[发明专利]重载列车自动驾驶节能控制方法及装置

说明书

本发明提供的重载列车自动驾驶节能控制方法及装置，通过对获得的列车信息和线路信息进行预处理，以得到处理后的数据；在满足车辆正常运行的约束条件下，对所述处理后的数据进行计算，以得到规划曲线集合；然后根据能耗评价函数计算规划曲线集合中每一条规划曲线的能耗；并根据每条规划曲线的能耗从所述规划曲线集合中确定一条满足节能运行的目标曲线；根据所述目标曲线对重载列车进行控制。通过上述设置，有效地满足了重载列车的节能需求，降低了运输成本。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种重载列车自动驾驶节能控制方法及装置。

背景技术

重载铁路运输是在20世纪70～80年代崛起的一项国际铁路运输新技术，目前已经成为国际铁路货运技术发展的重要方向。我国铁路重载技术已经走在了世界的前列，目前每列重载列车牵引质量已经覆盖几千吨至几万吨。在运输行业中，重载列车运输已经成为不可或缺的主要运输方式之一。这主要得益于重载运输在大宗物资运输中具有运量大、全天候等得天独厚的优势。

但是，根据研究表明，列车系统已经成为了电网能耗的大户之一。在重载列车行驶过程中，由于不同的工况对应的行驶要求是不同的，耗能也可能随着不同的行驶要求而不同。于是，通过自动驾驶控制方法降低列车能耗，节省成本是铁路运输行业未来发展的必然要解决的问题。

发明内容

针对背景技术中提出的问题，本发明提供了一种重载列车自动驾驶节能控制方法及装置，该发明通过从能耗评价函数对规划曲线集合进行筛选，确定出一条满足列车正常运行的节能的目标曲线，并根据该曲线对重载列车进行控制，从而有效地减少了能耗，降低了运输成本。

为实现上述目的，本发明实施例的第一方面，提供了一种重载列车自动驾驶节能控制方法，包括：

对获得的列车信息和线路信息进行预处理，以得到处理后的数据；

在满足车辆正常运行的约束条件下，对所述处理后的数据进行计算，以得到规划曲线集合；

根据能耗评价函数计算所述规划曲线集合中每一条规划曲线的能耗；

根据每条规划曲线的能耗从所述规划曲线集合中确定一条满足节能运行的目标曲线，并根据所述目标曲线对重载列车进行控制。

可选的，所述方法还包括：

获取实时列车信息和实时线路信息，判断所述实时列车信息和实时线路信息是否与所述目标曲线中对应位置处的列车信息和线路信息对应匹配，若不匹配，则根据所述实时列车信息和实时线路信息获得实时目标曲线，并根据所述实时目标曲线，对所述重载列车进行实时控制。

可选的，对所述处理后的数据进行计算，以得到规划曲线集合的步骤，包括：

获得能力系数λ，根据所述能力系数得到实际使用的电机总功率，其中，P为单台电机功率，N为电机台数，m为车辆载重；

在一个预设线路范围内，根据所述实际使用的电机总功率和列车模型，为该预设线路范围内的每个位置点分配不同的控制参数值；

针对每一个位置点上的不同控制参数值，采用预设计算方法计算出多条满足所述约束条件的规划曲线，以得到规划曲线集合。

可选的，根据能耗评价函数计算所述规划曲线集合中每一条规划曲线的能耗的步骤包括：

针对所述规划曲线集合中的每条规划曲线，采用能耗公式或者计算每条规划曲线的能耗，其中，F_i是第i个位置点的作用力、Δs_i是力作用下的位移；v_i是第i个位置点的速度、Δt_i是速度v_i作用的时间。

可选的，根据每条规划曲线的能耗从所述规划曲线集合中确定一条满足节能运行的目标曲线的步骤包括：