一种紧急牵引模式下的列车制动力分配方法与流程

本发明涉及轨道交通列车技术领域，尤其涉及一种紧急牵引模式下的列车制动力分配方法。

背景技术：

传统的轨道交通列车牵引制动控制系统，是通过列车通信网络将牵引控制系统、制动控制系统等分布于整个列车的各个智能单元联结成一个列车网络，列车网络控制系统通过列车通信网络与相连的各子系统进行信息交互。

如图1所示，传统的轨道交通列车的电制动和空气制动分别由牵引控制系统和制动控制系统控制，牵引控制系统和制动控制系统通过网络控制系统进行通信。列车控制系统采用列车通信网络优先的控制方式，由硬线控制作为备用；列车通信网络通信正常时，由司机室中央控制系统作为控制中心采集司机控制器牵引、制动指令及级位指令，并通过列车通信网络发送到其余车辆单元的网络控制系统，并完成该车辆的牵引及制动控制。

基于传统网络控制数据传输的列车控制系统的列车编组方式如图2所示。列车通信网络将每节车辆牵引、制动控制的信息反馈到司机室中央控制系统，从而实现对整列车的逻辑控制、列车监视功能和列车诊断功能。为了保证多功能车辆总线在故障情况下，列车能够继续运行到下一站，列车设置了紧急牵引功能。当列车处于紧急牵引模式时，牵引控制系统、制动控制系统通过接收列车硬线的指令实现列车的牵引和制动控制。

如图3所示，传统列车牵引制动控制系统当列车处于紧急牵引模式时，由于牵引控制系统和制动控制系统不再接收网络控制系统的数据，只接收列车硬线的指令，因而基于网络数据传输的传统列车牵引制动控制系统，在紧急牵引模式下无法优先发挥电制动力，也无法进行制动力分配，只能施加固定级位的空气制动力，影响列车的制动性能。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种在列车进入紧急牵引模式时，能够在准确执行制动的同时，完成制动力的再分配，实现电空混合制动的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种紧急牵引模式下的列车制动力分配方法，包括以下步骤：

s1.预先构建包括与制动执行装置连接的拖车中央控制系统和与制动执行装置、牵引执行装置分别连接的动车中央控制系统；所述拖车中央控制系统包括网络控制模块、制动控制模块；所述动车中央控制系统包括网络控制模块、制动控制模块和牵引控制模块；作为主控中心的拖车中央控制系统为司机室中央控制系统；所述司机室中央控制系统、拖车中央控制系统和动车中央控制系统分别与列车硬线进行连接，各个中央控制系统通过内网进行相互通讯，建立得到紧急牵引模式制动控制系统；

s2.在紧急牵引模式下，将所述拖车中央控制系统和动车中央控制系统接入列车硬线；当接收到硬线制动指令后，先由动车施加电制动力，不足部分由拖车施加空气制动力补足。

本发明的制动力分配方法适用于紧急牵引模式下，当列车进入紧急牵引模式时，将所述司机室中央控制系统接入列车硬线接收制动指令，由于内网能够实现各个中央控制系统之间的信息交互，从而可以将制动力分配为电制动和空气制动，解决了无法进行制动力分配，不能实现电空混合制动的问题。

为了避免内网不正常时对制动实施的影响，进一步地，所述步骤s2中，根据内网正常与否，采用不同方式施加电制动力和空气制动力：若内网通讯正常，先由动车施加电制动力，不足部分由拖车施加空气制动力补足；若内网通讯不正常，则施加固定级位的制动力。

优选地，所述步骤s2中所述拖车中央控制系统和动车中央控制系统分别从所述列车硬线中接收的制动指令具体为固定制动级位指令。

进一步地，所述步骤s2具体包括：

s21.从所述列车硬线中接收列车的制动指令；其中，若内网通讯正常，执行步骤s22；否则，执行步骤s23；

s22.所述动车中央控制系统控制所述牵引执行装置执行电制动操作，并将实际发挥电制动力通过内网反馈给司机室中央控制系统，若实际发挥电制动力不足，由司机室中央控制系统控制所述拖车中央控制系统对制动力进行补充；

s23.所述动车中央控制系统控制所述牵引执行装置执行电制动操作，所述拖车中央控制系统控制所述制动执行装置执行空气制动操作。

进一步地，所述步骤s22的具体步骤为：

s221：所述动车中央控制系统通过内网接收所述司机室中央控制系统发送的制动指令；

s222.所述动车中央控制系统启动所述牵引控制模块，由所述牵引控制模块控制所述牵引执行装置执行电制动操作；

s223.所述牵引执行装置将实际发挥电制动力反馈给动车中央控制系统，所述动车中央控制系统通过所述内网将实际发挥电制动力反馈给所述司机室中央控制系统；

s224.当电制动力反馈值不满足整车所需制动力时，所述司机室中央系统通过内网发送制动指令给拖车中央控制系统控制制动执行装置执行空气制动操作。

进一步地，所述步骤s22还包括：

s225.当电制动力和所述拖车中央控制系统控制的制动执行装置执行的空气制动力之和不满足整车所需制动力时，所述司机室中央控制系统通过内网发送制动指令到所述动车中央控制系统；所述动车中央控制系统启动所述制动控制模块，所述制动控制模块控制所述制动执行装置执行空气制动，对制动力进行补充。

当电制动力和拖车补充的空气制动力之和仍不能满足整车制动力要求时，可以启动动车的制动执行装置2对制动力进行进一步的补充，保证能够满足列车的制动力要求，准确执行制动操作，提高了列车的安全性。

进一步地，所述步骤s221的具体步骤为：

s2211.司控器通过所述列车硬线将制动指令发送到司机室中央控制系统；

s2212.所述司机室中央控制系统根据当前的载荷信息计算出整车所需总制动力，并将总制动力进行分配；

s2213.所述司机室中央控制系统通过所述内网将制动指令发送到各个动车中央控制系统。

进一步地，所述步骤s23为：

所述动车中央控制系统启动所述牵引控制模块，由所述牵引控制模块控制所述牵引执行装置执行电制动；

所述拖车中央控制系统启动所述制动控制模块，由所述制动控制模块控制所述制动执行装置执行空气制动。

进一步地，所述牵引执行装置执行固定级位电制动力。

进一步地，所述制动执行装置执行固定级位空气制动力。

由动车中央控制系统和拖车中央控制系统同时控制各自的执行机构执行制动操作，保证列车在内网也无法正常通讯的情况下，依然能够实施制动，提高了列车的安全性。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1.本发明通过内网实现各个中央控制系统间的信息交互，从而解决了在紧急牵引模式下，无法采用电空混合制动方式，也无法进行制动力分配，只能施加固定级位制动力的问题。

2.在紧急牵引模式下，通过采用电空混合制动方式实施制动，优先使用电制动力，不足部分依次由拖车中央控制系统和动车中央控制系统的制动执行装置实施空气制动操作对制动力进行补充，减少了闸瓦的磨损，并提高了制动操作的安全性。

3.各个中央控制系统之间可以通过内网进行信息交互，便于司机室中央控制系统根据当前的制动力施加情况，实时调整制动力的分配，使制动操作能够更加准确的执行，从而达到提高制动效率和制动精度的效果。

附图说明

图1是传统基于网络数据传输的列车牵引制动系统的结构原理示意图。

图2是传统基于网络数据传输的列车牵引制动系统的编组原理示意图。

图3是传统列车牵引制动系统在紧急牵引模式下的控制原理示意图。

图4是动车中央控制系统示意图。

图5是拖车中央控制系统示意图。

图6是实施例1列车编组原理示意图。

图7是实施例2的流程示意图。

其中，1-拖车中央控制系统，2-制动执行装置，3-牵引执行装置，4-列车硬线，5-内网，6-动车中央控制系统，11-网络控制模块，12-制动控制模块，13-牵引控制模块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

本实施例紧急牵引模式下的列车制动力分配方法，包括以下步骤：

s1.预先构建包括与制动执行装置2连接的拖车中央控制系统1和与制动执行装置2、牵引执行装置3分别连接的动车中央控制系统6；所述拖车中央控制系统1包括制动控制模块12；所述动车中央控制系统6包括网络控制模块11、制动控制模块12和牵引控制模块13；作为主控中心的拖车中央控制系统为司机室中央控制系统；所述司机室中央控制系统、拖车中央控制系统1和动车中央控制系统6分别与列车硬线4进行连接，各个中央控制系统通过内网5进行相互通讯，建立得到紧急牵引模式制动控制系统，如图4至图6所示；

s2.在紧急牵引模式下，将所述拖车中央控制系统1和动车中央控制系统6接入列车硬线4；当接收到硬线制动指令后，先由动车施加电制动力，不足部分由拖车施加空气制动力补足。

根据内网正常与否，采用不同方式施加电制动力和空气制动力：若内网通讯正常，先由动车施加电制动力，不足部分由拖车施加空气制动力补足；若内网通讯不正常，则施加固定级位的制动力。

本实施例工作原理如下：预先构建包括网络控制模块11、制动控制模块12和牵引控制模块13的动车中央控制系统6，其中制动控制模块12控制制动执行装置2执行空气制动，牵引控制模块13控制牵引执行装置3执行电制动；构建包括网络控制模块11、制动控制模块12的拖车中央控制系统1，其中制动控制模块12控制制动执行装置2执行空气制动；其中各个中央控制系统的网络控制模块11用于与外界进行交互信息。当列车进入紧急牵引模式时，将各个车厢的中央控制系统接入列车硬线4，通过列车硬线4接收司控器发送的制动指令。

当内网5通讯正常时，动车中央控制系统6接收内网5的制动指令，通过牵引执行装置3执行电制动操作，再通过内网5将实时实施的电制动反馈到司机室中央控制系统，由司机室中央控制系统通过内网5发送制动指令到拖车中央控制体统1，控制制动执行装置2执行空气制动，补充电制动力的不足。

若内网5通讯不正常时，拖车中央控制系统1和动车中央控制系统6分别施加固定级位的空气制动力和电制动力，同时执行制动操作。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于以下步骤。

本实施例中，步骤s2具体包括：

s21.从所述列车硬线4中接收列车的制动指令；拖车中央控制系统1和动车中央控制系统6分别从列车硬线4中接收的制动指令为司控器通过手柄或者预先设定了制动级位的按钮发送的固定级位制动指令；

其中，若内网5通讯正常，执行步骤s22；否则，执行步骤s23。

s22.所述动车中央控制系统6控制所述牵引执行装置3执行电制动操作，并将实际发挥电制动力通过内网5反馈给司机室中央控制系统11，若实际发挥电制动力不足，由司机室中央控制系统11控制所述拖车中央控制系统1对制动力进行补充；

步骤s22具体为：

s221：所述动车中央控制系统6通过内网5接收所述司机室中央控制系统11发送的制动指令；

s2211.司控器通过所述列车硬线4将制动指令发送到司机室中央控制系统；

s2212.所述司机室中央控制系统1根据当前的载荷信息计算出整车所需总制动力，并将总制动力进行分配；

s2213.所述司机室中央控制系统1通过所述内网5将制动指令发送到各个动车中央控制系统6；

s222.所述动车中央控制系统6启动所述牵引控制模块13，由所述牵引控制模块13控制所述牵引执行装置3执行电制动操作；

s223.所述牵引执行装置3将实际发挥电制动力反馈给动车中央控制系统（6），所述动车中央控制系统6通过所述内网5将实际发挥电制动力反馈给所述司机室中央控制系统；

s224.当电制动力反馈值不满足整车所需制动力时，所述司机室中央系统通过内网5发送制动指令给拖车中央控制系统1控制制动执行装置2执行空气制动操作；

s225.当电制动力和所述拖车中央控制系统1控制的制动执行装置2执行的空气制动力之和不满足整车所需制动力时，所述司机室中央控制系统1通过内网5发送制动指令到所述动车中央控制系统6；所述动车中央控制系统6启动所述制动控制模块12，所述制动控制模块12控制所述制动执行装置2执行空气制动，对制动力进行补充。

s23.所述动车中央控制系统6控制所述牵引执行装置3执行电制动操作，所述拖车中央控制系统1控制所述制动执行装置2执行空气制动操作；

所述动车中央控制系统6启动所述牵引控制模块13，由所述牵引控制模块13控制所述牵引执行装置3执行固定级位电制动力；

所述拖车中央控制系统1启动所述制动控制模块12，由所述制动控制模块12控制所述制动执行装置2执行固定级位空气制动力。

如图7所示为本实施例的流程示意图。

本发明工作原理如下：预先构建包括网络控制模块11、制动控制模块12和牵引控制模块13的动车中央控制系统6，其中制动控制模块12控制制动执行装置2执行空气制动，牵引控制模块13控制牵引执行装置3执行电制动；构建包括网络控制模块11、制动控制模块12的拖车中央控制系统1，其中制动控制模块12控制制动执行装置2执行空气制动；其中各个中央控制系统的网络控制模块11用于与外界进行交互信息。当列车进入紧急牵引模式时，将各个车厢的中央控制系统接入列车硬线4，通过列车硬线4接收司控器发送的制动指令。

当内网通讯正常时，司控器通过列车硬线4将制动指令发送到作为主控中心的司机室中央控制系统的网络控制模块11，司机室中央控制系统根据当前载荷信息计算出整车所需制动力，通过内网将所需制动力分配到各个动车中央控制系统6的网络控制模块11，由网络控制模块11将接收到的制动指令发送到牵引控制模块13，再由牵引控制模块13控制牵引执行装置3执行电制动操作。电制动实施情况实时通过内网反馈到司机室中央控制系统，当电制动力不足时，由司机器中央控制系统通过内网发送制动指令到拖车中央控制系统1的网络控制模块11，由网络控制模块11将接收到的制动指令发送到制动控制模块12，再由制动控制模块12控制制动执行装置2执行空气制动操作，对电制动力的不足进行补充。空气制动力实施情况也实时通过内网反馈到司机室中央控制系统，当动车执行的电制动力和拖车执行的控制动力仍不能满足整车的制动要求时，由司机室中央控制系统通过内网发送制动指令到动车中央控制系统6的网络控制模块11，由网络控制模块11将接收到的制动指令发送到制动控制模块12，再由制动控制模块12控制制动执行装置2执行空气制动操作。

当内网通讯不正常时，司控器通过列车硬线4将固定级位的制动指令发送到各个拖车中央控制系统1的网络控制模块11，由网络控制模块11将制动指令发送给制动控制模块12，再由制动控制模块12控制制动执行装置2执行空气制动操作；同时司控器通过列车硬线4将固定级位的制动指令发送到各个动车中央控制系统6的网络控制模块11，由网络控制模块11将制动指令发送给牵引控制模块13，再由牵引控制模块13控制牵引执行装置3执行电制动操作。

本实施例的各个中央控制系统通过内网5进行信息交互，实现在紧急牵引模式下制动工况下的制动力分配，不仅提高了控制精度与控制效率，而且增强了紧急牵引模式下列车制动的安全性。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。