制动力控制方法和装置与流程

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种制动力控制方法和装置。

背景技术：

现有技术中，当制动力不足时，通过计算总制动力与制动力需求值之间的差值，获得不足的制动力，而后由各节车厢通过机械制动的方式平均补偿不足的制动力，即在各节车厢上平均补偿机械制动力。

然而实际上有些车厢上的电制动力仍然存在剩余，上述平均补偿机械制动力的方式，无法优先把所有车厢的电制动力发挥到最大，导致电制动力的浪费，而且当平均补偿机械制动力时，由于各节车厢实际制动力的施加值不同，会造成各节车厢机械制动闸片的磨耗不同，从而无法实现对列车进行最经济和节能的控制。

技术实现要素：

本发明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，本发明的第一个目的在于提出一种制动力控制方法，以实现在制动力不足时，由制动力富余的tcu进行制动力补偿，进而实现车厢制动力的最大化利用。而在释放所有tcu制动力的基础上，制动力仍然不足时，可以在制动力不足的车厢内施加机械制动力，这样既能实现节能控制，又能使得各节车厢的制动力差距减小，从而减少车厢之间的作用力，降低制动闸片的磨损，增加列车的寿命，且增强乘客的舒适度，用于解决现有当制动力不足时，通过计算总制动力与制动力需求值之间的差值，获得不足的制动力，而后由各节车厢通过机械制动的方式平均补偿不足的制动力。然而实际上有些车厢上的电制动力仍然存在剩余，上述平均补偿机械制动力的方式，无法优先把所有车厢的电制动力发挥到最大，导致电制动力的浪费，而且当平均补偿机械制动力时，由于各节车厢实际制动力的施加值不同，当平均补偿机械制动力时，会造成各节车厢机械制动闸片的磨耗不同，从而无法实现对列车进行最经济和节能的控制的技术问题。

本发明的第二个目的在于提出一种制动力控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。

本发明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。

本发明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，本发明第一方面实施例提出了一种制动力控制方法，包括：

获取列车所需的总制动力；

获取第一牵引控制单元tcu的制动力，所述第一牵引控制单元tcu为处于正常状态的tcu，所述列车的每节车厢内至少设置有一个牵引控制单元tcu；

根据所述总制动力和第一tcu的制动力，从所述第一tcu中确定第二tcu以及所述列车需要补偿的补偿制动力；其中，所述第二tcu为制动力富余的tcu；

控制所述第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿；

根据第二tcu所补偿的制动力和所述列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力；

根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加所述机械制动力的目标车厢，并控制向所述目标车厢施加所述机械制动力。

本发明实施例的制动力控制方法，通过获取列车所需的总制动力；获取处于正常状态的第一tcu的制动力；根据总制动力和第一tcu的制动力，从第一tcu中确定制动力富余的第二tcu以及列车需要补偿的补偿制动力；控制第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿；根据第二tcu所补偿的制动力和列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力；根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加机械制动力的目标车厢，并控制向目标车厢施加机械制动力。本实施例中，在制动力不足时，由制动力富余的tcu进行制动力补偿，进而实现车厢制动力的最大化利用。而在释放所有tcu制动力的基础上，制动力仍然不足时，可以在制动力不足的车厢内施加机械制动力，这样既能实现节能控制，又能使得各节车厢的制动力差距减小，从而减少车厢之间的作用力，降低制动闸片的磨损，增加列车的寿命，且增强乘客的舒适度。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种制动力控制装置，包括：

第一获取模块，用于获取列车所需的总制动力；

第二获取模块，用于获取第一牵引控制单元tcu的制动力，所述第一牵引控制单元tcu为处于正常状态的tcu，所述列车的每节车厢内至少设置有一个牵引控制单元tcu；

第一确定模块，用于根据所述总制动力和第一tcu的制动力，从所述第一tcu中确定第二tcu以及所述列车需要补偿的补偿制动力；其中，所述第二tcu为制动力富余的tcu；

第一控制模块，用于控制所述第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿；

第二确定模块，用于根据第二tcu所补偿的制动力和所述列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力；其中，所述第二补偿制动力是由所有的第二tcu所补偿的制动力；

确定控制模块，用于根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加所述机械制动力的目标车厢，并控制向所述目标车厢施加所述机械制动力。

本发明实施例的制动力控制装置，通过获取列车所需的总制动力；获取处于正常状态的第一tcu的制动力；根据总制动力和第一tcu的制动力，从第一tcu中确定制动力富余的第二tcu以及列车需要补偿的补偿制动力；控制第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿；根据第二tcu所补偿的制动力和列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力；根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加机械制动力的目标车厢，并控制向目标车厢施加机械制动力。本实施例中，在制动力不足时，由制动力富余的tcu进行制动力补偿，进而实现车厢制动力的最大化利用。而在释放所有tcu制动力的基础上，制动力仍然不足时，可以在制动力不足的车厢内施加机械制动力，这样既能实现节能控制，又能使得各节车厢的制动力差距减小，从而减少车厢之间的作用力，降低制动闸片的磨损，增加列车的寿命，且增强乘客的舒适度。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括：处理器和存储器；

其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如本发明第一方面实施例所述的制动力控制方法。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了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，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述的制动力控制方法。

为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了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，执行如本发明第一方面实施例所述的制动力控制方法。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/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为本发明实施例所提供的一种制动力控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的二种制动力控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例所提供的三种制动力控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例所提供的四种制动力控制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例中列车的网络通信架构示意图；

图6为本发明实施例所提供的第五种制动力控制方法的流程示意图；

图7为本发明实施例中制动力分配数据传输示意图；

图8为本发明实施例提供的一种制动力控制装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种制动力控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

针对现有技术中当制动力不足时，通过计算总制动力与制动力需求值之间的差值，获得不足的制动力，而后由各节车厢通过机械制动的方式平均补偿不足的制动力。然而实际上有些车厢上的电制动力仍然存在剩余，上述平均补偿机械制动力的方式，无法优先把所有车厢的电制动力发挥到最大，导致电制动力的浪费，而且当平均补偿机械制动力时，由于各节车厢实际制动力的施加值不同，当平均补偿机械制动力时，会造成各节车厢机械制动闸片的磨耗不同，从而无法实现对列车进行最经济和节能的控制的问题。

本发明实施例中，在所有车厢的牵引控制单元(tractioncontrolunit，tcu)的制动力能够满足所需制动力时，不使用机械制动力进行制动力补偿；在单节车厢的制动力不足时，可以检测其他车厢tcu的制动力是否有富余，若检测到有制动力富余的tcu，则可以通过制动力富余的tcu释放自身的制动力进行该节车厢的制动力补偿；在所有的制动力富余的tcu均释放自身的制动力进行制动力补偿后，若制动力仍然不足时，则可以在制动力不足的车厢进行机械制动力补偿；若制动力不足的车厢的制动控制单元(brakecontrolunit，bcu)处于故障状态，则可以由其他bcu未故障的车厢平均补偿剩余的机械制动力。由此，可以实现在制动力不足时，由制动力富余的tcu进行制动力补偿，进而实现车厢制动力的最大化利用。而在释放所有tcu制动力的基础上，制动力仍然不足时，可以在制动力不足的车厢内施加机械制动力，这样既能实现节能控制，又能使得各节车厢的制动力差距减小，从而减少车厢之间的作用力，降低制动闸片的磨损，增加列车的寿命，且增强乘客的舒适度。

下面参考附图描述本发明实施例的制动力控制方法和装置。

图1为本发明实施例所提供的第一种制动力控制方法的流程示意图。

如图1所示，该制动力控制方法包括以下步骤：

步骤101，获取列车所需的总制动力。

本发明实施例中，当列车控制管理系统(traincontrolmanagementsystem，tcms)获取到制动指令后，可以根据列车的载荷信息和列车的阻力，计算得到列车所需的总制动力。

其中，制动指令在自动驾驶模式下，可以由司控台硬线触发，而在人工驾驶模式下，可以由列车自动驾驶(automatictrainoperation，ato)触发。

本发明实施例中，载荷信息为列车的载重，单位：吨(t)，例如标记载荷信息为m。作为一种可能的实现方式，可以通过列车的相关传感器采集列车的载荷信息，例如可以通过列车的载荷传感器采集列车的载荷信息，而后tcms可以基于载荷传感器获取列车的荷载信息。

本发明实施例中，列车的阻力包括：基本阻力和/或坡道阻力，可以理解的是，列车行驶在非坡道路段时，列车的阻力主要包括基本阻力。而当列车行驶在坡道路段时，列车的阻力包括基本阻力和坡道阻力。实际应用中，列车行驶按照一个固定的线路行驶，每个线路包括多个路段，每个路段对应有各种的道路设计参数，通过道路设计参数可以确定每个路段是否为坡道路段。本发明实施例中，可以将线路的道路设计参数预先存储在列车的tcms中，或者将线路的道路设计参数存储到列车的控制中心。本发明实施例中，列车上的定位系统可以定位到列车当前所行驶的位置，根据该位置可以确定列车当前所行驶的路段，进而查询该路段的道路设计参数，就可以确定该路段是否为坡道路段。

本发明实施例中，可以以列车行驶在非坡道路段为例，此时列车的阻力为基本阻力。

可选地，基本阻力可以通过下式计算得出：

w＝m*(1+10％)*g*(a+bv+cv²)；(1)

其中，w表示基本阻力，1+10％＝1.1表示质量系数，g表示重力加速度，a、b及c均是常系数，v表示列车的当前行驶速度，其值可以通过列车上的转速传感器计算得到。

在得到基本阻力后，可以根据下式得到总制动力：

f＝m*(1+10％)*a-w；(2)

其中，f表示总制动力，a表示列车的减速度，其值可以通过列车上的加速度传感器获取。

步骤102，获取第一牵引控制单元tcu的制动力，第一牵引控制单元tcu为处于正常状态的tcu，列车的每节车厢内至少设置有一个牵引控制单元tcu。

可以理解的是，只有处于正常状态的第一tcu才能释放自身的制动力进行制动力补偿，而处于故障状态的tcu由于无法工作，无法释放制动力。因此，本发明实施例中，每节车厢的tcu可以实时向tcms发送自身的状态信息以及自身的制动力，相应地，tcms可以实时接收每节车厢的tcu发送的状态信息和制动力。在tcms接收到各个tcu发送的状态信息和制动力后，tcms可以根据接收的状态信息，确定处于正常状态的第一tcu，以及将接收的制动力确定为每个第一tcu的制动力。

作为一种示例，参见表1，当列车有3节车厢时，列车的每节车厢内设置有两个tcu：tcu_a和tcu_b，每节车厢的tcu可以实时向tcms发送自身的状态信息和制动力，tcms可以根据各节车厢tcu发送的状态信息，确定处于正常状态的第一tcu。具体地，由于tcms只有接收到第一节车厢的tcu_b发送的状态信息为故障状态，因此，tcms可以确定只有第一节车厢的tcu_b处于故障状态，而处于正常状态的第一tcu为：第一节车厢的tcu_a、第二节车厢的tcu_a和tcu_b、第三节车厢的tcu_a和tcu_b，对应的制动力分别为：1300kn、1000kn、1450kn、1400kn、800kn。

表1

步骤103，根据总制动力和第一tcu的制动力，从第一tcu中确定第二tcu以及列车需要补偿的补偿制动力；其中，第二tcu为制动力富余的tcu。

与现有技术中当制动力不足时，直接通过机械制动力补偿不足的制动力不同的是，本发明实施例中，当制动力不足时，可以确定制动力富余的tcu，从而可以通过控制制动力富余的tcu释放自身的制动力进行制动力补偿，以实现充分利用车厢的制动力，实现制动力的节能控制。

作为一种可能的实现方式，参见图2，步骤103具体可以包括以下子步骤：

步骤1031，统计第一tcu的个数。

可选地，tcms在确定第一tcu后，可以统计第一tcu的个数，例如标记第一tcu的个数为n1。

步骤1032，根据总制动力和第一tcu的个数，获取第一tcu的平均需求制动力。

可选地，可以根据总制动力f和第一tcu的个数n1，得到第一tcu的平均需求制动力，标记平均需求制动力为fave1，则：

fave1＝f/n1；(3)

步骤1033，根据第一tcu和平均需求制动力，从第一tcu中确定第二tcu，以及制动力不足的第三tcu；其中，第二tcu的制动力大于或者等于平均需求制动力；第三tcu的制动力小于平均需求制动力。

可选地，在得到平均需求制动力fave1后，可以根据第一tcu和平均需求制动力fave1，从第一tcu中确定第二tcu，以及制动力不足的第三tcu，即第二tcu的制动力大于或者等于平均需求制动力fave1，而第三tcu的制动力小于平均需求制动力fave1。

步骤1034，如果第三tcu为一个，则获取第三tcu的制动力与平均需求制动力的差值，其中，差值为补偿制动力。

可选地，当第三tcu为一个时，即只有一个tcu的制动力小于平均需求制动力fave1，可以通过将该第三tcu的制动力与平均制动力fave1作差，而后将差值作为补偿制动力，例如标记补偿制动力为fc1。

步骤1035，如果第三tcu的个数超过一个，则将每个第三tcu的差值相加，得到补偿制动力。

可选地，在第三tcu的个数超过一个时，可以将每个第三tcu的制动力与平均需求制动力作差，得到差值。在得到差值后，可以通过将每个第三tcu的差值相加，得到补偿制动力fc1。

作为一种示例，参见表1，第一tcu的个数为n1为5，当列车所需的总制动力为6000kn时，则第一tcu的平均需求制动力为6000/5＝1200kn，由表1可知，制动力大于或者等于1200kn的第二tcu为：第一节车厢tcu_a、第二节车厢tcu_b以及第三节车厢tcu_a，制动力小于1200kn的第三tcu为：第二节车厢tcu_a和第三节车厢tcu_b。通过将第三tcu的制动力1000kn、800kn与平均需求制动力1200kn作差，得到差值200kn和400kn，则补偿制动力fc1＝200+400＝600kn。

步骤104，控制第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿。

本发明实施例中，可以通过控制第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿，实现在制动力不足时，由制动力富余的tcu进行制动力补偿，进而实现车厢制动力的最大化利用。

作为一种可能的实现方式，参见图3，步骤104具体包括以下子步骤：

步骤1041，根据补偿制动力和当前第二tcu的个数，获取当前第二tcu的平均补偿制动力。

本发明实施例中，可以根据补偿制动力fc1和当前第二tcu的个数，获取当前第二tcu的平均补偿制动力。例如标记第二tcu的个数为n2，平均补偿制动力为fave2，则：

fave2＝fc1/n2；(4)

作为一种示例，参见表1，第二tcu的个数n2为3，补偿制动力fc1为600kn，则平均补偿制动力fave2为600/3＝200kn。

步骤1042，获取第二tcu的制动力与平均需求制动力的差值。

可选地，在得到第二tcu的平均补偿制动力fave2后，可以将第二tcu的制动力与平均需求制动力作差，获取差值。

步骤1043，判断差值是否大于或者等于平均补偿制动力，若是，执行步骤1045，否则，执行步骤1044。

本发明实施例中，可以判断差值是否大于或者等于平均补偿制动力fave2，在差值小于平均补偿制动力fave2时，可以触发步骤1044，而在差值大于或者等于平均补偿制动力fave2时，可以触发步骤1045。

步骤1044，控制差值小于平均补偿制动力的第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿。

本发明实施例中，在差值小于平均补偿制动力fave2时，可以控制该差值小于平均补偿制动力fave2的第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿。

仍以上述例子示例，参见表1，可以判断第二tcu的制动力与平均需求制动力之间的差值是否均大于或者等于平均补偿制动力fave2，得到：

第一节车厢tcu_a：1300-1200＝100<200，不满足

第二节车厢tcu_b：1450-1200＝250>200，满足

第三节车厢tcu_a：1400-1200＝200＝200，满足

因此，可以控制第一节车厢tcu_a释放自身的制动力进行制动力补偿，此时第一节车厢tcu_a共补偿的制动力为100kn，还剩600-100＝500kn的制动力未补偿。

步骤1045，统计差值大于或者等于平均补偿制动力的第二tcu的个数。

步骤1046，根据统计的个数对第二tcu的个数进行更新。

步骤1047，重新获取平均补偿制动力并执行后续制动力补偿，直到所有的第二tcu均释放了自身的制动力进行制动力补偿。

仍以上述例子示例，差值大于等于200kn的第二tcu的个数为2个，分别为第二节车厢tcu_b和第三节车厢tcu_a，则更新后的n2为2，更新后的平均补偿制动力fave2为500/2＝250kn，判断第二tcu的制动力与平均需求制动力之间的差值是否均大于或者等于平均补偿制动力fave2，得到：

第二节车厢tcu_b：1450-1200＝250＝250，满足

第三节车厢tcu_a：1400-1200＝200<250，不满足

因此，可以控制第三节车厢tcu_a释放自身的制动力进行制动力补偿，此时第一节车厢tcu_a和第三节车厢tcu_a一共补偿的制动力为100kn+200kn＝300kn，还剩600-300＝300kn的制动力未补偿。

此时，差值大于250kn的第二tcu的个数为1个，为第二节车厢tcu_b，则更新后的n2为1，更新后的平均补偿制动力fave2为300/1＝300kn，判断第二tcu的制动力与平均需求制动力之间的差值是否均大于或者等于平均补偿制动力fave2，得到：

第二节车厢tcu_b：1450-1200＝250<300，不满足

因此，可以控制第二节车厢tcu_b释放自身的制动力进行制动力补偿，此时第一节车厢tcu_a和第三节车厢tcu_a以及第二节车厢tcu_b一共补偿的制动力为100kn+200kn+250kn＝550kn，即由所有第二tcu所补偿的制动力为550kn，还剩600-550＝50kn的制动力未补偿。

步骤105，根据第二tcu所补偿的制动力和列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力。

本发明实施例中，可以预先计算由所有第二tcu所补偿的制动力，具体地，可以根据第二tcu释放的制动力，获取由所有第二tcu所补偿的制动力，而后可以将列车需要补偿的补偿制动力fc1与由所有第二tcu所补偿的制动力作差值，将差值作为需要补偿的机械制动力。例如标记由所有第二tcu所补偿的制动力为fc2，标记需要补偿的机械制动力为fm，则：

fm＝fc1-fc2；(5)

仍以上述例子示例，补偿制动力fc1为600kn，由所有第二tcu所补偿的制动力fc2为550kn，则需要补偿的机械制动力fm为50kn。

步骤106，根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加机械制动力的目标车厢。

本发明实施例中，标记列车车厢的节数为n。

具体地，可以将实际制动力小于需求制动力的车厢作为目标车厢。

本发明实施例中，列车可以采用轴控控制，列车的每节车厢内至少设置有一个tcu，因此，本发明实施例中，可以将每节车厢上所有的第一tcu的制动力进行累加，得到累加和，而后将累加和作为每节车厢的实际制动力。而需求制动力可以根据总制动力f与车厢节数n得到，具体地，可以将总制动力f与车厢节数n做比值，得到需求制动力，则需求制动力为：f/n。

作为一种示例，参见表1，车厢的节数n为3，第一节车厢的实际制动力为：1300+0＝1300kn，第二节车厢的实际制动力为：1000+1450＝2450kn，第三节车厢的实际制动力为1400+800＝2200kn。而每节车厢的需求制动力为6000/3＝2000kn，则实际制动力小于2000kn的车厢为第一节车厢，因此，可以将第一节车厢作为目标车厢。

步骤107，控制向目标车厢施加机械制动力。

本发明实施例中，可以由目标车厢的bcu向目标车厢施加机械制动力进行制动力补偿。

可以理解的是，只有当目标车厢的bcu处于非故障状态时，该bcu才可以正常工作，向目标车厢施加机械制动力，而当目标车厢的bcu处于故障状态时，该bcu无法向目标车厢施加机械制动力，因此，可以控制其他车厢上的bcu按照机械制动力的平均值施加机械制动力进行制动力补偿。

具体地，参见图4，步骤107具体包括以下子步骤：

步骤1071，判断目标车厢上的制动控制单元bcu是否处于故障状态，若是，执行步骤1073，否则，执行步骤1072。

本发明实施例中，每节车厢上的bcu可以向tcms发送自身的状态信息，相应地，tcms可以接收每节车厢上的bcu发送的状态信息，在tcms接收到各个bcu发送的状态信息后，tcms可以根据接收的状态信息，确定目标车厢上的bcu是否处于故障状态。

步骤1072，由目标车厢上的bcu施加机械制动力进行制动力补偿。

可选地，当目标车厢上的bcu未处于故障状态时，可以由目标车厢上的bcu施加机械制动力进行制动力补偿。

仍以上述例子示例，参见表1，目标车厢为第一节车厢，需要补偿的机械制动力为50kn，则可以由第一节车厢上的bcu施加50kn的机械制动力进行制动力补偿。

步骤1073，获取机械制动力的平均值。

本发明实施例中，机械制动力的平均值等于机械制动力除以bcu未故障的车厢数。

步骤1074，控制其他车厢上的bcu按照平均值施加机械制动力进行制动力补偿。

可选地，当目标车厢上的bcu处于故障状态时，该故障的bcu无法正常工作，从而无法施加机械制动力进行制动力补偿，而列车此时制动力不足，因此，为了及时补偿制动力，保证列车正常制动，可以控制其他车厢上的bcu按照机械制动力的平均值施加机械制动力进行制动力补偿。

仍以上述例子示例，目标车厢为第一车厢，机械制动力为50kn，若第一车厢发生故障时，可以计算机械制动力的平均值，即平均值为50/2＝25kn，而后控制第二车厢和第三车厢按照平均值25kn施加机械制动力进行制动力补偿。

本实施例的制动力控制方法，通过获取列车所需的总制动力；获取处于正常状态的第一tcu的制动力；根据总制动力和第一tcu的制动力，从第一tcu中确定制动力富余的第二tcu以及列车需要补偿的补偿制动力；控制第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿；根据第二tcu所补偿的制动力和列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力；根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加机械制动力的目标车厢，并控制向目标车厢施加机械制动力。本实施例中，在制动力不足时，由制动力富余的tcu进行制动力补偿，进而实现车厢制动力的最大化利用。而在释放所有tcu制动力的基础上，制动力仍然不足时，可以在制动力不足的车厢内施加机械制动力，这样既能实现节能控制，又能使得各节车厢的制动力差距减小，从而减少车厢之间的作用力，降低制动闸片的磨损，增加列车的寿命，且增强乘客的舒适度。

为了实现列车中各个车厢之间和车厢内部的通信，本发明实施例中还提供一种列车的网络通信架构示意图。例如，参见图5，tcms包括中央控制单元(centralcontrolunit，ccu)和远程输入输出单元(remoteinputoutputunit，riom)，其中，riom负责bcu和tcu之间的数据交互，ccu负责将riom采集的列车的控车数据进行解析处理，而后再通过riom将解析处理后的控车数据转发至tcu和bcu。具体地，列车的整车网络可以分为2层，第一层为车厢与车厢之间的骨干网，例如可以采用以太网进行通信，主要传递需要在各个车厢之间进行交互的控车数据；第二层为车厢内部采用的牵引制动网，例如为can网络，每节车厢内设置2个tcu，分别为tcu_a和tcu_b，可以通过can网络实现同一车厢内tcu与bcu之间的通信。列车的控车数据通过ccu逻辑处理后，ccu可以通过以太网传递至riom，通过riom转发到下层can网络中，从而tcu和bcu可以通过从can网络中接收can报文，获取列车的控车数据并处理。当然，tcu和bcu之间可以通过can报文进行交互。

本发明实施例中，当进行制动力补偿后，列车减速，此时，可以生成保持制动施加指令或者保持制动缓解指令，以控制列车正常制动，保障列车制动的安全性。下面结合图6，对上述情况进行详细说明。

图6为本发明实施例所提供的第五种制动力控制方法的流程示意图。

如图6所示，在步骤107之后，该制动力控制方法可以包括以下步骤：

步骤201，获取对制动系统进行控制的第一控制指令，第一控制指令为保持制动施加指令或者保持制动缓解指令。

本发明实施例中，当列车存在牵引指令时，tcms可以获取对制动系统进行控制的保持制动缓解指令，而当列车无牵引指令时，tcms可以获取对制动系统进行控制的保持制动施加指令。

具体地，当列车不存在牵引指令时，可以通过列车的can总线采集列车的当前车速，在列车的当前车速小于预设的车速时，例如小于0.5km/h时，可以生成保持制动施加指令。其中，当列车处于人工驾驶模式时，保持制动施加指令可以由人工操作司控台的开关进行触发，而当列车处于自动驾驶模式时，保持制动施加指令在由ato触发。

而当列车存在牵引时，且当列车处于人工驾驶模式时，tcms可以获取列车牵引电机实际施加的扭矩，当扭矩达到当前荷载下保证列车不溜车所需要的最小扭矩时，可以生成保持制动缓解指令，其中，保持制动缓解指令由司控台触发。而当列车处于自动驾驶模式时，保持制动缓解指令由ato触发。

步骤202，根据第一控制指令控制制动系统。

可选地，当tcms获取对制动系统进行控制的第一控制指令后，可以根据第一控制指令控制制动系统，以使列车正常制动，保障列车制动的安全性。

本实施例的制动力控制方法，通过获取对制动系统进行控制的第一控制指令，第一控制指令为保持制动施加指令或者保持制动缓解指令，根据第一控制指令控制制动系统。由此，可以使列车正常制动，保障列车制动的安全性。

作为一种示例，参见图7，图7为本发明实施例中制动力分配数据传输示意图。其中，制动指令，在自动驾驶模式下，可以由司控台硬线触发，而在人工驾驶模式下，可以由ato触发。当tcms接收到制动指令后，可以根据自身的载荷传感器采集列车的载荷信息，而后根据公式(2)计算得到总制动力。tcu可以实时向tcms反馈自身的状态信息、制动力以及实际自动力，tcms接收到各个tcu反馈的状态信息、制动力以及实际制动力后，可以根据制动指令以及当前车速，生成保持制动施加指令或者保持制动缓解指令，而后发送至bcu，以及发送制动退出信号至tcu，从而保障列车的正常制动。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种制动力控制装置。

图8为本发明实施例提供的一种制动力控制装置的结构示意图。

如图8所示，该制动力控制装置500包括：第一获取模块510、第二获取模块520、第一确定模块530、第一控制模块540、第二确定模块550，以及确定控制模块560。其中，

第一获取模块510，用于获取列车所需的总制动力。

本发明实施例中，第一获取模块510，具体用于获取制动指令；获取列车的荷载信息和列车的阻力；根据荷载信息和阻力，计算得到总制动力。

第二获取模块520，用于获取第一牵引控制单元tcu的制动力，第一牵引控制单元tcu为处于正常状态的tcu，列车的每节车厢内至少设置有一个牵引控制单元tcu。

第一确定模块530，用于根据总制动力和第一tcu的制动力，从第一tcu中确定第二tcu以及列车需要补偿的补偿制动力；其中，第二tcu为制动力富余的tcu。

作为一种可能的实现方式，第一确定模块530，具体用于统计第一tcu的个数；根据总制动力和第一tcu的个数，获取第一tcu的平均需求制动力；根据第一tcu和平均需求制动力，从第一tcu中确定第二tcu，以及制动力不足的第三tcu；其中，第二tcu的制动力大于或者等于平均需求制动力；第三tcu的制动力小于平均需求制动力；如果第三tcu为一个，则获取第三tcu的制动力与平均需求制动力的差值，其中，差值为补偿制动力；如果第三tcu的个数超过一个，则将每个第三tcu的差值相加，得到补偿制动力。

第一控制模块540，用于控制第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿。

本发明实施例中，第一控制模块540，具体用于根据补偿制动力和当前第二tcu的个数，获取当前第二tcu的平均补偿制动力；获取第二tcu的制动力与平均需求制动力的差值；控制差值小于平均补偿制动力的第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿；统计差值大于或者等于平均补偿制动力的第二tcu的个数；并根据个数对第二tcu的个数进行更新；重新获取平均补偿制动力并执行后续制动力补偿，直到所有的第二tcu均释放了自身的制动力进行制动力补偿。

可选地，第一控制模块540，还用于根据第二tcu释放的制动力，获取由所有第二tcu所补偿的制动力；将列车需要补偿的补偿制动力与由所有第二tcu所补偿的制动力做差值，并将差值确定为机械制动力。

第二确定模块550，用于根据第二tcu所补偿的制动力和列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力；其中，第二补偿制动力是由所有的第二tcu所补偿的制动力。

确定控制模块560，用于根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加机械制动力的目标车厢，并控制向目标车厢施加机械制动力。

本发明实施例中，确定控制模块560，具体用于统计每节车厢上第一tcu的制动力之和，作为实际制动力；将总制动力与车厢节数做比值，得到需求制动力；将实际制动力和需求制动力比较，从所有的车厢中识别出实际制动力小于需求制动力的车厢作为目标车厢。

作为一种可能的实现方式，确定控制模块560，具体用于判断目标车厢上的制动控制单元bcu是否处于故障状态；如果目标车厢上的bcu处于故障状态，则获取机械制动力的平均值；控制其他车厢上的bcu按照平均值施加机械制动力进行制动力补偿；如果目标车厢上的bcu未处于故障状态，则由目标车厢上的bcu施加机械制动力进行制动力补偿。

进一步地，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，参见图9，在图8所示的基础上，该制动力控制装置500还可以包括：指令获取模块570和第二控制模块580。

指令获取模块570，用于在控制向目标车厢施加机械制动力之后，获取对制动系统进行控制的第一控制指令，第一控制指令为保持制动施加指令或者保持制动缓解指令。

作为一种可能的实现方式，指令获取模块570，具体用于检测列车是否存在牵引指令；如果检测到列车未存在牵引指令，则获取列车的当前车速；如果列车的当前车速小于预设的车速，则生成保持制动施加指令；如果检测到列车存在牵引指令，则生成保持制动缓解指令。

可选地，指令获取模块570，还用于当列车处于人工驾驶模式时，获取列车牵引电机实际施加的扭矩；如果扭矩达到当前荷载下保证列车不溜车所需要的最小扭矩时，则生成保持制动缓解指令。

第二控制模块580，用于根据第一控制指令控制制动系统。

需要说明的是，前述对制动力控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的制动力控制装置500，此处不再赘述。

本实施例的制动力控制装置，通过获取列车所需的总制动力；获取处于正常状态的第一tcu的制动力；根据总制动力和第一tcu的制动力，从第一tcu中确定制动力富余的第二tcu以及列车需要补偿的补偿制动力；控制第二tcu释放自身的制动力进行制动力补偿；根据第二tcu所补偿的制动力和列车需要补偿的补偿制动力，确定需要补偿的机械制动力；根据列车每节车厢所施加的实际制动力和需求制动力，确定需要施加机械制动力的目标车厢，并控制向目标车厢施加机械制动力。本实施例中，在制动力不足时，由制动力富余的tcu进行制动力补偿，进而实现车厢制动力的最大化利用。而在释放所有tcu制动力的基础上，制动力仍然不足时，可以在制动力不足的车厢内施加机械制动力，这样既能实现节能控制，又能使得各节车厢的制动力差距减小，从而减少车厢之间的作用力，降低制动闸片的磨损，增加列车的寿命，且增强乘客的舒适度。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机设备，包括：处理器和存储器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如前述实施例提出的制动力控制方法。

为了实现上述实施例，本发明还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，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例提出的制动力控制方法。

为了实现上述实施例，本发明还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，执行如前述实施例提出的制动力控制方法。

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发明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。在本发明的描述中，“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，并且本发明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，这应被本发明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(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。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，本发明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(pga)，现场可编程门阵列(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，在本发明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发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。