基于多源信息感知的机车控制方法、装置及电子设备与流程

1.本发明属于一种机车自动控制技术领域，具体是涉及到一种基于多源信息感知的机车控制方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.现有的关于铁路机车的自动驾驶系统，对外部环境的感知仅限于对障碍物或者入侵异物的感知，没有融入对天气条件的感知，因此，针对不同天气情况下的组合感知场景，没有采取相应的最优控制策略，造成列车空转、滑行，引起列车设备磨耗，甚至带来列车超速、冒进等安全风险。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种基于多源信息感知的机车控制方法、装置及电子设备，以解决难以根据多源信息感知采取相应的最优控制策略自动控制机车运行的问题。
4.基于上述目的，本发明实施例提供了一种基于多源信息感知的机车控制方法，包括：实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数；根据所述第二控制参数自动控制机车的运行。
5.可选的，所述实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，包括：从机车网络控制系统和制动控制系统实时获取所述机车状态信息；从列车运行监控装置实时获取所述线路信息；从地面天气感知装置实时获取各个站区间的所述天气情况；通过障碍物感知装置实时获取的机车前方视野范围内的所述障碍物信息；通过地面异物入侵感知装置实时获取的机车前方视野范围外以及视野范围内的地面异物入侵轨道的所述入侵异物信息。
6.可选的，所述根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数，包括：如果获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则根据障碍物类型和障碍物距离确定需要施加的不同减压量的空气制动力，作为所述第一控制参数；如果未获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，根据所述线路信息和所述机车状态信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；所述第一控制参数包括，牵引力/电制力、速度、距离以及空气制动力中的至少其中一个。
7.可选的，所述根据所述线路信息和所述机车状态信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数，包括：如果所述机车运行场景为上坡起车场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息进行牵引计算，控制机车逐步增加第一牵引力到起车阻力，缓解列车管，再逐步增加第一牵引力，直至机车缓缓启动；如果所述机车运
行场景为过临时限速场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息规划出列车通过临时限速区段的运行曲线，在距临时限速点前第一预设距离处将机车速度控制在临时限速之下相差第一预设速度差值；如果所述机车运行场景为站内停车场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息进行牵引计算，控制机车在距离关闭信号机不同的第一距离达到不同的第一目标速度；如果所述机车运行场景为空气制动调速场景，则根据所述线路信息识别长大下坡区段，根据所述线路信息和所述机车状态信息规划空气制动调速的第一目标减压速度和第一目标减压位置。
8.可选的，所述根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数，包括：如果获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则施加所述空气制动力的同时，并增加撒砂操作；如果未获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则根据为雨天或雪天的所述天气情况以及对应的持续时间调整所述第一控制参数的变化率或控制值，得到所述第二控制参数。
9.可选的，所述根据为雨天或雪天的所述天气情况以及对应的持续时间对所述第一控制参数乘以或增加不同的经验值，得到所述第二控制参数，包括：如果所述机车运行场景为上坡起车场景，则根据持续下雨时间或持续下雪时间调整所述第一牵引力的上升斜率，并控制机车进行撒砂；如果所述机车运行场景为过临时限速场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对所述第一预设距离增加第一经验距离值和第二经验距离值，其中所述第一经验距离值小于所述第二经验距离值；如果所述机车运行场景为站内停车场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对与所述第一目标速度对应的所述第一距离增加第三经验距离值和第四经验距离值，其中所述第三经验距离值小于所述第四经验距离值；如果所述机车运行场景为空气制动调速场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对第一目标减压速度减去第一经验速度值和第二经验速度值，或者分别对第一目标减压位置增加第五经验距离值和第六经验距离值。
10.可选的，所述根据持续下雨时间或持续下雪时间调整所述第一牵引力的上升斜率，包括：对于雨天，时间未超过第一阈值，所述上升斜率乘以第一经验系数，时间超过第一阈值，所述上升斜率乘以第二经验系数，其中所述第一经验系数小于所述第二经验系数；对于雪天，时间未超过第二阈值，所述上升斜率乘以第三经验系数，时间超过第二阈值，所述上升斜率乘以第四经验系数，其中所述第三经验系数小于所述第四经验系数。
11.可选的，所述多源感知信息还包括机车装运货物信息，所述根据所述线路信息和所述机车状态信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数，还包括：如果所述机车运行场景为上坡起车场景，所述天气情况为雨天，且机车装运吸水性货物，则根据雨量大小和下雨持续时间自动对起车阻力进行动态修正，在此基础上重新计算起车牵引力。
12.基于同一发明构思，本发明实施例还提出了一种基于多源信息感知的机车控制装置，包括：信息获取单元，用于实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；控制参数获取单元，用于根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；控制参数修正单元，用于根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修
正调整，获取第二控制参数；运行控制单元，用于根据所述第二控制参数自动控制机车的运行。
13.基于同一发明构思，本发明实施例还提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一项中所述的方法。
14.从上面所述可以看出，本发明实施例提供的一种基于多源信息感知的机车控制方法、装置及电子设备，通过实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数；根据所述第二控制参数自动控制机车的运行，能够进行多源信息感知，并根据多源感知信息实现不同场景下的最优自动控制以及安全防护策略，保证了机车运行安全。
附图说明
15.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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例，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。
16.图1为本发明明实施例中的基于多源信息感知的机车控制方法的流程示意图；
17.图2为本发明明实施例中的基于多源信息感知的机车控制系统的结构示意图；
18.图3为本发明明实施例中的基于多源信息感知的机车控制装置的结构示意图；
19.图4为本发明实施例中电子设备示意图。
具体实施方式
20.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
21.需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
22.本发明实施例提供了一种基于多源信息感知的机车控制方法。如附图1所示，基于多源信息感知的机车控制方法包括：
23.步骤s11：实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪
天的其中之一。
24.在本发明实施例中，多源感知信息至少包括天气情况，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一。多源感知信息还可以包括机车装运货物信息。如图2所示，机车控制系统包括机车控制装置、机车网络控制系统(ccu)、制动控制系统(bcu)、机车运行监控装置(lkj)、显示器、车载障碍物感知装置、车载无线通信装置、地面天气感知装置、地面异物入侵感知装置。本发明实施例中的基于多源信息感知的机车控制方法应用于机车控制装置。在步骤s11中，机车控制装置收集微机显示单元、bcu和ccu反馈的机车状态，从lkj获取坡道、弯道、信号机等线路信息，从地面天气感知装置获取各个站区间的实时天气情况。通过障碍物感知装置获取的机车前方视野范围内的障碍物信息，通过地面异物入侵感知装置获取的机车前方视野范围外以及视野范围内的地面异物入侵轨道的入侵异物信息。
25.步骤s12：根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数。
26.在本发明实施例中，在无障碍物信息的正常场景下，即机车控制装置从车载障碍物感知装置和异物入侵感知装置提供的数据中未检测到异常信息，只考虑天气情况对机车控制的影响，针对不同的外部感知环境采取不同的控制策略。一方面，不同天气情况，机车和车辆轮轨关系黏着特性不同；另一方面，如果车辆为敞车且装运的为煤等吸水性货物，天气会影响货物的重量，以上两方面的影响都会直接影响到列车的操纵。为了实现最优的列车操纵，本发明实施例针对重点影响场景在不同天气情况下采取不同的操纵策略。
27.可选地，在步骤s12中，如果获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则根据障碍物类型和障碍物距离确定需要施加的不同减压量的空气制动力，作为所述第一控制参数。如果未获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，根据所述线路信息和所述机车状态信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数。所述第一控制参数包括：牵引力/电制力、速度、距离以及空气制动力中的至少其中一个。机车运行场景包括上坡起车场景、过临时限速场景、站内停车场景以及空气制动调速场景的其中之一。
28.如果所述机车运行场景为上坡起车场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息进行牵引计算，控制机车逐步增加第一牵引力到起车阻力，缓解列车管，再逐步增加第一牵引力，直至机车缓缓启动。具体可以根据线路条件、列车载重、机车特性等信息，进行正常牵引计算，控制机车逐步增加第一牵引力，然后单缓小闸，继续增加第一牵引力到起车阻力(根据具体坡道和重量计算)再缓解列车管，再逐步增加第一牵引力，直至列车缓缓启动。
29.如果所述机车运行场景为过临时限速场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息规划出列车通过临时限速区段的运行曲线，在距临时限速点前第一预设距离处将机车速度控制在临时限速之下相差第一预设速度差值。具体可以根据前方临时限速、轨道线路条件、机车总重及当前机车速度等参数进行牵引计算，自动规划出列车通过临时限速区段的运行曲线，在临时限速下降点前第一预设距离处将列车速度控制在临时限速之下第一预设速度差值。第一预设距离优选为800米，第一预设速度差值优选为5km/h。
30.如果所述机车运行场景为站内停车场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息进行牵引计算，控制机车在距离关闭信号机不同的第一距离达到不同的第一目标速度。具体可以正常牵引计算，采用阶段控速的策略，即在距离关闭信号机不同第一距离将机车控制到不同的第一目标速度，实现列车精准停车。
31.如果所述机车运行场景为空气制动调速场景，则根据所述线路信息识别长大下坡区段，根据所述线路信息和所述机车状态信息规划空气制动调速的第一目标减压速度和第一目标减压位置。具体可以根据lkj提供的坡道数据，识别前方为连续的长大下坡区段，根据线路坡道、线路限速要求规划空气制动调速的第一目标减压速度和第一目标减压位置。
32.在本发明实施例中，在步骤s12中，根据障碍物类型和障碍物距离施加不同减压量的空气制动力时，具体可以根据障碍物的距离、列车载重、线路条件等，进行正常的牵引计算，对于重载机车，施加紧急制动易导致机车发生侧翻和脱轨，造成较大人员伤害和财产损失，不到万不得已不可施加紧急制动，故需要根据障碍物类型和障碍物距离进行不同等级的防护。
33.如果根据所述障碍物信息确定障碍物类型为人或者大型障碍物，且施加最大常用制动力无法在障碍物前停车，则施加紧急制动，并且电制力给满；如果根据所述障碍物信息确定障碍物类型为动物或者小型障碍物，则施加不大于最大常用制动的空气制动力，并且电制力给满。即如果障碍物类型为人或者大型塌方落石，通过计算如果施加最大常用制动力170kpa无法在障碍物前停车，则施加紧急制动，施加空气制动力的同时电制力给满。如果障碍物类型为动物或者其他小型障碍物，最高只能施加最大常用制动力170kpa，施加空气制动力的同时电制力给满。
34.如果根据所述入侵异物信息确定遇到异物入侵，且天气情况为晴天，则根据障碍物距离、线路信息、机车状态信息，进行牵引计算，施加不同减压量的空气制动力，并且电制力给满。具体可以根据入侵物的距离、机车载重、线路条件等，进行正常的牵引计算，施加减压50kpa、70kpa、100kpa、170kpa、紧急制动等不同减压量的空气制动力进行安全防护，施加空气制动力的同时电制力给满。
35.步骤s13：根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数。
36.在本发明实施例中，可选地，如果获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则需要施加所述空气制动力的同时，并增加撒砂操作。由于下雨会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，故在晴天防护策略的基础上，加上撒砂操作。由于下雪会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，故在晴天防护策略的基础上，加上撒砂操作。如果根据多源感知信息中的入侵异物信息确定遇到异物入侵，则根据非为晴天的天气情况在第一控制参数的基础上增加减压量的同时增加撒砂操作。雨天时，由于下雨会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，需在晴天的基础上适当增加减压量同时加上撒砂操作进行安全防护。雪天时，由于下雪会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，在晴天的基础上适当增加减压量同时加上撒砂操作进行安全防护。
37.如果未获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则根据为雨天或雪天的所述天气情况以及对应的持续时间调整所述第一控制参数的变化率或控制值，得到所述第二控制参数。以下以不同的应用场景分别进行说明。
38.如果所述机车运行场景为上坡起车场景，则根据持续下雨时间或持续下雪时间调整所述第一牵引力的上升斜率，并控制机车进行撒砂。可选地，对于雨天，时间未超过第一阈值，所述上升斜率乘以第一经验系数，时间超过第一阈值，所述上升斜率乘以第二经验系数，其中所述第一经验系数小于所述第二经验系数。对于雪天，时间未超过第二阈值，所述
上升斜率乘以第三经验系数，时间超过第二阈值，所述上升斜率乘以第四经验系数，其中所述第三经验系数小于所述第四经验系数。由于下雨会降低轮轨黏着力，特别是刚下雨的时候对轮轨黏着力影响较大，如果牵引力施加较快容易影响空转。本发明实施例根据持续下雨时间的长短，及时调整牵引力增加的斜率和机车撒砂量。如果持续下雨时间低于第一阈值，则在晴天时的第一牵引力的上升斜率的基础上乘以一个小于1的第一经验系数b1以降低第一牵引力的上升斜率，同时控制机车进行撒砂。如果持续下雨时间高于第一阈值，则在晴天时的第一牵引力的上升斜率的基础上乘以一个小于1的第二经验系数b2以降低整体牵引力的上升斜率。由于下雪会降低轮轨黏着力，特别是刚下雪的时候对轮轨黏着力影响较大，如果牵引力施加较快容易影响空转。本发明实施例根据持续下雪时间的长短，及时调整第一牵引力的上升斜率和机车撒砂量。如果持续下雪时间低于第二阈值，在晴天时的第一牵引力的上升斜率的基础上乘以一个小于1的第三经验系数c1以降低第一牵引力的上升斜率，同时控制机车进行撒砂。如果持续下雪时间高于第二时间阈值，在晴天时的第一牵引力的上升斜率的基础上乘以一个小于1的第四经验系数c2以降低第一牵引力的上升斜率，同时控制机车进行撒砂。第一斜率系数b1、第二斜率系数b2、第三斜率系数c1以及第四斜率系数c2满足关系式c1《b1《c2《b2《1。
39.如果机车运行场景为上坡起车场景，所述天气情况为雨天，且机车装运吸水性货物，则根据雨量大小和下雨持续时间自动对起车阻力进行动态修正，在此基础上重新计算起车牵引力，防止起车牵引力不足导致溜车。例如，如果机车装运的是煤等吸水性货物，在晴天进行牵引力计算的基础上，起车阻力增加一个经验阻力值a1，根据雨量的大小及持续下雨时间在线调整经验阻力值a1的大小，避免缓解列车管时牵引力不足而导致溜车。
40.如果所述机车运行场景为过临时限速场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对所述第一预设距离增加第一经验距离值和第二经验距离值，其中所述第一经验距离值小于所述第二经验距离值。由于下雨会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，在控制机车通过临时限速区段时，需要将相应规则的参数进行调整，在晴天对应的第一预设距离的基础上增加一个第一经验距离值d1。由于下雪会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，在控制列车通过临时限速区段时，需要将相应规则的参数进行调整，在晴天第一预设距离的基础上增加一个第二经验距离值e1。需要说明的是，一般第二经验距离值e1》第一经验距离值d1。
41.如果所述机车运行场景为站内停车场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对与所述第一目标速度对应的所述第一距离增加第三经验距离值和第四经验距离值，其中所述第三经验距离值小于所述第四经验距离值。由于下雨会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，阶段控速的各阶段对应的第一距离在晴天的基础上增加一个第三经验距离值f1。由于下雪会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，阶段控速的各阶段对应的第一距离在晴天的基础上增加一个第四经验距离值g1。需要说明的是，一般第四经验距离值g1》第三经验距离值f1。
42.如果所述机车运行场景为空气制动调速场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对第一目标减压速度减去第一经验速度值和第二经验速度值，或者分别对第一目标减压位置增加第五经验距离值和第六经验距离值。由于下雨会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，规划的空气制动调速的第一目标减压位置在晴天的基础上增
加一个第五经验距离值h1，或者将第一目标减压速度减去一个第一经验速度值h2，以控制列车在同一合适地点进行缓解。由于下雪会降低轮轨黏着力，制动过程中容易出现滑行，制动力降低，规划的空气制动调速的第一目标减压位置在晴天的基础上增加一个第六经验距离值j1，或者将第一目标减压速度减去一个第二经验速度值j2，以控制列车在同一合适地点进行缓解。
43.步骤s14：根据所述第二控制参数自动控制机车的运行。
44.根据步骤s13中对第一控制参数的基础进行修正调整而获取的第二控制参数自动控制机车的运行。第二控制参数可以是对第一控制参数中的牵引力/电制力、速度、距离以及空气制动力中的一项或多项进行修正调整，也可以是在第一控制参数的基础上增加撒砂操作等。
45.本发明实施例的基于多源信息感知的机车控制方法实现了机车自动控制领域的天气信息、车载障碍物信息、地面异物入侵信息的多源信息感知，并根据多源感知信息实现相应场景下的最优自动控制及安全防护。在上坡起车、过临时限速区段、空气制动调速以及空气制动调速等场景下，针对不同天气情况下分别采取相应场景下的最优操纵策略；在机车前方有障碍物时，根据障碍物类型、距离以及不同的天气情况及时采取不同的安全防护策略；在机车前方有入侵物时，根据不同的天气情况及时采取不同的安全防护策略。本发明实施例针对不同的正常运行场景，采取最优的控制策略，减少机车的空转、滑行，保证机车操纵的平稳性，降低机车设备的磨耗，降低特殊天气情况下机车超速、冒进的风险，保证了机车运行安全；并且针对不同的异常运行场景，采取最优的安全防护策略，最大限度地降低特殊天气情况下和异常情况下的安全风险。
46.本发明实施例通过实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；根据所述线路信息、和所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数；根据所述第二控制参数自动控制机车的运行，能够进行多源信息感知，并根据多源感知信息实现不同场景下的最优自动控制以及安全防护策略，保证了机车运行安全。
47.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种基于多源信息感知的机车控制装置。如附图3所示，基于多源信息感知的机车控制装置包括：信息获取单元、控制参数获取单元、控制参数修正单元以及运行控制单元。其中，
48.信息获取单元，用于实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；
49.控制参数获取单元，用于根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；
50.控制参数修正单元，用于根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数；
51.运行控制单元，用于根据所述第二控制参数自动控制机车的运行。
52.为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本
发明实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
53.上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
54.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一实施例所述的方法。
55.图4示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器401、存储器402、输入/输出接口403、通信接口404和总线405。其中处理器401、存储器402、输入/输出接口403和通信接口404通过总线405实现彼此之间在设备内部的通信连接。
56.处理器401可以采用通用的cpu(central processing unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
57.存储器402可以采用rom(read only memory，只读存储器)、ram(random accessmemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器402可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本发明实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器402中，并由处理器401来调用执行。
58.输入/输出接口403用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
59.通信接口404用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。
60.总线405包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器401、存储器402、输入/输出接口403和通信接口404)之间传输信息。
61.需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器401、存储器402、输入/输出接口403、通信接口404以及总线405，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本发明实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
62.上述对本发明特定实施例进行了描述。在一些情况下，在说明书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
63.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的范围被限于这些例子；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术中各实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
64.本技术中各实施例旨在涵盖落入所附本技术的宽泛范围之内的所有这样的替换、
修改和变型。因此，凡在本技术中各实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于多源信息感知的机车控制方法，其特征是，所述方法包括：实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数；根据所述第二控制参数自动控制机车的运行。2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，包括：从机车网络控制系统和制动控制系统实时获取所述机车状态信息；从列车运行监控装置实时获取所述线路信息；从地面天气感知装置实时获取各个站区间的所述天气情况；通过障碍物感知装置实时获取的机车前方视野范围内的所述障碍物信息；通过地面异物入侵感知装置实时获取的机车前方视野范围外以及视野范围内的地面异物入侵轨道的所述入侵异物信息。3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数，包括：如果获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则根据障碍物类型和障碍物距离确定需要施加的不同减压量的空气制动力，作为所述第一控制参数；如果未获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，根据所述线路信息和所述机车状态信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的所述第一控制参数，所述第一控制参数包括：牵引力/电制力、速度、距离以及空气制动力中的至少其中一个。4.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述根据所述线路信息和所述机车状态信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数，包括：如果所述机车运行场景为上坡起车场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息进行牵引计算，控制机车逐步增加第一牵引力到起车阻力，缓解列车管，再逐步增加第一牵引力，直至机车缓缓启动；如果所述机车运行场景为过临时限速场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息规划出列车通过临时限速区段的运行曲线，在距临时限速点前第一预设距离处将机车速度控制在临时限速之下相差第一预设速度差值；如果所述机车运行场景为站内停车场景，则根据所述线路信息和所述机车状态信息进行牵引计算，控制机车在距离关闭信号机不同的第一距离达到不同的第一目标速度；如果所述机车运行场景为空气制动调速场景，则根据所述线路信息识别长大下坡区段，根据所述线路信息和所述机车状态信息规划空气制动调速的第一目标减压速度和第一目标减压位置。5.如权利要求4所述的方法，其特征是，所述根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数，包括：
如果获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则需要施加所述空气制动力的同时，并增加撒砂操作；如果未获取到所述障碍物信息和所述入侵异物信息，则根据为雨天或雪天的所述天气情况以及对应的持续时间调整所述第一控制参数的变化率或控制值，得到所述第二控制参数。6.如权利要求5所述的方法，其特征是，所述根据为雨天或雪天的所述天气情况以及对应的持续时间对所述第一控制参数乘以或增加不同的经验值，得到所述第二控制参数，包括：如果所述机车运行场景为上坡起车场景，则根据持续下雨时间或持续下雪时间调整所述第一牵引力的上升斜率，并控制机车进行撒砂；如果所述机车运行场景为过临时限速场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对所述第一预设距离增加第一经验距离值和第二经验距离值，其中所述第一经验距离值小于所述第二经验距离值；如果所述机车运行场景为站内停车场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对与所述第一目标速度对应的所述第一距离增加第三经验距离值和第四经验距离值，其中所述第三经验距离值小于所述第四经验距离值；如果所述机车运行场景为空气制动调速场景，则根据雨天或雪天的所述天气情况分别对第一目标减压速度减去第一经验速度值和第二经验速度值，或者分别对第一目标减压位置增加第五经验距离值和第六经验距离值。7.如权利要求6所述的方法，其特征是，所述根据持续下雨时间或持续下雪时间调整所述第一牵引力的上升斜率，包括：对于雨天，时间未超过第一阈值，所述上升斜率乘以第一经验系数，时间超过第一阈值，所述上升斜率乘以第二经验系数，其中所述第一经验系数小于所述第二经验系数；对于雪天，时间未超过第二阈值，所述上升斜率乘以第三经验系数，时间超过第二阈值，所述上升斜率乘以第四经验系数，其中所述第三经验系数小于所述第四经验系数。8.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述多源感知信息还包括机车装运货物信息，所述根据所述线路信息和所述机车状态信息结合机车运行场景获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数，还包括：如果所述机车运行场景为上坡起车场景，所述天气情况为雨天，且机车装运吸水性货物，则根据雨量大小和下雨持续时间自动对起车阻力进行动态修正，在此基础上重新计算所述第一牵引力大小。9.一种基于多源信息感知的机车控制装置，其特征是，所述装置包括：信息获取单元，用于实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；控制参数获取单元，用于根据所述线路信息、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；控制参数修正单元，用于根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数；
运行控制单元，用于根据所述第二控制参数自动控制机车的运行。10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任意一项所述的方法。

技术总结
本发明实施例提供一种基于多源信息感知的机车控制方法、装置及电子设备，包括：实时获取线路信息、机车状态信息以及多源感知信息，其中，所述多源感知信息至少包括天气情况、障碍物信息、入侵异物信息，所述天气情况包括晴天、雨天或雪天的其中之一；根据所述线路信息和、所述机车状态信息、所述障碍物信息、所述入侵异物信息获取所述天气情况为晴天时控制机车的第一控制参数；根据非为晴天的所述天气情况对所述第一控制参数进行修正调整，获取第二控制参数；根据所述第二控制参数自动控制机车的运行。本发明能够进行多源信息感知，并根据多源感知信息实现不同场景下的最优自动控制以及安全防护策略，保证了机车运行安全。保证了机车运行安全。保证了机车运行安全。


技术研发人员：刘勇 江帆 李铁兵 李凯 杨宜萍 朱龙 崔友久 熊朝坤 李建漳 唐伟 霍晟
受保护的技术使用者：株洲中车时代电气股份有限公司
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2023/9/20