一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法和系统与流程

1.本发明属于列车轨道运行领域，特别涉及一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法和系统。


背景技术：

2.超导磁浮列车在低于某个速度运行时，超导磁体产生的浮力不足以支撑列车，因此列车需设置起降轮（支撑轮）和导向轮，列车低速运行或者静止时，由实体轮实现对列车的支撑。当列车运行速度高于某个值时（超导磁浮的磁浮力与列车速度相关联），超导磁体产生的浮力能够可靠支撑列车，这是需收起起降轮和导向轮，由磁力实现列车的悬浮运行。
3.然而由于支撑轮和导向轮的动作是需要时间的，因此对其的控制策略不能简单的认为当v
车
》v
浮
时，立刻进行收轮操作，当v
车v浮
进行放轮操作。因为列车是运动体，速度实时发生变化，在某一个时刻v
车
》v
浮
，下一时刻有可能v
车
《v
浮
，这样会造成支撑轮和导向轮非意图动作。因此需要增加另外的判断条件因此，需要一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法和系统，来精准的控制起降轮和导向轮的收轮和落轮。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，所述方法包括：获取由地面运控系统计算出的列车的运行曲线；根据列车的位置在所述运行曲线的位置，判断列车的运动趋势；根据列车的运动趋势，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。
5.在一些实施例中，列车的运动趋势包括速度上升阶段、匀速运行阶段以及速度下降阶段。
6.在一些实施例中，所述支撑轮和导向轮的收轮保持同步。
7.在一些实施例中，控制所述车轮的收轮操作，包括：列车的位置在列车的运行曲线中的位置为速度上升或匀速运行的阶段，且在列车达到v
浮
时开始动作，v
轮限
的限速前完成收轮动作；其中，v
浮
为列车可靠悬浮的速度，v
轮限
为所述车轮的最高允许速度。
8.在一些实施例中，在列车速度到达v
浮
时刻，列车的加速度a
车
的均值为非负，此时若支撑轮和导向轮处于非收起状态则进行收轮动作。
9.在一些实施例中，在列车速度到达第一阈值时间内的列车加速度均值a
均前
:
10.其中，t表示支撑轮和导向轮从解锁、开始动作、动作到位以及锁闭整个动作过程
的时间，a
车
为列车的加速度，t
轮动
为支撑轮和导向轮动作时间，第一阈值为v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间。
11.在一些实施例中，所述支撑轮和导向轮的落轮保持同步。
12.在一些实施例中，控制所述车轮的落轮操作，包括：列车的位置在列车的运行曲线中的位置为速度下降阶段，且在列车达到第二阈值时由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令，在v
浮
时完成落轮动作；其中，第二阈值为：v
浮
+a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）+v
安
；v
浮
为列车可靠悬浮的速度，v
安
为安全余量经验值，用于平衡a
均前
*t
轮动
的值，t
无延
为无线传输所允许的最大延迟时间，t
系延
为整个控制系统所允许的最大延迟时间，a
均前
为列车速度到达v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间内的列车加速度均值。
13.在一些实施例中，在列车速度到达第二阈值时刻的前1/2t
轮动
的时间内，列车的加速度a
均前
的均值为非正，在列车速度达到第三阈值时，列车的加速度a
车
的均值为负，此时若支撑轮和导向轮处于非落下状态则进行落轮动作；其中，第三阈值为：a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）。
14.在一些实施例中，列车速度到达v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间内的列车加速度均值a
均前
：
15.其中，t表示支撑轮和导向轮从解锁、开始动作、动作到位以及锁闭整个动作过程的时间。
16.在一些实施例中，地面运控系统向何在运控系统发出落轮操作指令，包括：列车的位置在列车的运行曲线中的位置为速度下降阶段，当a
均前
0且a
车
0或者a
均前
=0且a
车
0，且支撑轮和导向轮处于非落下状态时，由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令进行落轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的落轮操作。
17.在一些实施例中，所述列车的运行曲线为列车的自动驾驶曲线或运行防护曲线。
18.在一些实施例中，还提供一种基于地面运控系统的列车车轮控制系统，其中，所述系统包括：获取单元，被配置为获取由地面运控系统计算出的列车的运行曲线；判断单元，被配置为根据列车的位置在所述运行曲线的位置，判断列车的运动趋势；车载控制单元，被配置为根据列车的运动趋势，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。
19.在一些实施例中，列车的运动趋势包括速度上升阶段、匀速运行阶段以及速度下降阶段。
20.在一些实施例中，所述支撑轮和导向轮的收轮保持同步。
21.在一些实施例中，所述支撑轮和导向轮的落轮保持同步。
22.本发明的基于地面运控系统的列车车轮控制方法和系统，可以准确的实现对支撑轮和导向轮的精准控制，且本发明利用既然的设备解决临时限速传输的安全性问题，不改变既有的硬件设备，投资少，改造方便。
23.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
24.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。
25.图1示出了本发明实施例中的基于地面运控系统的列车车轮控制方法的流程图；图2示出了本发明实施例中的列车的自动驾驶曲线或运行防护曲线的位置速度坐标系图；图3示出了本发明实施例中的控制指令的示意框图；图4示出了本发明实施例中的基于地面运控系统的列车车轮控制系统的流程图。
具体实施方式
26.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。
27.如图1所示的，本发明提供一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，所述方法包括：获取由地面运控系统计算出的列车的运行曲线；根据列车的位置在所述运行曲线的位置，判断列车的运动趋势；根据列车的运动趋势，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。
28.下面对本发明的一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法进行详细地说明。
29.对于所述车轮的收轮或落轮的控制，包括：确定所述磁悬浮列车的加速度、所述车轮的最高允许速度以及所述车轮的动作时间；基于所述磁悬浮列车的加速度、所述车轮的最高允许速度以及所述车轮的动作时间，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。
30.1、技术实现参数说明超导磁浮的悬浮磁力和导向磁力与列车的速度相关，列车能够可靠悬浮时的悬浮磁力应大于列车的当前车重（自重和载重），列车的当前车重应认为少于等于列车最大车重。这里不做列车可靠悬浮速度的推算，仅以列车最大车重情况下列车可靠悬浮的速度为v
浮
作为控制支撑轮和导向轮动作的参数之一。即可以理解为：v
浮
是一个边界参数，列车速度等于或者高于v
浮
时列车可以可靠悬浮，列车速度低于这个速度时，列车不能可靠悬浮。
31.支撑轮和导向轮所谓一个物理结构，也有本身的应用限制，特别是最高允许速度v轮限
的限制，作为控制支撑轮和导向轮的动作参数之一。
32.支撑轮和导向轮动作时间t
轮动
可以理解为该机械装置从收到命令，执行解锁操作，然后动作到位，再进行锁闭动作，然后将动作完成后的状态反馈给控制系统的整个时间需求；作为控制支撑轮和导向轮的动作参数之一。
33.车地无线通信的延迟允许时间为t
通延
，可以理解为列车车载设备和地面设备之间的通信延迟时长大于t
通延
时，即认为车地通信失败，小于等于t
通延
时认为通信正常，理想的通信状态为地面运控设备发出信息后，车载设备立即收到或间隔一个设备周期（如400毫秒）。
[0034]v车
为列车现在时刻的运行速度。
[0035]a车
为列车现在时刻运行的加速度。
[0036]
2、支撑轮和导向轮的基本控制策略由于支撑轮和导向轮的动作是需要时间的，因此对其的控制策略不能简单的认为当v
车
》v
浮
时，立刻进行收轮操作，当v
车v浮
进行放轮操作。因为列车是运动体，速度实时发生变化，在某一个时刻v
车
》v
浮
，下一时刻有可能v
车v浮
，这样会造成支撑轮和导向轮非意图动作。因此需要增加另外的判断条件。本控制策略使用列车在v
车
时刻的加速度a
车
作为列车速度变化趋势的表现方式，作为判定支撑轮和导向轮的动作条件之一。
[0037]
1）支撑轮和导向轮的收轮操作在本实施例中，所述支撑轮和导向轮的收轮保持同步，列车的支撑轮和导向轮的收轮操作，即控制所述车轮在列车达到v
浮
时开始收轮动作，v
轮限
的限速前完成收轮动作。
[0038]
其中，控制所述车轮在列车达到v
浮
时开始收轮动作，具体包括：在满足第一条件时，若所述车轮处于非收起状态，则进行收轮动作，其中，第一条件为：在列车速度到达v
浮
时刻的前0.5t
轮动
的时间内，列车的加速度a
车
的均值为非负，即列车或者在匀速行驶或者在作加速行驶，在列车速度达到v
浮
时刻的后的1/2t
轮动
的时间内，列车的加速度a
车
的均值为非负，即列车正在匀速行驶或者加速行驶；此时若支撑轮和导向轮处于非收起状态（落下且锁闭、落下未锁闭、落轮动作进行中）则进行收轮动作。
[0039]
在列车速度到达v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间内:列车加速度均值a
均前
:
[0040]
在列车速度到达v
浮
时刻后t1至t1+1/2t
轮动
时间内:列车加速度均值a
均后
:
[0041]
当a
均前
》0且a
均后
》0或者a
均前
》0且a
均后
=0，且支撑轮和导向轮处于非收起状态（落下且锁闭、落下未锁闭、落轮动作进行中）时，进行收轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的收轮操作。
[0042]
所述车轮完成收轮的条件（基本策略要求）为：列车速度到达v
浮
后的1/2t
轮动
时刻间段内列车按照所允许的最大加速度a
最
继续加速，再叠加收轮动作期间t
轮动
列车按照所允许的最大加速度a
最
继续加速，支撑轮和导向轮可以可靠工作，即v
轮限
》v
浮
+a
最
t
轮动
。
[0043]
2）支撑轮和导向轮的落轮操作
所述导向轮的落轮保持同步，列车的支撑轮和导向的轮落轮操作，应该在列车达到v
浮
+a
均前
*t
轮动
+v
安
（v
安
为安全余量经验值，用于平衡a
均前
*t
轮动
的值）开始落轮动作且在该速度（a
均前
*t
轮动
+v
安
）不高于v
轮限
的限速前开始动作，在v
浮
时完成落轮动作。
[0044]
控制所述车轮在列车达到v
浮
+a
均前
*t
轮动
+v
安
开始落轮动作且在该速度不高于v
轮限
的限速前开始落轮动作，包括：在满足第二条件时，若所述车轮处于非落下状态，则进行落轮动作，其中，第二条件为：在列车速度到达v
浮
+a
均前
*t
轮动
+v
安
时刻的前1/2t
轮动
的时间内，列车的加速度a
均前
的均值为非正，即列车或者在匀速行驶或者在作减速行驶，在列车速度达到v
浮
+a
均前
*t
轮动
+v
安
时，列车的加速度a
车
的均值为负，即列车做减速行驶，此时若支撑轮和导向轮处于非落下状态（升起且锁闭、升起未锁闭、收轮动作进行中）则进行落轮动作，由于高速落轮动是具有较高风险，因此，若列车匀速行驶，可不动作，增加可用性以及安全性。
[0045]
在列车速度到达v
浮
+a
车
*t
轮动
前1/2t
轮动
的时间内:列车加速度均值a
均前
:
[0046]
当a
均前
0且a
车
0或者a
均前
=0且a
车
0，且支撑轮和导向轮处于非落下状态（升起且锁闭、升起未锁闭、收轮动作进行中）时，进行落轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的落轮操作。
[0047]
所述车轮完成落轮的条件（基本策略要求）为：列车速度到达v
浮
+a
均前
*t
轮动
+v
安
前的1/2t
轮动
时刻间段内列车按照所允许的最大加速度a
最
继续减速，再叠加收轮动作期间t
轮动
列车按照所允许的最大加速度a
最
继续减速，支撑轮和导向轮应完成落地操作，即v
轮限
》v
浮
+a
最
*t
轮动
+v
安
。
[0048]
3、分区运控和车载运控对支撑轮和导向轮的控制分工和策略上述为支撑轮和导向轮动作的基本操作原理，对于整个系统而言，需要由控制设备（车载设备和地面设备）去指令支撑轮和导向轮完成动作。因此涉及控制系统的逻辑运算和指令发出的延迟以及定位测速系统的延迟。
[0049]
对于高速磁浮，由地面运控系统实现列车的自动驾驶和运行防护，且对于超导高速磁浮，安全定位一般由地面测速测距系统实现。对于导向轮的控制分工就有以下3种方式：1）由车载运控独立实现对支撑轮和导向轮的控制该种控制分工和策略完全由车载运控设备/系统根据上述描述的支撑轮和导向轮动作的基本操作原理进行操作。优点是分工明确，逻辑简洁。
[0050]
2）由分区运控系统（即地面运控系统）独立实现对支撑轮和导向轮的控制该控制策略分工具有优势，即列车的运行曲线（为列车的自动驾驶曲线或运行防护曲线）由地面运控系统负责计算和实现，因此在进行支撑轮和导向轮操作的时候，如图2所示的，可以叠加列车的自动驾驶曲线（位置速度坐标系）或运行防护曲线（位置速度坐标系），图2中，纵坐标为列车速度v（米/秒），横坐标为列车位置s（米）。根据列车的位置在列车的运行曲线（自动驾驶曲线或运行防护曲线）中的位置判断列车的运动趋势（例如加速、减速以及匀速的状态），列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度上升阶
段（即图2中的列车出发加速阶段，也即列车加速行驶）或匀速运行阶段（即图2中的列车运行匀速阶段，也即列车匀速行驶），且满足支撑轮和导向轮动作的基本收轮操作的原理时进行收轮动作；列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度下降阶段（即图2中的列车减速阶段，也即列车减速行驶），且满足支撑轮和导向轮动作的基本落轮操作的原理时进行落轮动作；可以准确的实现控制系统对支撑轮和导向轮的控制。
[0051]
本控制策略的流程为：如图3所示的，为控制指令的示意框图，由于地面运控系统的命令需通过有线通信传输至车地无线通信地面设备，然后通过无线传输至车地无线通信车载设备，再通过有线通信传输至车载运控系统，最后由车载运控系统向支撑轮和导向轮控制系统，经过有线通信传输指令延迟或失败，无线通信延迟和无线通信中断会引起命令执行时错误或者执行失败。
[0052]
因此在本控制分工和策略中需叠加通信延迟和系统延迟的时间。
[0053]
a)支撑轮和导向轮收轮操作列车的支撑轮和导向轮收轮操作，列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度上升或匀速运行的阶段，且应该在列车达到v
浮
时开始动作，v
轮限
的限速前完成收轮动作。
[0054]
在列车速度到达v
浮
时刻，列车的加速度a
车
的均值为非负；此时若支撑轮和导向轮处于非收起状态（落下且锁闭、落下未锁闭、落轮动作进行中）则进行收轮动作。t
无延
是无线传输所允许的最大延迟时间。t
系延
是整个控制系统所允许的最大延迟时间。
[0055]
在列车速度到达第一阈值时间内的列车加速度均值a
均前
:
[0056]
其中，t表示支撑轮和导向轮从解锁、开始动作、动作到位以及锁闭整个动作过程的时间，第一阈值为v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间。
[0057]
地面运控系统向何在运控系统发出收轮操作指令：列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度上升或匀速运行的阶段，且当a
均前
》0且a
浮
》0或者a
均前
》0且a
浮
=0，且支撑轮和导向轮处于非收起状态（落下且锁闭、落下未锁闭、落轮动作进行中）时，进行收轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的操作。
[0058]
由于动作逻辑的计算为地面运控系统，而执行由车载运控系统，因此需考虑无线传输延迟和系统延迟，支撑轮和导向轮的时机动作时机显著迟滞于系统指令发出时间，造成支撑轮和导向轮动作是的速度v
动作
= v
浮
+ a
均后
*（t
轮动
+t
无延
+t
系延
），且要求支撑轮和导向轮的v
轮限
》v
动作
，会造成对支撑轮和导向轮性能要求的显著提高，提高的等级取决于系统对无线传输延迟参数的设置。
[0059]
注：最不利情况为无线传输通信中断，地面运控系统的指令无法传递至支撑轮和导向轮控制系统造成指令执行失败。收轮动作失败，会造成运行安全事故。
[0060]
b）支撑轮和导向轮的落轮操作列车的支撑轮和导向轮落轮操作，列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度下降阶段，且应该在列车达到第二阈值时由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令，在v
浮
时完成落轮动作；其中，第二阈值为：v
浮
+a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）+v
安v安
为安全余量经验值，用于平衡a
均前
*t
轮动
的值。
[0061]
在列车速度到达v
浮
+ a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）+v
安
时刻的前1/2t
轮动
的时间内，列车的加速度a
均前
的均值为非正，即列车或者在匀速行驶或者在作减速行驶，在列车速度达到第三阈值时，列车的加速度a
车
的均值为负，此时若支撑轮和导向轮处于非落下状态（升起且锁闭、升起未锁闭、收轮动作进行中）则进行落轮动作；其中，第三阈值为：a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）。
[0062]
在列车速度到达v
浮
+a
车
*t
轮动
前1/2t
轮动
的时间内:列车加速度均值a
均前
:
[0063]
地面运控系统向何在运控系统发出落轮操作指令：列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度下降阶段，当a
均前
0且a
车
0或者a
均前
=0且a
车
0，且支撑轮和导向轮处于非落下状态（升起且锁闭、升起未锁闭、收轮动作进行中）时，由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令进行落轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的操作（落轮动作的操作）。
[0064]
由于动作逻辑的计算为地面运控系统，而执行由车载运控系统，因此需考虑无线传输延迟和系统延迟，支撑轮和导向轮的时机动作时机显著迟滞于系统指令发出时间，列车速度到达v
浮
+ a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）+v
安
前的1/2t
轮动
时刻间段内列车按照所允许的最大加速度a
最
继续减速，再叠加收轮动作期间t
轮动
列车按照所允许的最大加速度a
最
继续减速，支撑轮和导向轮应完成落地（即落轮）操作，即v
轮限
》v
浮
+ a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）+v
安
会造成对支撑轮和导向轮性能要求的显著提高，提高的等级取决于系统对无线传输延迟参数的设置。
[0065]
需要注意的是：最不利情况为无线传输通信中断，地面运控系统的指令无法传递至支撑轮和导向轮控制系统造成指令执行失败。落轮动作失败，会造成运行安全事故。
[0066]
3）由分区运控/地面运控和车载运控分工实现对支撑轮和导向轮的控制集合上述两种控制的方式，即由分区运控将本身计算的自动驾驶曲线或运行防护曲线于支撑轮和导向轮的部分截取，发送给车载运控系统，由车载运控系统根据收到的自动驾驶曲线或运行防护曲线和支撑轮和导向轮的基本控制策略进行控制。当车地无线通信中断时，不影响支撑轮和导向轮的控制。
[0067]
在本发明的一些实施例中，以位置速度矩阵的方式对列车的运行曲线进行部分截取，从而能对曲线进行数字化描述，即将曲线放在速度/位置的坐标系（例如图2，就是速度/位置的坐标系）中，形成描述曲线的矩阵。
[0068]
其中，部分截取包括：截取列车的速度位于支撑轮和导向轮动作时机时，此时列车的运行曲线，该曲线反映了列车准备运行的趋势，如列车准备在此速度以后的一段时间内匀速行驶、加速行驶或减速行驶，即将列车现在的运动趋势和将来要进行的运动趋势作对比，防止比如列车虽然当前时刻在匀速或加速，但是下一时刻，列车将减速行驶。截取的曲线的时间长度为大于支撑轮和导向轮落轮动作时间和收轮动作时间的总和。
[0069]
a)支撑轮和导向轮收起操作(收轮操作）列车的支撑轮和导向轮收起操作，列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度上升或匀速运行的阶段，且应该在列车达到v
浮
时开始动作，v
轮限
的限速前完成收轮动作。
[0070]
在列车速度到达v
浮
时刻，列车的加速度a
车
的均值为非负；此时若支撑轮和导向轮处于非收起状态（落下且锁闭、落下未锁闭、落轮动作进行中）则进行收轮动作。
[0071]
在列车速度到达v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间内:列车加速度均值a
均前
:
[0072]
车载运控系统发出收轮操作指令：列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度上升或匀速运行的阶段，且当a
均前
》0且a
浮
》0或者a
均前
》0且a
浮
=0，且支撑轮和导向轮处于非收起状态（落下且锁闭、落下未锁闭、落轮动作进行中）时，进行收轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的操作。
[0073]
b）支撑轮和导向轮落轮操作列车的支撑轮和导向轮落轮操作，列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度下降阶段，且应该在列车达到v
浮
+a
均前
t
轮动
+v
安
（安全余量经验值，用于平衡a
均前
t轮动的值）时由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令，在v
浮
时完成落轮动作。
[0074]
在列车速度到达v
浮
+ a
均前
*t
轮动
+v
安
时刻的前1/2t
轮动
的时间内，列车的加速度a
均前
的均值为非正，即列车或者在匀速行驶或者在作减速行驶，在列车速度达到a
均前
*t
轮动
时，列车的加速度a
车
的均值为负，此时若支撑轮和导向轮处于非落下状态（升起且锁闭、升起未锁闭、收轮动作进行中）则进行落轮动作。
[0075]
在列车速度到达v
浮
+a
车
t
轮动
前1/2t
轮动
的时间内:列车加速度均值a
均前
:
[0076]
车载运控发出落轮操作指令：列车的位置在自动驾驶曲线或运行防护曲线中的位置为速度下降阶段，当a
均前
0且a
车
0或者a
均前
=0且a
车
0，且支撑轮和导向轮处于非落下状态（升起且锁闭、升起未锁闭、收轮动作进行中）时，由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令进行落轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的操作。
[0077]
另一方面，如图4所示的，本发明还提供一种基于地面运控系统的列车车轮控制系统，其中，所述系统包括：获取单元，被配置为获取由地面运控系统计算出的列车的运行曲线；判断单元，被配置为根据列车的位置在所述运行曲线的位置，判断列车的运动趋势；车载控制单元，被配置为根据列车的运动趋势，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。
[0078]
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。

技术特征：
1.一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，所述方法包括：获取由地面运控系统计算出的列车的运行曲线；根据列车的位置在所述运行曲线的位置，判断列车的运动趋势；根据列车的运动趋势，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。2.根据权利要求1所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，列车的运动趋势包括速度上升阶段、匀速运行阶段以及速度下降阶段。3.根据权利要求1或2所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，所述支撑轮和导向轮的收轮保持同步。4.根据权利要求3所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，控制所述车轮的收轮操作，包括：列车的位置在列车的运行曲线中的位置为速度上升或匀速运行的阶段，且在列车达到v
浮
时开始动作，v
轮限
的限速前完成收轮动作；其中，v
浮
为列车可靠悬浮的速度，v
轮限
为所述车轮的最高允许速度。5.根据权利要求4所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，在列车速度到达v
浮
时刻，列车的加速度a
车
的均值为非负，此时若支撑轮和导向轮处于非收起状态则进行收轮动作。6.根据权利要求4所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，在列车速度到达第一阈值时间内的列车加速度均值a
均前
:；其中，t表示支撑轮和导向轮从解锁、开始动作、动作到位以及锁闭整个动作过程的时间，a
车
为列车的加速度，t
轮动
为支撑轮和导向轮动作时间，第一阈值为v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间。7.根据权利要求1或2所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，所述支撑轮和导向轮的落轮保持同步。8.根据权利要求7所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，控制所述车轮的落轮操作，包括：列车的位置在列车的运行曲线中的位置为速度下降阶段，且在列车达到第二阈值时由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令，在v
浮
时完成落轮动作；其中，第二阈值为：v
浮
+a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）+v
安
；v
浮
为列车可靠悬浮的速度，v
安
为安全余量经验值，用于平衡a
均前
*t
轮动
的值，t
无延
为无线传输所允许的最大延迟时间，t
系延
为整个控制系统所允许的最大延迟时间，a
均前
为列车速度到达v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间内的列车加速度均值。9.根据权利要求8所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，在列车速度到达第二阈值时刻的前1/2t
轮动
的时间内，列车的加速度a
均前
的均值为非正，在列车速度达到第三阈值时，列车的加速度a
车
的均值为负，此时若支撑轮和导向轮处于非落下状态则进行落轮动作；其中，第三阈值为：a
均前
*（t
轮动
+ t
无延
+t
系延
）。10.根据权利要求8或9所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，列车速度
到达v
浮
时刻前t0至t0+1/2t
轮动
时间内的列车加速度均值a
均前
：；其中，t表示支撑轮和导向轮从解锁、开始动作、动作到位以及锁闭整个动作过程的时间。11.根据权利要求9所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，地面运控系统向何在运控系统发出落轮操作指令，包括：列车的位置在列车的运行曲线中的位置为速度下降阶段，当a
均前
0且a
车
0或者a
均前
=0且a
车
0，且支撑轮和导向轮处于非落下状态时，由地面运控系统向车载运控系统发送落轮指令进行落轮动作，否则，不进行支撑轮和导向轮的落轮操作。12.根据权利要求4-6、8-9、11任一项所述的基于地面运控系统的列车车轮控制方法，其中，所述列车的运行曲线为列车的自动驾驶曲线或运行防护曲线。13.一种基于地面运控系统的列车车轮控制系统，其中，所述系统包括：获取单元，被配置为获取由地面运控系统计算出的列车的运行曲线；判断单元，被配置为根据列车的位置在所述运行曲线的位置，判断列车的运动趋势；车载控制单元，被配置为根据列车的运动趋势，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。14.根据权利要求13所述的基于地面运控系统的列车车轮控制系统，其中，列车的运动趋势包括速度上升阶段、匀速运行阶段以及速度下降阶段。15.根据权利要求13或14所述的基于地面运控系统的列车车轮控制系统，其中，所述支撑轮和导向轮的收轮保持同步。16.根据权利要求13或14所述的基于地面运控系统的列车车轮控制系统，其中，所述支撑轮和导向轮的落轮保持同步。

技术总结
本发明提出一种基于地面运控系统的列车车轮控制方法和系统，其中，所述方法包括：获取由地面运控系统计算出的列车的运行曲线；根据列车的位置在所述运行曲线的位置，判断列车的运动趋势；根据列车的运动趋势，控制所述车轮的收轮或落轮，其中，所述车轮包括支撑轮和导向轮。本发明可以准确的实现对支撑轮和导向轮的精准控制。的精准控制。的精准控制。


技术研发人员：杨明春 刘雪梅 崔俊锋 熊光华 贾云光 石晶
受保护的技术使用者：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/5/4