一种列车异步牵引制动微调方法、装置、设备、介质及产品

本技术涉及重载列车牵引制动控制，特别是涉及一种列车异步牵引制动微调方法、装置、设备、介质及产品。

背景技术：

1、重载列车运行时，不同车辆区段受坡道、曲线和制动传播影响，相邻车辆间车钩力会在拉钩与压钩之间变化。车钩拉压力过大时，容易加重钩缓装置疲劳，严重时可能诱发断钩风险。现有列车自动驾驶系统（automatic train operation，ato）通常按整列车统一输出牵引或制动指令，难以根据不同区段的车钩状态分别调整；部分无线重联异步控制方案需要在线求解纵向动力学模型，计算耗时较高。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种列车异步牵引制动微调方法、装置、设备、介质及产品，以在提高列车异步牵引制动控制精度的同时保证控制时效。

2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案。

3、第一方面，本技术提供了一种列车异步牵引制动微调方法，包括：

4、根据列车的各个车辆区段的运行状态数据及线路数据，确定各个车辆区段的车钩状态等级；

5、根据列车的各个控制分区对应的动力单元的级位变化数据，确定各个控制分区的工况类型；

6、根据各个车辆区段的车钩状态等级和各个控制分区的工况类型，采用查找三维微调表的方式，确定各个控制分区的微调参数；所述三维微调表内的元素为微调参数的三元组；所述微调参数包括力修正系数、斜率限制系数和时序偏置量；

7、分别利用各个控制分区的微调参数对各个控制分区的原目标控制指令进行修正，获得各个控制分区的修正后的控制指令；

8、分别根据各个控制分区的修正后的控制指令对各个控制分区对应的动力单元进行控制。

9、可选地，根据列车的各个车辆区段的运行状态数据及线路数据，确定各个车辆区段的车钩状态等级，具体包括：

10、根据列车的各个车辆区段的运行状态数据及线路数据，利用如下公式计算各个车辆区段的车钩状态指标；

11、；

12、其中，为第个车辆区段在时刻的车钩状态指标，为第个车辆区段在时刻的车钩状态指标，为第个车辆区段所对应的动力单元在时刻的加速度差标准化值、为第个车辆区段所对应的动力单元在时刻的级位变化差标准化值、为第个车辆区段所对应的动力单元在时刻的风压差及列尾风压变化率的综合标准化值、为第个车辆区段所对应的动力单元在时刻所处位置的线路坡度差标准化值，、、、为预设权重系数，为历史状态惯性系数；

13、根据各个车辆区段的车钩状态指标，利用如下公式确定各个车辆区段的车钩状态等级；

14、；

15、其中，为第个车辆区段在时刻的车钩状态等级，为第个车辆区段在时刻的车钩状态等级，为滞回区间宽度，、、、为四级预设阈值，。

16、可选地，根据列车的各个控制分区对应的动力单元的级位变化数据，确定各个控制分区的工况类型的公式为：

17、；

18、其中，为第个控制分区在时刻的工况类型，为第个控制分区对应的动力单元的级位变化率，为第个控制分区对应的动力单元在时刻的级位变化差标准化值，为级位变化方向的符号函数，为预设的工况判决函数；

19、;

20、m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7分别表示牵引增加工况、级位保持工况、牵引降低工况、电制动增加工况、空气制动增加工况、缓解工况、牵引-制动切换工况，为第个控制分区的动力单元在上一时刻的制动/牵引状态、为第个控制分区的动力单元在当前时刻的制动/牵引状态，为牵引状态，为级位变化率的预设判定阈值，为电制动状态，为空气制动状态。

21、可选地，根据各个车辆区段的车钩状态等级和各个控制分区的工况类型，采用查找三维微调表的方式，确定各个控制分区的微调参数，具体包括：

22、利用如下公式，将各个车辆区段的车钩状态等级映射至各个控制分区，获得各个控制分区的车钩状态等级；

23、；

24、其中，为第个控制分区在时刻的车钩状态等级，为第个车辆区段在时刻的车钩状态等级，为第个控制分区所包含的车辆区段集合，为分区状态聚合函数；

25、根据各个控制分区的车钩状态等级和工况类型，采用查找三维微调表的方式，确定各个控制分区的微调参数。

26、可选地，分别利用各个控制分区的微调参数对各个控制分区的原目标控制指令进行修正，获得各个控制分区的修正后的控制指令的公式为：

27、；

28、其中，为第个控制分区在时刻的修正后控制指令，为第个控制分区在时刻的原目标控制指令，为第个控制分区在时刻的力修正系数，为第个控制分区在时刻的时序偏置量，为第个控制分区在时刻的斜率限制系数，为第个控制分区的最大允许力值变化率。

29、可选地，分别根据各个控制分区的修正后的控制指令对各个控制分区对应的动力单元进行控制，具体包括：

30、当第个控制分区的修改后的控制指令与原目标控制指令的差值绝对值大于预设安全阈值，或列车处于紧急制动状态时，利用第个控制分区的原目标控制指令对第个控制分区对应的动力单元进行控制，否则，利用第个控制分区的修改后的控制指令对第个控制分区对应的动力单元进行控制。

31、第二方面，本技术提供了一种列车异步牵引制动微调装置，所述列车异步牵引制动微调装置应用于上述的列车异步牵引制动微调方法，所述列车异步牵引制动微调装置包括：

32、车钩状态等级确定模块，用于根据列车的各个车辆区段的运行状态数据及线路数据，确定各个车辆区段的车钩状态等级；

33、工况类型确定模块，用于根据列车的各个控制分区对应的动力单元的级位变化数据，确定各个控制分区的工况类型；

34、微调参数确定模块，用于根据各个车辆区段的车钩状态等级和各个控制分区的工况类型，采用查找三维微调表的方式，确定各个控制分区的微调参数；所述三维微调表内的元素为微调参数的三元组；所述微调参数包括力修正系数、斜率限制系数和时序偏置量；

35、指令修正模块，用于分别利用各个控制分区的微调参数对各个控制分区的原目标控制指令进行修正，获得各个控制分区的修正后的控制指令；

36、控制模块，用于分别根据各个控制分区的修正后的控制指令对各个控制分区对应的动力单元进行控制。

37、第三方面，本技术提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述的列车异步牵引制动微调方法。

38、第四方面，本技术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实现上述的列车异步牵引制动微调方法。

39、第五方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的列车异步牵引制动微调方法。

40、根据本技术提供的具体实施例，本技术具有了以下技术效果。

41、本技术提供了一种列车异步牵引制动微调方法、装置、设备、介质及产品，本技术根据既有运行状态数据及线路数据，按区段判断车钩状态，根据各个动力单元的级位变化，按控制区域确定工况类型，进而采用查找三维微调表的方式，确定各个控制分区的微调参数，再对原目标控制指令进行小幅叠加修正，本技术实现了适应车钩状态的控制指令调整，且无需在线求解纵向动力学模型，本技术在提高列车异步牵引制动控制精度的同时保证了控制时效。