通過動態調整列車制動率實現列車車站停車的方法
2023-12-09 00:39:46
專利名稱：通過動態調整列車制動率實現列車車站停車的方法
通過動態調整列車制動率實現列車車站停車的方法技術領域
本發明屬於軌道交通控制技術領域，尤其涉及一種通過動態調整列車制動率實現列車車站停車的方法。
背景技術：
列車在進入車站之前，會通過控制器輸出制動率給列車制動系統，使列車做減速運動，以保證列車準確停靠在車站的設定位置。但是，由於列車在行駛過程中往往會遇到基本阻力作用和外界環境隨機幹擾，致使列車在控制器輸出的固定制動率下，無法準確停靠在車站的設定位置。考慮到應答器是一種能夠向列車控制車載設備提供可靠的地面固定信息和可變信息的設備，因此可以藉助應答器，實現列車制動率的動態調整。另外，藉助感知器技術，可以使動態調整的列車制動率更加精確。
應答器是一種用於地面向列車傳輸信息的點式設備，分為固定(無源)應答器和可變(有源)應答器。主要用途是向列車控制車載設備提供可靠的地面固定信息和可變信息。應答器是一種能向車載子系統發送報文信息的傳輸設備，既可以傳送固定信息，也可連接軌旁單元傳送可變信息。應答器設備向列控車載設備傳送以下信息
1、線路基本參數如線路坡度、軌道區段等參數；
2、線路速度信息如線路最大允許速度、列車最大允許速度等；
3、臨時限速信息當由於施工等原因引起的對列車運行速度進行限制時，向列車提供臨時限速信息；
4、車站進路信息根據車站接發車進路，向列車提供「線路坡度」、「線路速度」、「軌道區段」、等參數；
5、道岔信息給出前方道岔側向允許列車運行的速度；
6、特殊定位信息如升降弓、進出隧道、鳴笛、列車定位等；
7、其他信息固定的障礙物信息、列車運行目標數據、連結數據等。
無源應答器(組)用於發送固定不變的數據，提供線路固定參數，如線路坡度、線路允許速度、軌道電路參數、連結信息、列車控制等級切換等。
有源應答器用於傳輸可變信息，其必須通過專用的應答器電纜與LEU設備連接， 可以根據LEU設備所發送的報文，變化地向列車傳送應答器報文信息。與LEU(地面電子單元)連接，用於發送來自於LEU的報文，在既有線提速區段，有源應答器設置在車站進站端和出站段，主要發送進路信息和臨時限速信息。
無論是無源應答器還是有源應答器，其工作原理是一樣的。當列車經過地面應答器上方時，應答器接收到列車控制車載設備點式信息接收天線發送的電磁能量後，應答器將能量轉換為工作電源，啟動電子電路工作，把預先存儲或LEU傳送的信息轉為應答器傳輸報文循環發送出去，直至電能消失。
應答器設備可以簡單地理解為一個數據存儲器和發送器，當車載天線激活該應答器時，應答器發送自身存儲的應答器報文或地面電子單元(LEU)傳送的應答器報文。
感知器是由美國學者Rosenblatt在1957年首次提出的作為有導師學習(即有監督學習)的神經網絡模型。單層感知器是指包含一個突觸權值可調的神經元的感知器模型，它的學習算法是Rosenblatt在1958年提出的。感知器是神經網絡用來進行模式識別的一種最簡單模型，屬於前向神經網絡類型，但是僅由單個神經元組成的單層感知器只能用來實現線性可分的兩類模式的識別。單層感知器可將外部輸入分為兩類。當感知器的輸出為+1時，輸入屬於Q1類，當感知器的輸出為-1時，輸入屬於《2類，從而實現兩類目標的識別。
設給定一個增廣的訓練模式集X2,…，，其中每個模式類別已知，它們分屬CO1類禾ρ ω2類。
Stepl 置步數k= 1，令增量P為某正的常數，分別賦給增廣權矢量初值伊(1)的各分量較小的任意值；
乂印2:輸入訓練模式^；
St印3 計算判別函數值戶；
乂印4:調整增廣權矢量，規則是
a)如果e 叫和#U)盡 < 0，則尹U + 1) = w{k) + pxk ；
b)如果i女 E 呌和滻U)之 > O M\w{k + 1) = w{k) - pxk ；
C)如果盡 e ωλ 禾Π w{k)xk >0，或 e 餌和滻< O，則 w{k + 1) = w{k)；
St印5 令k = k+Ι，如果k彡N，返至乂印2 ；如果k > N，檢驗判別函數戶χ對 {式，f2,···,、}是否都能正確分類。若是，結束；若不是，令k = 1，返乂印2 ；
乂印6:如果訓練模式已經符號規範化，即e約已乘以-1(包括增廣分量)，則校正權矢量的規則可統一為
權利要求
1.一種通過動態調整列車制動率實現列車車站停車的方法，其特徵是所述方法包括 步驟1 設定i = 1 ；步驟2 當列車經過第i個應答器時，通過該應答器獲取列車與停車點點之間的距離以及列車車速，計算列車理論制動率，控制列車輸出理論制動率；步驟3 當列車經過第i+Ι個應答器時，通過該應答器獲取列車與停車點之間的距離以及列車車速，計算列車理論制動率以及列車實際制動率，並計算列車調整制動率，控制列車輸出調整制動率；步驟4 判斷列車是否停止，如果列車停止，則執行步驟6 ；否則，執行步驟5 ； 步驟5 令i = i+Ι，返回步驟3 ； 步驟6 結束。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是所述計算列車理論制動率採用公式4；其中，Ai為列車經過第i個應答器時的理論制動率，Vi為列車經過第i個應答器時的車速，Si為列車經過第i個應答器時與停車點之間的距離，V0為列車到達停車點時的速度。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵是所述計算列車實際制動率採用公式a, =；其中， 為列車經過第i+Ι個應答器時的實際制動率，Vi+1為列車經過第i+1個應答器時的車速，Vi為列車經過第i個應答器時的車速，Δ Si為第i個應答器和第i+Ι個應答器之間的距離。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是所述計算列車調整制動率採用公式A'i+1 = Ai+「η (Bi-A' 0 ；其中，A' i+1為列車經過第i+Ι個應答器時的列車調整制動率，A',為列車經過第i個應答器時的列車調整制動率，且A'工=A1, A1為列車經過第1個應答器時的列車理論制動率，Ai+1為列車經過第i+Ι個應答器時的列車理論制動率，為列車經過第 i+Ι個應答器時的列車實際制動率，η為學習係數。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵是所述學習係數η=0.3。
全文摘要
本發明公開了軌道交通控制技術領域中的一種通過動態調整列車制動率實現列車車站停車的方法。該方法利用車站安裝的應答器組提供的精確位置信息及列車當前速度信息作為列車制動系統的輸入；每次經過一個應答器，通過運動學公式計算出理論制動率，並且根據當前列車速度、位置計算出實際制動率；該方法根據理論制動率和實際制動率之間的差值，對下一次的制動率進行動態調整。本發明提出的方法能夠解決由於列車制動系統性能差異和外在環境變化因素帶來的停車不準確問題，增強了列車在車站精確停車的適應性。
文檔編號B61L3/02GK102514591SQ20111044328
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者陳德旺, 陳榮 申請人:北京交通大學