為列車現(xiàn)有安裝設備基礎上的純軟件系統(tǒng)，不需要其他輔助設備如萬用表、示波器等，使得測試更容易實施。

以上所已經(jīng)描述的內容包括所要求保護主題的各方面的示例。當然，出于描繪所要求保護主題的目的而描述每一個可以想到的組件或方法的組合是不可能的，但本領域內的普通技術人員應該認識到，所要求保護主題的許多進一步的組合和排列都是可能的。從而，所公開的主題旨在涵蓋落入所附權利要求書的精神和范圍內的所有這樣的變更、修改和變化。