一种重载列车平稳操纵优化系统及方法
【专利摘要】本发明涉及铁路机车领域，公开了一种重载列车平稳操纵优化系统及方法，其可根据列车的运行数据及标准操纵曲线对司机的操纵进行实时的指导提示、或对所述标准操纵曲线进行优化以减小列车冲动。所述方法包括：采集所述列车的运行数据；根据所述运行数据生成所述列车的实际操纵曲线，并将该实际操纵曲线与标准操纵曲线进行比较；以及在所述实际操纵曲线与标准操纵曲线之间的差异超出预定范围的情况下，执行以下操作中的一者或多者：向所述列车的司机展现相应的提示；以及检测所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动，并在该冲动小于所述列车在所述标准操纵曲线下的冲动的情况下，利用所述实际操纵曲线更新所述标准操纵曲线。
【专利说明】
一种重载列车平稳操纵优化系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及铁路机车领域，具体地，涉及一种重载列车平稳操纵优化系统及方法。
【背景技术】
[0002]重载列车的运行是一个复杂的机械系统，在不同线路纵断面运行中，受到不断变化的纵向力和横向力作用，如果列车受力超过机车或车辆的安全强度，便会引发安全隐患。在重载铁路运输生产过程中的行车事故时有发生，而“平稳操纵”则是对重载列车运行的安全性影响最大的因素之一。
[0003]国内外对重载铁路运输的管理已有较多的研究成果，但针对性都比较强，只在某一方面适用于特定的线路条件。每一条铁路线由于其地理位置不同，所经过的自然环境不同，造成其线路纵断面也不尽相同，因此虽然其它铁路前期有重载列车的操纵经验，但其操纵方法并不能完全照搬移植过来。对于如何规范乘务员平稳操纵以最大限度减小列车运行中的冲动;如何分析和解决重载列车的纵向冲动、长大下坡道循环制动等操纵技术难题;如何在实际应用中落实这些规范等问题，目前并没有系统的管理体系和方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种重载列车平稳操纵优化系统及方法，其可根据列车的运行数据及标准操纵曲线对司机的操纵进行实时的指导提示、或对所述标准操纵曲线进行优化以减小列车冲动。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种重载列车平稳操纵优化方法，该方法包括:采集所述列车的运行数据;根据所述运行数据生成所述列车的实际操纵曲线，并将该实际操纵曲线与标准操纵曲线进行比较；以及在所述实际操纵曲线与标准操纵曲线之间的差异超出预定范围的情况下，执行以下操作中的一者或多者:向所述列车的司机展现相应的提示；以及检测所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动，并在该冲动小于所述列车在所述标准操纵曲线下的冲动的情况下，利用所述实际操纵曲线更新所述标准操纵曲线。
[0006]其中，所述标准操纵曲线是通过对重载列车操纵规则归纳整理并量化分解而生成的计算机可识别的标准操纵曲线。
[0007]其中，所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动通过将所述实际操纵曲线输入所述列车的动力学性能仿真系统而被检测的。
[0008]其中，所述提示包含以下一者或多者:语音提示、触觉提示、以及视觉提示。
[0009]相应地，本发明还提供一种重载列车平稳操纵优化系统，该系统包括:采集装置，采集所述列车的运行数据;存储装置，存储有标准操纵曲线；以及控制装置，用于:根据所述运行数据生成所述列车的实际操纵曲线，并将该实际操纵曲线与所述标准操纵曲线进行比较；以及在所述实际操纵曲线与标准操纵曲线之间的差异超出预定范围的情况下，执行以下操作中的一者或多者:控制提示装置向所述列车的司机展现相应的提示；以及检测所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动，并在该冲动小于所述列车在所述标准操纵曲线下的冲动的情况下，利用所述实际操纵曲线更新所述标准操纵曲线。
[0010]其中，所述标准操纵曲线是通过对重载列车操纵规则归纳整理并量化分解而生成的计算机可识别的标准操纵曲线。
[0011]其中，该系统还可包含:动力学性能仿真系统，所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动通过将所述实际操纵曲线输入所述列车的动力学性能仿真系统而被检测的。
[0012]其中，所述提示装置可包含以下一者或多者:语音提示装置、触觉提示装置、以及视觉提示装置。
[0013]通过上述技术方案，可根据列车的运行数据及标准操纵曲线对司机的操纵进行实时的指导提示、或对所述标准操纵曲线进行优化以减小列车冲动。
[0014]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0015]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0016]图1为本发明提供的一种重载列车平稳操纵优化系统的结构示意图；
[0017]图2为本发明提供的重载列车平稳操纵优化方法的流程图；以及
[0018]图3为根据本发明一实施方式的重载列车平稳操纵优化系统的结构示意图。
[0019]附图标记说明
[0020]10 采集装置 20 存储装置[0021 ] 30 控制装置
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0023]图1为本发明提供的一种重载列车平稳操纵优化系统的结构示意图，图2为本发明提供的重载列车平稳操纵方法的流程图。如图1及图2所示，本发明提供了一种重载列车平稳操纵优化系统，该系统包括:采集装置10，采集所述列车的运行数据(例如，公里标、速度、列车管压力、牵引/制动力、信号机状态、车次、司机号等数据)；存储装置20，存储有标准操纵曲线，该标准操纵曲线例如可为通过对重载列车操纵规则(例如，对于具体线路、机车型号及编组情况，根据其自身的自然属性和纵断面情况，并借鉴国内外的研究成果，研究制定的适用于自身特点的操纵方法和相关的操纵技术规范)归纳整理并量化分解而生成的计算机可识别的标准操纵曲线；以及控制装置30，用于:根据所述运行数据生成所述列车的实际操纵曲线(例如，以公里标、信号机位置、车载位置、分相位置等线路信息为横坐标，以牵引/制动力、列车管压力、列车速度等关键参数为纵坐标，绘制实际牵引/制动力、实际列车管压力、实际列车速度的位移曲线)，并将该实际操纵曲线与所述标准操纵曲线进行比较；以及在所述实际操纵曲线与标准操纵曲线之间的差异超出预定范围(例如，当实际公里标到达预定关键操纵点公里标处时，判断列车司机实际给定的牵引/制动力或实际列车管压值，是否与标准操纵曲线中所规定的建议牵引/制动力或建议列车管压值一致或超出预定范围)的情况下，执行以下操作中的一者或多者:控制提示装置(例如可为语音提示装置、触觉提示装置、以及视觉提示装置中的一者或多者)向所述列车的司机展现相应的提示，从而提醒司机在操纵时注意，避免危险情况发生；以及检测所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动，并在该冲动小于所述列车在所述标准操纵曲线下的冲动的情况下，利用所述实际操纵曲线更新所述标准操纵曲线。
[0024]其中，检测所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动可通过对所述列车在所述实际操纵曲线运作下的冲动进行检测而进行，亦可通过将所述实际操纵曲线输入所述列车的动力学性能仿真系统而被检测的。本发明并不限于此，任何可对所述冲动进行检测的方法均适用于此。
[0025]图3为根据本发明一实施方式的重载列车平稳操纵优化系统的结构示意图。如图3所示，该重载列车平稳操纵优化系统包含车载系统、地面分析系统、以及列车冲动检测系统。其中，所述车载系统包含:采集子系统，用于采集列车的运行数据;记录子系统，用于对所述运行数据进行记录;显示子系统，用于显示相应的运行数据以及实际操纵曲线和标准操纵曲线；以及提示子系统，用于对关键操纵进行语音提示，对违规操纵进行报警、指导。所述地面分析系统用于根据所述记录子系统所记录的列车的运行数据，量化分析考核对每趟机车乘务员执行重载列车优化操纵规程进行评价，明确乘务员在列车操纵中存在的问题和不足。其可对每一趟重载列车运行记录进行量化分析，自动识别司机的违规操纵，评价操纵的优劣，统计违规操纵在不同条件下的分布，从而找出重载列车操纵管理的薄弱环节。所述地面分析系统可包含分析子系统、评价子系统以及考核子系统。所述列车冲动检测系统用于检测重载列车平稳操纵运行的动力学性能，根据仿真研究对重载列车优化操纵方案进行验证，以验证实际操纵曲线是否是更优化的操纵曲线。虽然本发明图1所示的采集装置10、存储装置20以及控制装置30布置在图3所示的车载系统、地面分析系统、以及列车冲动检测系统的不同部分，但具体采集装置10、存储装置20以及控制装置30的布置方式并不限于此，任何可实现本发明目的的布置方式皆适用于此。
[0026]通过本申请的技术方案，可在重载列车平稳操纵优化系统运行过程中，通过重载列车平稳操纵系统车载系统的采集子系统实时采集重载列车运行过程中的运行信息，通过记录子系统实时记录重载列车的运行数据，并根据录入的标准操纵曲线对司机进行实时的指导提示，通过地面分析系统的分析子系统对记录数据进行统计分析，不断优化重载列车平稳操纵标准(即，标准操纵曲线)，并通过列车冲动检测系统进行标准验证，达到优化重载列车操纵系统的目的。
[0027]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0028]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0029]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种重载列车平稳操纵优化方法，该方法包括: 采集所述列车的运行数据； 根据所述运行数据生成所述列车的实际操纵曲线，并将该实际操纵曲线与标准操纵曲线进行比较；以及 在所述实际操纵曲线与标准操纵曲线之间的差异超出预定范围的情况下，执行以下操作中的一者或多者: 向所述列车的司机展现相应的提示；以及 检测所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动，并在该冲动小于所述列车在所述标准操纵曲线下的冲动的情况下，利用所述实际操纵曲线更新所述标准操纵曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准操纵曲线是通过对重载列车操纵规则归纳整理并量化分解而生成的计算机可识别的标准操纵曲线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动通过将所述实际操纵曲线输入所述列车的动力学性能仿真系统而被检测的。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提示包含以下一者或多者:语音提示、触觉提示、以及视觉提示。5.一种重载列车平稳操纵优化系统，该系统包括: 采集装置，采集所述列车的运行数据； 存储装置，存储有标准操纵曲线；以及 控制装置，用于: 根据所述运行数据生成所述列车的实际操纵曲线，并将该实际操纵曲线与所述标准操纵曲线进行比较；以及 在所述实际操纵曲线与标准操纵曲线之间的差异超出预定范围的情况下，执行以下操作中的一者或多者: 控制提示装置向所述列车的司机展现相应的提示；以及 检测所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动，并在该冲动小于所述列车在所述标准操纵曲线下的冲动的情况下，利用所述实际操纵曲线更新所述标准操纵曲线。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述标准操纵曲线是通过对重载列车操纵规则归纳整理并量化分解而生成的计算机可识别的标准操纵曲线。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统还包含: 动力学性能仿真系统，所述列车在所述实际操纵曲线下的冲动通过将所述实际操纵曲线输入所述列车的动力学性能仿真系统而被检测的。8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述提示装置包含以下一者或多者:语音提示装置、触觉提示装置、以及视觉提示装置。
【文档编号】B61L27/00GK105835913SQ201610216628
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】陈海滨, 王建华, 李德胜, 何占元, 王剑飞, 何强, 刘英战, 张树珍, 李月亮, 孙志丹
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 朔黄铁路发展有限责任公司, 成都畅通机车车辆技术开发有限公司