轨道列车制动控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提出一种轨道列车制动控制系统及控制方法，其通过设置各车厢制动控制单元均接收列车制动指令并分别计算本车厢、本车厢所在牵引单元、列车的载荷、电制动最大可用值和空气制动最大可用值，并最终计算得到各车厢的电制动力施加值和空气制动力施加值；本车厢所在牵引单元的单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值，以及轨道列车的列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值可根据各车厢状态实时更新，避免了现有技术中头车制动控制单元或者端车制动控制单元出现故障而造成轨道列车制动失效的技术问题，提高了轨道列车制动控制系统的制动稳定性，并进一步提高了轨道列车的行驶安全性。

【技术实现步骤摘要】
轨道列车制动控制系统及控制方法
本专利技术属于轨道列车制动
，尤其涉及一种轨道列车制动控制系统及控制方法。
技术介绍
轨道列车一般包括若干个牵引单元，每个牵引单元包括若干节车厢，其中车厢分为动车车厢和拖车车厢，动车车厢可进行电制动和空气制动，拖车车厢只能进行空气制动。轨道列车制动控制系统的核心部件为安装于每节车厢上的制动控制单元。目前，轨道列车制动控制系统主要采用空电复合制动模式，空电复合制动模式为优先使用电制动，当电制动不足时，由空气制动进行补充。空电复合制动模式分为单车级复合制动模式、单元级复合制动模式和列车级复合制动模式，并且。其中，单车级复合制动模式的工作过程为：动车根据本车辆载荷、可用电制动值和可用空气制动值在单车范围内进行复合制动。单元级复合制动模式的工作过程为：牵引单元根据本牵引单元载荷、可用电制动值和可用空气制动值在牵引单元范围内进行复合制动。列车级复合制动模式一般在列车头车制动控制单元内设置有列车制动管理器，牵引单元端车制动控制单元内设置有单元制动管理器，其工作过程为：端车的单元制动管理器收集本牵引单元内各车厢的车厢载荷、车厢可用电制动值和车厢可用空气制动值并计算出本牵引单元的单元载荷、单元可用电制动值和单元可用空气制动值，各牵引单元端车制动控制单元将本单元的单元载荷、单元可用电制动值和单元可用空气制动值发送至头车制动控制单元；头车列车制动管理器接收各牵引单元的单元载荷、单元可用电制动值和单元可用空气制动值，并计算列车载荷、列车可用电制动值和列车可用空气制动值，头车列车制动管理器接收列车制动指令，并根据当前列车载荷、列车可用电制动值和列车可用空气制动值进行制动力计算和分配，并将制动力分配指令发送至单元制动管理器，单元制动管理器将制动力分配指令发送至各车厢制动控制单元，以实现对各车厢的制动控制。由上可知，现有技术列车级空电复合制动模式中，头车制动控制单元需要汇总计算本列车的列车载荷、列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值，当列车的头车的制动控制单元或者端车的制动控制单元出现故障时，易造成列车或牵引单元制动失效，进而严重影响列车的安全性。
技术实现思路
本专利技术针对上述的空电复合制动模式存在的不足，提出一种轨道列车制动控制系统及控制方法，具有较高的制动稳定性，有利于提高列车的行驶安全性。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种轨道列车制动控制系统，用于控制所述轨道列车的电制动力施加值和空气制动力施加值，所述轨道列车包括多个牵引单元，所述牵引单元包括多节车厢，所述轨道列车制动控制系统包括：制动控制模块：用于计算各车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值，并用于计算各牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值，以及计算轨道列车的列车载荷、列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值，包括设置于各车厢内的制动控制单元；传递模块：包括：制动指令传递单元：用于将列车制动指令传递至各车厢制动控制单元；单元内信号传递单元：用于在各牵引单元内传递各车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值；单元间信号传递单元：用于在不同牵引单元间传递各牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值。一种轨道列车制动控制方法，利用前述的轨道列车制动控制方法，用于控制所述轨道列车的电制动力值和空气制动力值，所述轨道列车包括多个牵引单元，所述牵引单元包括多个车厢，包括以下步骤：S1：各车厢制动控制单元计算本车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值，并发送至本车厢所在牵引单元其他车厢的制动控制单元；S2：各车厢制动控制单元接收本车厢所在牵引单元其他车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值，并计算本牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值；S3：各车厢制动控制单元发送本车厢所在牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值至其他牵引单元，各车厢制动控制单元接收其他牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值至其他牵引单元，并计算轨道列车的列车载荷、列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值；S4：各车厢制动控制单元接收列车制动指令，并计算本车厢的电制动设定百分比和空气制动设定百分比；S5：各车厢制动控制单元计算本车厢的电制动力施加值和空气制动力施加值。作为优选，步骤S2中，各车厢所在牵引单元的单元载荷计算公式为：Mj＝ΣMji；各车厢所在牵引单元的单元电制动最大可用值计算公式为：EDj＝ΣEDji；各车厢所在牵引单元的单元空气制动最大可用值计算公式为：EPj＝ΣEPji；其中，Mj为第j牵引单元的单元载荷，Mji为第j牵引单元第i车厢的车厢载荷，EDj为第j牵引单元的单元电制动最大可用值，EDji为第j牵引单元第i车厢的车厢电制动最大可用值，EPj为第j牵引单元的单元空气制动最大可用值，EPji为第j牵引单元第i车厢的车厢空气制动最大可用值。作为优选，各车厢的车厢空气制动最大可用值计算公式为：EPji＝Fji-EDji；其中，Fji为第j牵引单元第i车厢的车厢最大可用制动力。作为优选，各车厢的车厢最大可用制动力计算公式为：Fji＝Mji*a；其中，a为各车厢制动控制单元计算得出的轨道列车最大减速度。作为优选，步骤S3中，轨道列车的列车载荷计算公式为：M＝ΣMj；轨道列车的列车电制动最大可用值计算公式为：ED＝ΣEDj；轨道列车的列车空气制动最大可用值计算公式为：EP＝ΣEPj；其中，ED为列车电制动最大可用值，EP为列车空气制动最大可用值。作为优选，步骤S4中，若Fn≤ΣEDj，则各车厢的电制动设定百分比计算公式为：x％＝Fn/ΣEDj*100％，各车厢的空气制动设定百分比y％＝0；若Fn＞ΣEDj，则各车厢的电制动设定百分比x％＝1，各车厢的空气制动设定百分比计算公式为：y％＝(Fn-ΣEDj)/ΣEPj*100％；其中，Fn为轨道列车的列车制动力需求值。作为优选，轨道列车的列车制动力需求值计算公式为：Fn＝M*an；其中，an为各车厢制动控制单元计算出的轨道列车需求减速度。作为优选，步骤S5中，各车厢的电制动力施加值计算公式为：EDjin＝x％*EDji；各车厢的空气制动力施加值计算公式为：EPjin＝y％*EPji；其中，EDjin为第j牵引单元第i车厢的车厢电制动力施加值，EPjin为第j牵引单元第i车厢的车厢空气制动力施加值。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术的轨道列车制动控制系统，其各车厢制动控制单元均接收列车制动指令并分别计算本车厢、本车厢所在牵引单元和列车的载荷、电制动最大可用值和空气制动最大可用值，并最终计算得到各车厢的电制动力施加值和空气制动力施加值，当某车厢制动控制单元出现故障时，本车厢所在牵引单元的单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值随之发生变化，同时轨道列车的列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值也发生变化，继而重新计算得出各车厢电制动力施加值和空气制动力施加值，避免了现有技术中头车制动控制单元或者端车制动控制单元出现故障而造成轨道列车制动失效的技术问题，提高了轨道列车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道列车制动控制系统，用于控制所述轨道列车的电制动力施加值和空气制动力施加值，所述轨道列车包括多个牵引单元，所述牵引单元包括多节车厢，其特征在于：所述轨道列车制动控制系统包括：制动控制模块：用于计算各车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值，并用于计算各牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值，以及计算轨道列车的列车载荷、列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值，包括设置于各车厢内的制动控制单元；传递模块：包括：制动指令传递单元：用于将列车制动指令传递至各车厢制动控制单元；单元内信号传递单元：用于在各牵引单元内传递各车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值；单元间信号传递单元：用于在不同牵引单元间传递各牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值。

【技术特征摘要】
1.一种轨道列车制动控制系统，用于控制所述轨道列车的电制动力施加值和空气制动力施加值，所述轨道列车包括多个牵引单元，所述牵引单元包括多节车厢，其特征在于：所述轨道列车制动控制系统包括：制动控制模块：用于计算各车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值，并用于计算各牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值，以及计算轨道列车的列车载荷、列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值，包括设置于各车厢内的制动控制单元；传递模块：包括：制动指令传递单元：用于将列车制动指令传递至各车厢制动控制单元；单元内信号传递单元：用于在各牵引单元内传递各车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值；单元间信号传递单元：用于在不同牵引单元间传递各牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值。2.一种轨道列车制动控制方法，利用如权利要求1所述的轨道列车制动控制方法，用于控制所述轨道列车的电制动力值和空气制动力值，所述轨道列车包括多个牵引单元，所述牵引单元包括多个车厢，其特征在于：包括以下步骤：S1：各车厢制动控制单元计算本车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值，并发送至本车厢所在牵引单元其他车厢的制动控制单元；S2：各车厢制动控制单元接收本车厢所在牵引单元其他车厢的车厢载荷、车厢电制动最大可用值和车厢空气制动最大可用值，并计算本牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值；S3：各车厢制动控制单元发送本车厢所在牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值至其他牵引单元，各车厢制动控制单元接收其他牵引单元的单元载荷、单元电制动最大可用值和单元空气制动最大可用值至其他牵引单元，并计算轨道列车的列车载荷、列车电制动最大可用值和列车空气制动最大可用值；S4：各车厢制动控制单元接收列车制动指令，并计算本车厢的电制动设定百分比和空气制动设定百分比；S5：各车厢制动控制单元计算本车厢的电制动力施加值和空气制动力施加值。3.根据权利要求2所述的轨道列车制动控制方法，其特征在于：步骤S2中，各车厢所在牵引单元的单元载荷计算公式为：Mj＝ΣMji；各车厢所在牵引单元的单元电制...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淼，赛华松，台秀华，路金昌，张振超，亢磊，乔峰，
申请(专利权)人：青岛思锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37