一种控制动车组自动停靠站台的方法与流程

本发明属于动车组技术领域，尤其是涉及一种控制动车组自动停靠站台的方法。

背景技术：

众所周知，目前的动车组，无论是高铁动车组还是普通动车组停靠站台的过程全靠人为操作，无法实现自动停靠，因此停靠的位置不是十分准确，且司机的操作压力大，动车组会消耗更多的时间在站台内，影响运营效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种控制动车组自动停靠站台的方法,该方法可以让动车组自动准确快速地停靠在站台的任意位置，减轻司机的操作负担，节省动车组停靠站台所需时间，提高运营效率。

本发明的目的是这样实现的：

一种控制动车组自动停靠站台的方法，包括以下步骤：

步骤（1）在铁轨上从站台开始端每隔间距l安装一个应答器，直到站台结束位置；

步骤（2）列车控制中心记录经过应答器的数量i；

步骤（3）计算动车组进入站台的距离s，s=l（i-1）；

步骤（4）列车控制中心每隔50ms获取动车组进去站台的速度v；

步骤（5）将速度v和动车组七个不同制动等级下的减速度a7~a1依次带入到动车组制动距离公式sn=0.0386v²/an+0.7v，算出s7~s1，制动控制点为离停车位置距离为sn的点；

步骤（6）设列车的停靠位置离站台开头的距离为st，列车距制动控制点距离为xn，xn=st-s-sn；

步骤（7）利用xn<l求出理论上列车到达制动控制点应该经过的应答器数量i的值，将动车组七个等级的减速度依次带入式xn<l得i7~i1；

步骤（8）将v和i7~i1带入xn=st-s-sn得x7~x1，比较x7~x1求出最小值，计为xm，对应的经过应答器数量im，列车控制中心控制列车在经过第im个应答器时制动，采用第m级制动。

本发明的有益效果是：可以让动车组自动准确快速地停靠在站台的任意位置，减轻司机的操作负担，节省动车组停靠站台所需时间，提高运营效率。

附图说明

图1为本发明的控制停车方法示意图。

具体实施方式

下面结合实例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提供了一种控制动车组自动停靠站台的方法，包括以下步骤：

步骤（1）在铁轨上从站台开始端每隔间距l安装一个应答器，直到站台结束位置；

步骤（2）列车控制中心记录经过应答器的数量i；

步骤（3）计算动车组进入站台的距离s，s=l（i-1）；

步骤（4）列车控制中心每隔50ms获取动车组进去站台的速度v；

步骤（5）将速度v和动车组七个不同制动等级下的减速度a7~a1依次带入到动车组制动距离公式sn=0.0386v²/an+0.7v，算出s7~s1，制动控制点为离停车位置距离为sn的点；

步骤（6）设列车的停靠位置离站台开头的距离为st，列车距制动控制点距离为xn，xn=st-s-sn；

步骤（7）利用xn<l求出理论上列车到达制动控制点应该经过的应答器数量i的值，将动车组七个等级的减速度依次带入式xn<l得i7~i1；

步骤（8）将v和i7~i1带入xn=st-s-sn得x7~x1，比较x7~x1求出最小值，计为xm，对应的经过应答器数量im，列车控制中心控制列车在经过第im个应答器时制动，采用第m级制动。

工作原理：

根据日本川崎重工业株式会社和四方机车车辆公司提供的设计资料，动车组制动方式分为级常用制动和紧急制动。制动减速度特性由三段直线组成：0~70km/h减速度为一常数，70~118km/h和118~200km/h减速度为速度的一次函数。

国家规定动车组列车在进入站台时速度必需小于45km/h，则0~70km/h特性参数如表1所示。

表1200km/h动车组制动减速度特性参数

想实现动车组列车的准确停靠，必须知道动车组列车和站台的相对位置。

列车的控制中心对经过的应答器数量进行计数，设数量为i，已知两个应答器的距离为l，则动车组列车进入站台的距离s为

s=l（i-1）（1）

由于高速动车组的制动时采用计算机综合控制方式，已经没有一般列车制动计算中的列车换算制动率、闸片换算摩擦系数的概念，也不需考虑列车基本阻力和坡道阻力，可以直接用给定的减速度计算制动距离，动车组的制动减速是分段给出的，在每一段都可以认为列车是匀变速运动，故可以运用匀变速运动有关公式求出其制动距离。进站时要求动车组的速度小于45km/h，在制动初速度0<v0<70km/h时，其有效制动距离公式为

se=0.0386(vm²-v0²)/a（2）

式（2）中，se为有效制动距离，a为制动减速度，v0为制动初速度，vm为末速度。

考虑制动时因为机械延迟等原因形成的空走，已知动车组的空走距离公式为sk=v0·tk，tk一般取2.52s，所以

sk=0.7v0（3）

制动距离为sz=se+sk，因为是进站停车，vm=0，故将式（2）和（3）带入sz中得

sz=0.0386v0²/a+0.7v0（4）

动车组列车进入站台时，列车控制中心间隔50ms时间获取一次速度v，要想实现准确停车就必须计算出制动控制点，其计算方法如下：

当列车的速度为，则此时的制动距离为

szn=0.0386v0²/an+0.7v0（5）

式（5）中szn代表七个等级减速度下的制动距离，an代表七个的等级的减速度。

制动控制点为离停车位置距离为szn的点，七个制动等级有七个制动控制点。

假设动车组列车需要停靠的位置距离站台开头的距离为st，则列车距制动控制点的距离xn为

xn=st-s-szn（6）

将式（1）（5）带入式（6）得

xn=st-l(in-1)-0.00386v²/an-0.7v（7）

由于应答器有安装间隔无法测得动车组与站台的连续相对位置，故列车无法准确到达制动控制点再制动，只能当xn<l时开始制动。七个制动等级对应七种制动方案，因此要筛选出最佳制动方案，即找出x7~x1的最小值，方法如下：

利用xn<l求出理论上列车应该经过的应答器数量i的值，在速度为v时，将七个等级的减速度a7~a1依次带入式xn<l得i7~i1。

将v和i7~i1带入式（7）得x7~x1，比较x7~x1求出最小的xm，则在经过第im个应答器时采用第m级制动。

所述的步骤（8），当比较x7~x1求出最小值为x4时，采用四级制动，并在经过第im个应答器时开始制动。