适用于轨道车辆的一体化制动控制平台制造技术

本发明专利技术提供一种适用于轨道车辆的一体化制动控制平台，包括：集成式多核处理器、数据操作运行系统、功能分布集成框架、通用分布式硬件和TSN；集成式多核处理器由车辆各子系统的控制功能处理器单独形成后通过功能分布集成框架排列式集成；数据操作运行系统用于对车辆各子系统进行数据的运算和存储；通用分布式硬件用于提供一体化制动控制平台所需要的硬件；车辆各子系统通过TSN接入一体化制动控制平台。通过TSN统一车辆上不同子系统的网络通信形式和相互间的数据交换共享，提高车辆上各子系统信息传输的大容量、实时性、高精度可靠性，尤其是提高制动控制指令传输的实时性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
适用于轨道车辆的一体化制动控制平台
本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种适用于轨道车辆的一体化制动控制平台。
技术介绍
当前轨道车辆上的制动使用架空制动系统对每个转向架上的制动执行单元单独控制，并通过多功能车辆总线(MultifunctionVehicleBus,MVB)和车辆上其他子系统进行通信和数据交流。制动系统内部使用控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)总线进行制动通信管理，受限于CAN总线的通信距离限制，常规六编组车辆需要分成两个CAN单元进行分别管理。每个CAN单元有两个主控制单元负责本CAN单元内的制动力管理、制动力分配等管理，两个主控单元中有一个是正常工作，另一个处于热备状态。两个CAN单元通过各自的主控制的单元经过MVB进行通信和数据交换备份。现有方案中，制动控制主控单元需要通过MVB接收列车控制和管理系统(TrainControlandManagementSystem,TCMS)传输的相关制动指令，造成当前列车自动运行系统(AutomaticTrainOperation,ATO)或者司机控制手柄发出制动指令和制动控制单元接收到该指令之间存在时间差，降低了车辆制动响应的精度。此外由于制动系统内部并没有进行减速度的闭环控制，更加重了制动系统对于制动控制指令的响应偏差。
技术实现思路
本专利技术提供一种适用于轨道车辆的一体化制动控制平台，用以解决现有技术中车辆制动响应的精度低的技术问题。本专利技术提供一种适用于轨道车辆的一体化制动控制平台，包括：集成式多核处理器、数据操作运行系统、功能分布集成框架、通用分布式硬件和时间敏感型网络TSN；所述集成式多核处理器由车辆各子系统的控制功能处理器单独形成后通过所述功能分布集成框架排列式集成；所述数据操作运行系统用于对车辆各子系统进行数据的运算和存储；所述通用分布式硬件用于提供一体化制动控制平台所需要的硬件；车辆各子系统通过所述TSN接入一体化制动控制平台；车辆各子系统需要执行的信息由一体化制动控制平台通过TSN发送至车辆各子系统。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，车辆制动子系统包括多个制动执行单元；每一制动执行单元均通过所述TSN接入一体化制动控制平台，由一体化制动控制平台进行整车辆制动的统一管理。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，每节车上安装一个加速度计，加速度计采集的加速度信息通过TSN和一体化制动控制平台进行数据通信。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，一体化制动控制平台通过对自身发出的目标减速度和加速度计采集到的实际减速度对车辆制动进行闭环控制。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，所述实际减速度等于所有加速度计采集的加速度的加权均方值。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，所有的制动执行单元接收一体化制动控制平台的指令并按照制动系统输出特性输出对应的制动缸压力。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，所述制动缸压力通过车辆压缩空气储备设备进入转向架上的基础制动执行结构；所述基础制动执行结构在所述制动缸压力的作用下输出制动力，所述制动力作用在摩擦材料上，使摩擦材料和车轮踏面摩擦形成使车辆减速运行的摩擦制动力。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，所述基础制动执行结构为盘型制动单元。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，还包括制动系统的维护端口，通过所述制动系统的维护端口进行列车级的制动调试、测试、诊断和检修维护。根据本专利技术提供的一体化制动控制平台，还包括制动防滑控制单元，通过所述制动防滑控制单元进行制动防滑控制。本专利技术提供的适用于轨道车辆的一体化制动控制平台，通过TSN统一车辆上不同子系统的网络通信形式和相互间的数据交换共享，提高车辆上各子系统信息传输的大容量、实时性、高精度可靠性，尤其是提高制动控制指令传输的实时性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术提供的适用于轨道车辆的一体化制动控制平台的结构示意图之一；图2是本专利技术提供的适用于轨道车辆的一体化制动控制平台的结构示意图之二。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。当前轨道车辆上的制动使用架空制动系统对每个转向架上的制动执行单元单独控制，并通过MVB列车总线和车辆上其他子系统进行通信和数据交流。制动系统内部使用CAN总线网络进行制动通信管理，受限于CAN总线的通信距离限制，常规六编组车辆需要分成两个CAN单元进行分别管理。每个CAN单元有两个主控制单元负责本CAN单元内的制动力管理、制动力分配等管理，两个主控单元中有一个是正常工作，另一个处于热备状态。两个CAN单元通过各自的主控制的单元经过MVB列车总线进行通信和数据交换备份。制动控制主控单元需要通过MVB列车总线接收TCMS传输的相关制动指令，这就造成当前ATO或者司空器发出制动指令和制动控制单元接收到该指令之间存在时间差，影响车辆制动响应的精度。此外由于制动系统内部并没有进行减速度的闭环控制，更加重了制动系统对于制动控制指令的响应偏差。本专利技术旨在使用TSN网络形成一个一体化制动控制平台，取消制动CAN内网，将制动CAN单元内的主控制单元的制动力管理和制动力分配功能取消，统一集成到一体化制动控制平台上进行整列车制动的统一管理，使整列车所有的执行制动控制单元只接收一体化制动控制平台的指令并输出对应的制动力信号。执行制动控制单元接收到该制动力信号，按照制动系统内部的输出特性，计算需要施加的制动缸压力。制动缸压力通过车辆压缩空气储备设备进入转向架上的基础制动执行结构；基础制动执行结构在所述制动缸压力的作用下输出制动力，所述制动力作用在摩擦材料上，使摩擦材料和车轮踏面摩擦形成使车辆减速运行的摩擦制动力，在摩擦制动力的作用下，车辆减速运行，有一定的实际减速度。通过在一体化制动控制平台上集成加速度信息进行制动过程中的减速度闭环控制，使得车辆实际减速度和目标减速度有很好的跟随性，有利于提高车辆停车控制精度。图1是本专利技术提供的适用于轨道车辆的一体化制动控制平台的结构示意图之一，如图1所示，本申请实施例提供一种适用于轨道车辆的一体化制动控制平台包括：集成式多核处理器、数据操作运行系统、功能分布集成框架、通用分布式硬件和时间敏感型网络TSN；所述集成式多核处理器由车辆各子系统的控制功能处理器单独形成后通过所述功能分布集成框架排列式集成；...

【技术保护点】
1.一种适用于轨道车辆的一体化制动控制平台，其特征在于，包括：集成式多核处理器、数据操作运行系统、功能分布集成框架、通用分布式硬件和时间敏感型网络TSN；/n所述集成式多核处理器由车辆各子系统的控制功能处理器单独形成后通过所述功能分布集成框架排列式集成；/n所述数据操作运行系统用于对车辆各子系统进行数据的运算和存储；/n所述通用分布式硬件用于提供一体化制动控制平台所需要的硬件；/n车辆各子系统通过所述TSN接入一体化制动控制平台；/n车辆各子系统需要执行的信息由一体化制动控制平台通过TSN发送至车辆各子系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于轨道车辆的一体化制动控制平台，其特征在于，包括：集成式多核处理器、数据操作运行系统、功能分布集成框架、通用分布式硬件和时间敏感型网络TSN；
所述集成式多核处理器由车辆各子系统的控制功能处理器单独形成后通过所述功能分布集成框架排列式集成；
所述数据操作运行系统用于对车辆各子系统进行数据的运算和存储；
所述通用分布式硬件用于提供一体化制动控制平台所需要的硬件；
车辆各子系统通过所述TSN接入一体化制动控制平台；
车辆各子系统需要执行的信息由一体化制动控制平台通过TSN发送至车辆各子系统。


2.根据权利要求1所述的一体化制动控制平台，其特征在于，车辆制动子系统包括多个制动执行单元；每一制动执行单元均通过所述TSN接入一体化制动控制平台，由一体化制动控制平台进行整车辆制动的统一管理。


3.根据权利要求2所述的一体化制动控制平台，其特征在于，每节车上安装一个加速度计，加速度计采集的加速度信息通过TSN和一体化制动控制平台进行数据通信。


4.根据权利要求3所述的一体化制动控制平台，其特征在于，一体化制动控制平台通过对自身发出的目标减速度和加速度计采集到的实际减速度对车...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭，包峰，
申请(专利权)人：交控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11