从提供的文件内容中可以看出，该文档主要讨论的是货运机车自动驾驶系统的研究与设计，涉及的技术点包括控制理论、运动模型、目标曲线规划、智能模型预测等。本文将从以下几个方面展开详细知识点：
1. 货运机车自动驾驶系统的需求背景
中国的货运机车面临着复杂的运行路况、较多的编组车辆、重载负荷以及司机工作强度大等问题。这些问题的存在使得货运列车容易出现纵向冲动大、非正常停车、超速甚至断钩等安全事故。因此，提升货运机车的安全性、准点性、平稳性、舒适性及节能性已成为迫切需要解决的问题。
2. 自动驾驶技术的优势
自动驾驶技术通过提供一致性的操作和自动化控制，能够有效降低人为操作失误，减轻司机的工作强度。同时，自动驾驶技术可以提高列车的安全性、准时性、平稳性、舒适性以及能效。这些优势促使自动驾驶技术在轨道交通行业中得到了迅速的发展，并在城市轨道交通领域得到了广泛的应用。
3. 货运机车自动驾驶系统架构
文章提出了一套适用于货运机车的自动驾驶系统架构。该系统架构的建立可以基于现有的控制理论和信息科技技术，以实现对机车操纵的智能化控制。系统架构的建立是实现货运机车自动驾驶系统的基础，对于系统的后续开发和应用具有重要的指导意义。
4. 运动模型的建立
为实现对货运机车的精确控制，文章建立了货运机车的运动模型。运动模型的建立是自动驾驶系统中不可或缺的一环，它是实现列车速度跟随控制和目标曲线规划的基础。通过建立准确的运动模型，可以模拟机车在各种运行条件下的动态响应，为系统的智能控制提供数学基础。
5. 目标曲线规划
列车目标曲线规划是指为列车设计一条优化的运行路径，用以满足运行的安全性、舒适性、节能性等要求。规划的目标曲线需要考虑线路条件、列车运行特性、环境因素等多种因素，以实现对列车运行的精确控制。在自动驾驶系统中，目标曲线规划技术是实现列车稳定运行、提升运行效率的关键技术之一。
6. 智能模型预测与速度跟随控制
智能模型预测技术可以通过分析历史数据和当前状态，对未来系统的行为进行预测。在货运机车自动驾驶系统中，智能模型预测用于校准机车的输出动力，实现列车速度的智能化跟随控制。这种控制方法可以确保列车按照目标曲线准确运行，同时在安全性和舒适性上都达到最优状态。
7. 现场应用与实际效果
文件内容中提到了该货运机车自动驾驶系统的现场应用，表明系统能够实现全行程的列车自动驾驶。现场应用的效果验证了自动驾驶系统在提升运营效率、安全性和节能减排方面的有效性，为货运机车自动驾驶技术的进一步研究和应用提供了宝贵的实践经验。
货运机车自动驾驶系统的研究与设计是一个涉及多学科、多技术领域的复杂工程项目。通过对上述知识的深入研究，可以有效地推动货运机车自动驾驶技术的发展，进而促进整个轨道交通行业的技术进步和产业升级。
