一种列车再生制动控制方法及系统与流程

本发明实施例涉及轨道交通技术领域，更具体地，涉及一种列车再生制动控制方法及系统。

背景技术：

城市轨道交通车辆电制动(再生制动)需要通过车载斩波器和制动电阻等电制动设备，通过制动电阻的消耗，将牵引网直流电压保持在某一设定范围内。车载制动电阻的设置会带来加重牵引负荷、导致隧道温升逐年加剧等问题，采用地面再生能量吸收装置，已成为后期轨道交通发展趋势。

目前的地面再生能量吸收装置方案一般通过调整再生能量吸收装置启动阀值，以匹配列车的控制策略以及牵引网最高电压的限制。然而，地面再生能量吸收装置的牵引网压采集点一般位于变电所直流母线，而列车制动控制策略中所采集的牵引网压为车辆受电弓附近，由于牵引网存在网压损耗，两个采集点之间会产生牵引网压差。以dc1500v刚性悬挂接触网为例，牵引网空载电压为1680v，最高电压为1800v，超过1800v列车将启动机械制动，故一般地面再生能量吸收装置启动阀值一般为1700-1750v。而受牵引所间距、牵引所间车站数量、列车制动位置、列车牵引特性等因素影响，在列车取流和制动时，受电弓和直流母线的牵引网压差最大可以达到70～80v/km。

牵引网压差因素的存在导致会发生以下情形：当列车制动位置距离牵引所较远时，列车受电弓处已达到机械制动阀值而直流母线电压尚未达到再生能量吸收装置启动阀值，导致再生能量吸收装置未动作，从而无法实现列车再生能量的吸收，加大列车机械制动的频率。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的列车再生制动控制方法及系统。

第一方面本发明实施例提供了一种列车再生制动控制方法，包括：

根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压；其中，所述第一牵引网压为所述列车对应的变电所直流母线的牵引网压，所述第二牵引网压为所述列车受电弓处的牵引网压；

若判断获知所述第二牵引网压处于预设范围内，则启动再生能量吸收装置，以完成对所述列车的再生制动控制。

另一方面本发明实施例提供了一种列车再生制动控制系统，包括：

牵引网压获取模块，用于根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压；其中，所述第一牵引网压为所述列车对应的变电所直流母线的牵引网压，所述第二牵引网压为所述列车受电弓处的牵引网压；

再生能量吸收装置启动模块，用于若判断获知所述第二牵引网压处于预设范围内，则启动再生能量吸收装置，以完成对所述列车的再生制动控制。

第三方面本发明实施例提供了包括处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行第一方面提供的列车再生制动控制方法。

第四方面本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面提供的列车再生制动控制方法。

本发明实施例提供了一种列车再生制动控制方法及系统，包括：根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压；其中，所述第一牵引网压为所述列车对应的变电所直流母线的牵引网压，所述第二牵引网压为所述列车受电弓处的牵引网压；若判断获知所述第二牵引网压处于预设范围内，则启动再生能量吸收装置，以完成对所述列车的再生制动控制。通过列车变电所直流母线处的牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息综合计算得到列车受电弓处的牵引网压，当受电弓处的牵引网压处于预设范围时触发再生能量吸收装置，完成再生制动控制。避免了由于牵引网压差因素导致的列车无法实现再生能量吸收，同时减少了列车机械制动的频率。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种列车再生制动控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种列车再生制动控制系统的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例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。

图1为本发明实施例提供的一种列车再生制动控制方法的流程图，如图1所示，包括：

s101，根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压；其中，所述第一牵引网压为所述列车对应的变电所直流母线的牵引网压，所述第二牵引网压为所述列车受电弓处的牵引网压；

s102，若判断获知所述第二牵引网压处于预设范围内，则启动再生能量吸收装置，以完成对所述列车的再生制动控制。

在步骤s101中，在列车运行控制策略中，其获取的是列车实时的牵引网压，即列车接入牵引网处的电压，准确的说是列车受电弓处的牵引网压。而地面再生能量吸收装置与列车对应的变电所连接，在现有技术中其触发是由变电所直流母线处的牵引网压决定的。由于牵引网压的存在，很显然列车受电弓处的牵引网压与变电所直流母线处的牵引网压并不相同。即第一牵引网压和第二牵引网压并不相同。

在步骤s102中，为了保证列车的控制策略与再生能量吸收装置的动作相匹配，在触发再生能力吸收装置时，采用列车受电弓处的牵引网压作为触发判据，即采用第二牵引网压作为判据。

具体地，在列车再生制动过程中，获取列车第一牵引网压，并根据第一网压以及已知的行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取列车的第二牵引网压。下一步即获取再生能量吸收装置的触发时机。可以理解的是，当第二牵引网压处于预设范围内时，说明列车需要启动再生能量吸收装置，即到达可再生能量吸收装置的启动时机。启动再生能量吸收装置后，将牵引网的直流电压维持在一定值，进而完成对列车的制动控制。其中，预设范围的上下限可以根据实际工况进行设定。在实际工况下，一般可以在第二牵引网压大于某一预设值时启动再生能量吸收装置，该预设值为属于预设范围内的值。

需要说明的是，本发明实施例可以建立基于列车定位系统的再生能量仿真分析系统，输入行车线路、变电所分布信息、站点位置等基础数据，由信号系统获取列车位置及启动、制动信息，由变电所获取各个牵引所直流母线实时电压数据，通过后台软件进行仿真分析得出第二牵引网压的实时数据，据此作为再生能量吸收装置投入/退出的辅助判断依据。

本发明实施例提供的一种列车再生制动控制方法，通过列车变电所直流母线处的牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息综合计算得到列车受电弓处的牵引网压，当受电弓处的牵引网压处于预设范围时触发再生能量吸收装置，完成再生制动控制。避免了由于牵引网压差因素导致的列车无法实现再生能量吸收，同时减少了列车机械制动的频率。

在上述实施例中，还包括：

根据所述列车停车点的位置和所述列车对应的变电所的位置，获取所述预设范围。

进一步地，所述根据所述列车停车点的位置和所述列车对应的变电所的位置，获取所述预设范围，具体包括：

根据所述列车停车点的位置和所述列车对应的变电所的位置，获取所述变电所与所述停车点之间的距离；

根据所述距离计算所述变电所与所述停车点之间的牵引网压降，并根据所述牵引网压降及所述第一牵引网压得到所述预设范围。

具体地，由于牵引网中相同距离的平均压降是已知的，只要获取了两个位置之间的距离，即可得到两个位置之间的牵引网压降。在得到牵引网压降后，即可根据牵引网压降结合第一牵引网压确定出预设范围。

在上述实施例中，所述根据所述牵引网压降得到所述预设范围，具体包括：

将所述牵引网压降与所述第一牵引网压之和乘以预设系数，得到所述预设范围；其中，所述预设系数包括上限系数和下限系数。

具体地，在实际工况中，所求得的牵引网压降不可能严格对应于两个位置之间的距离，为了保证制动控制的安全性，分别设置了上限系数和下限系数，进而确定预设范围，使得再生能量吸收装置的触发时机更及时。

在上述实施例中，还包括：

根据所述列车的行车线路、变电所分布信息以及站点位置，获取所述列车停车点的位置和所述列车对应的变电所的位置。

具体地，在城市轨道交通中，每辆列车的行车路线、站点信息及变电所的分布都为已知信息，根据这些已知信息进行分析计算，即可得到每个区间列车的停车点和对应的变电所的位置。进一步地，可以计算该列车在一条线路上再生能量吸收装置对应的所有的预设范围。

在上述实施例中，在根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压之前，还包括：

从车载监控设备、车站监控设备或中央级监控设备获取所述列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息以及站点位置；并从所述列车的信号系统获取所述列车的启动/制动信息。

具体地，可以从车载监控设备、车站监控设备、中央级监控设备三个层面获取列车的上述数据，考虑到全线统筹，从中央级监控设备获取列车的上述数据对于数据分析和仿真更为有利。

在上述实施例中，还包括：

若判断获知所述第二牵引网压大于所述预设范围的上限值，则启动所述列车的机械制动。

具体地，当第二牵引网压大于预设范围的上限值，说明超出再生能量吸收装置的能量吸收极限，需要启动机械指定才能保证制动的安全性。

图2为本发明实施例提供的一种列车再生制动控制系统的结构框图，如图2所示，包括牵引网压获取模块201和再生能量吸收装置启动模块202。其中：

牵引网压获取模块201用于根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压；其中，所述第一牵引网压为所述列车对应的变电所直流母线的牵引网压，所述第二牵引网压为所述列车受电弓处的牵引网压。再生能量吸收装置启动模块202用于若判断获知所述第二牵引网压处于预设范围内，则启动再生能量吸收装置，以完成对所述列车的再生制动控制。

具体地，系统还包括预设范围获取模块，用于根据所述列车停车点的位置和所述列车对应的变电所的位置，获取所述预设范围。

进一步地，预设范围获取模块，具体用于：

根据所述列车停车点的位置和所述列车对应的变电所的位置，获取所述变电所与所述停车点之间的距离；

根据所述距离计算所述变电所与所述停车点之间的牵引网压降，并根据所述牵引网压降及所述第一牵引网压得到所述预设范围。

进一步地，预设范围获取模块，具体用于：

将所述牵引网压降与所述第一牵引网压之和乘以预设系数，得到所述预设范围；其中，所述预设系数包括上限系数和下限系数。

进一步地，预设范围获取模块，具体用于：

根据所述列车的行车线路、变电所分布信息以及站点位置，获取所述列车停车点的位置和所述列车对应的变电所的位置。

进一步地，牵引网压获取模块201具体用于：

从车载监控设备、车站监控设备或中央级监控设备获取所述列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息以及站点位置；并从所述列车的信号系统获取所述列车的启动/制动信息。

进一步地，系统还包括机械制动模块，用于若判断获知所述第二牵引网压大于所述预设范围的上限值，则启动所述列车的机械制动。

本发明实施例提供的一种列车再生制动控制系统，通过列车变电所直流母线处的牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息综合计算得到列车受电弓处的牵引网压，当受电弓处的牵引网压处于预设范围时触发再生能量吸收装置，完成再生制动控制。避免了由于牵引网压差因素导致的列车无法实现再生能量吸收，同时减少了列车机械制动的频率。

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图3所示，电子设备包括：处理器(processor)301、通信接口(communicationsinterface)302、存储器(memory)303和总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令，以执行如下方法，例如包括：根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压；其中，所述第一牵引网压为所述列车对应的变电所直流母线的牵引网压，所述第二牵引网压为所述列车受电弓处的牵引网压；若判断获知所述第二牵引网压处于预设范围内，则启动再生能量吸收装置，以完成对所述列车的再生制动控制。

上述的存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：根据列车的第一牵引网压、行车线路、变电所分布信息、站点位置以及启动/制动信息，获取所述列车的第二牵引网压；其中，所述第一牵引网压为所述列车对应的变电所直流母线的牵引网压，所述第二牵引网压为所述列车受电弓处的牵引网压；若判断获知所述第二牵引网压处于预设范围内，则启动再生能量吸收装置，以完成对所述列车的再生制动控制。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的通信设备等实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。