CN112977537A - 一种车速控制方法、装置及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种车速控制方法，包括获取目标车辆的历史实际运行速度，以及所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息；利用预设车速控制模型对所述当前行驶速度和所述规定运行信息进行处理，获得目标速度；控制所述目标车辆按照所述目标速度运行；该车速控制方法可以实现更为准确的车辆速度控制，提高交通运行的准点率。本申请还公开了一种车速控制装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种车速控制方法、装置及相关设备
技术领域
本申请涉及交通运行控制技术领域，特别涉及一种车速控制方法，还涉及一种车速控制装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
城市道路交通、高铁线路等运行时都会根据运营需求提前编制运营图，车辆的区间运行速度、站台停站时间等都跟运营图密切相关，运营图中会明确规定车辆从A站出发的时刻，到达B站的时刻，从B站出发的时刻，到达C站的时刻等。然而，实际运营时，在车辆运行过程中由于各种干扰因素(如站台作业超时、区间设备故障等)的存在会影响车辆在区间运行及站台作业，导致车辆实际到/停站时刻与运行图规划的到/停站时刻有差异(晚点或早点)。
传统的车辆速度等级调整主要包括：首先，控制中心设备(ATS，Automatic TrainSupervision)根据当前时刻、车辆距离下一站的距离、车辆当前速度等级，估算车辆到站时刻；进一步，若ATS估算的车辆到站时刻早于运营图规划的到站时刻，则下发低于车辆当前运行速度等级的速度等级给车辆作为参考速度；若ATS估算的车辆到站时刻晚于运营图规划的到站时刻，则下发高于车辆当前运行速度等级的速度等级给车辆作为参考速度；最后，车辆根据变化的参考速度调整车辆速度。
但是，由于调整的车辆速度等级为固定的离散值，一般只设有5个速度等级，因此，对于车辆区间赶点的效果有限；并且，车辆运行控制***仅以ATS下发的允许运行速度等级为参考速度，未能根据运行时间、离站距离实时动态地计算用以保证车辆准点到站的参考速度，导致车辆的实际运行情况与运营图具有较大偏差。
因此，如何实现更为准确的车辆速度控制，提高交通运行的准点率是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种车速控制方法，该车速控制方法可以实现更为准确的车辆速度控制，提高交通运行的准点率；本申请的另一目的是提供一种车速控制装置、设备以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。
第一方面，本申请提供了一种车速控制方法，包括：
获取目标车辆的历史实际运行速度，以及所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息；
利用预设车速控制模型对所述当前行驶速度和所述规定运行信息进行处理，获得目标速度；
控制所述目标车辆按照所述目标速度运行。
优选的，所述规定运行信息包括所述运行区间的规定速度等级Vll、区间运行距离s以及区间运行时间t；则所述预设车速控制模型为：
VRef＝Vllmax-ΔV；
Figure BDA0003005456700000021
Figure BDA0003005456700000022
其中，Vllmax为所述目标车辆的最大速度等级，Vreal为所述历史实际运行速度，VRef为所述目标速度。
优选的，获取所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息，包括：
接收控制中心下发的运行图信息；
根据所述运行图信息确定所述运行区间的规定运行信息。
优选的，所述车速控制方法还包括：
当所述目标速度超出所述最大速度等级时，控制所述目标车辆按照所述最大速度等级运行。
第二方面，本申请还公开了一种车速控制装置，包括：
信息获取模块，用于获取目标车辆的历史实际运行速度，以及所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息；
模型处理模块，用于利用预设车速控制模型对所述当前行驶速度和所述规定运行信息进行处理，获得目标速度；
车速控制模块，用于控制所述目标车辆按照所述目标速度运行。
优选的，所述信息获取模块具体用于接收控制中心下发的运行图信息；根据所述运行图信息确定所述运行区间的规定运行信息。
优选的，所述车速控制装置还包括：
最大车速控制模块，用于当所述目标速度超出所述最大速度等级时，控制所述目标车辆按照所述最大速度等级运行。
第三方面，本申请还公开了一种车速控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种车速控制方法的步骤。
第四方面，本申请还公开了一种车辆，包括如上所述的车速控制设备。
第五方面，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种车速控制方法的步骤。
本申请所提供的一种车速控制方法，包括获取目标车辆的历史实际运行速度，以及所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息；利用预设车速控制模型对所述当前行驶速度和所述规定运行信息进行处理，获得目标速度；控制所述目标车辆按照所述目标速度运行。
可见，本申请所提供的车速控制方法，可以根据目标车辆所在运行区间的规定运行信息，利用预先创建的车速控制模型实现车辆运行速度的实时规划，相较于传统的简单划分运行速度等级的方式，该实现方式相当于可以根据运行时间的条件产生连续的参考速度簇，因而可以实现更为精确的站间运行时间调整，保证车辆可以准时到站，有效的提高了交通运行的准点率，进一步提升了交通服务质量。
本申请所提供的一种车速控制装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请所提供的一种车速控制方法的流程示意图；
图2为本申请所提供的一种车辆在AB区间内的运行图；
图3为本申请所提供的另一种车辆在AB区间内的运行图；
图4为本申请所提供的一种车速控制***的结构示意图；
图5为本申请所提供的一种车速控制装置的结构示意图；
图6为本申请所提供的一种车速控制设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种车速控制方法，该车速控制方法可以实现更为准确的车辆速度控制，提高交通运行的准点率；本申请的另一核心是提供一种车速控制装置、设备以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请所提供的一种车速控制方法的流程示意图，该车速控制方法可包括：
S101：获取目标车辆的历史实际运行速度，以及目标车辆所在运行区间的规定运行信息；
本步骤旨在实现车辆相关信息的获取，该车辆相关信息具体可以包括目标车辆的历史实际运行速度，以及该目标车辆所在运行区间的规定运行信息。其中，目标车辆即为需要进行车速控制的车辆，历史实际运行速度基于目标车辆的历史运行数据获得，运行区间则是指目标车辆目前所处的运行区间，如车站A与车站B之间的运行区间，运行区间的规定运行信息则为该运行区间内为各类车辆预先规定的各类行驶信息，包括但不限于区间运行距离(两站点之间的距离)、区间运行时间(车辆在运行区间内的规定运行时间)、各类速度等级(安全速度等级、最大速度等级等)。
可以理解的是，在目标车辆的行驶过程中，上述各类信息的获取为实时获取，以便实现车辆速度的实时控制，进而保证目标车辆可以准时到达目标站点。当然，各类信息的获取方法并不影响本技术方案的实施，本申请对此不做限定。
作为一种优选实施例，获取目标车辆所在运行区间的规定运行信息，可以包括：接收控制中心下发的运行图信息；根据运行图信息确定运行区间的规定运行信息。
本优选实施例提供了一种具体的规定运行信息的获取方法，即基于控制中心的运行图实现。具体而言，城市轨道交通、高铁线路等运行时都会根据运营需求提前编制运营图，列车的区间运行速度、站台停站时间等都跟运营图密切相关，换而言之，运行图中包括有各类运行区间的规定运行信息，因此，可以根据运行图信息确定目标车辆所在运行区间的规定运行信息。其中，运行图可以从控制中心获取，该控制中心即为交通控制中心。
S102：利用预设车速控制模型对当前行驶速度和规定运行信息进行处理，获得目标速度；
本步骤旨在实现目标速度的获取，基于预设车速控制模型实现。其中，预设车速控制模型为预先创建的用于实现车辆速度控制的模型，该模型可以通过对目标车辆的当前行驶速度以及其在当前运行区间内的规定运行信息进行计算，获得可以使得目标车辆准时到站的目标速度，由此，控制目标车辆按照该目标速度运行即可实现目标车辆的准时到站。
作为一种优选实施例，上述规定运行信息可以包括运行区间的规定速度等级Vll、区间运行距离s以及区间运行时间t；则上述预设车速控制模型可以为：
VRef＝Vllmax-ΔV；
Figure BDA0003005456700000051
Figure BDA0003005456700000052
其中，Vllmax为目标车辆的最大速度等级，Vreal为历史实际运行速度，VRef为目标速度。
本优选实施例提供了一种具体的预设车速控制模型，由此，通过将基于S101所获得的各类数据信息输入至该预设车速控制模型，即可实现目标速度的获取。
S103：控制目标车辆按照目标速度运行。
本步骤旨在实现目标车辆的车速控制，在基于预设车速控制模型计算获得目标速度后，即可将其下发至车辆牵引***，由车辆牵引***控制车辆按照目标速度运行，由此，实现目标车辆的车速控制。
作为一种优选实施例，该车速控制方法还可以包括：当目标速度超出最大速度等级时，控制目标车辆按照最大速度等级运行。
为有效保证车辆的安全运行，可以对目标速度进行实时监控，以避免其实际运行速度超出目标车辆的最大速度等级，因此，当计算获得的目标速度超出该目标车辆的最大速度等级时，即可控制目标车辆按照该最大速度等级运行，以有效避免安全事故的发生，保证车辆行驶安全。
可见，本申请所提供的车速控制方法，可以根据目标车辆所在运行区间的规定运行信息，利用预先创建的车速控制模型实现车辆运行速度的实时规划，相较于传统的简单划分运行速度等级的方式，该实现方式相当于可以根据运行时间的条件产生连续的参考速度簇，因而可以实现更为精确的站间运行时间调整，保证车辆可以准时到站，有效的提高了交通运行的准点率，进一步提升了交通服务质量。
本申请实施例提供了另一种车速控制方法。
具体而言，在车辆运行过程中，根据运营图的要求，规定车辆从A站到B站的运行时间为t，A站与B站间的距离为s，A站到B站之间的线路允许速度等级为Vll，那么，为满足运营图要求使得车辆准时到站的平均速度Vreq为：
Figure BDA0003005456700000061
进一步，由于车辆速度控制特性以及线路特性，如要满足准时到站，则车辆的参考运行速度为VRef(目标速度)，VRef为关于Vreq的函数。
在此基础上，当需要调节车辆运行速度时，实质上就是调节车辆在区间内的运行时间t，因为车辆区间运行时间t的改变会导致平均速度Vreq的改变，因此，当需要调整列车运行速度时，只需要得到改变后的区间运行时间t，并重新计算平均速度Vreq，即可得到相应的参考运行速度VRef。
如果车辆在运行区间内能够实时严格按照平均速度Vreq运行，则无论t如何变化，车速只要贴合平均速度Vreq都能实时调整速度准时到站。在实际的车辆运行控制***中，由于采用基于反馈的闭环控制特性、车辆特性、线路特性的存在，车辆的参考运行速度与实际运行速度之间的关系如图2中的VRef与Vreal所示，图2为本申请所提供的一种车辆在AB区间内的运行图。
车辆在整个区间内的实际运行速度Vreal与允许速度等级Vll之间的比例为k，k为关于Vreal、Vll、s的函数，表示为k(Vreal,Vll,s)：
Figure BDA0003005456700000071
当运营图规定车辆区间运行时间为t时，为使得车辆能准时到站，可以计算满足车辆准时到站的参考运行速度VRef，由此，车辆以该速度为参考速度运行即可获得满足运营时间要求的区间平均速度Vreq。由于VRef与Vreq、Vllmax(最大允许速度等级)、k、s相关，且考虑到VRef不能大于最大允许速度等级，则有：
VRef＝Vllmax-ΔV
Figure BDA0003005456700000072
其中，ΔV如图3所示，图3为本申请所提供的另一种车辆在AB区间内的运行图。
基于上述车速控制方法，请参考图4，图4为本申请所提供的一种车速控制***的结构示意图，该车速控制***包括控制中心和车辆，其中，车辆中设置有车载ATC***、牵引/制动***以及运行速度调整响应装置(车速控制设备)，运行速度调整响应装置用于实现车速实时控制。在具体实现过程中，控制中心发送调图信息给响应装置及车载ATC***，车载ATC***向响应装置申请参考运行速度，响应装置将根据上述方法计算得到的参考运行速度发送给车载ATC***，车载ATC***根据闭环控制产生牵引/制动命令控制车辆按照参考运行速度运行。
其中，运行速度调整响应装置包括计算单元、通信单元、存储单元，通信单元具备无线通信与串行通信接口，计算单元具备复杂的处理能力，存储单元能够存储响应的运行数据、日志信息等。
可见，本申请实施例所提供的车速控制方法，可以根据目标车辆所在运行区间的规定运行信息，利用预先创建的车速控制模型实现车辆运行速度的实时规划，相较于传统的简单划分运行速度等级的方式，该实现方式相当于可以根据运行时间的条件产生连续的参考速度簇，因而可以实现更为精确的站间运行时间调整，保证车辆可以准时到站，有效的提高了交通运行的准点率，进一步提升了交通服务质量。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种车速控制装置，请参考图5，图5为本申请所提供的一种车速控制装置的结构示意图，该车速控制装置可包括：
信息获取模块1，用于获取目标车辆的历史实际运行速度，以及目标车辆所在运行区间的规定运行信息；
模型处理模块2，用于利用预设车速控制模型对当前行驶速度和规定运行信息进行处理，获得目标速度；
车速控制模块3，用于控制目标车辆按照目标速度运行。
可见，本申请实施例所提供的车速控制装置，可以根据目标车辆所在运行区间的规定运行信息，利用预先创建的车速控制模型实现车辆运行速度的实时规划，相较于传统的简单划分运行速度等级的方式，该实现方式相当于可以根据运行时间的条件产生连续的参考速度簇，因而可以实现更为精确的站间运行时间调整，保证车辆可以准时到站，有效的提高了交通运行的准点率，进一步提升了交通服务质量。
作为一种优选实施例，上述信息获取模块1可具体用于接收控制中心下发的运行图信息；根据运行图信息确定运行区间的规定运行信息。
作为一种优选实施例，该车速控制装置还可包括最大车速控制模块，用于当目标速度超出最大速度等级时，控制目标车辆按照最大速度等级运行。
对于本申请提供的装置的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种车速控制设备，请参考图6，图6为本申请所提供的一种车速控制设备的结构示意图，该车速控制设备可包括：
存储器10，用于存储计算机程序；
处理器20，用于执行计算机程序时可实现如上述任意一种车速控制方法的步骤。
对于本申请提供的***的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
为解决上述问题，本申请还提供了一种车辆，包括如上所述的车速控制设备。
对于本申请提供的车辆的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
为解决上述问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如上述任意一种车速控制方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本申请提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车速控制方法，其特征在于，包括：
获取目标车辆的历史实际运行速度，以及所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息；
利用预设车速控制模型对所述当前行驶速度和所述规定运行信息进行处理，获得目标速度；
控制所述目标车辆按照所述目标速度运行。
2.根据权利要求1所述的车速控制方法，其特征在于，所述规定运行信息包括所述运行区间的规定速度等级Vll、区间运行距离s以及区间运行时间t；则所述预设车速控制模型为：
VRef＝Vllmax-ΔV；
Figure FDA0003005456690000011
Figure FDA0003005456690000012
其中，Vllmax为所述目标车辆的最大速度等级，Vreal为所述历史实际运行速度，VRef为所述目标速度。
3.根据权利要求1所述的车速控制方法，其特征在于，获取所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息，包括：
接收控制中心下发的运行图信息；
根据所述运行图信息确定所述运行区间的规定运行信息。
4.根据权利要求1所述的车速控制方法，其特征在于，还包括：
当所述目标速度超出所述最大速度等级时，控制所述目标车辆按照所述最大速度等级运行。
5.一种车速控制装置，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取目标车辆的历史实际运行速度，以及所述目标车辆所在运行区间的规定运行信息；
模型处理模块，用于利用预设车速控制模型对所述当前行驶速度和所述规定运行信息进行处理，获得目标速度；
车速控制模块，用于控制所述目标车辆按照所述目标速度运行。
6.根据权利要求5所述的车速控制装置，其特征在于，所述信息获取模块具体用于接收控制中心下发的运行图信息；根据所述运行图信息确定所述运行区间的规定运行信息。
7.根据权利要求5所述的车速控制装置，其特征在于，还包括：
最大车速控制模块，用于当所述目标速度超出所述最大速度等级时，控制所述目标车辆按照所述最大速度等级运行。
8.一种车速控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至4任一项所述的车速控制方法的步骤。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的车速控制设备。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如权利要求1至4任一项所述的车速控制方法的步骤。
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