重载列车以及重载列车制动机的控制方法与系统与流程

本发明涉及重载列车技术领域，特别涉及一种重载列车制动机的控制方法。本发明还涉及一种重载列车制动机的控制系统。本发明还涉及一种具有该控制系统的重载列车。

背景技术：

现有的成熟轨道交通自动驾驶技术主要用于地铁列车，因地铁路况比价简单，其人机切换控制方法相对比较简单，由信号系统自身判断自动转换确定，无需人工干预。

用于高速列车、重载列车的自动驾驶都处于分析研究和仿真试验阶段，没有真正的投入运用，对于制动机的人机切换控制没有明确的方法策略。本发明的重载列车机车制动机人机切换控制方法提供了明确的切换条件和安全切换机制，在不影响机车正常运行情况下保障了重载列车的安全运行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种重载列车制动机的控制方法，该控制方法可以有效保障制动机在人工手柄的控制与微机控制装置的控制之间切换，提高重载列车的安全运行。本发明的另一目的是提供一种重载列车制动机的控制系统。本发明的再一目的是提供一种包括上述控制系统的重载列车。

为实现上述目的，本发明提供一种重载列车制动机的控制方法，包括以下步骤：

获取制动机和微机控制装置的当前状态；

当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态；

当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态，并开始计时；

判断在预设时间内是否接收到制动手柄移动至退出位的信号，若是，所述制动机进入人工控制状态。

相对于上述背景技术，本发明提供的控制方法，制动机的当前状态应满足自动控制条件，自动控制条件大致可以为：能够检测到微机控制装置的生命信号，制动机无故障，制动机处于本机状态，无惩罚和紧急制动命令，制动机的自动制动手柄和单独制动手柄均处于运转位等；微机控制装置的当前状态处于自动控制状态，而微机控制装置能够控制制动机执行自动操作；只有当制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，制动机才会执行自动控制；一旦当接收到退出自动控制指令时，制动机保持等待状态；并且需要人工将制动手柄移动至退出位，则制动机才会通过人工控制。在制动机执行自动控制时，若制动机的自动制动手柄或者单独制动手柄位置发生移动处于非运转位，制动机立即切换为人工控制；采用如上设置方式，制动机执行自动操作的条件较为苛刻，从而能够提高在复杂路况下的安全可靠性，并且在制动机保持等待状态之后，还需要人工将制动手柄移动至退出位，以表明制动机已由人工接管，此时制动机才会通过人工控制。如此设置，能够选择人工控制或是自动控制，对于两种控制模式的切换，通过上述方法，可以有效保障重载列车的制动机的顺利切换，提高重载列车的安全运行性能。

优选地，所述当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态，并开始计时的步骤之后还包括：

当在预设时间内未接收到制动手柄移动至退出位的信号时，所述制动机实施制动。

优选地，所述当在预设时间内未接收到制动手柄移动至退出位的信号时，所述制动机实施制动的步骤之后还包括：

当所述制动手柄移动至抑制位时，所述制动机进入人工控制状态。

优选地，所述制动机进入自动控制状态的步骤之后还包括：

当所述微机控制装置的当前状态未处于自动控制状态、且所述制动机的当前状态未处于自动控制状态时，所述制动机进入人工控制状态；

当所述微机控制装置的当前状态未处于自动控制状态、且所述制动机的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机保持等待状态。

优选地，所述制动机进入人工控制状态的步骤之后还包括：

获取制动机和微机控制装置的当前状态；

当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态；

当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态；

当制动手柄移动至退出位时，所述制动机进入人工控制状态。

优选地，所述当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态的步骤之后还包括：

当未接收到退出自动控制指令时，获取制动机和微机控制装置的当前状态；

当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态。

本发明还提供一种重载列车制动机的控制系统，包括：

获取模块：用于获取制动机和微机控制装置的当前状态；

自动控制模块，用于当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态；

退出控制模块，用于当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态；

计时模块，用于当所述制动机保持等待状态时，开始计时；

人工控制模块，用于当在预设时间内接收到制动手柄移动至退出位的信号时，所述制动机进入人工控制状态。

优选地，还包括：

惩罚制动模块，用于当在预设时间内未接收到制动手柄移动至退出位的信号时，所述制动机实施制动。

本发明还提供一种重载列车，其特征在于，包括上述任一项所述的重载列车制动机的控制系统。

附图说明

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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的重载列车制动机的控制方法的流程图；

图2为图1的一种具体实施方式的流程图；

图3为本发明实施例所提供的重载列车制动机的控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例所提供的重载列车制动机的控制方法的流程图；图2为图1的一种具体实施方式的流程图；图3为本发明实施例所提供的重载列车制动机的控制系统的结构框图。

本发明提供的一种重载列车制动机的控制方法，如说明书附图1所示，主要包括以下步骤：

S1、获取制动机和微机控制装置的当前状态；

S2、当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态；

S3、当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态；并开始计时

S4、当制动手柄移动至退出位时，所述制动机进入人工控制状态。

作为用来制动机执行自动控制操作的微机控制装置，只有制动机与微机控制装置均满足一定条件后，制动机才可进行自动控制。步骤S1中，获取制动机和微机控制装置的当前状态；步骤S2中，当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态；自动控制条件可以为能够检测到微机控制装置的生命信号，制动机无故障，制动机处于本机状态，无惩罚和紧急制动命令，制动机的自动制动手柄和单独制动手柄均处于运转位等，对于本领域技术人员来说，还可以为其他，本文不再赘述。微机控制装置的当前状态应处于自动控制状态，只有上述两个条件均满足时，制动机才能开始执行自动控制；当然，自动控制所包括的具体动作可以参考现有技术，本文并不赘述。

步骤S3中，当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态；退出自动控制指令可以为制动机的自动制动手柄或者单独制动手柄位置发生移动处于非运转位等，一旦接收到退出自动控制指令，制动机则退出自动控制；需要说明的是，制动机保持等待状态并不意味着可以进行人工控制；步骤S4中，只有当制动手柄移动至退出位时，制动机才可以通过人工控制；制动机保持等待状态之后，制动机保持当前状态，需要人工将制动手柄移动至退出位，以表明制动机已由人工接管，此时制动机才会通过人工控制。

倘若制动手柄未移动至退出位时，开始计时；

当超过预设时间段时，所述制动机实施制动。

预设时间可以为15秒；在制动机保持等待状态之后的15秒内，倘若制动手柄未移动至退出位，则制动机实施制动，该制动可以认为是惩罚制动。当然，15秒的计时也可以在判断出制动手柄未移动至退出位时开始；也就是说，当制动机保持等待状态之后，便可以开始15秒的计时，并判断在15秒内制动手柄是否移动至退出位，若没有，则进行惩罚制动；也可以在制动机保持等待状态之后，在预设一定时间T内先判断制动手柄是否移动至退出位，若没有移动至退出位，则开始15秒计时，并在15秒判断制动手柄是否移动至退出位，若没有，则进行惩罚制动；而预设一定时间T可以根据需要设定，当然也不应太长，最好在5秒之内。

当超过预设时间段时，制动机实施制动的步骤之后还包括：

当所述制动手柄移动至抑制位时，所述制动机进入人工控制状态。

惩罚制动已经做出之后，可以通过制动手柄移动至抑制位，解除惩罚制动，并实现制动机通过人工控制。

在上述制动机自动控制的步骤之后还包括：

当所述微机控制装置的当前状态未处于自动控制状态、且所述制动机的当前状态未处于自动控制状态时，所述制动机进入人工控制状态；

当所述微机控制装置的当前状态未处于自动控制状态、且所述制动机的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机保持等待状态。

也就是说，在制动机自动控制的过程中，倘若微机控制装置的当前状态未处于自动控制状态、且制动机的当前状态未处于自动控制状态时，制动机通过人工控制；这一情形中，微机控制装置可能掉电等故障导致当前状态未处于自动控制状态，其他原因可能导致制动机的当前状态未处于自动控制状态；这样一来，则直接通过人工控制。

若由于失电等原因导致微机控制装置的当前状态未处于自动控制状态，但是制动机的当前状态处于自动控制状态时，则制动机保持等待状态，需要后续进行制动手柄移动至退出位的操作，以实现制动机通过人工控制。

当制动机通过人工控制的步骤之后还包括：

获取制动机和微机控制装置的当前状态；

当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态；

当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态；

当制动手柄移动至退出位时，所述制动机进入人工控制状态。

也就是说，尽管制动机通过人工控制，通过相应的操作，还可以实现制动机的自动控制；即，重复上文所述的步骤，达到制动机自动控制的目的。

当制动机自动控制的步骤之后还包括：

当未接收到退出自动控制指令时，获取制动机和微机控制装置的当前状态；

当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态。

即，尽管当前制动机处于自动控制的状态下，但仍然重复获取制动机和微机控制装置的当前状态，并判断制动机的当前状态是否满足自动控制条件、且微机控制装置的当前状态是否处于自动控制状态，从而实时监控制动机与微机控制装置的运行状态，一旦控制动机和/或微机控制装置的当前状态异常，如上文所述，则执行相应的动作。

说明书附图2示出了重载列车制动机的控制方法的一种具体实施方式的流程图；步骤S10，开始。步骤S20，设置制动机；即制动机的各项功能应正常等。步骤S30，判断制动机允许进入自动控制条件是否满足；允许进入自动控制条件即为上述能够检测到微机控制装置的生命信号，制动机无故障，制动机处于本机状态，无惩罚和紧急制动命令，制动机的自动制动手柄和单独制动手柄均处于运转位等。若满足，则进行步骤S40，判断微机控制装置是否处于自动控制状态；若是，则制动机进入自动控制模式；如上所述，制动机的自动控制模式可以参考现有技术，如步骤S50，并且判断是否有退出自动控制指令，如步骤S60；若否，则重复步骤S30～S70。

在制动机自动控制状态下，倘若微机控制装置未处于自动控制状态，如上文所述由于掉电等原因，而制动机仍然处于自动控制状态时，则进行步骤S80；若微机控制装置未处于自动控制状态，并且制动机也不处于自动控制状态时，则直接进入步骤S100，制动机进入人工控制，如上文所述。

当有退出自动控制指令时，进入步骤S80，制动机保持等待状态模式，判断制动手柄是否移动至退出位，步骤S90；则是，则进入步骤S100，若否，则进行步骤S91，制动机保持在当前状态，开始计时；步骤S92中，判断在15s内制动机手柄是否移动至退出位，若移动，则进行步骤S100；若没有，则制动机实施上文所述的惩罚制动，步骤S93；并且当制动手柄移动至抑制位之后，才能够解除惩罚制动，如步骤S94。在步骤S100之后，还可以重复进行步骤S30，即，再次进行制动机的自动控制模式。步骤S110则为车辆停止运行等结束状态。

下面对本发明实施例提供的重载列车制动机的控制系统进行介绍，下文描述的控制系统与上文所述的控制方法可以相互对照。

本发明提供的一种重载列车制动机的控制系统，如说明书附图3所示，主要包括：

获取模块100：用于获取制动机和微机控制装置的当前状态；

自动控制模块200，用于当所述制动机的当前状态满足自动控制条件、且所述微机控制装置的当前状态处于自动控制状态时，所述制动机进入自动控制状态；

退出控制模块300，用于当接收到退出自动控制指令时，所述制动机保持等待状态；

计时模块400，用于当所述制动机保持等待状态时，开始计时；

人工控制模块500，用于当在预设时间内接收到制动手柄移动至退出位的信号时，所述制动机进入人工控制状态。

除此之外，还包括：

惩罚制动模块，用于当在预设时间内未接收到制动手柄移动至退出位的信号时，所述制动机实施制动。

本发明还提供一种重载列车，包括上述任一项所述的重载列车制动机的控制系统。重载列车的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本发明所提供的重载列车以及重载列车制动机的控制方法与系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。