轨道交通的动力控制方法、装置和牵引控制单元与流程

本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通的动力控制方法、装置和牵引控制单元。

背景技术：

现有相关技术中，轨道交通车辆一般都有多个动力源系统，绝大多数都是车辆中央控制单元(centralcontrolunit；以下简称：ccu)采集整车控制信号来计算所需的动力目标扭矩，再将目标扭矩通过网络传输给牵引控制单元(tractioncontrolunit；以下简称：tcu)，由tcu将上述目标扭矩传输给驱动电机。

但是，由于ccu负责处理整车的大量数据，同时动力计算的实时性要求很强，容易给网络造成比较大的负载，在网络发生故障后，会导致整车无法牵引，进而无法回库维修。

技术实现要素：

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种轨道交通的动力控制方法，以实现通过tcu获取整车控制信号进行驱动，保证网络故障时可以对整车进行牵引。

本申请的第二个目的在于提出一种轨道交通的动力控制装置。

本申请的第三个目的在于提出一种牵引控制单元。

本申请的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出一种轨道交通的动力控制方法，应用于整车的动力源系统，所述动力源系统包括牵引控制单元和中央控制单元，所述轨道交通的动力控制方法包括：当整车的网络通讯发生故障时，所述牵引控制单元通过硬线直接采集整车控制信号；根据所述整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩；将所述目标扭矩传输给驱动电机执行输出。

本申请实施例的轨道交通的动力控制方法中，当整车的网络通讯发生故障时，牵引控制单元通过硬线直接采集整车控制信号，然后根据上述整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩，最后将上述目标扭矩传输给驱动电机执行输出，从而可以实现通过tcu获取整车控制信号，进而可以根据获取的整车控制信号进行动力计算，保证网络故障时可以对整车进行牵引。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出一种轨道交通的动力控制装置，应用于整车的动力源系统，所述动力源系统包括牵引控制单元和中央控制单元，所述轨道交通的动力控制装置设置在所述牵引控制单元中，所述轨道交通的动力控制装置包括：获取模块，用于当整车的网络通讯发生故障时，通过硬线直接采集整车控制信号；计算模块，用于根据所述获取模块获取的整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩；传输模块，用于将所述计算模块获得的目标扭矩传输给驱动电机执行输出。

本申请实施例的轨道交通的动力控制装置中，当整车的网络通讯发生故障时，获取模块通过硬线直接采集整车控制信号，计算模块根据上述整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩，最后传输模块将上述目标扭矩传输给驱动电机执行输出，从而可以实现通过tcu获取整车控制信号，进而可以根据获取的整车控制信号进行动力计算，保证网络故障时可以对整车进行牵引。

为达上述目的，本申请第三方面实施例提出一种牵引控制单元，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的方法。

为达上述目的，本申请第四方面实施例提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

为达上述目的，本申请第五方面实施例提出一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如上所述的方法。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请轨道交通的动力控制方法一个实施例的流程图；

图2为本申请轨道交通的动力控制方法另一个实施例的流程图；

图3为本申请轨道交通的动力控制方法中tcu接收ccu传输的整车控制信号一个实施例的示意图；

图4为本申请轨道交通的动力控制方法中tcu通过硬线直接采集整车控制信号一个实施例的示意图；

图5为本申请轨道交通的动力控制方法再一个实施例的流程图；

图6为本申请轨道交通的动力控制方法中动力分配计算一个实施例的示意图；

图7为本申请轨道交通的动力控制方法中动力分配计算另一个实施例的示意图；

图8为本申请轨道交通的动力控制装置一个实施例的结构示意图；

图9为本申请轨道交通的动力控制装置另一个实施例的结构示意图；

图10为本申请牵引控制单元一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

图1为本申请轨道交通的动力控制方法一个实施例的流程图，本实施例提出的轨道交通的动力控制方法应用于整车的动力源系统，上述动力源系统包括tcu和ccu。如图1所示，上述轨道交通的动力控制方法可以包括：

步骤101，当整车的网络通讯发生故障时，tcu通过硬线直接采集整车控制信号。

其中，上述整车控制信号可以包括：牵引信号、制动信号和方向信号；本实施例中，硬线包括tcu与整车各部件之间的硬件线路连接。

参见图2，图2为本申请轨道交通的动力控制方法中tcu通过硬线直接采集整车控制信号一个实施例的示意图。如图2所示，当整车的网络通讯发生故障时，tcu通过硬线直接采集整车控制信号。

步骤102，根据上述整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩。

步骤103，将上述目标扭矩传输给驱动电机执行输出。

上述轨道交通的动力控制方法中，当整车的网络通讯发生故障时，tcu通过硬线直接采集整车控制信号，然后根据上述整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩，最后将上述目标扭矩传输给驱动电机执行输出，从而可以实现通过tcu获取整车控制信号，进而可以根据获取的整车控制信号进行动力计算，保证网络故障时可以对整车进行牵引。

图3为本申请轨道交通的动力控制方法另一个实施例的流程图，如图3所示，本申请图1所示实施例中，步骤102之前，还可以包括：

步骤301，当整车的网络通讯正常时，tcu接收ccu通过网络传输的整车控制信号。

参见图4，图4为本申请轨道交通的动力控制方法中tcu接收ccu传输的整车控制信号一个实施例的示意图。

如图4所示，当整车的网络通讯正常时，ccu实时采集整车控制信号，并将整车控制信号通过网络传输给tcu，tcu接收ccu通过网络传输的整车控制信号之后，根据整车控制信号进行动力计算，并将目标扭矩传输给驱动电机执行输出。

图5为本申请轨道交通的动力控制方法再一个实施例的流程图，如图5所示，本申请图1所示实施例还可以包括：

步骤501，tcu接收ccu发送的整车中tcu的激活个数。

这时，步骤102之后，还可以包括：

步骤502，tcu计算上述整车所需的目标扭矩与上述整车中tcu的激活个数之商，作为上述整车中每个激活的tcu计算的动力需求扭矩。

步骤103可以为：

步骤503，tcu将每个激活的tcu计算的动力需求扭矩传输给驱动电机执行输出。

本实施例中，步骤501可以与步骤101～步骤102并行执行，或者先后执行，只要在步骤502之前执行即可。

也就是说，本申请实施例提供的轨道交通的动力控制方法具备动力分配功能，可以进行动力分配计算，进而可以在某个动力源故障时自动进行动力分配计算，保证整车动力性能不受影响。

具体地，参见图6和图7，图6为本申请轨道交通的动力控制方法中动力分配计算一个实施例的示意图，图7为本申请轨道交通的动力控制方法中动力分配计算另一个实施例的示意图。

如图6所示，当整车中所有tcu(以整车中包括3个tcu为例)全部正常工作时，ccu发送的整车中tcu的激活个数为3，tcu各自分别根据整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩为900nm，然后计算上述整车所需的目标扭矩与上述整车中tcu的激活个数之商，作为上述整车中每个激活的tcu计算的动力需求扭矩，为300nm，最后每个激活的tcu各自将计算的动力需求扭矩传输给驱动电机执行输出，整车总动力性能保持不变。

如图7所示，当某个tcu故障时，以3号tcu故障为例，ccu发送的整车中tcu的激活个数为2，剩下两个激活的tcu各自分别根据整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩为900nm，然后计算上述整车所需的目标扭矩与上述整车中tcu的激活个数之商，作为上述整车中每个激活的tcu计算的动力需求扭矩，为450nm，最后每个激活的tcu各自将计算的动力需求扭矩传输给驱动电机执行输出，整车总动力性能保持不变。

上述轨道交通的动力控制方法可以保证在整车网络故障时也可以进行硬件冗余方案牵引驱动，以及可以保证在某个动力源故障时整车动力性能不受影响。

图8为本申请轨道交通的动力控制装置一个实施例的结构示意图，本实施例中的轨道交通的动力控制装置可以应用于整车的动力源系统，上述动力源系统包括tcu和ccu，上述轨道交通的动力控制装置设置在上述tcu中，上述轨道交通的动力控制装置可以实现本申请实施例提供的轨道交通的动力控制方法。如图8所示，上述轨道交通的动力控制装置可以包括：获取模块81、计算模块82和传输模块83；

获取模块81，用于当整车的网络通讯发生故障时，通过硬线直接采集整车控制信号；其中，上述整车控制信号可以包括：牵引信号、制动信号和方向信号；本实施例中，硬线包括tcu与整车各部件之间的硬件线路连接。参见图2，当整车的网络通讯发生故障时，tcu通过硬线直接采集整车控制信号。

计算模块82，用于根据获取模块81获取的整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩；

传输模块83，用于将计算模块82获得的目标扭矩传输给驱动电机执行输出。

本实施例中，获取模块81，具体用于当整车的网络通讯正常时，接收ccu通过网络传输的整车控制信号。

如图4所示，当整车的网络通讯正常时，ccu实时采集整车控制信号，并将整车控制信号通过网络传输给tcu，获取模块81接收ccu通过网络传输的整车控制信号之后，计算模块82根据整车控制信号进行动力计算，传输模块83将目标扭矩传输给驱动电机执行输出。

上述轨道交通的动力控制装置中，当整车的网络通讯发生故障时，获取模块81通过硬线直接采集整车控制信号，然后计算模块82根据上述整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩，最后传输模块83将上述目标扭矩传输给驱动电机执行输出，从而可以实现通过tcu获取整车控制信号，进而可以根据获取的整车控制信号进行动力计算，保证网络故障时可以对整车进行牵引。

图9为本申请轨道交通的动力控制装置另一个实施例的结构示意图，与图8所示的轨道交通的动力控制装置相比，不同之处在于，图9所示的轨道交通的动力控制装置还可以包括：接收模块84；

接收模块84，用于接收ccu发送的整车中tcu的激活个数。

本实施例中，计算模块82，还用于在获得整车所需的目标扭矩之后，计算上述整车所需的目标扭矩与上述整车中tcu的激活个数之商，作为上述整车中每个激活的tcu计算的动力需求扭矩。

这时，传输模块83，具体用于将每个激活的tcu计算的动力需求扭矩传输给驱动电机执行输出。

也就是说，本申请实施例提供的轨道交通的动力控制装置具备动力分配功能，可以进行动力分配计算，进而可以在某个动力源故障时自动进行动力分配计算，保证整车动力性能不受影响。

如图6所示，当整车中所有tcu(以整车中包括3个tcu为例)全部正常工作时，ccu发送的整车中tcu的激活个数为3，每个计算模块82各自分别根据整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩为900nm，然后计算模块82计算上述整车所需的目标扭矩与上述整车中tcu的激活个数之商，作为上述整车中每个激活的tcu计算的动力需求扭矩，为300nm，最后每个传输模块83各自将计算的动力需求扭矩传输给驱动电机执行输出，整车总动力性能保持不变。

如图7所示，当某个tcu故障时，以3号tcu故障为例，ccu发送的整车中tcu的激活个数为2.，剩下两个计算模块82各自分别根据整车控制信号进行动力计算，获得整车所需的目标扭矩为900nm，然后计算模块82计算上述整车所需的目标扭矩与上述整车中tcu的激活个数之商，作为上述整车中每个激活的tcu计算的动力需求扭矩，为450nm，最后每个传输模块83各自将计算的动力需求扭矩传输给驱动电机执行输出，整车总动力性能保持不变。

上述轨道交通的动力控制装置可以保证在整车网络故障时也可以进行硬件冗余方案牵引驱动，以及可以保证在某个动力源故障时整车动力性能不受影响。

图10为本申请牵引控制单元一个实施例的结构示意图，上述tcu可以包括存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时，可以实现本申请实施例提供的轨道交通的动力控制方法。

图10示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性tcu12的框图。图10显示的tcu12仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图10所示，tcu12以通用计算设备的形式表现。tcu12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(industrystandardarchitecture；以下简称：isa)总线，微通道体系结构(microchannelarchitecture；以下简称：mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(videoelectronicsstandardsassociation；以下简称：vesa)局域总线以及外围组件互连(peripheralcomponentinterconnection；以下简称：pci)总线。

tcu12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被tcu12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(randomaccessmemory；以下简称：ram)30和/或高速缓存存储器32。tcu12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图10未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图10中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(compactdiscreadonlymemory；以下简称：cd-rom)、数字多功能只读光盘(digitalvideodiscreadonlymemory；以下简称：dvd-rom)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。

tcu12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该tcu12交互的设备通信，和/或与使得该tcu12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，tcu12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(localareanetwork；以下简称：lan)，广域网(wideareanetwork；以下简称：wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图10所示，网络适配器20通过总线18与tcu12的其它模块通信。应当明白，尽管图10中未示出，可以结合tcu12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(redundantarraysofindependentdisks；以下简称：raid)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本申请实施例提供的轨道交通的动力控制方法。

本申请还提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的轨道交通的动力控制方法。

上述非临时性计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(readonlymemory；以下简称：rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory；以下简称：eprom)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(localareanetwork；以下简称：lan)或广域网(wideareanetwork；以下简称：wan)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当上述计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行本申请实施例提供的轨道交通的动力控制方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(randomaccessmemory；以下简称：ram)，只读存储器(readonlymemory；以下简称：rom)，可擦除可编辑只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory；以下简称：eprom)或闪速存储器，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(compactdiscreadonlymemory；以下简称：cd-rom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(programmablegatearray；以下简称：pga)，现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray；以下简称：fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。