一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法、系统及设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113715880A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111052208.4(22)申请日2021.09.08(71)申请人通控研究院（安徽）有限公司地址230088安徽省合肥市高新区望江西路800号创新产业园一期D1楼南楼4层407-410室(72)发明人陈磊吴良风周昭维(74)专利代理机构昆明合众智信知识产权事务所53113代理人朱世新(51)Int.Cl.B61L27/04(2006.01)B60L1/00(2006.01)B61L27/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法、系统及设备(57)摘要本发明提供一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法，本发明通过判断列车处于异常停车状态后，根据新的调度时刻表和蓄电池模型，对蓄电池的电量进行分析，不再盲目的对蓄电池进行充电，而是论证继续行驶的方案以及可行性，电量不足的时候才进行充电，并在判断可继续行驶后，以蓄电池为核心，切换到人工驾驶模式，并有效的指导辅助司机进行驾驶直至到达下一个辅助停车区，而且还可远程查看辅助驾驶的数据，从而有效地降低列车测试维护成本。CN113715880ACN113715880A权利要求书1/2页1.一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:构建运行组织能力测试平台，车载运行控制系统(VSC)向运行组织能力测试平台发送列车运行数据；S2:运行组织能力测试平台根据接收的数据进行仿真同步，建立蓄电池模型、牵引节能模型，并根据车辆状态信息实时分析列车在运行的过程中车载蓄电池和牵引节能模块数据模型；S3:车载运行控制系统(VSC)根据分析结果判断列车的运行状态，当判断列车是异常停车状态时，启动运行组织能力测试平台内的辅助驾驶模块，导入新的调度时刻表；S4:运行组织能力测试平台根据新的调度时刻表和蓄电池模型，对其电量进行分析，分析当列车切换到人工驾驶模式下，继续行驶的方案以及可行性，判断是否可以继续行驶；S5:当电量较低无法行驶，计算充电时间，当可继续行驶，通过分析蓄电池模块与车辆、速度、能耗等模型之间的关系，辅助驾驶模块切换到人工驾驶模式，并指导辅助司机进行驾驶至下一个辅助停车区；S6:运行组织能力测试平台获取辅助驾驶信息，将数据信息打包通过网络通信进行数据传输，发送至安卓终端进行显示。2.根据权利要求1所述的一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法，其特征在于：所述步骤S1中的列车运行数据包括时钟信息、速度信息和IPC状态。3.根据权利要求2所述的一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法，其特征在于：所述步骤S2中建立蓄电池模型的建立具体包括以下步骤：S201:根据时钟信息中的时钟间隔，设计放电模型；S202:根据速度信息，设计充电模型；S203:根据设计的充放电模型，设计电池容量管理。4.根据权利要求1所述的一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法，其特征在于：所述步骤S4中对蓄电池模型电量进行分析的具体步骤为：S401:构建高速磁浮列车在维护运行过程中的能量平衡方程：Wlig+Wbat＝Wxf+Wdx+Wsb式中，Wlig为车载直线发电机的输出能量，Wbat为车载蓄电池的消耗能量，Wxf为悬浮设备的消耗能量，Wdx和Wsb分别为导向设备的消耗能量为车载电气设备的消耗能量；S402:根据列车的运行速度计算车载直线发电机的输出能量，其计算公式为：式中，a、b、c为系数，twh为列车运行时间；S403:计算车载蓄电池消耗的电量，计算公式为：式中，Qbat为车载蓄电池的消耗电量，Pxf为悬浮设备的消耗功率，Pdx为导向设备的消耗功率，Psb为车载电气设备的消耗功率，Ubat为车载蓄电池的电压，其中Pxf、Pdx和Psb为通过实车试验得到数值；2CN113715880A权利要求书2/2页S404:将车载蓄电池的消耗电量Qbat与实际车载蓄电池的电量进行比较，判断继续行驶的方案以及可行性。5.根据权利要求4所述的一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法，其特征在于：所述列车运行时间twh根据列车的维护运行速度曲线、距离下一个辅助停车区的距离和列车时刻表进行计算，维护运行速度的计算流程为，首先输入列车的维护运行速度、辅助停车区之间的间距，然后根据维护运行车速计算得到加速距离和涡流制动距离，以及二者的和值作为最小距离，最后判断最小距离是否小于辅助停车区之间的间距，若小于则输出维护运行车速曲线，若不小于则输出极限车速。6.根据权利要求1所述的一种基于电池模型计算的高速磁浮列车辅助驾驶方法，其特征在于：所述运行组织能力测试平台与安