基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法、系统及终端与流程

1.本发明涉及无人驾驶列车控制领域，特别是涉及一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法、系统及终端。


背景技术：

2.随着社会的发展和进步，社会上人与物的流通，变得越来越频繁，就产生了更多环境污染，能源消耗，及交通事故等问题。智能的物流系统，变得越来越重要。因为从经济性、实效性、安全性、节能环保等方面火车系统有其固有的优势。但火车系统原有的人力参与方式(人驾驶，人编组)造成铁路利用率低下，时效性由于人工编组耽误的时间太多也没有充分的发挥，加上车站等布局的不合理，造成灵活性的缺失，所以铁路系统原有的潜力被遏制，并且对于无人驾驶列车的不断应用，则控制问题成为待解决的一重要问题。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法、系统及终端，用于解决用于解决现有技术中以上技术问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，所述方法包括：基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；基于所述控制关系，对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。
5.于本发明的一实施例中，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系包括：若待控制无人驾驶列车的车厢节数不超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系；若待控制无人驾驶列车的车厢节数超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系。
6.于本发明的一实施例中，所述基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：选择一节车厢作为主节点，并将其他节车厢作为子节点，以生成对应的一级控制关系；其中，所述一级控制关系包括：通过主节点向各子节点发送控制信号，以对各子节点控制。
7.于本发明的一实施例中，所述基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点；基于多级控制节点生成对应的多级控制关系；其中，所述多级控制关系包括：通过每一级控制节点向下一级控制节点发送控制信号，以对各节车厢进行控制；其中，每一控制节点可控制节点阈值个下一级控制节点，且与其控制的下一级控制节点构成一系统。
8.于本发明的一实施例中，所述基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，
对各节车厢进行分级包括：通过相邻控制分级方法或分块控制分级方法，基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序对各节车厢进行分级；其中，所述相邻控制分级方法包括：选择一节车厢作为第一级控制节点；选择与该第一级控制节点相邻的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制的第二级控制节点；对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点；所述分块控制分级方法包括：选择一节车厢作为第一级控制节点；选择与该第一级控制节点分离的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制的第二级控制节点；对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点。
9.于本发明的一实施例中，每节车厢均具有一按连接顺序排列的实际编号以及按系统内排列顺序排列的虚拟编号。
10.于本发明的一实施例中，所述方法还包括：若待控制无人驾驶列车具有分离需求时，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数、车厢连接排列顺序、分离车厢信息以及分离目的地先后顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则无需变动当前控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则对部分第三级以上的控制节点进行升级，以生成当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系。
11.于本发明的一实施例中，所述方法还包括：若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数不超过第一级控制车厢节数时，将增加的车厢作为由主节点控制的子节点，以生成对应的一级控制关系；若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数超过第一级控制车厢节数时，基于设置的控制节点阈值以及当前的车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点，基于多级控制节点生成对应的多级控制关系。
12.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制系统，所述系统包括：车厢控制关系设置模块，用于基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；控制模块，连接所述车厢控制关系设置模块，用于基于所述控制关系，对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。
13.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制终端，包括：一或多个存储器及一或多个处理器；所述一或多个存储器，用于存储计算机程序；所述一或多个处理器，连接所述存储器，用于运行所述计算机程序以执行所述基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法。
14.如上所述，本发明是一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法、系统及终端，具有以下有益效果：本发明通过基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系，进而对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。本发明采用了无人驾驶的列车控制方案，使编组上千节车厢成为了可能，从而有效的降低了阻力，更加节能并且通行
力更高；因采用了ai控制使动力分配，更加科学；因自动控制与反应速度更快，所以更加安全效率更高；因能职能编组所以效率高，不出错。避免了因人工失误导致的列车脱轨等事故，不仅大大降低了管理成本，也极大提升了列车控制的安全性，列车运行更加经济和高效率，更灵活。
附图说明
15.图1显示为本发明一实施例中的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法的流程示意图。
16.图2显示为本发明一实施例中的采用一级控制方案的控制关系示意图。
17.图3显示为本发明一实施例中的采用相邻控制分级方法的控制关系示意图。
18.图4显示为本发明一实施例中的采用分块控制分级方法的控制关系示意图。
19.图5显示为本发明一实施例中的控制关系示意图。
20.图6显示为本发明一实施例中的控制关系示意图。
21.图7a显示为本发明一实施例中的总节点的控制关系示意图。
22.图7b显示为本发明一实施例中的b目的地涵盖节点的控制关系示意图。
23.图7c显示为本发明一实施例中的c目的地涵盖节点的控制关系示意图。
24.图7d显示为本发明一实施例中的d目的地涵盖节点的控制关系示意图。
25.图8显示为本发明一实施例中的目的地d涵盖的列车节点从列车中分离的节点控制关系示意图。
26.图9a显示为本发明一实施例中的目的地d涵盖的列车节点分离后余下节点的控制关系示意图。
27.图9b显示为本发明一实施例中的目的地d涵盖的列车节点分离后余下节点的控制关系示意图。
28.图10a显示为本发明一实施例中的目的地c涵盖的列车节点分离后余下节点的控制关系示意图。
29.图10b显示为本发明一实施例中的目的地c涵盖的列车节点分离后余下节点的控制关系示意图。
30.图11a显示为本发明一实施例中的目的地c涵盖的列车节点分离后余下节点的控制关系示意图。
31.图11b显示为本发明一实施例中的目的地c涵盖的列车节点分离后余下节点的控制关系示意图。
32.图12a显示为本发明一实施例中的增加车厢前节点的一级控制关系示意图。
33.图12b显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的一级控制关系示意图。
34.图12c显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的一级控制关系示意图。
35.图12d显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的一级控制关系示意图。
36.图12e显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的一级控制关系示意图。
37.图13a显示为本发明一实施例中的新增加车厢前节点的多级控制关系示意图。
38.图13b显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的多级控制关系示意图。
39.图13c显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的多级控制关系示意图。
40.图13d显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的多级控制关系示意图。
41.图13e显示为本发明一实施例中的新增加车厢后节点的多级控制关系示意图。
42.图14显示为本发明一实施例中的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制系统的结构示意图。
43.图15显示为本发明一实施例中的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制终端的结构示意图。
具体实施方式
44.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
45.需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
46.在通篇说明书中，当说某部分与另一部分“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部分“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素，排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
47.其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成分、区域、层及/或段而使用的，但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成分、区域、层或段区别于其它部分、成分、区域、层或段。因此，以下叙述的第一部分、成分、区域、层或段在不超出本发明范围的范围内，可以言及到第二部分、成分、区域、层或段。
48.再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
49.本发明提供一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法、系统及终端，本发明通过基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系，进而对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。本发明采用了无人驾驶的列车控制方案，使编组上千节
车厢成为了可能，从而有效的降低了阻力，更加节能并且通行力更高；因采用了ai控制使动力分配，更加科学；因自动控制与反应速度更快，所以更加安全效率更高；因能职能编组所以效率高，不出错。避免了因人工失误导致的列车脱轨等事故，不仅大大降低了管理成本，也极大提升了列车控制的安全性，列车运行更加经济和高效率，更灵活。
50.下面以附图为参考，针对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现，并不限于此处说明的实施例。
51.如图1展示本发明实施例中的一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法的流程示意图。
52.所述方法包括：
53.步骤s1：基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系。
54.在一实施例中，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系包括：
55.若待控制无人驾驶列车的车厢节数不超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系；一级控制是指用一级控制n节车厢，适合列车节数较少的情况(例如n＝10、50、100等)。
56.若待控制无人驾驶列车的车厢节数超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系。随着火车节数的增多(例如几千节车厢)，一次发不下去那么多指令，所以需要执行多级控制方案。
57.在一实施例中，所述基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：
58.选择一节车厢作为主节点，并将其他节车厢作为子节点，以生成对应的一级控制关系；
59.其中，所述一级控制关系包括：通过主节点向各子节点发送控制信号，以对各子节点控制。
60.具体的，列车选取1个车厢作为主控制节点，主节点来控制列车的其他车厢，由于列车节数较少，所以主节点能够实现一次发送所有的控制指令。以图2为例，列车节点0作为主控制节点，可直接向其它列车节点发送控制指令，即主控制节点能够直接控制其他的车厢。
61.在一实施例中，所述基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：
62.基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点；
63.基于多级控制节点生成对应的多级控制关系；
64.其中，所述多级控制关系包括：通过每一级控制节点向下一级控制节点发送控制信号，以对各节车厢进行控制；其中，每一控制节点可控制节点阈值个下一级控制节点，且与其控制的下一级控制节点构成一系统。
65.具体的，将一车厢列车节点作为第一级控制节点(父节点)，控制若干个子节点(第二级控制节点)，每个子节点又向下控制若干个孙节点(第三级控制节点)，形成三级控制。以几千节车厢为例，父节点可以控制四十个子节点，而每个子节点又可以控制四十个孙节点，由此可将复杂的几千节车厢通过三级控制方式得以简化。其中，控制指令的内容包括但不限于动力分配(每个车厢分配多少动力)、刹车、加速、一列分成好几列等。
66.在一实施例中，所述基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级包括：通过相邻控制分级方法或分块控制分级方法，基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序对各节车厢进行分级；
67.其中，所述相邻控制分级方法包括：
68.选择一节车厢作为第一级控制节点；
69.选择与该第一级控制节点相邻的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制的第二级控制节点；
70.对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点；需要说明的是，选择最后一级控制节点时车厢数量不足控制节点阈值个数就将当前剩余的车厢作为最后一级控制节点。
71.举例来说，如图3，取控制节点阈值n＝3的相邻控制方式，即父节点(第一级控制节点)控制与之相邻的3个子节点(第二级控制节点)，每个子节点又依次控制3个孙节点(第三级控制节点)。具体来说，父节点0控制子节点1～3，子节点1控制孙节点4～6，子节点2控制孙节点7～9，子节点3控制孙节点10～12。以此类推，13再由孙节点4来控制。
72.所述分块控制分级方法包括：
73.选择一节车厢作为第一级控制节点；
74.选择与该第一级控制节点分离的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制的第二级控制节点；
75.对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点。同样的，选择最后一级控制节点时车厢数量不足控制节点阈值个数就将当前剩余的车厢作为最后一级控制节点。
76.举例来说，如图4，取n＝3的分块控制方式，父节点控制与之分离的3个子节点，每个子节点控制与之相邻的3个孙节点，每个子节点和其对应的孙节点形成一个模块，故称为分块控制方式。具体来说，父节点0控制子节点1、5、9，子节点1控制孙节点2～4，子节点5控制孙节点6～8，子节点9控制孙节点9～12。需要说明的是，本实施例仅以三级控制为例，其中父节点指的是第一级控制节点，子节点是第二级控制节点，孙节点是第三级控制节点。
77.在一实施例中，每节车厢均具有一按连接顺序排列的实际编号以及按系统内排列顺序排列的虚拟编号。
78.具体的，一辆列车在车厢分离之前只有一个主节点/第一级节点，但随着车厢分离，会由一个主节点变成多个主节点/第一级节点。例如：1列车分离成2列车，那么就会产生2个主节点/第一级节点；若1列车分离成3列车，那么就会产生3个主节点/第一级节点；具体原理如下：
79.列车的每个车厢都有唯一确定的实际编号和实际名称，实际名称由实际编号来唯一确定，每一个车厢的实际编号在列车分离和分离后保持不变。
80.除此之外，除了原来的主节点/第一级节点之外，每个车厢在其对应的子系统中都赋予虚拟编号。每个子系统中最上层的车厢节点作为这个子系统的主节点/第一级节点来赋予虚拟编号，它下面的子或孙节点依次进行虚拟编号。即，每个系统中最上层的车厢节点虽然有实际编号，但在这个系统看来，它的虚拟编号是节点0，这样的好处是，只有节点0和外部交互。
81.为便于理解，以图5中的节点5～8组成的子系统为例，节点5～8是车厢的实际编号，而括号内的数字是子系统内的虚拟编号。具体而言，节点5是节点0的子节点，但节点5对于它控制的子系统而言却是主节点，因此该系统对车厢节点做了重新编号，为系统内的每个车厢节点赋予虚拟编号，即节点5的虚拟编号是节点(0)，节点6的虚拟编号是节点(1)，节点7的虚拟编号是节点(2)，节点8的虚拟编号是节点(3)，以此类推。
82.步骤s12：基于所述控制关系，对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。
83.具体的，基于控制关系进行控制具有以下要求：
84.1、对外通信，只能由主节点/第一级节点来处理；
85.2、主节点/第一级节点处理总的内部动力分配和指令下发；
86.3、不越级通信及控制，即主节点/第一级节点可以控制子节点，子节点可以控制孙节点，父子节点之间可以通信，子孙节点之间可以通信，但父节点和孙节点之间不可通信，父节点因此也不能直接控制孙节点；即跨层级的节点不能通信。
87.4、处理基本的加车厢和去车厢的问题，例如：当n＝3时，由4节车厢增加为5节车厢时，需要增加孙子层；由5节车厢减少为四节车厢时，需要去掉孙子层。
88.因此，需要处理基本的加车厢和去车厢的问题时，可以适当的增加或减少层级节点。
89.上文的实施例都是在较为理想情况下的分级，下文将对现实中更为复杂的情况做基于调度的分级说明：
90.在一实施例中，所述方法还包括：
91.若待控制无人驾驶列车具有分离需求时，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数、车厢连接排列顺序、分离车厢信息以及分离目的地先后顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；
92.具体的，对于基于待控制无人驾驶列车的车厢节数，当待控制无人驾驶列车车厢选择一级控制方案的情况下，选择一节车厢作为主节点，并将其他节车厢作为子节点，以生成对应的一级控制关系；其中，所述一级控制关系包括：通过主节点向各子节点发送控制信号，以对各子节点控制；
93.当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则无需变动当前控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；
94.对于基于待控制无人驾驶列车的车厢节数，当待控制无人驾驶列车车厢选择多级控制方案的情况下，基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序、分离车厢信息以及分离目的地先后顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点；基于多级控制节点生成对应的多级控制关系；其中，所述多级控制关系包括：通过每一级控制节点向下一级控制节点发送控制信号，以对各节车厢进行控制。
95.举例来说，如图6所示，假设n＝3，节点0～6的目的地是a，节点7～9的目的地是b，节点10的目的地是c，节点11～17的目的地是d。目的地到达的先后顺序为目的地d、目的地c、目的地b、目的地a，即当列车到达目的地d时节点11～17从列车分离出去，当列车到达目的地c时节点10从列车分离出去，当列车到达目的地b时节点7～9分离出去，最后列车到达目的地a只剩下节点0～6。具体的控制方式：父节点0控制子节点1、10、11；子节点1控制孙节点2、6、7，孙节点7控制孙节点8～9；子节点11控制孙节点12、16、17，孙节点12控制孙节点13～15。将图6进行分块后，形成如下4个子模块，图7a表示的是节点0～17，图7b表示的是b目的地涵盖的节点7～9，图7c表示的是目的地c涵盖的节点10，图7d表示的是目的地d涵盖的节点11～17。需要说明的是，本实施例仅以三级控制为例，其中父节点指的是第一级控制节点，子节点是第二级控制节点，孙节点是第三级控制节点。
96.当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则对部分第三级以上的控制节点进行升级，以生成当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系。
97.举例来说，结合图7设置的多级控制方案，车厢依次分离具体控制关系更新的方式如下：
98.到达目的地d后，目的地d涵盖的列车节点会从列车中分离出去，即节点11～17分离出去。脱离出去后，原先作为子节点的节点11，变为分离出去后的子列车的父节点，如图8所示。当节点11～17分离后，由于n＝3的控制，且每组待分离节点中最上层的节点需作为父节点下的子节点，所以原先图7中的父节点0通信连接的是节点1、节点10(模块c)、节点11(模块d中最上层的节点)，而当节点11分离后，由节点7替代(即模块b中最上层的节点)，由图9a和9b表示。
99.到达目的地c后，目的地c涵盖的列车节点会从列车中分离出去，即节点10分离出去，其控制关系如图10a和10b所示。
100.到达目的地b后，目的地b涵盖的列车节点会从列车中分离出去，直至达到最终的目的地a，即节点7～9分离出去，如图11a和11b所示。
101.在一实施例中，所述方法还包括：
102.若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数不超过第一级控制车厢节数时，将增加的车厢作为由主节点控制的子节点，以生成对应的一级控制关系；例如图12a中的节点0～2，在该列车中增加新节点new，无论新增在哪里，都由主节点0统一控制。具体来说，可将新增的节点new加入到节点0和1之间，节点1和2之间，或者加入到节点2之后，分别如图12b～12d所示。
103.若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数超过第一级控制车厢节数时，基于设置的控制节点阈值以及当前的车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点，基于多级控制节点生成对应的多级控制关系。例如图13a中的节点0～3，在该列车中增加新节点new，新增节点后需进行重新排序，最后的子节点生成为n。这样的好处在于：主动权分到子系统中，子系统和父系统脱离时，模型不变，更便于管理。具体来说，可将新增的节点new加入到节点0和1之间，节点1和2之间，节点2和3之间，或者加入到节点3之后，分别如图13b～13e所示。
104.与上述实施例原理相似的是，本发明提供一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车
控制系统。
105.以下结合附图提供具体实施例：
106.如图14展示本发明实施例中的一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制系统的结构示意图。
107.所述系统包括：
108.车厢控制关系设置模块1，用于基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；
109.控制模块2，连接所述车厢控制关系设置模块1，用于基于所述控制关系，对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。
110.需说明的是，应理解图14系统实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元通过处理元件调用软件的形式实现，部分单元通过硬件的形式实现。
111.由于该基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制系统的实现原理已在前述实施例中进行了叙述，因此此处不作重复赘述。
112.在一实施例中，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系包括：若待控制无人驾驶列车的车厢节数不超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系；若待控制无人驾驶列车的车厢节数超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系。
113.在一实施例中，所述基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：选择一节车厢作为主节点，并将其他节车厢作为子节点，以生成对应的一级控制关系；其中，所述一级控制关系包括：通过主节点向各子节点发送控制信号，以对各子节点控制。
114.在一实施例中，所述基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点；基于多级控制节点生成对应的多级控制关系；其中，所述多级控制关系包括：通过每一级控制节点向下一级控制节点发送控制信号，以对各节车厢进行控制；其中，每一控制节点可控制节点阈值个下一级控制节点，且与其控制的下一级控制节点构成一系统。
115.在一实施例中，所述基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级包括：通过相邻控制分级方法或分块控制分级方法，基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序对各节车厢进行分级；其中，所述相邻控制分级方法包括：选择一节车厢作为第一级控制节点；选择与该第一级控制节点相邻的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制的第二级控制节点；对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点；所述分块控制分级方法包括：选择一节车厢作为第一级控制节点；选择与该第一级控制节点
分离的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制的第二级控制节点；对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点。
116.在一实施例中，每节车厢均具有一按连接顺序排列的实际编号以及按系统内排列顺序排列的虚拟编号。
117.在一实施例中，所述方法还包括：若待控制无人驾驶列车具有分离需求时，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数、车厢连接排列顺序、分离车厢信息以及分离目的地先后顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则无需变动当前控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则对部分第三级以上的控制节点进行升级，以生成当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系。
118.在一实施例中，所述方法还包括：若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数不超过第一级控制车厢节数时，将增加的车厢作为由主节点控制的子节点，以生成对应的一级控制关系；若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数超过第一级控制车厢节数时，基于设置的控制节点阈值以及当前的车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点，基于多级控制节点生成对应的多级控制关系。
119.如图15展示本发明实施例中的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制终端10的结构示意图。
120.所述基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制终端150包括：存储器151及处理器152所述存储器151用于存储计算机程序；所述处理器152运行计算机程序实现如图1所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法。
121.可选的，所述存储器151的数量均可以是一或多个，所述处理器152的数量均可以是一或多个，而图15中均以一个为例。
122.可选的，所述基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制终端150中的处理器152会按照如图1所述的步骤，将一个或多个以应用程序的进程对应的指令加载到存储器151中，并由处理器152来运行存储在第一存储器151中的应用程序，从而实现如图1所述基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法中的各种功能。
123.可选的，所述存储器151，可能包括但不限于高速随机存取存储器、非易失性存储器。例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备；所述处理器152，可能包括但不限于中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
124.可选的，所述处理器152可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字
信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
125.本发明还提供计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序运行时实现如图1所示的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法。所述计算机可读存储介质可包括，但不限于，软盘、光盘、cd-rom(只读光盘存储器)、磁光盘、rom(只读存储器)、ram(随机存取存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。所述计算机可读存储介质可以是未接入计算机设备的产品，也可以是已接入计算机设备使用的部件。
126.综上所述，本发明的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法、系统及终端，通过基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系，进而对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。本发明采用了无人驾驶的列车控制方案，使编组上千节车厢成为了可能，从而有效的降低了阻力，更加节能并且通行力更高；因采用了ai控制使动力分配，更加科学；因自动控制与反应速度更快，所以更加安全效率更高；因能职能编组所以效率高，不出错。避免了因人工失误导致的列车脱轨等事故，不仅大大降低了管理成本，也极大提升了列车控制的安全性，列车运行更加经济和高效率，更灵活。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
127.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，所述方法包括：基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；基于所述控制关系，对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。2.根据权利要求1中所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系包括：若待控制无人驾驶列车的车厢节数不超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系；若待控制无人驾驶列车的车厢节数超过第一级控制车厢节数，则基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系。3.根据权利要求2中所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，所述基于车厢连接排列顺序选择一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：选择一节车厢作为主节点，并将其他节车厢作为子节点，以生成对应的一级控制关系；其中，所述一级控制关系包括：通过主节点向各子节点发送控制信号，以对各子节点控制。4.根据权利要求2中所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，所述基于车厢连接排列顺序选择多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间控制关系包括：基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点；基于多级控制节点生成对应的多级控制关系；其中，所述多级控制关系包括：通过每一级控制节点向下一级控制节点发送控制信号，以对各节车厢进行控制；其中，每一控制节点可控制节点阈值个下一级控制节点，且与其控制的下一级控制节点构成一系统。5.根据权利要求4中所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，所述基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级包括：通过相邻控制分级方法或分块控制分级方法，基于设置的控制节点阈值以及车厢连接排列顺序对各节车厢进行分级；其中，所述相邻控制分级方法包括：选择一节车厢作为第一级控制节点；选择与该第一级控制节点相邻的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制的第二级控制节点；对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点；所述分块控制分级方法包括：选择一节车厢作为第一级控制节点；选择与该第一级控制节点分离的控制节点阈值个的车厢作为由第一级控制节点控制
的第二级控制节点；对于非第一级控制节点以及第二级控制节点的节点，选择相邻的控制节点阈值个的车厢作为由上一级控制节点控制的当前级控制节点。6.根据权利要求4中所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，每节车厢均具有一按连接顺序排列的实际编号以及按系统内排列顺序排列的虚拟编号。7.根据权利要求1中所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，所述方法还包括：若待控制无人驾驶列车具有分离需求时，基于待控制无人驾驶列车的车厢节数、车厢连接排列顺序、分离车厢信息以及分离目的地先后顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为一级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则无需变动当前控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；当待控制无人驾驶列车车厢分离后且为多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系的情况下，则对部分第三级以上的控制节点进行升级，以生成当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系。8.根据权利要求1中所述的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法，其特征在于，所述方法还包括：若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数不超过第一级控制车厢节数时，将增加的车厢作为由主节点控制的子节点，以生成对应的一级控制关系；若当前待控制无人驾驶列车的车厢增加时且增加后的车厢节数超过第一级控制车厢节数时，基于设置的控制节点阈值以及当前的车厢连接排列顺序，对各节车厢进行分级，以获得多级控制节点，基于多级控制节点生成对应的多级控制关系。9.一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制系统，其特征在于，所述系统包括：车厢控制关系设置模块，用于基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系；控制模块，连接所述车厢控制关系设置模块，用于基于所述控制关系，对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。10.一种基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制终端，其特征在于，包括：一或多个存储器及一或多个处理器；所述一或多个存储器，用于存储计算机程序；所述一或多个处理器，连接所述存储器，用于运行所述计算机程序以执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明的基于多节车厢控制的无人驾驶列车控制方法、系统及终端，通过基于待控制无人驾驶列车的车厢节数以及车厢连接排列顺序，选择一级控制方案或多级控制方案设置对应当前待控制无人驾驶列车的车厢之间的控制关系，进而对待控制无人驾驶列车的各节车厢进行控制。本发明采用了无人驾驶的列车控制方案，使编组上千节车厢成为了可能，从而有效的降低了阻力，更加节能并且通行力更高；并且因采用了AI控制使动力分配，更加科学；因自动控制与反应速度更快，所以更加安全效率更高；因能职能编组所以效率高，不出错。避免了因人工失误导致的列车脱轨等事故，不仅大大降低了管理成本，也极大提升了列车控制的安全性，列车运行更加经济和高效率，更灵活。更灵活。更灵活。


技术研发人员：连政 陈添兰 连语嫣 连志诚
受保护的技术使用者：中诚新兴企业发展有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/4/20