基于多车协作的列车能耗控制方法与流程

1.本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及列车控制技术。


背景技术：

2.城市轨道交通cbtc系统中，在ato的控车算法中考虑节能的话，一般做法都是从两个角度出发：1、在时间足够的前提下，尽量增加惰行运行状态的时长；2、有效利用线路坡度，减少牵引制动的变化。
3.在地铁车辆运行过程中，牵引是一个耗电的过程，而制动是个馈电的过程。在传统cbtc地铁运行过程中，一个电网区域内的车的动作不可预期，因为每一辆车都是独立的，不知道其他车的运行状态。当大部分车辆都在牵引时，将直接耗电；当列车都在制动时，由于电网饱和，馈电又会被白白浪费掉，这就带来了电能上的损耗。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于多车协作的列车能耗控制方法，协调列车间的牵引和制动，实现节能控制。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.基于多车协作的列车能耗控制方法，包括如下步骤：
7.制动资源生成：当列车a计划在n秒后进入制动状态或者当前处于制动状态时，向同一oc控区的其他列车广播自己当前可利用的制动资源；
8.制动资源申请：当同一oc控区内的列车b按照计划需要牵引加速时，如果发现列车a持有可利用的制动资源，列车b向列车a发起制动资源申请；
9.制动资源反馈：列车a在制动资源未被占用时向列车b反馈制动资源已申请成功；
10.制动资源利用：当列车b收到列车a发出的制动资源已申请成功的反馈之后，开始牵引加速。
11.进一步的，当同一oc控区内有两列以上列车向列车a发起制动资源申请时，列车a按照报文处理先后，如果先处理列车b的报文，则将自己的制动资源标记为已被列车b占用，不再对外广播自己有可利用的制动资源，同时列车a反馈列车b，表示制动资源已申请成功；之后处理列车c的制动资源申请时，直接向列车c反馈制动资源申请失败。
12.进一步的，当列车c收到列车a反馈申请失败的信息后，将重新向同一oc控区内其他拥有可以利用的制动资源的列车发起资源申请；当列车c未在同一oc控区内发现有可利用的制动资源或未申请成功，则等待设定时间后，直接开始牵引加速。
13.本发明采用的技术方案，基于车车之间通信的特点，当前车辆可获取线路上或一定区域内其他车辆的牵引制动状态，从而调整当前车辆的控制策略，以利用同控区内制动馈电，来抵消牵引耗能，达到节能效果。
14.因此，具有如下有益效果：
15.1、基于现有的设备和信号间的接口，即可完成节能提升，无需额外的对外接口变
更。
16.2、利用车车通信的特点，最大程度利用同一控区内的馈电以达到节能效果。
17.3、利用资源占用的方式，避免两列车同时利用一份制动能源牵引加速，减弱节能效果。
18.本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
19.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
20.图1为基于多车协作的列车能耗控制方法信息交互过程示意图。
具体实施方式
21.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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
22.如图1所示，本发明提供了一种基于多车协作的列车能耗控制方法，是基于车车之间有通信的特点，当前车辆可获取线路上或一定区域内其他车辆的牵引制动状态，从而调整当前车辆的控制策略，以达到节能效果。由于是基于现有的设备和信号间的接口，即可完成节能提升，无需额外的对外接口变更。
23.具体包括如下步骤：
24.制动资源生成：当列车a计划在n秒后进入制动状态或者当前处于制动状态时，向同一oc控区的其他列车广播自己当前可利用的制动资源；
25.制动资源申请：当同一oc控区内的列车b按照计划需要牵引加速时，如果发现列车a持有可利用的制动资源，列车b向列车a发起制动资源申请；
26.制动资源反馈：列车a在制动资源未被占用时向列车b反馈制动资源已申请成功；
27.制动资源利用：当列车b收到列车a发出的制动资源已申请成功的反馈之后，开始牵引加速。
28.进一步的，同一控区内除了列车a和列车b，还具有其他列车，例如列车c。当有两辆车(列车b、列车c)按照计划需要牵引加速时，首先判断当前所在同oc控区内其他车辆的运行状态，判断是否有可以利用的制动资源。此时若同时发现列车a持有可以利用的制动资源，列车b和列车c遂都向列车a发起制动资源申请；
29.列车a收到列车b和列车c的制动资源申请后，按照报文处理先后，假设先处理列车b的报文，则将自己的制动资源标记为已被列车b占用，不再对外广播自己有可利用的制动资源，同时列车a反馈列车b，表示制动资源已申请成功；之后处理列车c的制动资源申请时，因为自己的制动资源已经被列车b占用，已没有可以利用的制动资源，所以直接向列车c反馈制动资源申请失败。
30.当列车b收到列车a的制动资源已申请成功的反馈之后，直接开始牵引加速；
31.当列车c收到列车a反馈申请失败的信息后，将重新向同oc控区内其他拥有可以利用的制动资源的列车发起资源申请；当列车c未在同oc控区内发现有可利用的制动资源或未申请成功，则等待一定时间(可配置)后，则也将直接开始牵引加速。
32.本发明一方面可以利用同控区内列车的制动馈电，来抵消牵引耗能，达到节能效果。另一方面，利用资源占用的方式，避免两列车同时利用一份制动能源牵引加速，减弱节能效果。
33.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。


技术特征：
1.基于多车协作的列车能耗控制方法，其特征在于，包括如下步骤：制动资源生成：当列车a计划在n秒后进入制动状态或者当前处于制动状态时，向同一oc控区的其他列车广播自己当前可利用的制动资源；制动资源申请：当同一oc控区内的列车b按照计划需要牵引加速时，如果发现列车a持有可利用的制动资源，列车b向列车a发起制动资源申请；制动资源反馈：列车a在制动资源未被占用时向列车b反馈制动资源已申请成功；制动资源利用：当列车b收到列车a发出的制动资源已申请成功的反馈之后，开始牵引加速。2.根据权利要求1所述的基于多车协作的列车能耗控制方法，其特征在于：当同一oc控区内有两列以上列车向列车a发起制动资源申请时，列车a按照报文处理先后，如果先处理列车b的报文，则将自己的制动资源标记为已被列车b占用，不再对外广播自己有可利用的制动资源，同时列车a反馈列车b，表示制动资源已申请成功；之后处理列车c的制动资源申请时，直接向列车c反馈制动资源申请失败。3.根据权利要求2所述的基于多车协作的列车能耗控制方法，其特征在于：当列车c收到列车a反馈申请失败的信息后，将重新向同一oc控区内其他拥有可以利用的制动资源的列车发起资源申请；当列车c未在同一oc控区内发现有可利用的制动资源或未申请成功，则等待设定时间后，直接开始牵引加速。

技术总结
本发明公开了一种基于多车协作的列车能耗控制方法，包括如下步骤：制动资源生成：当列车A计划在N秒后进入制动状态或者当前处于制动状态时，向同一OC控区的其他列车广播自己当前可利用的制动资源；制动资源申请：当同一OC控区内的列车B按照计划需要牵引加速时，如果发现列车A持有可利用的制动资源，列车B向列车A发起制动资源申请；制动资源反馈：列车A在制动资源未被占用时向列车B反馈制动资源已申请成功；制动资源利用：当列车B收到列车A发出的制动资源已申请成功的反馈之后，开始牵引加速。本发明利用车车通信的特点，最大程度利用同一控区内的馈电以达到节能效果。同一控区内的馈电以达到节能效果。同一控区内的馈电以达到节能效果。


技术研发人员：吴苏娇 林宏泉 王厦 边劲飞
受保护的技术使用者：浙江众合科技股份有限公司
技术研发日：2022.04.02
技术公布日：2022/7/29