真空管道磁悬浮高速飞车停车防护控制方法

技术领域

本发明涉及列车自动控制技术领域，尤其涉及一种真空管道磁悬浮高速飞车停车防护控制方法。

背景技术

随着列车自动控制(ATC)系统的出现，列车实现了自动防护、自动驾驶、自动监控等功能。其中列车自动驾驶(ATO)系统是ATC系统的重要子系统，主要完成列车车门开关的控制和自动速度调整(包括牵引、制动和停车控制等)，能够实现正线、折返线等的自动控制。能否实现列车安全停车直接影响到整个ATC系统的可靠性。

现有技术中的停车控制方法针对的是列车行驶和停车的环境都处于普通大气压下，乘客下车后便可安全离开。然而真空管道磁悬浮高速飞车的运行和停车环境都是处于真空管道中，停车后需将真空管道中的闸板阀关闭，并进行复压操作，连接接驳廊桥和飞车车门之后，乘客才可以通过接驳廊桥进行安全上下车。若因故障而停车时，乘客需通过逃生门才可安全离开真空管道。现有的技术所提供的方案将无法实现真空管道磁悬浮高速飞车的安全停车。

发明内容

本发明提供了一种真空管道磁悬浮高速飞车停车防护控制方法，能够解决现有技术中的技术问题。

本发明提供了一种真空管道磁悬浮高速飞车停车防护控制方法，其中，该方法包括：

S100，接收停车请求信号；

S102，根据所述停车请求信号判断真空管道中运行的飞车是否为故障原因停车，如果是转至S108，否则转至S104；

S104，根据车站入口速度控制飞车运行，并在飞车进入车站后确定飞车与接驳廊桥的当前距离；

S106，根据所述飞车与接驳廊桥的当前距离实时计算对应的第一制动速度，并控制飞车以所述第一制动速度运行，直至所述第一制动速度处于预定范围内时控制飞车停车；

S108根据故障等级判断是否进行紧急停车，如果是转至S110，否则转至S112；

S110，根据飞车的最大减速度计算飞车的停车位置，转至S116；

S112，确定飞车与最近的闸板阀的当前距离；

S114，根据所述飞车与最近的闸板阀的当前距离计算飞车的停车位置；

S116，判断飞车的停车位置是否影响闸板阀关闭，如果是返回S112，否则转至S118；

S118，判断飞车的停车位置是否处于单管双线处，如果是转至S120，否则转至S126；

S120，确定所述单管双线的管道中距离逃生门最近的停车位置；

S122，确定飞车与所述单管双线处的管道中的停车位置的当前距离；

S124，根据S122中确定的当前距离实时计算对应的第二制动速度，并控制飞车以所述第二制动速度运行，直至所述第二制动速度处于预定范围内时控制飞车停车；

S126，确定所述单管双线外的管道中距离逃生门最近的停车位置；

S128，确定飞车与所述单管双线外的管道中的停车位置的当前距离；

S130，根据S128中确定的当前距离实时计算对应的第三制动速度，并控制飞车以所述第三制动速度运行，直至所述第三制动速度处于预定范围内时控制飞车停车。

优选地，根据车站入口速度控制飞车运行包括：

将所述车站入口速度作为飞车当前运行速度；

根据所述当前运行速度和预定加速度计算控制命令加速度；

根据所述控制命令加速度确定第三制动速度；

控制飞车以所述第三制动速度运行。

优选地，根据故障等级判断是否进行紧急停车包括：

在故障等级大于或等于预定等级的情况下，判断进行紧急停车；

在故障等级小于预定等级的情况下，判断不进行紧急停车。

优选地，根据所述飞车与最近的闸板阀的当前距离计算飞车的停车位置包括：

根据所述飞车与最近的闸板阀的当前距离实时计算对应的第四制动速度；

根据所述第四制动速度计算飞车的停车位置。

优选地，通过车站内的限速信息和飞车预设的限速信息确定所述车站入口速度。

通过上述技术方案，可以根据停车请求信号判断飞车停车原因，进而可以针对故障原因停车和正常行驶进站停车分别进行对应的速度控制，并在速度控制在预定范围(例如，可控范围)内时通过一次制动控制飞车停车，以实现磁悬浮高速飞车在真空管道内的安全停车。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例的一种真空管道磁悬浮高速飞车停车防护控制方法的流程图；

图2示出了根据本发明实施例的一种真空管道磁悬浮高速飞车停车曲线图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出了根据本发明实施例的一种真空管道磁悬浮高速飞车停车防护控制方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种真空管道磁悬浮高速飞车停车防护控制方法，其中，该方法包括：

S100，接收停车请求信号；

其中，停车请求信号包括用于指示停车原因的标识，所述标识包括故障原因停车标识和正常行驶进站停车标识。

S102，根据所述停车请求信号判断真空管道中运行的飞车是否为故障原因停车，如果是转至S108，否则转至S104；

也就是，可以根据停车请求信号中的标识判断运行的飞车是否为故障原因停车。

S104，根据车站入口速度控制飞车运行，并在飞车进入车站后确定飞车与接驳廊桥的当前距离；

S106，根据所述飞车与接驳廊桥的当前距离实时计算对应的第一制动速度，并控制飞车以所述第一制动速度运行，直至所述第一制动速度处于预定范围内时控制飞车停车；

由于飞车处于运行状态，所以飞车与接驳廊桥的当前距离是实时变化的，相应地第一制动速度也就随着当前距离的变化而实时变化(即，可以得到当前距离与第一制动速度的对应关系曲线，也可以称为第一控车曲线)。举例来讲，在飞车进站后，可以根据真空管道中的接驳廊桥位置，对飞车与接驳廊桥的当前距离进行定位，并通过模糊控制算法计算当前距离对应的第一制动速度(推荐制动速度)，进而根据第一制动速度对飞车的当前速度进行调整。由此，在飞车正常行驶进站停车时，通过对飞车施加第一制动速度进行控制，并在飞车的速度控制到预定范围内时通过一次制动控制飞车停车，可以实现高速飞车在真空管道中安全停车在接驳廊桥的位置处。

S108根据故障等级判断是否进行紧急停车，如果是转至S110，否则转至S112；

S110，根据飞车的最大减速度计算飞车的停车位置，转至S116；

换言之，计算以最大减速度行驶的停车位置。

S112，确定飞车与最近的闸板阀的当前距离；

S114，根据所述飞车与最近的闸板阀的当前距离计算飞车的停车位置；

S116，判断飞车的停车位置是否影响闸板阀关闭，如果是返回S112，否则转至S118；

S118，判断飞车的停车位置是否处于单管双线处，如果是转至S120，否则转至S126；

S120，确定所述单管双线的管道中距离逃生门最近的停车位置；

S122，确定飞车与所述单管双线处的管道中的停车位置的当前距离；

S124，根据S122中确定的当前距离实时计算对应的第二制动速度，并控制飞车以所述第二制动速度运行，直至所述第二制动速度处于预定范围内时控制飞车停车；

S126，确定所述单管双线外的管道(即，普通管道)中距离逃生门最近的停车位置；

S128，确定飞车与所述单管双线外的管道中的停车位置的当前距离；

S130，根据S128中确定的当前距离实时计算对应的第三制动速度，并控制飞车以所述第三制动速度运行，直至所述第三制动速度处于预定范围内时控制飞车停车。

当真空管道磁悬浮高速飞车是因故障而需要停车但并不需要紧急停车时，可以根据真空管道中的多个闸板阀位置，对飞车与最近的闸板阀的距离进行定位，并根据当前距离进行速度控制。由此，在飞车故障原因停车时，可以通过对飞车施加第二制动速度或第三制动速度进行控制，并在飞车的速度控制到预定范围内时通过一次制动控制飞车停车，可以实现高速飞车在真空管道中安全停车在逃生门位置处。

通过上述技术方案，可以根据停车请求信号判断飞车停车原因，进而可以针对故障原因停车和正常行驶进站停车分别进行对应的速度控制，并在速度控制在预定范围(例如，可控范围)内时通过一次制动控制飞车停车，以实现磁悬浮高速飞车在真空管道内的安全停车。

根据本发明一种实施例，根据车站入口速度控制飞车运行包括：

将所述车站入口速度作为飞车当前运行速度；

根据所述当前运行速度和预定加速度计算控制命令加速度；

根据所述控制命令加速度确定第三制动速度；

控制飞车以所述第三制动速度运行。

也就是，飞车即将进入车站前，将飞车的当前速度调整为车站入口速度，然后对当前速度进行速度调整，速度调整基于模糊控制算法。其中，模糊算法的输入分别为飞车的当前速度和预定加速度，输出为飞车的控制命令加速度，通过控制命令加速度可以获得此时应采用的速度(即，第三制动速度)，从而可以调整飞车的行驶速度。

根据本发明一种实施例，根据故障等级判断是否进行紧急停车包括：

在故障等级大于或等于预定等级的情况下，判断进行紧急停车；

在故障等级小于预定等级的情况下，判断不进行紧急停车。

由此，可以实现紧急停车与否的判断。

根据本发明一种实施例，根据所述飞车与最近的闸板阀的当前距离计算飞车的停车位置包括：

根据所述飞车与最近的闸板阀的当前距离实时计算对应的第四制动速度；

根据所述第四制动速度计算飞车的停车位置。

由此，可以根据飞车与最近的闸板阀的当前距离计算飞车的停车位置。

根据本发明一种实施例，通过车站内的限速信息和飞车预设的限速信息确定所述车站入口速度。

举例来讲，飞车预设的限速信息可以为飞车预设的自动防护(ATP)防护曲线。

图2示出了根据本发明实施例的一种真空管道磁悬浮高速飞车停车曲线图。

如图2所示，因故障而停车的情况，控车曲线可以是飞车与闸板阀的距离和制动速度(推荐速度)的对应关系曲线。

首先根据故障等级判断是否需要紧急停车，若不需要紧急停车，推荐速度曲线可在区域2中，此时停车点位于真空管道里的单管双线处，不会影响后续飞车的行驶，可以在推荐速度曲线中确定飞车与闸板阀当前距离所对应的推荐速度，进而根据推荐速度确定停车位置。其中，当推荐速度确定后，可以采用模糊控制算法，对飞车的当前速度进行调整，以保证飞车当前速度与推荐速度之间的偏差在误差允许范围内。此外，由于真空管道内的闸板阀的数量为多个，所以飞车可以根据当不同闸板阀的位置多次调整当前速度，保证飞车减速制动力输出平滑稳定，提高飞车的舒适度。

若出现严重故障，需要紧急停车时，按飞车的最大减速度计算飞车停车位置。

之后，可以针对上述的非紧急停车时确定的停车位置或紧急停车时确定的停车位置判断停车位置是否影响闸板阀关闭，若影响闸板阀关闭，重新计算飞车与此闸板阀的距离和推荐速度的对应关系曲线(即重新计算停车位置)，推荐速度曲线可在区域1中，直至不影响闸板阀关闭。接着，可以判断停车位置是否在单管双线上，并根据判断结果控制飞车停车在距离逃生门最近的位置。

在因故障停车的情况下，考虑到乘客应在最短时间内撤离真空管道，所以无论是否需要紧急停车，在获得飞车与闸板阀的距离与推荐速度的对应关系曲线后，都会考虑真空管道中逃生门的位置信息。在真空管道中，选取的推荐速度曲线的停车点应尽可能靠近逃生门，以便乘客能尽快撤离真空管道。

从上述实施例可以看出，本发明可以通过闸板阀、逃生门和接驳廊桥实现距离定位，并不断调整列车的速度，将速度调整到可控的范围内后，再通过一次制动实现停车，从而实现真空管道磁悬浮高速飞车在真空管道内的安全停车。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。