[发明专利]一种控制机车自动挂车的方法及系统

说明书

本发明涉及一种控制机车自动挂车的方法及智能驾驶系统，以及一种计算机可读存储介质。该方法包括：探测待挂车厢车钩到机车车钩的车钩距离；根据所述车钩距离及目标撞击速度制定运行控制曲线，其中，所述目标撞击速度为成功挂车所需的指定速度，所述运行控制曲线包括多个元素，每个元素指示自动挂车过程中一个时刻的控制量；以及根据所述运行控制曲线控制所述机车向所述待挂车厢行驶，使所述机车车钩按所述目标撞击速度撞击所述待挂车厢车钩，以实现所述自动挂车。本发明能够降低司机的劳作强度、提高一次挂车成功率，并提升铁路运营的安全性。

技术领域

本发明涉及机车的智能驾驶控制技术，尤其涉及一种控制机车自动挂车的方法，以及一种用于实施该方法的智能驾驶系统。

背景技术

列车是由机车编组和车厢编组共同组成的成列车组，是最主要的铁路运输形式。在列车运行时，车厢编组用于承载乘客或货物而不产生动力，而是由机车编组提供动力并牵引车厢编组行驶。

在列车运营前，首先需要对机车编组和车厢编组进行挂车作业，利用各编组的车钩来实现编组之间的连接，进而组建列车。然而，目前铁路运输领域主要由司机根据目视距离及个人经验，人工操控机车编组来完成挂车及挂车后的试拉等作业。这种人工控制的挂车方式一方面容易因为车钩的撞击速度过快而发生挂重钩(即撞大响)，其后果轻则将车门弹开或使货物窜出，重则将车厢顶溜甚至挤坏道岔造成严重事故。另一方面，也容易因撞击速度过慢而发生挂不上的问题，需多次调整机车位置才能完成挂车作业。因此，挂车成功与否极度依赖司机的个人经验，很大部分取决于司机对机车车钩与车厢车钩间距离的把握和机车牵引/制动力的大小掌控。

为了减少由人为操作失误引起的挂车失败及事故，本领域亟需一种控制机车自动挂车的技术，用于降低司机的劳作强度、提高一次挂车成功率，并提升铁路运营的安全性。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了减少由人为操作失误引起的挂车失败及事故，本发明提供了一种控制机车自动挂车的方法、一种智能驾驶系统，以及一种计算机可读存储介质，用于降低司机的劳作强度、提高一次挂车成功率，并提升铁路运营的安全性。

本发明提供的上述控制机车自动挂车的方法包括：探测待挂车厢车钩到机车车钩的车钩距离；根据所述车钩距离及目标撞击速度制定运行控制曲线，其中，所述目标撞击速度为成功挂车所需的指定速度，所述运行控制曲线包括多个元素，每个元素指示自动挂车过程中一个时刻的控制量；以及根据所述运行控制曲线控制所述机车向所述待挂车厢行驶，使所述机车车钩按所述目标撞击速度撞击所述待挂车厢车钩，以实现所述自动挂车。

优选地，在本发明的一些实施例中，制定所述运行控制曲线的步骤可以包括：根据所述车钩距离及所述目标撞击速度，制定运行速度曲线及运行距离曲线，其中，所述运行速度曲线的最后一个速度元素为所述目标撞击速度，所述运行距离曲线的最后一个距离元素为零，所述机车按照所述运行速度曲线行驶能满足所述运行距离曲线；以及根据所述运行速度曲线及所述运行距离曲线计算对应的牵引力曲线。

优选地，在本发明的一些实施例中，制定所述运行控制曲线的步骤还可以包括：根据所述运行速度曲线计算对应的加速度曲线；对所述加速度曲线的各加速度元素进行加速度约束判断；以及响应于任意加速度元素超过预设的加速度阈值，对决定该加速度元素的两个速度元素进行调整。

可选地，在本发明的一些实施例中，控制所述机车向所述待挂车厢行驶的步骤可以包括：根据所述牵引力曲线的各牵引力元素控制所述机车行驶，并实时采集所述机车的运行速度及所述待挂车厢车钩到所述机车车钩的车钩距离；以及根据采集的运行速度及车钩距离对所述机车进行速度及距离的双闭环控制，以调整对所述机车的牵引力。