一种机车控制方法及装置与流程

1.本技术涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种机车控制方法及装置。


背景技术：

2.目前，目钢铁厂内轨道机车的一项重要工作就是在高炉炉下、倒罐站等区域实现铁水罐车的精准对位。机车司机往往需要有多年的丰富工作经验并对机车特性十分熟悉，才能实现
±
5cm的精准对位任务。要实现钢铁厂内铁水无人化运输，如何代替司机实现精准对位任务是一大难题。现有方案通常依靠复杂的机车控制模型，在不同场景模拟人工操纵机车完成对位任务。在实践中发现，现有方法方案需要控制模型高度适配机车车况，开发过程要耗费大量的时间和人力，控制效果和控制效率难以稳定，存在一定的任务执行失败和任务执行超时的概率。可见，现有方法适用性差，控制效果和控制效率不稳定。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种机车控制方法及装置，能够实现机车精准对位的效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。
4.本技术实施例第一方面提供了一种机车控制方法，包括：
5.当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整所述目标机车的实时档位，以使所述目标机车的速度在预设速度范围内；
6.当检测到所述目标机车进入所述预设轨道的坡道之前，卸载所述目标机车的牵引力，以降低所述目标机车的速度；
7.当检测到所述目标机车通过所述坡道进入所述预设轨道的中心区域时，确定所述目标机车的刹车位置；
8.控制所述目标机车在所述刹车位置处进行提前刹车，以使所述预设轨道两侧的坡度辅助所述目标机车在所述中心区域进行停车。
9.在上述实现过程中，该方法可以在目标机车在预设轨道上运动时，实时调整目标机车的实时档位，以使目标机车的速度在预设速度范围内；然后，在检测到目标机车进入预设轨道的坡道之前，卸载目标机车的牵引力，以降低目标机车的速度；再在检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，确定目标机车的刹车位置；最后，再控制目标机车在刹车位置处进行提前刹车，以使预设轨道两侧的坡度辅助目标机车在中心区域进行停车。可见，该方法能够实现机车精准对位的效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。
10.进一步地，所述预设轨道的中心区域包括预设长度的平滑轨道，所述平滑轨道两侧都按照预设轨道坡度向外延伸，且每隔预设坡度长度降低预设坡度值直至水平。
11.进一步地，所述实时调整所述目标机车的实时档位，包括：
12.获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置；
13.根据所述当前行驶速度和所述实时位置，确定所述目标机车的实时档位；
14.将所述目标机车的档位调整为所述实时档位。
15.进一步地，所述确定所述目标机车的刹车位置，包括：
16.检测所述目标机车的当前速度数据；
17.根据所述当前速度数据动态计算刹车距离；
18.根据所述刹车距离确定刹车位置。
19.进一步地，所述获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置，包括：
20.根据预先设置的移动式惯导rtk设备和预先设置的激光测距设备，获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置；其中，所述激光测距设备设置于所述预设轨道的一端。
21.本技术实施例第二方面提供了一种机车控制装置，所述机车控制装置包括：
22.调整单元，用于当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整所述目标机车的实时档位，以使所述目标机车的速度在预设速度范围内；
23.卸载单元，用于当检测到所述目标机车进入所述预设轨道的坡道之前，卸载所述目标机车的牵引力，以降低所述目标机车的速度；
24.确定单元，用于当检测到所述目标机车通过所述坡道进入所述预设轨道的中心区域时，确定所述目标机车的刹车位置；
25.控制单元，用于制所述目标机车在所述刹车位置处进行提前刹车，以使所述预设轨道两侧的坡度辅助所述目标机车在所述中心区域进行停车。
26.在上述实现过程中，该装置可以通过调整单元在目标机车在预设轨道上运动时，实时调整目标机车的实时档位，以使目标机车的速度在预设速度范围内；通过卸载单元在检测到目标机车进入预设轨道的坡道之前，卸载目标机车的牵引力，以降低目标机车的速度；通过确定单元在检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，确定目标机车的刹车位置；再通过控制单元制目标机车在刹车位置处进行提前刹车，以使预设轨道两侧的坡度辅助目标机车在中心区域进行停车。可见，该装置能够实现机车精准对位的效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。
27.进一步地，所述预设轨道的中心区域包括预设长度的平滑轨道，所述平滑轨道两侧都按照预设轨道坡度向外延伸，且每隔预设坡度长度降低预设坡度值直至水平。
28.进一步地，所述调整单元包括：
29.获取子单元，用于当目标机车在预设轨道上运动时，获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置；
30.第一确定子单元，用于根据所述当前行驶速度和所述实时位置，确定所述目标机车的实时档位；
31.调整子单元，用于将所述目标机车的档位调整为所述实时档位。
32.进一步地，所述确定单元包括：
33.检测子单元，用于当检测到所述目标机车通过所述坡道进入所述预设轨道的中心区域时，检测所述目标机车的当前速度数据；
34.计算子单元，用于根据所述当前速度数据动态计算刹车距离；
35.第二确定子单元，用于根据所述刹车距离确定刹车位置。
36.进一步地，所述获取子单元，具体用于当目标机车在预设轨道上运动时，根据预先设置的移动式惯导rtk设备和预先设置的激光测距设备，获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置；其中，所述激光测距设备设置于所述预设轨道的一端。
37.本技术实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本技术实施例第一方面中任一项所述的机车控制方法。
38.本技术实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本技术实施例第一方面中任一项所述的机车控制方法。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
40.图1为本技术实施例提供的一种机车控制方法的流程示意图；
41.图2为本技术实施例提供的另一种机车控制方法的流程示意图；
42.图3为本技术实施例提供的一种机车控制装置的结构示意图；
43.图4为本技术实施例提供的另一种机车控制装置的结构示意图；
44.图5为本技术实施例提供的一种应用机车控制方法的特制轨道示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.实施例1
48.请参看图1，图1为本实施例提供了一种机车控制方法的流程示意图。其中，该机车控制方法包括：
49.s101、当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整目标机车的实时档位，以使目标机车的速度在预设速度范围内。
50.s102、当检测到目标机车进入预设轨道的坡道之前，卸载目标机车的牵引力，以降低目标机车的速度。
51.s103、当检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，确定目标机车的刹车位置。
52.本实施例中，预设轨道的中心区域包括预设长度的平滑轨道，平滑轨道两侧都按照预设轨道坡度向外延伸，且每隔预设坡度长度降低预设坡度值直至水平。
53.s104、控制目标机车在刹车位置处进行提前刹车，以使预设轨道两侧的坡度辅助目标机车在中心区域进行停车。
54.请参照图5，图5示出了该应用该方法所需要的特制轨道的示意图。在实际应用当中，可以将精准对位时罐车车轮停靠位置设置在轨道中心，并测量铁水罐车两组车轮间的距离，然后将轨道中心设计为一段长度为此距离的平滑轨道，该平滑轨道两侧都按照轨道允许的最大坡度(按30
‰
设计，具体制作按不同钢铁厂规定设计)向外延伸，每隔2m坡度降低15
‰
直至水平。由于钢铁厂罐车一般型号统一，且大致分为鱼雷罐车或敞口罐车所以该轨道及方法具有较高的通用性。对于一些不同的型号，该特指轨道还可以根据不同型号的长度动态调整各段长度和坡度，从而保障该方法的顺利执行。
55.本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
56.在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
57.可见，实施本实施例所描述的机车控制方法，能够通过特制轨道来辅助机车的精准对位效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。
58.实施例2
59.请参看图2，图2为本实施例提供了一种机车控制方法的流程示意图。其中，该机车控制方法包括：
60.s201、当目标机车在预设轨道上运动时，根据预先设置的移动式惯导rtk设备和预先设置的激光测距设备，获取目标机车的当前行驶速度和实时位置。
61.本实施例中，激光测距设备设置于预设轨道的一端。
62.s202、根据当前行驶速度和实时位置，确定目标机车的实时档位。
63.s203、将目标机车的档位调整为实时档位，以使目标机车的速度在预设速度范围内。
64.s204、当检测到目标机车进入预设轨道的坡道之前，卸载目标机车的牵引力，以降低目标机车的速度。
65.s205、当检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，检测目标机车的当前速度数据。
66.s206、根据当前速度数据动态计算刹车距离。
67.s207、根据刹车距离确定刹车位置。
68.本实施例中，预设轨道的中心区域包括预设长度的平滑轨道，平滑轨道两侧都按照预设轨道坡度向外延伸，且每隔预设坡度长度降低预设坡度值直至水平。
69.s208、控制目标机车在刹车位置处进行提前刹车，以使预设轨道两侧的坡度辅助目标机车在中心区域进行停车。
70.本实施例中，该方法可以使用移动式惯导rtk设备和轨道尽头放置的激光测距设备加以实现。具体的，当机车在轨道上的运动时，该方法可以将其看作是一维运动。在接近对位点的过程中，在水平区域行驶时罐车的激光数据稳定连续，在有坡度的轨道上则有可能因为激光束打不到反光板上造成激光数据缺失。此时，该方法可以通过移动式惯导rtk设备的位置数据来指导机车通过坡道区域。同时，两种设备的数据相互融合校验，可以准确地测量高精度位置数据，移动式惯导rtk设备还可以提供机车当前的行驶速度，并通过无线网
络对位置数据进行回传。
71.在本实施例中，该方法根据到对位点距离设定速度(如到对位点0m—20m范围速度保持在1.5km/h以内，到对位点20m—50m范围速度保持在4km/h以内)，并在尽可能保证对位成功率的情况下提高对位任务完成效率。具体的，该方法可以根据数据采集模块提供的位置和速度数据，实时调整机车档位，让机车速度控制在设定速度范围内，在进入坡道前卸载机车牵引力让速度尽可能的降低，以使罐车平顺地滑到轨道中心区域，并在罐车进入轨道中心区域阶段，根据速度数据数据处理模块将不断动态计算刹车距离在适当位置提前刹车；同时，两侧的坡度将辅助罐车稳定精准的停在中心区域。
72.本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
73.在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
74.可见，实施本实施例所描述的机车控制方法，能够通过特制轨道来辅助机车的精准对位效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。
75.实施例3
76.请参看图3，图3为本实施例提供的一种机车控制装置的结构示意图。如图3所示，该机车控制装置包括：
77.调整单元310，用于当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整目标机车的实时档位，以使目标机车的速度在预设速度范围内；
78.卸载单元320，用于当检测到目标机车进入预设轨道的坡道之前，卸载目标机车的牵引力，以降低目标机车的速度；
79.确定单元330，用于当检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，确定目标机车的刹车位置；
80.控制单元340，用于制目标机车在刹车位置处进行提前刹车，以使预设轨道两侧的坡度辅助目标机车在中心区域进行停车。
81.本实施例中，对于机车控制装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
82.可见，实施本实施例所描述的机车控制装置，能够通过特制轨道来辅助机车的精准对位效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。
83.实施例4
84.请参看图4，图4为本实施例提供的一种机车控制装置的结构示意图。如图4所示，该机车控制装置包括：
85.调整单元310，用于当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整目标机车的实时档位，以使目标机车的速度在预设速度范围内；
86.卸载单元320，用于当检测到目标机车进入预设轨道的坡道之前，卸载目标机车的牵引力，以降低目标机车的速度；
87.确定单元330，用于当检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，确定
目标机车的刹车位置；
88.控制单元340，用于制目标机车在刹车位置处进行提前刹车，以使预设轨道两侧的坡度辅助目标机车在中心区域进行停车。
89.本实施例中，预设轨道的中心区域包括预设长度的平滑轨道，平滑轨道两侧都按照预设轨道坡度向外延伸，且每隔预设坡度长度降低预设坡度值直至水平。
90.作为一种可选的实施方式，调整单元310包括：
91.获取子单元311，用于当目标机车在预设轨道上运动时，获取目标机车的当前行驶速度和实时位置；
92.第一确定子单元312，用于根据当前行驶速度和实时位置，确定目标机车的实时档位；
93.调整子单元313，用于将目标机车的档位调整为实时档位。
94.作为一种可选的实施方式，确定单元330包括：
95.检测子单元331，用于当检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，检测目标机车的当前速度数据；
96.计算子单元332，用于根据当前速度数据动态计算刹车距离；
97.第二确定子单元333，用于根据刹车距离确定刹车位置。
98.作为一种可选的实施方式，获取子单元311，具体用于当目标机车在预设轨道上运动时，根据预先设置的移动式惯导rtk设备和预先设置的激光测距设备，获取目标机车的当前行驶速度和实时位置；其中，激光测距设备设置于预设轨道的一端。
99.本实施例中，对于机车控制装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
100.可见，实施本实施例所描述的机车控制装置，能够通过特制轨道来辅助机车的精准对位效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。
101.本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本技术实施例1或实施例2中的机车控制方法。
102.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本技术实施例1或实施例2中的机车控制方法。
103.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基
于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
104.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
105.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
106.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
107.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
108.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术特征：
1.一种机车控制方法，其特征在于，包括：当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整所述目标机车的实时档位，以使所述目标机车的速度在预设速度范围内；当检测到所述目标机车进入所述预设轨道的坡道之前，卸载所述目标机车的牵引力，以降低所述目标机车的速度；当检测到所述目标机车通过所述坡道进入所述预设轨道的中心区域时，确定所述目标机车的刹车位置；控制所述目标机车在所述刹车位置处进行提前刹车，以使所述预设轨道两侧的坡度辅助所述目标机车在所述中心区域进行停车。2.根据权利要求1所述的机车控制方法，其特征在于，所述预设轨道的中心区域包括预设长度的平滑轨道，所述平滑轨道两侧都按照预设轨道坡度向外延伸，且每隔预设坡度长度降低预设坡度值直至水平。3.根据权利要求1所述的机车控制方法，其特征在于，所述实时调整所述目标机车的实时档位，包括：获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置；根据所述当前行驶速度和所述实时位置，确定所述目标机车的实时档位；将所述目标机车的档位调整为所述实时档位。4.根据权利要求1所述的机车控制方法，其特征在于，所述确定所述目标机车的刹车位置，包括：检测所述目标机车的当前速度数据；根据所述当前速度数据动态计算刹车距离；根据所述刹车距离确定刹车位置。5.根据权利要求3所述的机车控制方法，其特征在于，所述获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置，包括：根据预先设置的移动式惯导rtk设备和预先设置的激光测距设备，获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置；其中，所述激光测距设备设置于所述预设轨道的一端。6.一种机车控制装置，其特征在于，所述机车控制装置包括：调整单元，用于当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整所述目标机车的实时档位，以使所述目标机车的速度在预设速度范围内；卸载单元，用于当检测到所述目标机车进入所述预设轨道的坡道之前，卸载所述目标机车的牵引力，以降低所述目标机车的速度；确定单元，用于当检测到所述目标机车通过所述坡道进入所述预设轨道的中心区域时，确定所述目标机车的刹车位置；控制单元，用于制所述目标机车在所述刹车位置处进行提前刹车，以使所述预设轨道两侧的坡度辅助所述目标机车在所述中心区域进行停车。7.根据权利要求6所述的机车控制装置，其特征在于，所述调整单元包括：获取子单元，用于当目标机车在预设轨道上运动时，获取所述目标机车的当前行驶速度和实时位置；第一确定子单元，用于根据所述当前行驶速度和所述实时位置，确定所述目标机车的
实时档位；调整子单元，用于将所述目标机车的档位调整为所述实时档位。8.根据权利要求6所述的机车控制装置，其特征在于，所述确定单元包括：检测子单元，用于当检测到所述目标机车通过所述坡道进入所述预设轨道的中心区域时，检测所述目标机车的当前速度数据；计算子单元，用于根据所述当前速度数据动态计算刹车距离；第二确定子单元，用于根据所述刹车距离确定刹车位置。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的机车控制方法。10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的机车控制方法。

技术总结
本申请提供一种机车控制方法及装置，该方法包括：当目标机车在预设轨道上运动时，实时调整目标机车的实时档位，以使目标机车的速度在预设速度范围内；当检测到目标机车进入预设轨道的坡道之前，卸载目标机车的牵引力，以降低目标机车的速度；当检测到目标机车通过坡道进入预设轨道的中心区域时，确定目标机车的刹车位置；控制目标机车在刹车位置处进行提前刹车，以使预设轨道两侧的坡度辅助目标机车在中心区域进行停车。可见，该方法及装置能够实现机车精准对位的效果，从而降低精准对位的难度，提升精准对位效率，提高适用性，进而有利于提升控制效果和控制效率。提升控制效果和控制效率。提升控制效果和控制效率。


技术研发人员：张志勇 林晨阳 胡贵靖 王晨
受保护的技术使用者：重庆赛迪奇智人工智能科技有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/9/5