机车低速状态下的连挂方法和装置与流程

1.本公开涉及机车连挂技术领域，尤其涉及机车低速状态下的连挂方法和装置。


背景技术：

2.现有的调车作业存在两种连挂方式，目前应用最为广泛的属于司机手动驾驶，车尾端连接员通过手持对讲通知司机车钩与车钩之间的距离的方式，司机根据调车连挂驾驶经验来进行低速连挂，以2km/h左右的运行速度进行连挂。其次就是对于调车作业领域中的自动连挂，自动驾驶技术不太成熟，虽然未能广泛应用，但是少数公司已经开始在进行各类自动驾驶以及自动连挂试验，试验效果均是以满足行业调车要求为主，其中调车行业要求“距离待连挂车辆1车距离时，车辆运行速度不得超过5km/h”，实际自动连挂已经做到了3km/h以下速度进行自动碰撞连挂，虽然速度在3km/h以下，但可能存在碰撞瞬间可能存在加牵引的情况。
3.实际调车作业时为了降低车钩的损害，对司机要求较高，一般不超过3km/h的速度进行连挂，而且连挂时车钩的碰撞过程最好处于卸载滑行，业内人士也将该连挂效果称为“棉花钩”，但是该效果即使多年经验的驾驶员，在推送连挂时，也很难达到这种效果，因此也不会进行强制要求。而自动连挂过程中经常出现的3km/h而且加牵引状态下碰撞连挂，业内人也将该连挂效果称为“撞响钩”，经常出现这种效果会降低车钩的使用寿命，而自动连挂“撞响钩”的情况比人工驾驶频繁，因此不能实际满足调车用户的实际使用需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开提供了一种机车低速状态下的连挂方法和装置，使机车在自动连挂过程中，处于卸载滑行状态，提高车钩的使用寿命。
5.根据本公开的第一方面，提供了一种机车低速状态下的连挂方法，包括：
6.获取机车的当前运行速度，以及当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度；
7.根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离；
8.获取机车的车尾与待连挂车辆的相对距离；
9.响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂。
10.在一些实施例中，所述当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度通过以下方式确定：
11.按照预设频率获取最新的两次历史加速度值和最新的两次历史减速度值，将最新的两次历史加速度值的平均值作为当前运行速度对应的历史加速度，将最新的两次历史减速度值平均值作为当前运行速度对应的历史减速度。
12.在一些实施例中，还包括：
13.判断机车当前处于的运行状态，所述运行状态包括卸载降速状态和加载提速状
态；
14.所述根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离，包括：
15.根据所述当前运行速度、所述运行状态、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离。
16.在一些实施例中，当机车当前处于卸载降速状态时，所述方法还包括：
17.确定机车的加载时延，根据所述当前运行速度和所述加载时延确定发送卸载降速指令后，机车可达的最大速度。
18.在一些实施例中，当机车当前处于加载提速状态时，所述方法还包括：
19.确定机车的卸载时延，根据所述当前运行速度和所述卸载时延确定发送卸载降速指令后，机车可达的最大速度。
20.在一些实施例中，在所述获取机车的当前运行速度之前，还包括：
21.通过最小的加载时间输出给机车，达到规定的最小加载时间时立即卸载牵引，使机车维持在预设的低恒速运行。
22.在一些实施例中，所述响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂，包括：
23.响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，当机车的当前运行速度为0时，立即输出制动指令，完成与所述待连挂车辆的自动挂连。
24.根据本公开的第二方面，提供了一种机车低速状态下的连挂装置，包括：
25.数据获取模块，用于获取机车的当前运行速度，以及当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度；
26.滑行距离计算模块，用于根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离；
27.相对距离检测模块，用于获取机车的车尾与待连挂车辆的相对距离；
28.控制模块，用于响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂。
29.在本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
30.在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的方法。
31.通过本公开实施例的机车低速状态下的连挂方法，通过计算机车卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离，以及与待连挂车辆的相对距离，可以使得机车在卸载降速状态下且运行速度最小的情况下与待连挂车辆连挂，从而提高车钩的使用寿命。
32.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
33.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面
2km/h速度进行低速运行。并在运行过程中，实时记录并计算机车在加载过程中的加速度a1和卸载过程中的减速度a2，从而计算出最高预期速度的滑行距离sx，如果车尾车钩距离待连挂车钩小于等于sx时，执行卸载减速，进行低速滑行。
49.这样可以实时对可连挂的状态进行监控，并当满足连挂条件时，可以立即进行卸载减速连挂，从而提高连挂效率。
50.在本实施例中，可以按照预设频率获取最新的两次历史加速度值和最新的两次历史减速度值，将最新的两次历史加速度值的平均值作为当前运行速度对应的历史加速度，将最新的两次历史减速度值平均值作为当前运行速度对应的历史减速度。
51.这样，可以尽量减小在计算过程中的误差，避免连挂时的运行速度过大，对车钩造成损伤。
52.并且，在计算出最高预期速度的滑行距离sx时，还需要判断机车当前处于的运行状态，所述运行状态包括卸载降速状态和加载提速状态。在根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离时，需要根据所述当前运行速度、所述运行状态、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度(例如0.5m/s)时对应的滑行距离。
53.在计算滑行距离时，机车的运行状态会影响计算过程，因此需要机车的运行状态，从而使得计算的滑行距离更加准确。
54.在上述实施例中，当机车当前处于卸载降速状态时，需要确定机车的加载时延，然后根据所述当前运行速度和所述加载时延确定发送卸载降速指令后，机车可达的最大速度。
55.具体地，假设vc:当前机车速度，vb:当前卸载后可达到的最大速度，t0为加载时延，a1为历史加速度，a2历史减速度，则vb＝vc+a1*t0。
56.由于在机车处于卸载降速状态时，会给机车施加a1的加速度，并且在下达执行卸载减速，进行低速滑行的指令时，会存在延迟，在这个延迟过程中，机车还在以a1为加速度加速运行，因此，在计算vb时，需要考虑到加载时延，使得计算得到的vb更准确，从而使得计算的滑行距离更加准确。
57.sx＝(vb2-0.52)/(2*a2)＝((vc+a1*t0)2-0.52)/(2*a2)，其中，t0为加载时延。
58.在上述实施例中，当机车当前处于加载提速状态时，需要确定机车的卸载时延，根据所述当前运行速度和所述卸载时延确定发送卸载降速指令后，机车可达的最大速度。
59.具体地，假设vc:当前机车速度，vb:当前卸载后可达到的最大速度，t0为加载时延，a1为历史加速度，a2历史减速度，则vb＝vc+a1*t0。
60.由于在机车处于加载提速状态时，会给机车施加a1的加速度，并且在下达执行卸载减速，进行低速滑行的指令时，会存在延迟，在这个延迟过程中，机车还在以a1为加速度加速运行，并且在下打卸载降速指令后，会存在卸载时延，机车还在以a1为加速度加速运行因此，在计算vb时，需要考虑到加载时延和卸载时延，使得计算得到的vb更准确，从而使得计算的滑行距离更加准确。
61.其中，sx＝(vb2-0.52)/(2*a2)+vc*t1+(1/2)*a1*t12
62.＝((vc+a1*t0)2-0.52)/(2*a2)+vc*t1+(1/2)*a1*t12，其中，t0为加载时延，t1为卸载时延。
63.在本实施例中，当所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂，具体地，响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，当机车的当前运行速度为0时，立即输出制动指令，完成与所述待连挂车辆的自动挂连。
64.通过上述过程，可以使得在机车速度为0时实现与待连挂车辆的连挂，即在机车速度最低时实现与待连挂车辆的连挂，从而能够减少对车钩造成损伤。
65.本公开实施例的机车低速状态下的连挂方法，通过计算机车卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离，以及与待连挂车辆的相对距离，可以使得机车在卸载降速状态下且运行速度最小的情况下与待连挂车辆连挂，从而提高车钩的使用寿命。
66.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
67.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
68.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。
69.图2示出了本公开的实施例的机车低速状态下的连挂装置的框图。本实施例的机车低速状态下的连挂装置，包括：
70.数据获取模块201，用于获取机车的当前运行速度，以及当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度；
71.滑行距离计算模块202，用于根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离；
72.相对距离检测模块203，用于获取机车的车尾与待连挂车辆的相对距离；
73.控制模块204，用于响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂。
74.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
75.本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
76.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
77.图3示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备300的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制
本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
78.电子设备300包括计算单元301，其可以根据存储在rom302中的计算机程序或者从存储单元308加载到ram303中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram303中，还可存储电子设备300操作所需的各种程序和数据。计算单元301、rom302以及ram303通过总线304彼此相连。i/o接口305也连接至总线304。
79.电子设备300中的多个部件连接至i/o接口305，包括：输入单元306，例如键盘、鼠标等；输出单元307，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元308，例如磁盘、光盘等；以及通信单元309，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元309允许电子设备300通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
80.中央计算单元301可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。中央计算单元301的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元301执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法xxx。例如，在一些实施例中，方法xxx可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元308。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom302和/或通信单元309而被载入和/或安装到电子设备300上。当计算机程序加载到ram303并由中央计算单元301执行时，可以执行上文描述的方法xxx的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，中央计算单元301可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法xxx。
81.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
82.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
83.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或
上述内容的任何合适组合。
84.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
85.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
86.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
87.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
88.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

技术特征：
1.一种机车低速状态下的连挂方法，其特征在于，包括：获取机车的当前运行速度，以及当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度；根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离；获取机车的车尾与待连挂车辆的相对距离；响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂。2.根据权利要求1所述的连挂方法，其特征在于，所述当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度通过以下方式确定：按照预设频率获取最新的两次历史加速度值和最新的两次历史减速度值，将最新的两次历史加速度值的平均值作为当前运行速度对应的历史加速度，将最新的两次历史减速度值平均值作为当前运行速度对应的历史减速度。3.根据权利要求2所述的连挂方法，其特征在于，还包括：判断机车当前处于的运行状态，所述运行状态包括卸载降速状态和加载提速状态；所述根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离，包括：根据所述当前运行速度、所述运行状态、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离。4.根据权利要求3所述的连挂方法，其特征在于，当机车当前处于卸载降速状态时，所述方法还包括：确定机车的加载时延，根据所述当前运行速度和所述加载时延确定发送卸载降速指令后，机车可达的最大速度。5.根据权利要求3所述的连挂方法，其特征在于，当机车当前处于加载提速状态时，所述方法还包括：确定机车的卸载时延，根据所述当前运行速度和所述卸载时延确定发送卸载降速指令后，机车可达的最大速度。6.根据权利要求1所述的连挂方法，其特征在于，在所述获取机车的当前运行速度之前，还包括：通过最小的加载时间输出给机车，达到规定的最小加载时间时立即卸载牵引，使机车维持在预设的低恒速运行。7.根据权利要求1所述的连挂方法，其特征在于，所述响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂，包括：响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，当机车的当前运行速度为0时，立即输出制动指令，完成与所述待连挂车辆的自动挂连。8.一种机车低速状态下的连挂装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取机车的当前运行速度，以及当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度；滑行距离计算模块，用于根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离；
相对距离检测模块，用于获取机车的车尾与待连挂车辆的相对距离；控制模块，用于响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂。9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。

技术总结
本公开的实施例提供了一种机车低速状态下的连挂方法和装置，属于机车连挂技术领域，所述方法包括：获取机车的当前运行速度，以及当前运行速度对应的历史加速度和历史减速度；根据所述当前运行速度、所述历史加速度和所述历史减速度确定卸载降速到预设运行速度时对应的滑行距离；获取机车的车尾与待连挂车辆的相对距离；响应于所述相对距离小于等于所述滑行距离，发送卸载降速指令，以实现与所述待连挂车辆的连挂。以此方式，可以在自动连挂过程中，可以使机车处于卸载滑行状态，从而提高车钩的使用寿命。钩的使用寿命。钩的使用寿命。


技术研发人员：郝征 周磊
受保护的技术使用者：交控科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/3/14