智能车钩系统的运行方法技术方案

智能车钩系统是代替传统密接式车钩，实现动车组列车调车作业自动化的列车间连接装置，本发明专利技术就是利用轨道交通合分联运模式和智能车钩系统软硬结合，实现调车作业由人工操作向自动化的转型，满足合分联运中频繁连挂或解编作业的需要，特别是动态解列的新型操作方式的实现，更好地发挥铁路大运量优势，克服轨道交通机动性差的缺陷的新型运输方法，本方法有望打破铁路运输最高设计容量的机制约束，产生巨大的产能潜力。

Operation Method of Intelligent Coupler System

Intelligent coupler system is an inter-train connection device which replaces the traditional close-connected coupler and realizes the automation of shunting operation of EMU train. The present invention realizes the transformation of shunting operation from manual operation to automation by the combination of rail transit shunting mode and intelligent coupler system, and meets the needs of frequent linkage or disassembly operation, especially dynamic disassembly. The realization of the new mode of operation can give full play to the advantages of large volume of railway transportation and overcome the shortcomings of poor mobility of rail transit. This method is expected to break the mechanism restriction of the highest design capacity of railway transportation and produce huge capacity potential.

【技术实现步骤摘要】
智能车钩系统的运行方法
本专利技术属于轨道交通运输领域，具体地说，涉及一种以动车组列车为载体的客运方法。
技术介绍
轨道交通是一种高能效、高集中度、高载量运输体系，为陆上高速、高效率、大运量、节能低碳的运输方式，这些优点是其它陆上交通所难以企及的；但是，它的缺点也同样明显，那就是，与其它陆上交通、特别是汽车运输相比，轨道交通列车运行的机动性非常差，表现在难于应对客流、车况、路况的激烈变化。怎样更好发挥轨道交通的大运量低碳运输优势，同时克服其机动性差的缺点，必须找到一种全新的运行模式，这是轨道交通运输设备和运输
，特别是高速客运中特别重大、实用的深刻创新课题。中国专利技术专利授权201110023132.2《轨道交通合分联运方法》，以其非常简单明了的操作思路和非常低的改进成本，提出了一种全新的运行模式，突破了阻扰轨道交通进一步发展的瓶颈制约，即以“合”的方式更好地发扬其高效大容量的优势，同时以“分”的方式改善、消除其缺乏机动性的劣势。但是，合分联运方法频繁的列车间合分操作又会加重列车车钩的负担，增加站务、车务人员的劳动强度，所以有必要解决列车合分的非人力操作问题。目前所使用的传统车钩，虽然已经属于自动车钩的范畴，自动车钩可以按自动程序完成车钩动作，但要完成列车的连挂或解编，具体的驱动操作仍以人工操纵列车的方式运作，在连挂或解编过程中，不管是司驾人员、机务人员还是站务人员都得高度思想集中、妥善配合操作、防止过分冲撞，避免损坏车钩，所以思想压力重、紧张程度高，此外还特别要保证车钩连接的牢固和可靠性，防止列车在运行中脱钩，产生严重的甩车事故。
技术实现思路
既然轨道交通运输体系具有大运量的优势，半个世纪前日本开发的东海道新干线又开创了全球铁路高速化新时代。今天，认为铁路运输是夕阳产业的观点正在淡出人们视线，高速铁路列车的优点已为包括美国在内的全球发达国家认可。那么通过列车，特别是客运列车的“合”，即连挂在一起运行的更多车厢的大列车组，可以更好地发挥轨道运输体系高速大运量的优势；同时，通过列车的“分”，即大列车组的解编，也就是在大列车组中的列车具有不同目的站，甚至不同方向车站，或需要解决部分停和部分行的矛盾时，实行列车按计划程序自由分拆解编(列车间的解编而并不是列车与车厢的解编)，就解决了体系机动性不足的难题。所以说，通过与“合分联运”的有机联合运行相结合，配合自动操作，可使轨道交通运输体系发生革命性的变革。本专利技术的动车组列车车钩系统的操作方法，其特征是，借助智能车钩和合分联运运行模式，自动完成列车间的连挂、解编过程的操作方式。使列车的连挂或解编完成自动化操作转型，由智能车钩自动完成列车连挂或解编的列车操作，可不依赖于人工操作，大大减轻了操作人员的劳动强度和精神负担，易于实现合分联运中的频繁连挂或解编，使合分联运模式更好地发挥轨道交通运输的高速大运量优势，同时克服其机动性差的缺陷。本专利技术的直接技术效果是消除了列车人工操作的低效和耗时，减少了工作压力，提高了操作质量；而间接效果更由于有利于合分联运的运行，使列车组获得更大的客运量，以及远低于各车分别运行时的总能耗，有利于节能减排，降低交通碳排放，提高铁路运输效率，更好地发挥轨道交通的大容量、快速、节能、减排优势，同时也能克服轨道交通运输机动性差的缺点。附图说明图1、用作连挂的标尺式物理测距器结构简图图2、标尺式物理测距器动作示意图图3、用作连挂的射线式测距器结构简图图4、射线式测距器测距原理示意图图5、本专利技术的连挂列车驱动信号特性曲线图图6、本专利技术的自动连挂准备工作示意图图7、本专利技术的动态自动解编准备工作示意图具体实施方式本专利技术方法的思路是将合分联运列车的连接操作或解连接操作由人工为主改变为自动操作为主，即靠智能车钩所产生的新运行方式实现列车间的自动连挂和自动解编。首先需明确，智能车钩的定义是，能根据人工指令但不依赖人为操作，安全、正确地自动完成列车间的连挂、解编过程，且采取与合分联运模式相关的适当后续行为操作方式的执行系统。在阐述操作方法前，有必要对车钩历史、当前应用的密接式车钩结构，特别是智能车钩结构和它们的基础操作原理作适当的铺垫和说明。车钩属于车端连接装置，是用来实现机车与车辆或列车和列车之间的连接，传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定距离的车辆部件。车钩和换向架都可以称为体现轨道交通技术优势的精髓装置。车钩由最早人工操作的插销钩、螺旋链式钩，发展到詹尼式(Janney)自动钩、旋转车钩等，在当今客运领域，已改进成密接式自动车钩，大量用在客运列车，特别是高速动车组列车间的连接中。旋转车钩主要用在货运列车中，车钩的构造与其它车钩不同处是，钩尾开有锁孔，钩尾销与钩尾框的转动套连接。钩尾端面为一球面，顶紧在带有凹球面的前从板上。当钩头受到扭转力矩作用时，钩身连同尾销以及转动套一起转动。这种车辆的一端装设旋转车钩，另一端装设固定车钩，整列车上每组连接的两个车钩，两两相互搭配。旋转车钩可以使车辆翻转卸货时不摘钩连续作业，缩短了卸货作业时间。车钩缓冲器用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲击力和振动的功能，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。缓冲器通常也可视为自动车钩中的重要配套部件。整体自动车钩由钩头，钩身、钩尾三个部分组成、车钩前端粗大的部分称为钩头，在钩头内装有钩舌、钩舌销，锁提销，钩舌推铁和钩锁铁。车钩后部称为钩尾，在钩尾上开有垂直扁锁孔，以便与钩尾框联结。为了实现挂钩或摘钩(即车辆连接或分离)，车钩具有以下三个位置，也就是车钩的三态：锁闭位置——车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向外转开的位置，两个车辆连挂在一起时车钩就处在这种位置。开锁位置——即钩锁铁被提起，钩舌只要受到拉力就可以向外转开的位置。摘钩时，只要其中一个车钩处在开锁位置，就可以把两辆连挂在一起的列车分开。全开位置——即钩舌已经完全向外转开的位置。当两车需要连挂时，只要其中一个车钩处在全开位置，与另一辆车钩碰撞后就可实现连挂。密接式车钩一般用在高速铁路和地下铁道的车辆上，特别是动车组列车间的连接。它的体积小、重量轻、两车钩连挂后各方向的相对移动量很小，可实现真正的“密接”；同时，对提高制动软管、电气接头自动对接的可靠性极为有利。是高速客运列车广泛采用的列车连接装置。现有的密接式自动车钩，它包括机械钩、电路钩和气路钩，其构成了为列车间连接的整体结构方案。目前国际上密接式自动车钩有多种结构型式，主流结构为欧洲的沙库车钩和日本的柴田车钩等少数几种。机械钩直接承受牵引力和冲击力，是列车之间连接的主体。电路钩和气路钩，分别用于列车之间电路、气路连接，是保证列车之间控制、供电、制动等功能连接的重要器件。另外，还有防止机械冲击的缓冲器，列车头尾车钩还有起保护作用兼改善列车空气动力学性能的导流罩。此外，为确保应急需要，自动车钩一般都设有手动操作功能，以防因车钩系统故障而无法连挂和脱钩，以最后人工操作手段实现车钩的挂合和解编。现有自动车钩的操作过程大致分为连挂和解列两种，以动车组列车连挂加以具体说明。在不连挂时，自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动车组列车车钩系统的操作方法，其特征是，借助智能车钩和合分联运运行模式，自动完成列车间的连挂、解编过程的操作方式。

【技术特征摘要】
1.一种动车组列车车钩系统的操作方法，其特征是，借助智能车钩和合分联运运行模式，自动完成列车间的连挂、解编过程的操作方式。2.根据权利要求1所述的车钩系统操作方法，其特征是，合分联运模式的核心操作方式为：列车始发站的静态联发和列车行进途中的动态解列。3.根据权利要求1或权利要求2所述的车钩系统操作方法，其特征是，列车的连挂或解编完成自动化操作转型，由智能车钩系统自动完成列车连挂或解编的列车操作，正常情况下无需人工操作，从而满足合分联运中的频繁连挂或解编作业的需要。4.根据权利要求3所述的车钩系统操作方法，其特征是，操作方法有三大种，分别是：自动静态联发、自动静态解编和自动动态解编。5.根据权利要求1或权利要求2所述的车钩系统操作方法，其特征是，操作层面包括自动操作、人工气动或电动操作和完全手动操作三种模式，以自动操作为主，人工操作和手动操作作为自动操作失效时的辅助手段或应急操作下的补充手段。6.根据权利要求1或权利要求2所述的车钩系统操作方法，其特征是，通过测距器掌握列车间距离，以程序化运作代替驾驶员的人工操作；以车钩传感器反映的冲击力的程度和牵挂力大小，以判断连挂的质量，以代替机械师的劳动。7.根据权利要求1、权利要求2或权利要求4所述的车钩系统操作方法，其特征是，静态自动连挂具体操作程序为：准备阶段：1车驾驶员按规定做好列车1的防溜保护。而由2车驾驶员按传统驾行作业将列车2人工操纵开近距被挂车5～10m距离间，然后停车，换上2车机械师在驾驶室A端执行连挂作业。操作程序：7.1、确认两边列车车钩箱导流罩开启，检查车钩装置完好，车钟处于零速状态，然后两车机械师各自回到本车连挂端驾驶室，准备自动连挂操作。7.2、2车机械师将车钟转换器开关置于“合”的位置，即自动连挂位置，连挂指示灯点亮，系统适当延时后连挂程序自动启动，连挂指示灯闪亮，主挂车开动并显示两列车间的距离在逐步缩小，说明自动连挂程序正在执行中，机械师可不予任何干扰。7.3、主挂车的钩头伸入连挂车钩头腔，并发出碰撞声响，连挂指示灯快闪，说明机械钩连挂成功，距离/车速解析器输出归零，2车停止前进。7.4、听到一声排气声后，说明列车车钩中的电路钩和气路钩自动接通，届时连挂指示灯改变为常亮状态，指示整个自动连挂程序完成并通知2车驾驶员。7.5、2车机械师将车钟转换开关置于正常运行位置，拔出操作钥匙，将整个列车运行权归于2车B端驾驶员，2车驾驶员试行开动一定距离，由2车机械师检查连挂质量是否合格并报告2车驾驶员。7.6、1车机械师向1车驾驶员报告连挂操作完成。8.根据权利要求1、权利要求2或权利要求4所述的车钩系统操作方法，其特征是，静态自动解编具体操作程序为：准备工作程序为，1车机械师进入1车B端驾驶室，2车机械师进入2车A端驾驶室，以1车机械师作为主动解编方，2车处于制动状态。操作程序：8.1、1车驾驶员确认列车A端前方一定距离内可自由开行、无障碍物。8.2、确认1车驾驶室车钟处于零速状态，列车操纵权下放到B端，准备自动解编列车的操作，并向位于B端驾驶室的1车机械师发出准予解编的指令。8.3、1车机械师将车钟转换开关置于“分...

【专利技术属性】
技术研发人员：於岳亮，於宙，於菲，
申请(专利权)人：上海稳得新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31