CN113085959A - 一种磁浮列车准确停车方法及*** - Google Patents

一种磁浮列车准确停车方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种磁浮列车准确停车方法及***，方法包括：获取对射装置的触发信息；根据所述触发信息确定列车停车区域；根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：根据所述触发信息确定列车的停车偏差；根据所述停车偏差控制列车准确停车。本发明的磁浮列车准确停车方法及***能够用于磁浮列车的自动驾驶磁浮列车的自动调整准确停车，反馈实际车辆停车偏差，当车辆过标或欠标后，能够自动调整准确停车，一次控车实现准确停车。

Description

一种磁浮列车准确停车方法及***
技术领域
本发明属于轨道交通领域，特别涉及一种磁浮列车准确停车方法及***。
背景技术
列车自动驾驶***（ATO）基于车载地图通过列车测速测距实时计算列车位置，控制列车停站于列车车载地图的站台服务停车点SSP（service stop point）且误差小于±30cm处。当列车发生过标或欠标时，ATO根据列车需要跳跃的目标距离，向车辆发送跳跃数量的命令，单次跳跃单位30cm，最多跳跃3次。跳跃后仍然达不到列车计算位置与SSP相差30cm或列车计算位置与实际位置相差较大且达不到开门条件时，需要司机退出自动驾驶模式，根据实际情况人工驾驶控制对标。在传统轨道交通中规定自动驾驶模式停车后车门中线与屏蔽门中线的距离差值大于50cm以上，需司机退出自动驾驶模式，通过人工驾驶将车门与屏蔽门对准后手动开门，不仅延长了停站时间，还影响运输效率。
目前ATO的停车方法依赖于列车测速测距，即计算列车位置控制列车。为修正列车测速测距误差，需地面应答器提供绝对位置信息校正列车位置。但磁浮列车应答器失效故障率较高。轮轨式列车测速主要依靠安装在轴端的光电编码器或测速电机，此种接触的测速定位方法不适用于磁浮列车。目前磁浮列车主要测速测距方法为易受电磁干扰的基于感应回线和需固定轨枕间距的基于计数轨枕的测速定位。
磁浮列车相对于传统轮轨列车具有特殊性，测速测距的方法由于受到列车震动、电磁环境、线路条件等因素的影响，测速测距的误差较大。且用于校准列车位置的应答器由于电磁的影响，失效率较高。列车自动驾驶依靠车载列车安全防护***（ATP），通过定位子***精确定位列车位置，因此当速度测量不精准时，信号***计算的位移与实际位移偏差加大，导致信号***提前或滞后输出相应的制动命令，虽然在列车车载地图中的列车位置与SSP停站误差小于±30cm（或者±50cm，用于停车精度要求不高的停车场景中），但在实际情况中列车位置与对标杆位置误差可能大于30cm（或者±50cm），甚至误差更大导致车门和屏蔽门无法正常开闭的情况。
由于传统ATO停车依靠计算的列车测速测距，在车载地图中接近停车点时的计算列车位置/是否精准停车状态与实际列车位置/是否精准停车状态不一致时，无法根据车载地图中的计算的列车位置给出实际停车位置的偏差，即车载地图信息与实际列车位置信息未形成信息闭环。磁浮列车测速测距仍是行业未解决的难点，且根据计算的列车位置作为列车精准停车的依据可靠性不高。
综上所述，现有技术的跳跃调整，一是规定了跳跃的单位，二是依靠车载测速测距设备计算列车位置，因此在磁浮列车测速测距误差较大情况下，仍不能很好满足精准停车的需求。
因此需要一种用于自动驾驶磁浮列车的准确停车方案。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种磁浮列车准确停车方法，包括：
获取对射装置的触发信息；
根据所述触发信息确定列车停车区域；
根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：
根据所述触发信息确定列车的停车偏差；
根据所述停车偏差控制列车准确停车。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
根据所述触发信息确定所述对射装置相应的进站触发位置；
获取列车经过进站触发位置时的触发速度和触发时刻；
根据所述进站触发位置、所述触发时刻和所述触发速度确定所述停车偏差。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
获取列车经过所述进站触发位置后停车的停车时刻；
根据所述停车时刻、所述触发时刻、所述进站触发位置和所述触发速度确定所述停车偏差。
进一步地，根据所述停车偏差控制列车准确停车包括：
根据停车偏差计算新的停车点，根据新的停车点控制列车准确停车。
进一步地，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据获取至少两组对射装置的触发信息确定列车停车区域。
进一步地，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第一对射装置的第一触发信息的触发状态和第二对射装置的第二触发信息的非触发状态，确定列车停在欠停车区域。
进一步地，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第二对射装置的第二触发信息的触发状态和第三对射装置的第三触发信息的非触发状态，确定列车停在准停车区域。
进一步地，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第三对射装置的第三触发信息的触发状态和第四对射装置的第四触发信息的非触发状态，确定列车停在精准停车区域。
进一步地，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第四对射装置的第四触发信息的触发状态和第五对射装置的第五触发信息的非触发状态，确定列车停在准停车区域。
进一步地，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第五对射装置的第五触发信息的触发状态和第六对射装置的第六触发信息的非触发状态，确定列车停在过停车区域。
进一步地，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第二对射装置的第二触发信息的触发状态和第五对射装置的第五触发信息的非触发状态，确定列车停在准停车区域。
进一步地，根据所述对射装置中第一对射装置的第一触发信息的触发状态确定列车进入距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半的欠停车区域；和/或
根据所述对射装置中第六对射装置的第六触发信息的触发状态确定列车离开距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半的过停车区域。
进一步地，根据所述对射装置中第二对射装置的第二触发信息的触发状态确定列车进入距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半与单侧车门长度之差的准停车区域；和/或
根据所述对射装置中第五对射装置的第五触发信息的触发状态确定列车离开距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半与单侧车门长度之差的准停车区域。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第一对射装置且没有触发第二对射装置，根据所述第一触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 69609DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 983338DEST_PATH_IMAGE002
表示所述停车偏差，M为屏蔽门宽度，V1、t1分别表示列车经过第一对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示列车停车时刻。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第二对射装置且没有触发第三对射装置，根据所述第二触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 55200DEST_PATH_IMAGE003
，
其中，
Figure 387086DEST_PATH_IMAGE004
表示所述停车偏差，M为屏蔽门宽度，N为车门宽度，V2、t2分别表示列车经过第二对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示停车时刻。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第三对射装置且没有触发第四对射装置，则认为所述列车的停车偏差满足列车精准停车要求；
所述第四对射装置设置在与第三对射装置关于对标线对称的位置。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第四对射装置且没有触发第五对射装置，根据所述第四对射装置的第四触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 128777DEST_PATH_IMAGE005
，
其中，
Figure 779070DEST_PATH_IMAGE004
表示所述停车偏差，D表示由第四对射装置的第四触发信息确定的精准停车的误差，V4、t4分别表示列车经过第四对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示停车时刻；
所述第五装置设置在与第二对射装置关于对标线对称的位置。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第五对射装置且没有触发第六对射装置，则确定列车进入过停车区域，根据所述第五对射装置的第五触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 654622DEST_PATH_IMAGE006
，
其中，
Figure 824704DEST_PATH_IMAGE007
表示所述停车偏差，M为屏蔽门宽度，N为车门宽度，V5、t5分别表示列车经过第五对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示列车停车时刻；
所述第六装置设置在与第一对射装置关于对标线对称的位置。
进一步地，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了第六对射装置，则认为列车离开过停车区域。
进一步地，方法包括：
从地面处理单元获取多个对射装置的所述触发信息，所述触发信息包括状态信息，所述状态信息为触发状态时，所述触发信息还包括触发时刻；
从车载设备获取相应的所述触发速度和所述停车时刻。
本发明还提供一种磁浮列车准确停车方法，包括：
在轨道两侧设置对射装置，通过对射装置划分多个停车区域；
所述对射装置用于发送触发信息到列车，以使得列车能够执行上述磁浮列车准确停车方法。
进一步地，方法包括：通过应答器和/或计轴设备获取列车进站信息，根据列车进站信息，启动所述对射装置。
本发明还提供另一种磁浮列车准确停车方法，包括：
采集设置在停车区域的对射装置的触发信息；
发送所述触发信息到经过对射装置的列车，以使得列车能够执行上述磁浮列车准确停车方法。
本发明还提供一种磁浮列车准确停车***，包括：
信息获取单元，用于获取对射装置的触发信息；
区域确定单元，用于根据所述触发信息确定列车停车区域；
偏差确定单元，用于根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：根据所述触发信息确定列车的停车偏差；
停车控制单元，用于根据所述停车偏差控制列车准确停车。
进一步地，
所述信息获取单元用于，根据所述触发信息确定所述对射装置相应的进站触发位置；
所述信息获取单元用于，获取列车经过进站触发位置时的触发速度和触发时刻；
所述偏差确定单元用于，根据所述进站触发位置、所述触发时刻和所述触发速度确定所述停车偏差。
进一步地，
所述信息获取单元还用于，获取列车经过所述进站触发位置后停车的停车时刻；
所述偏差确定单元用于，根据所述停车时刻、所述触发时刻、所述进站触发位置和所述触发速度确定所述停车偏差。
进一步地，
所述偏差确定单元还用于，根据停车偏差计算新的停车点；
所述停车控制单元用于，根据新的停车点控制列车准确停车。
本发明还一种磁浮列车准确停车***，包括：ATO和车载处理单元，
所述车载处理单元，用于：获取对射装置的触发信息；根据所述触发信息确定列车停车区域；根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：根据所述触发信息确定列车的停车偏差；
所述ATO用于根据所述停车偏差控制列车准确停车。
本发明还提供另一种磁浮列车准确停车***，所述***包括至少一个处理器以及至少一个存储器；
所述存储器存储执行上述磁浮列车准确停车方法的计算机程序，所述处理器调用存储器中的所述计算机程序以执行上述磁浮列车准确停车方法。
本发明还提供另一种磁浮列车准确停车***，包括地面处理单元，所述地面处理单元用于：
采集设置在停车区域的对射装置的触发信息；
发送所述触发信息到经过对射装置的列车，以使得列车能够执行上述磁浮列车准确停车方法。
本发明的磁浮列车准确停车方法及***能够用于磁浮列车的自动驾驶磁浮列车的自动调整准确停车，不仅反馈实际车辆停车闭环状态信息，即停车偏差，且当车辆过标或欠标后，能够自动调整准确停车，一次控车实现准确停车，不受跳跃单位限制并减少司机根据实际列车位置和对标杆位置人工对标的情况发生。列车停站未达到开关门标准时，根据速度、时间和激光绝对位置计算新的停车点SSP-N至车载，ATO根据SSP-N实现一次控车停车自动调整。
还可以根据车门和屏蔽门宽度参数，以是否能够精确开关车门为基础，划分停车区域。设置红外/激光对射装置，精准确定列车停车区域，从而实现不依赖车辆测速测距的开关门控制。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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停车区域划分与车门宽度、屏蔽门宽度关系示意图；
图2示出了根据本发明实施例的对射装置安装示意图；
图3示出了根据本发明实施例的对射装置设置位置示意图；
图4示出了根据本发明实施例的准确停车***架构示意图；
图5示出了根据本发明实施例的列车进站停车过程中停在不同位置时的调整过程示意图；
图6示出了根据本发明实施例的一种磁浮列车准确停车***的结构示意图；
图7示出了根据本发明实施例的另一种磁浮列车准确停车***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种磁浮列车准确停车方法，包括通过车载设备执行以下步骤：
获取列车经过对射装置的触发信息；
根据触发信息确定列车停车区域；
根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：
根据触发信息确定列车的停车偏差；
根据停车偏差控制列车准确停车。
其中对射装置是设置在停车区域的一种定位传感装置，具体地，以列车停车的对标线为参考基准，对射装置设置在沿列车运行方向或相反方向距离对标线指定距离的位置，可以在与对标线距离不同的位置上设置一组或多组对射装置。每组对射装置包括至少一对射线发送单元和相应的射线接收单元，工作过程中该组对射装置通过射线发送单元向射线接收单元发射射线。当列车经过该对射装置时，由于列车的遮挡使得该组对射装置中射线接收单元接收不到射线发送单元发射的射线，即列车将会对射线形成遮挡，从而射线接收单元能够感知列车经过，本发明实施例中，将该过程视为对射装置被触发，此时，对射装置由非触发状态转为触发状态，不限定触发状态为延续性状态，只要在一次列车经过过程中触发过，即为触发状态。对射装置的射线发送单元和相应的射线接收单元分别设置在轨道两侧，使得射线的垂直投影落在规定的控制线上，该控制线与列车运行方向及轨道线路方向垂直。
不失一般性地，本发明实施例中以射线为携带光和/或电能量的线束为例进行说明。示例性地，本发明实施例中对射装置采红外对射装置或激光对射装置，包括红外/激光收发传感器构成的收发器组。采用红外/激光对射装置能够精准识别列车触线情况，检测垂直方向是否存在障碍物。
车载设备根据触发信息确定列车停车区域，具体地，根据获取的站台区域的至少两组对射装置的触发信息确定列车停车区域。当列车经过两组装置中的一组对射装置而未经过另一组对射装置时，可以确定列车停车区域在两组对射装置之间的区域。两组对射装置可以以对标线为基准对称设置，设置在距离对标线指定距离，具体地，设置在用于确定精准停车区域或准停车区域的位置。另外，还可以根据需要采用多组关于对标线对称设置的对射装置。或者，也可以根据需要设置非对称的多组对射装置。
本发明实施例优选的实施例包括设置在沿线不同位置的6组激光/红外对射装置，每组对射装置的光束至少是1条。在其他的实施例中，每一位置上的对射装置也可以包含多对射线发送单元和相应的射线接收单元，如设置在不同高度的多个对射线发送单元和相应的多个射线接收单元在这一位置上形成多条光束，多条光束的垂直投影落在同一个控制线上。
本发明实施中，通过在停车区域的不同位置设置多组对射装置来划分停车区域。示例性地，第一对射装置即第一组对射装置设置在与对标线相距第一距离的位置S1，第一对射装置到对标线之间为欠/过停车区域；第二对射装置即第二组对射装置设置在与对标线相距第二距离的位置S2，第二对射装置到对标线之间为准停车区域；第三对射装置即第三组对射装置设置在与对标线相距第三距离的位置S3，第三对射装置到对标线之间为精准停车区域。其中第一距离>第二距离>第三距离，第一对射装置、第二对射装置和第三对射装置在对标线同侧。
其中，欠/过停车区域表示欠停车区域或者过停车区域，以第一对射装置到对标线之间的欠停车区域为例：根据列车运行方向确定，当列车从第一对射装置向对标线行驶，列车停在第一对射装置到对标线之间时，该区域为欠停车区域，即列车未到达对标线，还需要继续前行。本发明实施例以列车从车从第一对射装置向对标线行驶为例进行说明，但实际上也可以设置针对反向运行列车的对标线和对射装置，原理相同。
对射装置还包括设置在对标线另一侧（与第一对射装置-第三对射装置不同侧）的第四对射装置、第五对射装置和第六对射装置；第四对射装置即第四组对射装置设置在与对标线相距第四距离的位置S4，第四对射装置到对标线之间为精准停车区域；第五对射装置即第五组对射装置设置在与对标线相距第五距离的位置S5，第五对射装置到对标线之间为准停车区域；第六对射装置即第六组对射装置设置在与对标线相距第六距离的位置S6，第六对射装置到对标线之间为过停车区域。
由于触发对射装置的车头与车门之间具有一定距离，即车身偏差。本发明实施中，车身偏差在设置对标线时考虑，当车头到达与运行方向相应的对标线时，车门中线与屏蔽门中线刚好对齐。对射装置安装以对标线位置为基础。例如第六对射装置的位置在对标线前方M/2处。
本发明实施例中，对射装置的位置根据屏蔽门宽度和列车的车门宽度确定，即第一距离至第六距离根据屏蔽门宽度和车门宽度确定。
具体地，根据列车的车门宽度和屏蔽门宽度划分停车区域，如图1，屏蔽门宽度为M，车门宽度为N。列车停车时，若停在精准停车区域，则屏蔽门中线与车门中线误差小于指定误差，示例性地，误差小于±30cm；若停车在准停车区域，则车门在屏蔽门范围内，屏蔽门中线与车门中线的误差小于±(M-N)/2；若停车在过/欠停车区域，车门超出屏蔽门范围，误差大于±(M-N)/2，小于±M/2；若停车时，车门中线与屏蔽门中线误差超过M/2，则列车处于停车区域以外。
本发明实施例中，通过对射装置划分停车区域。如图2所示，6组对射装置设置在站台的停车区域中，按照列车进站方向依次设置第一对射装置、第二对射装置、第三对射装置、第四对射装置、第五对射装置和第六对射装置。对标线位于第三对射装置和第四对射装置中间，6组对射装置关于对标线对称。因此，列车按照图2所示的方向（从右向左）进站时，先经过第一对射装置，后经过第二对射装置，最后（出站或者过停车时）经过第六对射装置。本发明实施例以这种列车行驶方向为例进行说明。列车以相反方向进站时，则先经过第六对射装置，再经过第五对射装置。无论哪个方向，根据列车经过对射装置的信息可控制列车准确停车的原理相同。本发明中的第一、第二、第六等编号仅用于区分不同位置和作用的对射装置。
具体地，采用红外/激光收发传感器构成的收发器组作为对射装置设置在轨旁两端，使得列车经过对射装置导致射线被遮挡而触发对射装置时，列车车门中线距离对标线的距离为指定距离，如图2、图3所示。
采用红外/激光收发传感器构成的收发器组Ⅰ（第一对射装置）安装在轨旁两端位置，在列车车头触碰此收发器组Ⅰ发出的红外/激光光束L1时，由于列车车头的遮挡射线而导致收发器组I中的接收单元接收不到射线，此时收发器组I通过地面处理单元会向车载设备发送触发信息。车载设备收到地面处理单元的该触发信息，则认为车门中线位于屏蔽门中线右偏差M/2。因此，收发器组Ⅰ的作用是检测列车是否进入欠停车区域。
采用红外/激光收发传感器构成的光电收发器组Ⅱ（第二对射装置）安装在轨旁两端，位置在列车车头触碰此红外/激光光束L2时，车门中线与屏蔽门中线右偏差（M-N）/2。列车车头的遮挡射线而导致收发器组Ⅱ中的接收单元接收不到射线，此时收发器组Ⅱ通过地面处理单元会向车载设备发送触发信息。车载设备的车载处理单元收到地面处理单元的该触发信息，则认为车门中线位于屏蔽门中线右偏差（M-N）/2。红外/激光收发传感器构成的光电收发器组Ⅱ的作用是检测列车是否进入准停车区域。
采用红外/激光收发传感器构成的收发器组Ⅲ（第三对射装置）安装在轨旁两端，位置在列车车头触碰此红外/激光光束L3时，车门中线与屏蔽门中线右偏差30CM。其作用是检测列车是否进入精准停车区域，作用原理与上述采用红外/激光收发传感器构成的收发器组I相同。
采用红外/激光收发传感器构成的收发器组Ⅳ（第四对射装置）安装在轨旁两端，位置在列车车头触碰此红外/激光光束L4时，车门中线与屏蔽门中线左偏差30CM。其作用是检测列车是否离开精准停车区域，作用原理与上述采用红外/激光收发传感器构成的收发器组I相同。采用红外/激光收发传感器构成的收发器组Ⅴ（第五对射装置）安装在轨旁两端，位置在列车车头触碰此红外/激光光束L5时，车门中线与屏蔽门中线左偏差（M-N）/2。其作用是检测列车是否离开准停车区域，作用原理与上述采用红外/激光收发传感器构成的收发器组I相同。
采用红外/激光收发传感器构成的收发器组Ⅵ（第六对射装置）安装在轨旁两端，位置在列车车头触碰此红外/激光光束L6时，车门中线与屏蔽门中线左偏差M/2。其作用是检测列车是否离开过停车区域，作用原理与上述采用红外/激光收发传感器构成的收发器组I相同。
列车进站时，根据获取的触发信息确定进站触发位置，根据触发信息确定列车是否停在精准停车区域或准停车区域，若没有停在该区域，则根据列车经过进站触发位置时的进站触发位置、触发时刻和触发速度确定停车偏差，根据停车偏差确定列车需要到达的调整停车位置，例如在欠标情况下，计算新的停车点为原停车点加上停车偏差，即列车需要继续前行一段距离。进一步地，还根据列车经过最后一个触发的对射装置后的停车时刻，精确确定列车停车偏差。
本发明实施例中，地面处理单元采集每组对射装置的触发信息，并发送给列车的车载处理单元。其中，第一对射装置的触发信息为第一触发信息，第一触发信息的触发状态表示列车进入欠停车区域；相应地，第二对射装置的触发信息为第二触发信息，所述第二触发信息的触发状态表示列车进入准停车区域；在列车经过与第二对射装置关于对标线对称的第五对射装置时，第五对射装置的第五触发信息转为触发状态，表示列车离开准停车区域；在列车经过与第一对射装置关于对标线对称的第六对射装置时，第六对射装置的第六触发信息转为触发状态，表示列车离开准停车区域；在列车经过第三对射装置时，第三触发信息的状态转为触发状态，表示确定列车进入精准停车区域；在列车经过与第三对射装置关于对标线对称的第四对射装置时，第四对射装置的第四触发信息转为触发状态，表示列车离开精准停车区域。本发明实施例中，设置第三对射装置和第四对射装置能够进一步提高列车停车的精确度。在另外的实施例中，可以仅设置所述第三对射装置和第四对射装置，或者仅设置第二对射装置和第五对射装置，或者仅设置第一对射装置、第二对射装置、第五对射装置和第六对射装置，或者仅设置第二对射装置、第三对射装置、第四对射装置和第五对射装置。即对射装置的设置可以根据停车精度需求自行选择。在不设置第三对射装置、第四对射装置，而设置第二对射装置和第五对射装置时，根据对射装置中第二对射装置的第二触发信息的触发状态和第五对射装置的第五触发信息的非触发状态，确定列车停在准停车区域。
车载设备可以获取设置的对射装置相应的触发信息，根据获取到的触发信息计算停车偏差，根据停车偏差计算的调整停车位置，即新的停车点反馈给车载。具体地，获取列车经过对射装置之后的停车时刻，根据所述触发时刻、触发位置和触发速度，以及停车时刻等确定所述停车偏差。
下面对列车进站停车过程中准确停车过程做详细说明。
车载处理单元以车门是否超出屏蔽门边界为标准，确定是否可以输出开门信号。并在列车欠标或过标时，计算停车偏差，进而根据停车偏差计算调整停车位置，即新的停车点SSP-N，发送到车载ATO，车载ATO接收到该停车位置后，调整列车的停车位置，以实现一次停准。通过对射装置触发的情况，及时反馈停车的情况，确定列车进入的停车区域是否是欠/过停车区域、准停车区域或者精准停车区域。从而，总体实现基于信息闭环的准确停车，在施工上，仅需要增加对射装置和相关触发信息采集设备，改造小、成本低。
本发明实施例中进一步结合附图4的准确停车***架构图对本发明进行说明。本发明的准确停车过程通过如图4的地面设备、地面处理单元和车载设备构成的***实现：
地面设备包括红外/激光收发传感器构成的收发器组，即红外/激光对射装置，根据车门宽度和屏蔽门宽度沿轨道两侧设置，用于根据对射装置之间的射线是否被车头遮挡来判断车头是否到达该位置，进而判断车门中线的位置；
地面处理单元：采集对射装置的触发信息，具体地，根据对射装置中射线接收单元的栏栅状态生成报文信息，通过网络传输给车载设备，即触发信息以报文信息形式传输。本发明实施例中，触发信息主要包括反应对射装置是否被触发的状态信息，进一步地，还可以包括触发时刻，即报文信息包括对射装置状态信息和触发时刻。触发时刻可以是传感器被触发时记录后传给地面处理单元的，也可以是地面处理单元周期性检测对射装置的状态，在状态变化时记录的，本发明对触发时刻的获取方式不作限制。触发时刻为列车经过对射装置，开始遮挡射线（如激光）的时刻。
车载设备包括车载处理单元、ATP（列车安全防护***）和ATO：其中车载处理单元接收地面处理单元发送的触发信息，并根据地面发送的触发信息计算新的停车点SSP-N，将SSP-N发送给ATO。ATO根据接收的SSP-N对列车停车位置进行调整以实现列车自动行车调整；并且车载处理单元还将SSP-N发送给ATP进行安全防护。车载处理单元还采集触发时刻的列车速度（即触发速度），列车的停车时刻，整合地面处理单元的触信息，最终形成整合信息。整合信息记录格式如下：
Figure 19187DEST_PATH_IMAGE008
整合信息包括各个对射装置的对射装置标识（激光L1-L6）、激光位置S1-S6，即对射装置位置、对射装置触发状态、触发时刻、触发速度（触发时刻的列车速度），进一步地，还包括停车时刻，即列车停稳（V=0）时间。
其中激光是否因被遮挡而触发对射装置状态变化，由0/1表示，0代表未触发，对应的对射装置的状态信息为非触发状态，1代表已触发，对应的对射装置的状态信息为触发状态；记录触发时间t、触发速度V、激光位置（即触发位置）S和列车停稳V=0的停车时刻t0。将列车进入欠停车区域至第一次停稳的过程视为匀变速运动。车载处理单元根据以上整合信息中的对射装置触发信息中的状态信息判断列车所处停车区域是否达到停车开门标准。当未达到开门标准时，根据触发速度、触发时刻和触发位置计算停车偏差，进而计算新的停车点SSP-N发至车载ATO，车载ATO根据SSP-N在ATP的防护下实现一次控车停车自动调整。通过新的停车点，可以实现保留原有ATP、ATO的计算和控车逻辑的情况下实现一次控车准确停车。本发明实施例中，由列车经过对射装置而触发的触发信息能够用于确定列车真实的位置，再反馈给列车，并且在列车依次经过不同的对射装置时不断更新列车真实的位置，用于ATO和ATP自动控制列车准确停车，形成信息闭环。
示例性地，列车进站停车过程中停在不同位置时的调整过程如图5所示。
S1：当列车进站时，列车触发进站处的应答器和计轴设备，通过相关的控制***，如联锁***采集列车进站信息。
S2：根据进站信息识别出列车进站时，启动站台区域的地面设备：对射装置。
S3：列车继续行驶，触发对射装置，即通过列车车头遮挡对射装置之间的红外/激光来触发对射装置生成触发信息，通过地面处理单元将触发信息发送到车载处理单元。
S4：车载处理单元处理触发信息，确定列车所在停车区域。
S5：车载处理单元根据列车所在停车区域确定是否满足开门条件，如果不满足，则执行S6；如果满足，则执行步骤S7。
S6：车载处理单元计算新的停车点SSP-N发送给ATO。
S7：车载ATO实现控车：行驶到新的停车点SSP-N或者直接开门。
当列车停稳后列车停车点不是准确的停车位置时，车载处理单元根据列车所处区域、对射装置的触发时刻、触发对射装置时的列车速度、触发装置的绝对位置信息、停稳（V=0）时的停车时刻，计算目前据停车点的前/后的距离，在车载地图中生成新的停车点SSP-N。由ATO自动控制列车行驶至新的停车点SSP-N。本发明实施例中，由ATO自动控制列车行驶至新的停车点SSP-N的行驶速度，设置顶棚速度5km/h，顶棚速度列车运行中ATP允许的列车最高速度。从而实现停车自动调整，一次控车准确停车。
根据报文信息确定列车停车区域和计算新的停车点的过程包括以下场景：
当列车停稳L1触发，L2-L6未触发（或者仅判断L2未触发）时，列车处于欠停车区域，列车无法正常开关车门，需继续向前行车，此时，需要根据进站触发位置、触发时刻和触发速度确定所述停车偏差。其中，可以获取列车经过触发位置时的加速度，结合触发位置、触发时刻、触发速度来确定列车从触发位置到停车位置之间的距离，从而确定停车偏差。也可以获取列车停车时刻，根据列车停车时刻，结合触发位置、触发时刻、触发速度确定停车偏差。停车偏差即列车位置与对标位置相差
Figure 641929DEST_PATH_IMAGE009
，因此距离SSP点（即对标线）前方
Figure 321172DEST_PATH_IMAGE010
处为新的停车点SSP-N。其中，M为屏蔽门宽度，
Figure 595028DEST_PATH_IMAGE011
表示第一对射装置距离对标线的长度，V1、t1分别表示列车经过第一对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示列车停车时刻，M为屏蔽门宽度。
当列车停稳L1-L2触发而L3-L6未触发时（或者仅判断L2触发且L3未触发时），列车处于准停车区域。此时列车车门在屏蔽门范围内，可以正常开关车门，不影响旅客乘降。但不能满足车门中线与屏蔽门中线距离相差30cm范围内的要求，若停车要求等级较高，则需计算新的停车点SSP-N位置，若停车等级要求不高，则可正常停车开关车门与屏蔽门。实际应用中，视停车精度要求，如要求较高则在偏差[30cm~（M-N）/2~ M/2]进行对标，若要求不高则在[（M-N）/2~ M/2]进行对标。此时列车位置与对标位置相差
Figure 209680DEST_PATH_IMAGE012
，因此距离SSP点前方
Figure 82169DEST_PATH_IMAGE013
处为新的停车点SSP-N。其中，
Figure 299524DEST_PATH_IMAGE014
表示第二对射装置距离对标线的长度，M为屏蔽门宽度，N为车门宽度，V2、t2分别表示列车经过第二对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示停车时刻。
当列车停稳L1-L3触发且L4-L6未触发时（或者仅判断L3触发且L4未触发时），列车处于精准停车区域，车门中线与屏蔽门中线距离相差不超过30cm，无需计算SSP-N。
当列车停稳L1-L4触发且L5-L6未触发时（或者仅判断L4触发且L5未触发时），列车处于准停车区域。此时列车车门在屏蔽门范围内，可以正常开关车门，不影响旅客乘降。但不能满足车门中线与屏蔽门中线距离相差30cm范围内的要求，若停车要求等级较高，则需计算新的停车点SSP-N位置，若停车等级要求不高，则可正常停车开关车门与屏蔽门。此时列车位置与对标位置相差
Figure 444198DEST_PATH_IMAGE015
，D表示由第四对射装置的第四触发信息确定的精准停车的误差，D为考虑第四对射装置距离对标线的长度， V4、t4分别表示列车经过第四对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示停车时刻。本发明实施例中，第四对射装置设置在精准停车区域的边界位置，精准停车的误差范围示例性地为30cm，故D=30cm。即：
Figure 479019DEST_PATH_IMAGE016
，因此距离SSP点后方
Figure 76353DEST_PATH_IMAGE017
处为新的停车点SSP-N。
当列车停稳L1-L5触发且L6未触发时（或者仅判断L5触发且L6未触发时），列车处于过停车区域，列车无法正常开关车门，需退行。此时列车位置与对标位置相差
Figure 97399DEST_PATH_IMAGE018
，因此距离SSP点后方
Figure 519415DEST_PATH_IMAGE019
处为新的停车点SSP-N。其中，
Figure 725137DEST_PATH_IMAGE020
表示第五对射装置距离对标线的长度，M为屏蔽门宽度，N为车门宽度，V5、t5分别表示列车经过第五对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示列车停车时刻。
当列车停稳L1-L6触发时，列车已经超过停车区域，继续行驶至下一站，无需计算SSP-N。
当一个站台的对射装置均由触发状态转为非触发状态后关闭对射装置。具体地，L1-L6由触发转为未触发状态时，列车驶离站台，对射装置关闭。
停站区域判断由列车停稳（V=0）时激光触发情况判断。车载输出开关门命令，且车门关闭信号返回（即正常停靠站车门开关闭完成）后，车载处理单元不再处理地面单元报文，无需计算新的停车点SSP-N。
本发明实施例中，将列车停车区域状态反馈给车载***，达到停车状态的信息闭环。使用的列车位置是以停车区域为基础，利用速度计算出的更可靠的列车位置，并未使用累计误差较大的列车计算位置。并且，不再将列车车载地图中的计算列车位置与SSP停站误差小于±30cm作为车门是否能够打开的依据，而是根据车门和屏蔽门的尺寸，确定停车区域，通过车门是否能够完全打开作为是否准确停车的依据，提高列车自动运行***的可用性。由于计算停车偏差所使用的速度是在停车区域采集的，速度较低，误差可以接受，并进一步地，采集速度为0的时刻以及多个位置（经过不同对射位置时都可以采集）的速度，根据最后一次触发的对射装置的触发信息计算新的停车点，速度更低，误差更小，在确定停车区域的情况下，进一步精确判断列车初步停车的位置，能够提高计算新的停车点的准确性，用于一次控车，准确停车。
本发明实施例的磁浮列车准确停车方法通过列车触发站台区域的对射装置，获取触发信息，能够在列车进入站台停车时精准捕捉列车停车位置，并将根据所确定的停车位置作为反馈信息，列车根据该反馈信息控制列车调整停车位置，实现基于信息闭环的自动准确停车。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种磁浮列车准确停车***，如图6所示，***包括：
信息获取单元，用于获取对射装置的触发信息；
区域确定单元，用于根据所述触发信息确定列车停车区域；
偏差确定单元，用于根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：根据触发信息确定列车的停车偏差；
停车控制单元，用于根据停车偏差控制列车准确停车。
进一步地，信息获取单元还用于根据所述触发信息确定所述对射装置相应的进站触发位置；
信息获取单元用于，获取列车经过进站触发位置时的触发速度和触发时刻，偏差确定单元根据所述进站触发位置、所述触发时刻和所述触发速度确定所述停车偏差。
信息获取单元还用于获取列车经过所述进站触发位置后停车的停车时刻，偏差确定单元根据所述停车时刻、所述触发时刻、所述进站触发位置和所述触发速度确定所述停车偏差。
进一步地，偏差确定单元还用于根据停车偏差计算新的停车点，停车控制单元根据新的停车点控制列车准确停车。
具体地，***根据多组对射装置确定停车区域、确定停车偏差、计算新的停车点的具体过程可以根据本发明中任意实施例的磁浮列车准确停车方法而得到，不再赘述。
本发明还提供一种磁浮列车准确停车***，如图4所示，***为车载***，包括：ATO和车载处理单元，车载处理单元用于：获取对射装置的触发信息；根据触发信息确定列车停车区域；根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：根据触发信息确定列车的停车偏差；ATO用于根据停车偏差控制列车准确停车。进一步地，ATO在ATP的防护下实现准确停车。
基于相同的发明构思，本发明还一种磁浮列车准确停车***，如图4所示，***包括地面处理单元，地面处理单元用于：采集设置在停车区域的对射装置的触发信息；发送所述触发信息到经过对射装置的列车，以使得列车能够执行本发明任意实施例的磁浮列车准确停车方法。
在本发明的方法可以是由计算机或嵌入式程序控制的***来实现。因此，与之相对应地，本发明的实施例中还提供了另一种磁浮列车准确停车***，如图7所示，一种磁浮列车准确停车***，包括至少一个处理器以及至少一个存储器；存储器存储执行以上本发明任意实施例方法的计算机程序，处理器调用存储器中计算机程序以执行本发明任意实施例方法。
进一步地，存储器可与一个或多个处理器通信连接，存储器中存储有可被一个或多个处理器执行的指令，指令被一个或多个处理器执行，以使一个或多个处理器能够实现本发明的方法。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (30)

1.一种磁浮列车准确停车方法，其特征在于，包括：
获取对射装置的触发信息；
根据所述触发信息确定列车停车区域；
根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：
根据所述触发信息确定列车的停车偏差；
根据所述停车偏差控制列车准确停车。
2.根据权利要求1所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
根据所述触发信息确定所述对射装置相应的进站触发位置；
获取列车经过进站触发位置时的触发速度和触发时刻；
根据所述进站触发位置、所述触发时刻和所述触发速度确定所述停车偏差。
3.根据权利要求2所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
获取列车经过所述进站触发位置后停车的停车时刻；
根据所述停车时刻、所述触发时刻、所述进站触发位置和所述触发速度确定所述停车偏差。
4.根据权利要求1所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述停车偏差控制列车准确停车包括：
根据停车偏差计算新的停车点，根据新的停车点控制列车准确停车。
5.根据权利要求1所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据获取至少两组对射装置的触发信息确定列车停车区域。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第一对射装置的第一触发信息的触发状态和第二对射装置的第二触发信息的非触发状态，确定列车停在欠停车区域。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第二对射装置的第二触发信息的触发状态和第三对射装置的第三触发信息的非触发状态，确定列车停在准停车区域。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第三对射装置的第三触发信息的触发状态和第四对射装置的第四触发信息的非触发状态，确定列车停在精准停车区域。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第四对射装置的第四触发信息的触发状态和第五对射装置的第五触发信息的非触发状态，确定列车停在准停车区域。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第五对射装置的第五触发信息的触发状态和第六对射装置的第六触发信息的非触发状态，确定列车停在过停车区域。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车停车区域包括：
根据所述对射装置中第二对射装置的第二触发信息的触发状态和第五对射装置的第五触发信息的非触发状态，确定列车停在准停车区域。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，
根据所述对射装置中第一对射装置的第一触发信息的触发状态确定列车进入距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半的欠停车区域；和/或
根据所述对射装置中第六对射装置的第六触发信息的触发状态确定列车离开距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半的过停车区域。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，
根据所述对射装置中第二对射装置的第二触发信息的触发状态确定列车进入距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半与单侧车门长度之差的准停车区域；和/或
根据所述对射装置中第五对射装置的第五触发信息的触发状态确定列车离开距离对标线的长度为屏蔽门宽度一半与单侧车门长度之差的准停车区域。
14.根据权利要求6所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第一对射装置且没有触发第二对射装置，根据所述第一触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 584541DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 161016DEST_PATH_IMAGE002
表示所述停车偏差，M为屏蔽门宽度，V1、t1分别表示列车经过第一对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示列车停车时刻。
15.根据权利要求7所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第二对射装置且没有触发第三对射装置，根据所述第二触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 228329DEST_PATH_IMAGE003
，
其中，
Figure 465537DEST_PATH_IMAGE004
表示所述停车偏差，M为屏蔽门宽度，N为车门宽度，V2、t2分别表示列车经过第二对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示停车时刻。
16.根据权利要求8所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第三对射装置且没有触发第四对射装置，则认为所述列车的停车偏差满足列车精准停车要求；
所述第四对射装置设置在与第三对射装置关于对标线对称的位置。
17.根据权利要求9所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第四对射装置且没有触发第五对射装置，根据所述第四对射装置的第四触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 960104DEST_PATH_IMAGE005
，
其中，
Figure 23875DEST_PATH_IMAGE006
表示所述停车偏差，D表示由第四对射装置的第四触发信息确定的精准停车的误差，V4、t4分别表示列车经过第四对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示停车时刻；
所述第五对射装置设置在与第二对射装置关于对标线对称的位置。
18.根据权利要求10所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了所述第五对射装置且没有触发第六对射装置，则确定列车进入过停车区域，根据所述第五对射装置的第五触发信息确定列车的停车偏差：
Figure 144146DEST_PATH_IMAGE007
，
其中，
Figure 485129DEST_PATH_IMAGE006
表示所述停车偏差，M为屏蔽门宽度，N为车门宽度，V5、t5分别表示列车经过第五对射装置时的触发速度和触发时刻，t0表示列车停车时刻；
所述第六对射装置设置在与第一对射装置关于对标线对称的位置。
19.根据权利要求11所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，根据所述触发信息确定列车的停车偏差包括：
若列车停车时触发了第六对射装置，则认为列车离开过停车区域。
20.根据权利要求3所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，包括：
从地面处理单元获取多个对射装置的所述触发信息，所述触发信息包括状态信息，所述状态信息为触发状态时，所述触发信息还包括触发时刻；
从车载设备获取相应的所述触发速度和所述停车时刻。
21.一种磁浮列车准确停车方法，其特征在于，包括：
在轨道两侧设置对射装置，通过对射装置划分多个停车区域；
所述对射装置用于发送触发信息到列车，以使得列车能够执行如权利要求1-20任一项所述的方法。
22.根据权利要求21所述的磁浮列车准确停车方法，其特征在于，
通过应答器和/或计轴设备获取列车进站信息，根据列车进站信息，启动所述对射装置。
23.一种磁浮列车准确停车方法，其特征在于，包括：
采集设置在停车区域的对射装置的触发信息；
发送所述触发信息到经过对射装置的列车，以使得列车能够执行如权利要求1-20任一项所述的方法。
24.一种磁浮列车准确停车***，其特征在于，包括：
信息获取单元，用于获取对射装置的触发信息；
区域确定单元，用于根据所述触发信息确定列车停车区域；
偏差确定单元，用于根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：根据所述触发信息确定列车的停车偏差；
停车控制单元，用于根据所述停车偏差控制列车准确停车。
25.根据权利要求24所述的磁浮列车准确停车***，其特征在于，
所述信息获取单元用于，根据所述触发信息确定所述对射装置相应的进站触发位置；
所述信息获取单元用于，获取列车经过进站触发位置时的触发速度和触发时刻；
所述偏差确定单元用于，根据所述进站触发位置、所述触发时刻和所述触发速度确定所述停车偏差。
26.根据权利要求25所述的磁浮列车准确停车***，其特征在于，
所述信息获取单元还用于，获取列车经过所述进站触发位置后停车的停车时刻；
所述偏差确定单元用于，根据所述停车时刻、所述触发时刻、所述进站触发位置和所述触发速度确定所述停车偏差。
27.根据权利要求24所述的磁浮列车准确停车***，其特征在于，
所述偏差确定单元还用于，根据停车偏差计算新的停车点；
所述停车控制单元用于，根据新的停车点控制列车准确停车。
28.一种磁浮列车准确停车***，包括：ATO和车载处理单元，其特征在于，
所述车载处理单元，用于：获取对射装置的触发信息；根据所述触发信息确定列车停车区域；根据列车停车区域判断是否满足准确停车要求，若不满足，则：根据所述触发信息确定列车的停车偏差；
所述ATO用于根据所述停车偏差控制列车准确停车。
29.一种磁浮列车准确停车***，所述***包括至少一个处理器以及至少一个存储器；
所述存储器存储执行权利要求1－20任一所述方法的计算机程序，所述处理器调用存储器中的所述计算机程序以执行权利要求1－20任一所述的方法。
30.一种磁浮列车准确停车***，其特征在于，包括地面处理单元，所述地面处理单元用于：
采集设置在停车区域的对射装置的触发信息；
发送所述触发信息到经过对射装置的列车，以使得列车能够执行如权利要求1-20任一项所述的方法。
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