制动控制系统及其故障导向安全处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通车辆的制动控制系统以及制动控制系统的故障导向安全处理方法。
【背景技术】
[0002]制动控制系统主要由三部分组成:制动指令的传递、制动力分配和计算、制动状态的汇报。现有的制动控制系统的制动力分配和计算均在每车制动控制单元(BCU)的微处理器中由软件实现，制动状态也主要通过列车网络进行汇总;但制动指令的传递路径一般分为两类:网络方式和硬线方式。
[0003]通过网络方式传递制动指令的制动控制系统，BCU从功能上可以分为三个层次:列车级BCU(TBM)、网段级BCU(SBM)和本地BCU(LBCU)。其中TBM负责全列车制动力的分配和计算。当列车LB⑶故障时，制动力可以由TBM进行重新分配到其它正常工作的LB⑶上，保持总的制动力不变。但当TBM或SBM故障时，列车可能损失部分或全列的制动力，造成制动距离延长的安全风险。
[0004]通过电气硬线传递制动指令的制动控制系统，各车BCU功能一致，无TBM和SBiLi列车BCU故障时，该车可以进入自律工作模式，同样不影响全列总制动力。但当指令硬线故障时，则仍会造成制动力不足的安全风险。
[0005]由此可见，上述两种现有的制动控制系统中，故障导向安全方案相对单一，均存在安全风险。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术中所出现的问题，本发明提供一种制动控制系统及其故障导向安全处理方法。
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种制动控制系统，包括:列车级制动控制单元(TBM)，用于通过硬线与制动指令源连接以接收制动指令;一个或多个网段，其中，每个网段包括:网段级制动控制单元(SBM)，用于通过网络接收来自TBM的制动指令;一个或多个本地制动控制单元(LBCU)，用于通过网络接收来自SBM的制动指令，其中，所述一个或多个LBCU还通过硬线从制动指令源接收制动指令。
[0008]优选地，所述制动控制系统中的TBM是两个或更多个。
[0009]优选地，每个网段中的SBM是两个或更多个。
[0010]优选地，TBM与第一网段之间通过多功能车辆总线(MVB)网络通信连接，各网段之间通过绞线式列车总线(WTB)网络通信连接。
[0011]优选地，每个网段还包括网关，各网段中的网关、SBM与LB⑶之间通过多功能车辆总线(MVB)网络进行通信连接。
[0012]根据本发明的另一方面，提供了一种制动控制系统的故障导向安全处理方法，其中，所述制动控制系统包括列车级制动控制单元(TBM)和一个或多个网段，TBM用于通过硬线与制动指令源连接以接收制动指令，每个网段包括:网段级制动控制单元(SBM)和一个或多个本地制动控制单元(LB⑶)，SBM用于通过网络接收来自TBM的制动指令，所述故障导向安全处理方法包括:当确定LB⑶发生网络故障时，发生网络故障的LB⑶通过硬线从制动指令源接收制动指令;所述发生网络故障的LBCU根据接收的制动指令计算其所在车辆需要制动力。
[0013]优选地，所述的故障导向安全处理方法可还包括:当确定TBM发生设备故障时，发生设备故障的TBM被切换到备用TBM。
[0014]优选地，所述的故障导向安全处理方法可还包括:当确定SBM发生设备故障时，发生设备故障的SBM被切换到备用SBM。
[0015]优选地，所述故障导向安全处理方法可还包括:当确定SBM无法接收到来自TBM的制动指令时，SBM命令其所在网段中的各个LBCU通过硬线从制动指令源接收制动指令;所述各个LBCU根据接收的制动指令计算其所在车辆需要制动力。
[0016]当所述制动控制系统处于正常工况下时，SBM通过网络接收来自TBM的制动指令，并通过网络将来自SBM的制动指令发送给一个或多个LB⑶。
[0017]所述故障导向安全处理方法利用制动控制系统通过网络设备进行通信的同时，可在列车网络出现故障的情况下，仍然可以保证列车制动管理功能的安全完整性。
【附图说明】
[0018]图1为根据本发明的实施例的制动控制系统的示意图。
[0019]图2为根据本发明的示例性实施例的制动控制系统的总体视图。
[0020]图3是根据本发明的一个实施例中网段内MVB通信处于故障时的流程图。
[0021]图4是根据本发明的一个实施例中SBM通信处于故障时的流程图。
[0022]图5是根据本发明的一个实施例中网段内WTB通信处于故障时的流程图。
【具体实施方式】
[0023]现在，详细描述本发明的实施例，其示例在附图中表示，其中，相同的标号始终表示相同的部件。以下通过参考附图描述实施例以解释本发明。
[0024]在接下来的描述中，即使在相同的附图中，相同的附图标号用于相同的部件。在说明书中定义的内容，例如详细的构造和部件只是提供用于帮助全面理解本发明。因此，很明显，无需那些定义的内容来实现本发明。此外，由于已知功能或构造将在不必要的细节上模糊本发明，因此将不对其进行详细描述。
[0025]图1为根据本发明的实施例的制动控制系统的示意图。
[0026]如图1所示，根据本发明的实施例的制动控制系统可包括列车级制动控制单元(TBM)以及一个或多个网段。每个网段包括网段级制动控制单元(SBM)以及一个或多个本地制动控制单元(LBCU)。
[0027]例如，TBM可通过硬线与制动指令源(例如列车手柄或其它列车控制设备等)连接以接收制动指令，随后将接收到的制动指令通过网络发送给各个网段。以第一网段为例，SBM可将接收到的制动指令通过网络分别发给各LBCU。此外，各LBCU也可通过硬线与制动指令源连接以接收制动指令。
[0028]可选择地，LBCU可从其所在网段的SBM接收制动指令同时从硬线接收制动指令，但是在一般情况下(即，制动控制系统处于正常工况下)LBCU优先接收从其所在网段的SBM发送的制动指令，而只在其发生网络故障无法从S BM接收到制动指令时才从硬线接收制动指令。
[0029]图2为根据本发明的示例性实施例的制动控制系统的总体视图。
[0030]具体参照图2，每辆车中可设置有一个LB⑶280，如图2中所示的四辆车中可设置有四个LBCU，以组成一个LCBU组290IBCU组290、SBM 270以及网关250可组成一个网段，在该网段之间通过多功能车辆总线(MVB)网络通信。因此，LB⑶组290、SBM 270以及网关250组成的网段也可称为MVB网段。虽然图2中的第一网段中示出了四个LBCU，应该理解，LBCU的数量不限于此，LBCU的数量与该网段中的车辆的数量一致。
[0031]例如，TBM 230与网关250之间可通过MVB网络通信连接，各网关之间可通过绞线式列车总线(WTB)网络进行通信连接。因此，TBM 230可将接收到的制动指令通过MVB网络和WTB网络发送给各网关。
[0032 ] MVB网络和WTB网络均是列车通信网络(TCN)的一部分。
[0033]优选地，本发明的实施例的制动控制系统中的TBM以及每个网段中的SBM为两个或更多个。
[0034]例如，根据本发明的实施例，各LBCU，例如LBCU 280(以第一网段100为例)可将自身的制动状态信息通过MVB网络发送给它所在网段的SBM 270,SBM 270将所在网段中的LBCU发送的制动状态信息进行汇总，并将汇总后的制动状态信息通过WTB网络经过由网关发送给TBM 230οTBM 230可根据从制动指令源接收到的制动指令和从各个网段接收到的列车制动状态信息进行全列制动力复合控制以计算出全列各网段制动力指令，并且随后通过WTB网络将各网段制动力指令发送给各网段中的SBM。之后，各网段中的SBM计算出各车辆的制动力指令并发送给各LBCU。因此，各LBCU根据接收到的对应制动力指令来执