CN114013450A - 车辆运行控制方法、***和计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例中提供了一种车辆运行控制方法、***和计算机设备。采用本申请中车辆运行控制方法的方案通过先将车辆运行的预设运行线路按照坡度与最高限速划分为不同的运行路段，然后计算得到车辆在经过每个运行路段时的实际运行加速度与运行时长，根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，最后在得到的工况切换次数小于预设阈值时，基于该工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。解决了传统技术中存在的目前车辆运行的平稳性较低的技术问题，达到了提高车辆运行平稳性的技术效果。

Description

车辆运行控制方法、***和计算机设备
技术领域
本申请涉及车辆控制技术领域，具体地，涉及一种车辆运行控制方法、***和计算机设备。
背景技术
随着我国城市轨道交通事业的蓬勃发展，自动化驾驶已经成为当前车辆研究的一大热点。在自动化驾驶中，运行工况的确定主要是采用预测的方式：提前读取车辆运行线路中的地图数据，根据地图数据确定车辆在运行线路中的各种影响因素，然后结合各种影响因素通过在线试算的方式预测得到车辆在预设线路中的运行工况，最后基于各运行工况控制车辆在运行线路中运行。
但是，一般通过车辆在运行过程中频繁调整工况，容易导致车辆运行的稳定性降低。
因此，目前车辆运行的平稳性较低。
发明内容
本申请实施例中提供了一种车辆运行控制方法、***和计算机设备。
本申请实施例的第一个方面，提供了一种车辆运行控制方法，包括：
按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段；
根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各运行路段的坡道加速度确定车辆在各运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度；
根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长；
根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数；
若工况切换次数小于预设阈值，则基于当前工况次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
在本申请一个可选实施例中，按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段，包括：按照最高限速将预设运行线路划分为不同的路段，得到多个限速路段；按照坡度将每个限速路段划分为不同的路段，得到多个坡道路段；将多个坡道路段中，相邻且坡度相同的至少两个路段合并为一个路段，得到多个运行路段。
在本申请一个可选实施例中，根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长，包括：根据当前运行路段的路段距离、运行加速度与上一个运行路段的终止速度，确定车辆在当前运行路段对应的最高限速下，在当前运行路段的运行时长。
在本申请一个可选实施例中，根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，包括：根据车辆的重量与各运行加速度，确定车辆在各运行速度下的机车力；确定车辆在各机车力下对应的工况类型，得到多个车辆工况；其中，工况类型至少包括：制动工况、惰行工况和牵引工况中的任一种；根据多个车辆工况确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数。
在本申请一个可选实施例中，根据多个车辆工况确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，包括：将多个车辆工况中相互连续且工况类型相同的车辆工况确定为一个目标车辆工况；确定目标车辆工况的数量，得到工况切换次数。
在本申请一个可选实施例中，该车辆运行控制方法还包括：若工况切换次数不小于预设阈值，则调节预设驱动加速度的大小，并根据车辆的阻力加速度、坡道加速度与当前的预设驱动加速度重新确定各运行路段对应的当前运行加速度；根据各运行路段的路段距离、最高限速与当前运行加速度确定各当前运行加速度的持续时长，得到多个当前运行时长；根据多个当前运行加速度与多个当前运行时长重新确定车辆在预设运行线路中的新的工况切换次数，直至新的工况切换次数小于预设阈值，则基于新的工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
在本申请一个可选实施例中，根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各运行路段的坡道加速度确定车辆在各运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度，包括：针对每个运行路段，根据车辆的阻力加速度、运行路段的坡道加速度与预设加速驱动加速度、预设匀速驱动加速度以及预设减速驱动加速度分别确定车辆在加速阶段的第一运行加速度，在匀速阶段的第二运行加速度，以及在减速阶段的第三运行加速度。
在本申请一个可选实施例中，根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长，包括：针对每个运行路段，根据运行路段的路段距离、最高限速与第一运行加速度、第二运行加速度与第三运行加速度分别确定第一运行加速度的第一运行时长，第二运行加速度的第二运行时长，以及第三运行加速度的第三运行时长。
本申请实施例的第二个方面，提供了一种车辆运行控制***，包括：
划分模块，用于按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段；
第一确定模块，用于根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各运行路段的坡道加速度确定车辆在各运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度；
第二确定模块，用于根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长；
第三确定模块，用于根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数；
控制模块，用于若工况切换次数小于预设阈值，则基于当前工况次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
本申请实施例的第三个方面，提供了一种计算机设备，包括：包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上任一项方法的步骤。
上述车辆运行控制方法通过先将车辆运行的预设运行线路按照坡度与最高限速划分为不同的运行路段，然后根据每个运行路段中的阻力加速度、预设驱动加速度与坡道加速度计算得到车辆在经过每个运行路段时的实际运行加速度，以及在各运行路段中的运行时长，接着根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，最后在得到的工况切换次数小于预设阈值时，基于该工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。第一方面，本申请通过预先计算在运行过程中的工况状态，并基于最小工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆实际运行，可以最大程度上降低车辆工况的切换次数，以保障车辆运行的平稳性，从而解决了传统技术中存在的目前车辆运行的平稳性较低的技术问题，达到了提高车辆运行平稳性的技术效果。第二方面，本申请在计算实际运行加速度时引入了车辆在各运行路段中的坡道加速度，通过各运行路段中坡道的坡度来调节车辆实际运行中的车辆工况，更接近于真实运行状态，使得最终得到的用于控制车辆运行的运行加速度与运行时长更为可靠，进一步提高了本申请实施例提供的车辆运行控制方法的可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法的应用场景示意图；
图2为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法的流程图；
图3为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法的流程图；
图4为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法中预设运行线路图；
图5为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法中预设运行线路图；
图6为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法中预设运行线路图；
图7为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法的流程图；
图8为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法的流程图；
图9为本申请一个实施例提供的车辆运行控制方法的流程图；
图10为本申请一个实施例提供的车辆运行控制***结构示意图；
图11为本申请一个实施例提供的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
在实现本申请的过程中，发明人发现，目前车辆运行的平稳性较低。
针对上述问题，本申请实施例中提供了一种车辆运行控制方法，通过先将车辆运行的预设运行线路按照坡度与最高限速划分为不同的运行路段，然后根据每个运行路段中的阻力加速度、预设驱动加速度与坡道加速度计算得到车辆在经过每个运行路段时的实际运行加速度，以及在各运行路段中的运行时长，接着根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，最后在得到的工况切换次数小于预设阈值时，基于该工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。第一方面，本申请通过预先计算在运行过程中的工况状态，并基于最小工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆实际运行，可以最大程度上降低车辆工况的切换次数，以保障车辆运行的平稳性，从而解决了传统技术中存在的目前车辆运行的平稳性较低的技术问题，达到了提高车辆运行平稳性的技术效果。第二方面，本申请在计算实际运行加速度时引入了车辆在各运行路段中的坡道加速度，通过各运行路段中坡道的坡度来调节车辆实际运行中的车辆工况，更接近于真实运行状态，使得最终得到的用于控制车辆运行的运行加速度与运行时长更为可靠，进一步提高了本申请实施例提供的车辆运行控制方法的可靠性。
本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。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。
以下对本申请实施例提供的车辆运行控制方法的应用环境作简要说明：
请参见图1，本申请实施例提供的车辆运行控制方法应用于车辆控制***10，该车辆控制***10至少包括：检测设备101、通信设备102和控制设备103。其中，该检测设备101的数量为多个不同类型的传感器，例如：***、测速仪等，设置于待控制车辆，用于采集待控制车辆当前的行驶参数，例如位置、行驶速度等；该通信设备102用于实现待控制车辆与控制设备103之间的数据传输，例如将待控制车辆的行驶参数实时发送至控制设备103进行分析处理，以及将控制设备103处理后的控制数据反馈至待控制车辆。控制设备103，用于接收待控制车辆发送的行驶参数，并处理生成对应的控制参数，以实现对待控制车辆的控制。该控制设备103可以为服务器、计算机、可穿戴设备等其他任意具有数据处理功能的设备，本实施例不作具体限定，可根据实际情况具体选择或者设定。
请参见图2，以下实施例以上述控制设备103为执行主体，将本申请实施例提供的车辆运行控制方法应用于上述控制设备103，用于对待控制车辆进行运行控制为例进行具体说明。本申请实施例提供的车辆运行控制方法包括如下步骤201-步骤205：
步骤201、控制设备按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段。
坡度是指路段中指坡道高度与坡道长度之间比值，一般以千分数表示，上坡时取正值，下坡时是取负值。例如可以通过如下公式(1)计算得到：
Figure BDA0003357672580000071
公式(1)中，i表示坡度，BC表示坡度高度，AC表示坡道长度。
最高限速是指在车辆运行过程中实际最高可以达到的速度，预设运行线路是指车辆既定的目标行驶线路。控制设备基于电子地图确定得到预设运行线路中各位置的坡度，从交通监管***中获取各位置的最高限速，然后按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为不同的运行路段，其中，每个运行路段中的坡度相同，且最高限速均相同。例如，第一运行路段中的坡度均为0.5‰，最高限速均为100Km/h，第二运行路段中的坡度均为0.5‰，最高限速均为90Km/h，第三运行路段中的坡度均为0.3‰，最高限速均为90Km/h。
步骤202、控制设备根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各运行路段的坡道加速度确定车辆在各运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度。
其中，阻力加速度是指车辆在运行过程中由于风、空气、地面粗糙度等导致的加速度；驱动加速度是指在车辆运行过程中通过电机提供给车辆的加速度，对应预设加速度是指预先设定的为车辆提供的驱动加速度，可以为固定值，也可以为一个数据集，按照周期提供不同的数值；坡道加速度是指车辆在经过坡道时，由于坡度提供给车辆的加速度，坡道加速度可以通过如下公式(2)计算得到：
Figure BDA0003357672580000072
公式(2)中，a表示坡道加速度，γ表示车辆的回转质量系数，i表示坡度，g表示重力比例系数，g＝9.8N/kg。
车辆在经过一个运行路段时，根据当前的阻力加速度、坡道加速度以及预设驱动加速度进行加和计算，即可得到车辆在当前运行路段的运行加速度。以此类推，控制设备可以通过同样的方式计算得到其他运行路段对应的运行加速度。
步骤203、控制设备根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长。
其中，运行时长是指车辆在经过一个运行路段时所需要的时间。控制设备基于预先存储的电子地图或者预设运行线路的历史数据确定得到各运行路段的路段距离。针对每个运行路段，计算在该运行路段的最高限速范围内，按照上述步骤202得到的该运行路段对应的运行加速度，车辆通过该运行路段所需要的时长，也就是该运行加速度的持续时长，即可得到车辆经过该运行路段的运行时长。以此类推，控制设备可以基于同样的方式计算得到其他运行路段对应的运行时长。
步骤204、控制设备根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数。
工况是指车辆在某一时刻的运行状况，一般包括制动工况、惰行工况和牵引工况三种状态。其中，制动工况是指机车力小于0的运行状态，惰性工况是指机车力等于0的运行状态，牵引工况是指机车大于0的状态；而机车力与车辆运行加速度呈正相关，因此可以通过各运行路段的运行加速度即可确定得到对应的机车力，通过各机车力确定得到对应的工况。控制设备通过多个运行时长与各运行加速度即可确定得到在该多个运行时长内车辆进行工况切换的次数，即得到该工况切换次数。
步骤205、若工况切换次数小于预设阈值，控制设备则基于当前工况次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
工况切换次数越小，则意味着车辆运行的状态越稳定，本实施例的目标在于在保障各运行路段最高限速的前提下寻求最小工况切换次数，因此，控制设备预先设定一个预设阈值，在得到的工况切换次数小于预设阈值时，将该工况切换次数确定为目标值。如上步骤204，该目标值对应有一组运行加速度与多个运行时长，因此，控制设备则基于该目标值对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
本申请实施例通过先将车辆运行的预设运行线路按照坡度与最高限速划分为不同的运行路段，然后根据每个运行路段中的阻力加速度、预设驱动加速度与坡道加速度计算得到车辆在经过每个运行路段时的实际运行加速度，以及在各运行路段中的运行时长，接着根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，最后在得到的工况切换次数小于预设阈值时，基于该工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。第一方面，本申请通过预先计算在运行过程中的工况状态，并基于最小工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆实际运行，可以最大程度上降低车辆工况的切换次数，以保障车辆运行的平稳性，从而解决了传统技术中存在的目前车辆运行的平稳性较低的技术问题，达到了提高车辆运行平稳性的技术效果。第二方面，本申请在计算实际运行加速度时引入了车辆在各运行路段中的坡道加速度，通过各运行路段中坡道的坡度来调节车辆实际运行中的车辆工况，更接近于真实运行状态，使得最终得到的用于控制车辆运行的运行加速度与运行时长更为可靠，进一步提高了本申请实施例提供的车辆运行控制方法的可靠性。
请参见图3，在本申请一个可选实施例中，上述步骤201控制设备按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段，包括如下步骤301-步骤303：
步骤301、控制设备按照最高限速将预设运行线路划分为不同的路段，得到多个限速路段。
请参见图4，预设运行线路为站台0-站台21-站台20-站台18-站台9-站台8-站台7，例如车辆运行方向是由左及右从站台0到达站台7，控制设备按照最高限速将预设运行线路划分为多个限速路段：如图4，包括4个限速路段，限速路段1的最高限速为50km/h，限速路段2的最高限速为80km/h，限速路段3的最高限速为60km/h，限速路段4的最高限速为0km/h。
步骤302、控制设备按照坡度将每个限速路段划分为不同的路段，得到多个坡道路段。
每个路段的坡度不同，控制设备将每个限速路段划分为不同的坡道路段，例如图4中从站台0至站台7的预设运行线路，将该预设运行线路划分为如图5中的多个坡道路段：限速路段1包括两个坡度，即坡道路段1与坡道路段2；限速路段2包括三个坡度，即坡道路段3、坡道路段4与坡道路段5；限速路段3包括三个坡度，即坡道路段6、坡道路段7与坡道路段8；限速路段4包括1个坡度，即坡道路段9。
步骤303、控制设备将多个坡道路段中，相邻且坡度相同的至少两个路段合并为一个路段，得到多个运行路段。
请继续参见图4与图5，其中坡道路段5与坡道路段6的坡度相同且路段相邻，则将坡道路段5与坡道路段6进行合并为一个路段，上述步骤302中得到了9个坡道路段，在合并后即得到了如图6中8个运行路段。
本申请实施例先按照最高限速将预设运行线路划分为多个限速路段，然后按照坡度将每个限速路段划分为多个坡道路段，最后将多个坡道路段中，相邻且坡度相同的至少两个路段合并为一个路段，得到多个运行路段，从而使得得到的每个运行路段中的坡度与最高限速均保持一致，可以方便后续进行运行加速度计算，降低计算量，进一步提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的控制效率。
在本申请一个可选实施例中，上述步骤203控制设备根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长，包括如下步骤A：
步骤A、控制设备根据当前运行路段的路段距离、运行加速度与上一个运行路段的终止速度，确定车辆在当前运行路段对应的最高限速下，在当前运行路段的运行时长。
例如针对一个目标运行路段，路段距离、运行加速度为、该目标运行路段的上一个运行路段的终止速度与运行时长四者之间的对应关系为：
S＝V0t+1/2at2 (3)
公式(3)中，S表示目标运行路段的路段距离，V0表示在该目标运行路段的上一个运行路段的终止速度，t表示运行时长，a表示目标运行路段对应的运行加速度。
在公式(3)中，S、a、与V0均为已知量，只有运行时长t为未知量，通过该公式(3)即可得到对应的运行时长。以此类推，可以基于同样的方式计算得到其他运行路段的运行时长。需要指出的是，在计算运行初始时第一运行路段对应的运行时长时，可以将对应V0记为0，或者按照车辆实际的启动初速度计，本实施例不作具体限定。
本申请实施例根据当前运行路段的路段距离、运行加速度与上一个运行路段的终止速度，确定车辆在当前运行路段对应的最高限速下，在当前运行路段的运行时长，计算方法简单快捷，可以大大提高运行时长的计算效率，进一步提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的控制效率。
请参见图7，在本申请一个可选实施例中，上述步骤204控制设备根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，包括如下步骤701-步骤703：
步骤701、控制设备根据车辆的重量与各运行加速度，确定车辆在各运行速度下的机车力。
其中，车辆的重量可以通过测重或者车辆参数预先存储于控制设备，控制设备在通过上述步骤203得到车辆在各运行路段中的运行加速度后，针对一个运行路段，可以基于如下公式(4)计算对应的机车力：
f＝ma (4)
公式(4)中，f为机车力，m为车辆重量，a为运行加速度。
同理，控制设备可以通过如上公式(4)计算得到其他运行加速度对应的机车力。
步骤702、控制设备确定车辆在各机车力下对应的工况类型，得到多个车辆工况。
其中，工况类型至少包括：制动工况、惰行工况和牵引工况中的任一种。如上步骤201，制动工况是指机车力小于0的运行状态，惰性工况是指机车力等于0的运行状态，牵引工况是指机车大于0的状态；控制设备通过如上步骤701得到各运行加速度对应的机车力，例如包括：6km/h2，11km/h2，2km/h2，-10km/h2，-2km/h2，0km/h2，9km/h2，则分别对应的车辆工况为：牵引工况，牵引工况，牵引工况，制动工况，制动工况，惰性工况，牵引工况。
步骤703、控制设备根据多个车辆工况确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数。
例如上述步骤702中的多个加速度，前三个运行加速度对应的工况均为牵引工况，工况保持不变；在运行加速度-10km/h2与-2km/h2对应的工况均为制动工况，工况保持不变；在运行加速度0km/h2对应的工况为惰性工况；在运行加速度9km/h2对应的工况为牵引工况。也就是说，在此过程中车辆工况依次为：牵引工况-制动工况-惰性工况-牵引工况，也就是说，在此过程中的工况切换次数为4，需要切换四次车辆工况。
本申请实施例先根据车辆的重量与各运行加速度确定得到车辆在各运行速度下的机车力，然后确定车辆在各机车力下对应的车辆工况，最后根据多个车辆工况确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，工况切换次数的确定方法简单，可以提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的控制效率。同时，工况切换次数是根据各运行加速度对应的机车力确定得到的，得到的工况切换次数更加可靠，可以进一步提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的可靠性。
请参见图8，在本申请一个可选实施例中，上述步骤703控制设备根据多个车辆工况确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数，包括如下步骤801-步骤802：
步骤801、控制设备将多个车辆工况中相互连续且工况类型相同的车辆工况确定为一个目标车辆工况。
例如上述步骤702中的多个加速度分别对应的车辆工况为牵引工况-牵引工况-牵引工况-制动工况-制动工况-惰性工况-牵引工况，其中，前三个车辆工相互连续且工况类型相同，均为牵引工况，则将其合并为一个目标车辆工况，中间的两个制动工况相互连续且类型相同，均为制动工况，则将其合并为一个目标车辆工况。也就是说，在此过程中得到四个目标车辆工况，依次为：牵引工况-制动工况-惰性工况-牵引工况。
步骤802、控制设备确定车辆目标工况的数量，得到工况切换次数。
不同的车辆工况之间需要进行工况转换，也就算一次工况切换，如上步骤801，得到了四个目标车辆工况，则对应的工况切换次数为4。
本申请实施例先将多个车辆工况中相互连续且工况类型相同的车辆工况确定为一个目标车辆工况，然后确定车辆目标工况的数量，即可得到工况切换次数，最终得到的目标工况数量相较初始车辆工况数量大大减少，可以方便对工况切换次数的确定，提高计算效率，进一步提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的控制效率。
请参见图9，在本申请一个可选实施例中，上述实施例提供的车辆运行控制方法，还可以包括如下步骤901-步骤903：
步骤901、若工况切换次数不小于预设阈值，控制设备则调节预设驱动加速度的大小，并根据车辆的阻力加速度、坡道加速度与当前的预设驱动加速度重新确定各运行路段对应的当前运行加速度。
当工况切换次数不小于预设阈值时，则意味着基于当前的运行加速度与对应的运行时长进行车辆运行时，车辆需要进行较多的工况切换，频繁的工况切换容易导致车辆运行稳定性降低，影响乘客的乘车体验度。各坡道加速度与车辆的阻力加速度为受环境影响，无法进一步调整，因此，在工况切换次数不小于预设阈值的情况下，控制设备通过调节预设驱动加速度的大小进行运行加速度的调整，也就是通过如上步骤202中同样的方式重新确定当前的运行加速度，即可得到该当前运行加速度。
步骤902、控制设备根据各运行路段的路段距离、最高限速与当前运行加速度确定各当前运行加速度的持续时长，得到多个当前运行时长。
控制设备在得到当前运行加速度后，可以基于如上步骤203中同样的方式重新计算得到当前运行加速度对应的当前运行时长，在此不再赘述。
步骤903、控制设备根据多个当前运行加速度与多个当前运行时长重新确定车辆在预设运行线路中的新的工况切换次数，直至新的工况切换次数小于预设阈值，则基于新的工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
控制设备在得到当前运行加速度与对应的当前运行时长后，重新计算车辆在预设运行线路中的新的工况切换次数，然后判断该新的工况切换次数是否小于预设阈值，若新的工况切换次数小于预设阈值，则基于如上步骤204中同样的方式，基于新的工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。否则，继续调节预设驱动加速度的大小，直至新的工况切换次数小于预设阈值。
本申请实施例在得到的工况切换次数不小于预设阈值时，通过调节预设驱动加速度的大小并重新计算新的工况切换次数，直至得到的新的工况切换次数小于预设阈值，再基于新的工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行，可以最大程度上降低工况切换次数，以提高车辆工况的稳定性，进一步提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的可靠性。
在本申请一个可选实施例中，上述步骤202控制设备根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各运行路段的坡道加速度确定车辆在各运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度，包括如下步骤B：
步骤B、控制设备针对每个运行路段，根据车辆的阻力加速度、运行路段的坡道加速度与预设加速驱动加速度、预设匀速驱动加速度以及预设减速驱动加速度分别确定车辆在加速阶段的第一运行加速度，在匀速阶段的第二运行加速度，以及在减速阶段的第三运行加速度。
上述实施例按照一个运行路段保持一个固定运行加速度，本实施例针对每个运行路段，将其配置为变速，也就是说，在一个运行路段中采用加速-匀速-减速的运行策略。对应的通过配置不同的预设运行加速度，也就是上述的预设加速驱动加速度、预设匀速驱动加速度以及预设减速驱动加速度，通过如上步骤202中同样的方式，可以计算得到车辆在加速阶段的第一运行加速度，在匀速阶段的第二运行加速度，以及在减速阶段的第三运行加速度，其中，在匀速阶段的第二运行加速度为0。
当然，本实施例还可以将对每个运行路段继续拆分为多个子路段，然后通过同样的方式，对每个子路段采用同样的加速-匀速-减速的运行策略，分别计算得到各子路段中车辆在加速阶段的第一子运行加速度，在匀速阶段的第二子运行加速度，以及在减速阶段的第三子运行加速度。
本申请实施例通过分别确定车辆在加速阶段的第一运行加速度，在匀速阶段的第二运行加速度，以及在减速阶段的第三运行加速度，将每个运行路段拆分为加速、匀速与减速三个阶段，得到的运行加速度更加接近实际运行状态，从而使得计算得到的工况切换次数更优，进一步提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的可靠性。
在本申请一个可选实施例中，上述步骤203控制设备根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长，包括如下步骤C：
步骤C、针对每个运行路段，根据运行路段的路段距离、最高限速与第一运行加速度、第二运行加速度与第三运行加速度分别确定第一运行加速度的第一运行时长，第二运行加速度的第二运行时长，以及第三运行加速度的第三运行时长。
其中，在匀速阶段的第二运行加速度为0，控制设备可以基于如下公式(4)计算得到在最高限速vmax下，第一运行时长、第二运行时长与第三运行时长：
Figure BDA0003357672580000161
公式(5)中，S表示路段距离，t1表示第一运行时长，t2表示第二运行时长，te表示第三运行时长，aa表示第一运行加速度，ad表示第三运行加速度，vt表示匀速运行阶段的运行速度，也就是以第一运行加速度aa运行第一运行时长t1后的运行速度，且vt≤vmax。其中，vt表可以通过如下公式(6)计算得到：
vt＝v0+aat1 (6)
公式(6)中，vt表示车辆在匀速运行阶段的运行速度，v0表示车辆在上一个运行路段的终止速度，aa表示第一运行加速度，t1表示第一运行时长。
如上公式(5)与公式(6)中，路段距离S，aa表示第一运行加速度，ad表示第三运行加速度，车辆在上一个运行路段的终止速度v0均为已知量，只有第一运行时长t1，第二运行时长t2，第三运行时长te为未知量，通过如上公式(4)与公式(5)基于模糊控制试算即可计算得到对应的第一运行时长t1，第二运行时长t2与第三运行时长te。
同理，可以通过同样的方式计算得到其他运行路段对应的第一运行时长t1，第二运行时长t2与第三运行时长te。
本申请实施例针对每个运行路段，根据运行路段的路段距离、最高限速与第一运行加速度、第二运行加速度与第三运行加速度分别确定第一运行加速度的第一运行时长，第二运行加速度的第二运行时长，以及第三运行加速度的第三运行时长，得到的运行时长更加接近实际运行状态，从而使得计算得到的工况切换次数更优，进一步提高本申请实施例提供的车辆运行控制方法的可靠性。
应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
请参见图10，本申请一个实施例提供了一种车辆运行控制***1000，包括获划分模块1010、第一确定模块1020、第二确定模块1030、第三确定模块1040和控制模块1050：
该划分模块1010，用于按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段；
该第一确定模块1020，用于根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各运行路段的坡道加速度确定车辆在各运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度；
该第二确定模块1030，用于根据各运行路段的路段距离、最高限速与运行加速度确定各运行加速度的持续时长，得到多个运行时长；
该第三确定模块1040，用于根据多个运行加速度与多个运行时长确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数；
该控制模块1050，用于若工况切换次数小于预设阈值，则基于当前工况次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
在本申请一个可选实施例中，该划分模块1010具体用于，按照最高限速将预设运行线路划分为不同的路段，得到多个限速路段；按照坡度将每个限速路段划分为不同的路段，得到多个坡道路段；将多个坡道路段中，相邻且坡度相同的至少两个路段合并为一个路段，得到多个运行路段。
在本申请一个可选实施例中，该第二确定模块1030具体用于，根据当前运行路段的路段距离、运行加速度与上一个运行路段的终止速度，确定车辆在当前运行路段对应的最高限速下，在当前运行路段的运行时长。
在本申请一个可选实施例中，该第三确定模块1040具体用于，根据车辆的重量与各运行加速度，确定车辆在各运行速度下的机车力；确定车辆在各机车力下对应的工况类型，得到多个车辆工况；其中，工况类型至少包括：制动工况、惰行工况和牵引工况中的任一种；根据多个车辆工况确定车辆在预设运行线路中的工况切换次数。
在本申请一个可选实施例中，该第三确定模块1040具体用于，将多个车辆工况中相互连续且工况类型相同的车辆工况确定为一个目标车辆工况；确定目标车辆工况的数量，得到工况切换次数。
在本申请一个可选实施例中，该控制模块1050还用于，若工况切换次数不小于预设阈值，则调节预设驱动加速度的大小，并根据车辆的阻力加速度、坡道加速度与当前的预设驱动加速度重新确定各运行路段对应的当前运行加速度；根据各运行路段的路段距离、最高限速与当前运行加速度确定各当前运行加速度的持续时长，得到多个当前运行时长；根据多个当前运行加速度与多个当前运行时长重新确定车辆在预设运行线路中的新的工况切换次数，直至新的工况切换次数小于预设阈值，则基于新的工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制车辆在预设路线上运行。
在本申请一个可选实施例中，该第一确定模块1020还用于，针对每个运行路段，根据车辆的阻力加速度、运行路段的坡道加速度与预设加速驱动加速度、预设匀速驱动加速度以及预设减速驱动加速度分别确定车辆在加速阶段的第一运行加速度，在匀速阶段的第二运行加速度，以及在减速阶段的第三运行加速度。
在本申请一个可选实施例中，该第一确定模块1020还用于，针对每个运行路段，根据运行路段的路段距离、最高限速与第一运行加速度、第二运行加速度与第三运行加速度分别确定第一运行加速度的第一运行时长，第二运行加速度的第二运行时长，以及第三运行加速度的第三运行时长。
关于上述车辆运行控制***1000的具体限定可以参见上文中对于车辆运行控制方法的限定，在此不再赘述。上述车辆运行控制***1000中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备的内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现如上的一种车辆运行控制方法。包括：包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上车辆运行控制***1000中的任一步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可以实现如上车辆运行控制方法中的任一步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车辆运行控制方法，其特征在于，包括：
按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段；
根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各所述运行路段的坡道加速度确定所述车辆在各所述运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度；
根据各所述运行路段的路段距离、所述最高限速与所述运行加速度确定各所述运行加速度的持续时长，得到多个运行时长；
根据所述多个运行加速度与所述多个运行时长确定所述车辆在所述预设运行线路中的工况切换次数；
若所述工况切换次数小于预设阈值，则基于当前所述工况次数对应的运行加速度与运行时长控制所述车辆在所述预设路线上运行。
2.根据权利要求1所述的车辆运行控制方法，其特征在于，所述按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段，包括：
按照所述最高限速将所述预设运行线路划分为不同的路段，得到多个限速路段；
按照所述坡度将每个所述限速路段划分为不同的路段，得到多个坡道路段；
将所述多个坡道路段中，相邻且所述坡度相同的至少两个路段合并为一个路段，得到所述多个运行路段。
3.根据权利要求1所述的车辆运行控制方法，其特征在于，所述根据各所述运行路段的路段距离、所述最高限速与所述运行加速度确定各所述运行加速度的持续时长，得到多个运行时长，包括：
根据当前运行路段的路段距离、所述运行加速度与上一个运行路段的终止速度，确定所述车辆在所述当前运行路段对应的所述最高限速下，在所述当前运行路段的所述运行时长。
4.根据权利要求1所述的车辆运行控制方法，其特征在于，所述根据所述多个运行加速度与所述多个运行时长确定所述车辆在所述预设运行线路中的工况切换次数，包括：
根据所述车辆的重量与各所述运行加速度，确定所述车辆在各所述运行速度下的机车力；
确定所述车辆在各所述机车力下对应的工况类型，得到多个车辆工况；其中，所述工况类型至少包括：制动工况、惰行工况和牵引工况中的任一种；
根据所述多个车辆工况确定所述车辆在所述预设运行线路中的所述工况切换次数。
5.根据权利要求4所述的车辆运行控制方法，其特征在于，所述根据所述多个车辆工况确定所述车辆在所述预设运行线路中的所述工况切换次数，包括：
将所述多个车辆工况中相互连续且所述工况类型相同的车辆工况确定为一个目标车辆工况；
确定所述目标车辆工况的数量，得到所述工况切换次数。
6.根据权利要求1所述的车辆运行控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述工况切换次数不小于预设阈值，则调节所述预设驱动加速度的大小，并根据所述车辆的所述阻力加速度、所述坡道加速度与当前的预设驱动加速度重新确定各所述运行路段对应的当前运行加速度；
根据各所述运行路段的路段距离、所述最高限速与所述当前运行加速度确定各所述当前运行加速度的持续时长，得到多个当前运行时长；
根据所述多个当前运行加速度与所述多个当前运行时长重新确定所述车辆在所述预设运行线路中的新的工况切换次数，直至所述新的工况切换次数小于所述预设阈值，则基于所述新的工况切换次数对应的运行加速度与运行时长控制所述车辆在所述预设路线上运行。
7.根据权利要求1所述的车辆运行控制方法，其特征在于，所述根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各所述运行路段的坡道加速度确定所述车辆在各所述运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度，包括：
针对每个所述运行路段，根据所述车辆的所述阻力加速度、所述运行路段的坡道加速度与预设加速驱动加速度、预设匀速驱动加速度以及预设减速驱动加速度分别确定所述车辆在加速阶段的第一运行加速度，在匀速阶段的第二运行加速度，以及在减速阶段的第三运行加速度。
8.根据权利要求7所述的车辆运行控制方法，其特征在于，所述根据各所述运行路段的路段距离、所述最高限速与所述运行加速度确定各所述运行加速度的持续时长，得到多个运行时长，包括：
针对每个所述运行路段，根据所述运行路段的所述路段距离、所述最高限速与所述第一运行加速度、所述第二运行加速度与所述第三运行加速度分别确定所述第一运行加速度的第一运行时长，所述第二运行加速度的第二运行时长，以及所述第三运行加速度的第三运行时长。
9.一种车辆运行控制***，其特征在于，包括：
划分模块，用于按照坡度与最高限速将预设运行线路划分为多个运行路段；
第一确定模块，用于根据车辆的阻力加速度、预设驱动加速度与各所述运行路段的坡道加速度确定所述车辆在各所述运行路段中实际运行的加速度，得到多个运行加速度；
第二确定模块，用于根据各所述运行路段的路段距离、所述最高限速与所述运行加速度确定各所述运行加速度的持续时长，得到多个运行时长；
第三确定模块，用于根据所述多个运行加速度与所述多个运行时长确定所述车辆在所述预设运行线路中的工况切换次数；
控制模块，用于若所述工况切换次数小于预设阈值，则基于当前所述工况次数对应的运行加速度与运行时长控制所述车辆在所述预设路线上运行。
10.一种计算机设备，包括：包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
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