CTCS-2级车载控制设备控制方法和设备与流程

本发明涉及一种ctcs设备，尤其涉及一种ctcs-2列控车载设备和控制方法。

背景技术：

列车运行控制系统（列控系统）是保证列车按照空间间隔制运行的技术方法，通过控制列车运行速度的方式来实现，是保障铁路运营安全、提高运营效率的核心技术装备，是铁路信号系统的重要组成部分。

2004年，原铁道部发布了《ctcs技术规范总则（暂行）》（科技运函〔2004〕14号），指明了中国列车运行铁路列控系统共划分为5个等级（ctcs-0～ctcs-4）。《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）（tg/01─2014）也明确列控系统装备等级根据线路允许速度选用，250km/h以下铁路采用ctcs-2级列控系统，250km/h铁路宜采用ctcs-3级列控系统,300km/h及以上铁路采用ctcs-3级列控系统。

现有的ctcs-2级列控系统在控制时仅进行常规的制动和防溜，无法有效进行制动和防溜。

技术实现要素：

本发明提供一种ctcs-2列控车载设备和控制方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

ctcs-2级车载控制设备控制方法，包括：

在主控单元中预设不同的情景模式，并根据每个情景模式对应的机车运行状态数据设置该情景模式对应的制动优先控制模式，所述制动优先控制模式包括机控优先制动模式和人控优先制动模式；

机车运行时，主控单元实时获取机车运行状态数据，当机车运行状态数据触发某一情景模式时，机车按照该情景模式对应的制动优先控制模式进行制动控制，当机车运行状态数据发生变化时，情景模式转换为另一种情景模式，主控单元判断该情景模式对应的制动优先控制模式，并根据当前制动优先控制模式进行制动控制。

机控优先制动模式下，当机车运行状态数据达到一级制动条件时，主控单元首先对机车执行一级制动，当一级制动执行后，如果当前机车运行状态数据达到主控单元内预设的制动解除条件，则机车自动解除制动状态，否则当机车运行状态数据达到四级制动条件时，执行四级制动；当四级制动执行后，如果当前机车运行状态数据达到主控单元内预设的制动解除条件，则机车自动解除制动状态，否则当机车运行状态数据达到七级制动条件时，执行七级制动；当七级制动执行后，如果当前机车运行状态数据达到主控单元内预设的制动解除条件，则机车自动解除制动状态，否则当机车运行状态数据达到紧急制动条件时，执行紧急制动，当机车执行紧急制动时，紧急制动完成后，如果需要进行制动解除，则通过司机进行制动解除。

所述机控优先制动模式下，司机能够直接进行制动操作。

人控优先制动模式下，当机车运行状态数据达到一级制动和4级制动条件时，主控单元不进行处理；当机车运行状态数据达到七级制动条件时，主控单元对机车执行七级制动，当七级制动执行设定时间后，如果当前机车运行状态数据达到主控单元内预设的制动解除条件，则主控单元在机车上显示制动成功的信息，司机操作进行制动解除；否则当机车运行状态数据达到紧急制动条件时，执行紧急制动，机车执行紧急制动时，紧急制动完成后，如果需要进行制动解除，则通过司机进行制动解除。

主控单元判断司机操作意图，如果司机操作意图为停车，且主控单元通过机车运行状态判断机车处于停车状态的时间持续超过设定时间，则说明机车为停车状态，机车输出四级制动；

如果主控单元判断司机操作意图为停车且挺稳后，机车开始蠕动，则通过速度传感器的脉冲数计算机车蠕动的距离，并判断从判断机车蠕动距离的绝对值是否大于设定的制动距离阈值，如果大于设定的制动距离阈值，则机车输出紧急制动。

如果主控单元判断司机操作意图为停车且停车后，机车沿停车前的行进方向行进设定距离或者沿停车前的行进反方向行进设定距离，则主控单元通过人机交互单元进行报警；且机车从停车后机车重新运行开始统计距离，当统计的距离的绝对值大于设定的制动距离阈值时，机车输出紧急制动。

一种应用所述的方法的设备，包括车载主机，所述车载主机包括主控单元，主控单元上连接有人机交互单元、列车接口单元、无线传输单元、速度传感器、点式信息接收单元、轨道电路信息接收单元、数据记录单元。

本发明的有益效果：

本发明预先设定各种情景模式，能够根据不同情景模式切换不同的制动操作；本发明能够有效进行防溜操作。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。

如图1所示，本发明提供一种ctcs-2列控车载设备，该设备包括车载主机，车载主机包括主控单元，主控单元上连接有人机交互单元、列车接口单元、无线传输单元、速度传感器、点式信息接收单元、轨道电路信息接收单元、数据记录单元。其中，人机交互单元至少包括显示器、键盘和语音单元。列车接口单元能够获取列车操作数据，例如手柄数据。数据记录模块能够进行数据保存，速度传感器用于获取机车速度，该速度传感器为霍尔传感器，能够产生脉冲信号供主机单元计算距离。点式信息接收单元、轨道电路信息接收单元均用于接收地面设备的信息，无线传输单元用于和地面设备进行通信。

基于上述设备的基础上，本发明提供一种ctcs-2级车载控制设备控制方法，包括：

在主控单元中预设不同的情景模式，每个情景模式均对应不同的机车运行状态数聚，并根据每个情景模式对应的机车运行状态数据设置该情景模式对应的制动优先控制模式，所述的制动优先控制模式包括机控优先制动模式和人控优先制动模式；

机车运行时，主控单元实时获取机车运行状态数据，当机车运行状态数据触发某一情景模式时，机车按照该情景模式对应的制动优先控制模式进行制动控制，当机车运行状态数据发生变化时，情景模式转换为另一种情景模式，主控单元判断该情景模式对应的制动优先控制模式为哪一种控制模式，然后根据当前制动优先控制模式进行制动控制。

根据主控单元判断的机车当前的情景模式，如果该情景模式对应的制动控制模式为机控优先制动模式，则机车运行状态数据达到一级制动要求时，主控单元首先对机车执行一级制动，当一级制动执行后，判断当前机车运行状态数据是否达到主控单元内预设的制动解除条件，如果达到预设的制动解除条件，则机车自动解除制动状态，否则机车达到四级制动要求时，执行四级制动；当四级制动执行后，判断当前机车运行状态数据是否达到主控单元内预设的制动解除条件，达到则机车自动解除制动状态，否则机车达到七级制动要求时，执行七级制动；当七级制动执行后，如果当前机车运行状态数据达到主控单元内预设的制动解除条件，则机车自动解除制动状态，否则机车运行状态数据达到紧急制动要求时执行紧急制动。机车执行紧急制动时，紧急制动完成后，如果需要进行制动解除，则必须通过司机进行制动解除。

上述的机控优先制动模式下，司机同样能够直接进行制动操作。

根据主控单元判断的机车当前的情景模式，如果该情景模式对应的制动控制模式为人控优先制动模式，则当机车运行状态数据达到一级制动和4级制动条件时，主控单元不进行处理；当机车运行状态数据达到七级制动条件时，主控单元首先对机车执行七级制动，当七级制动执行后，如果当前机车运行状态数据达到主控单元内预设的制动解除条件，则主控单元在机车上显示制动成功的信息，司机操作进行制动解除；否则当机车运行状态数据达到紧急制动条件时，执行紧急制动，机车执行紧急制动时，紧急制动完成后，如果需要进行制动解除，则通过司机进行制动解除。

上述的机车运行状态数据包括主控单元获取的列车运行数据和速度传感器的数据。在一些实施例中，情景模式中的信息至少包括列车的速度信息和列车的位置信息，即可设定不同位置范围列车的速度阈值，该实施例中，如果列车在设定位置范围时，其速度超过此位置的速度阈值，则需要对车辆进行制动操作，其制动解除条件同样可以是解除制动的速度阈值，对机车实施制动操作后，其速度达到解除制动的速度阈值，则可以解除制动。当然，情景模式也可仅包含速度信息。

本发明的方法还包括在机车停车时的防溜操作控制，具体包括：

机车行驶时，主控单元判断司机操作意图，如果司机操作意图为停车，且主控单元通过机车运行状态判断机车处于停车状态的时间持续超过了设定时间，则说明机车为停车驻动状态，机车输出四级制动。也就是说，主控单元根据司机的操作意图判断机车是否为停车状态，如果是停车状态，则需要机车输出四级制动进行停车驻动。

如果主控单元判断司机操作意图为停车且车停稳后，机车重新开始蠕动，则通过速度传感器的脉冲数计算机车蠕动的距离，并判断从判断机车蠕动距离的绝对值是否大于设定的制动距离阈值，如果大于设定的制动距离阈值，则机车输出紧急制动。机车蠕动方向可能是沿铁轨的两个方向，因此需要求其蠕动的绝对值是否达到设定的制动距离阈值。

如果主控单元判断司机操作意图为停车且停稳后，机车沿停车前的行进方向行进了设定距离或者沿停车前的行进反方向行进了设定距离，则主控单元通过人机交互单元进行报警；且机车从停车后机车重新运行开始统计距离，当统计的距离的绝对值大于设定的制动距离阈值时，机车输出紧急制动。

上述的司机操作意图的判断可通过主动单元获取方向手柄和提速手柄的位置信息来进行判断，方向手柄制动位，为明确停车信号，当机车挺稳后，输出四级制动。当方向手柄非制动位时，在平地行车时，提速手柄为零位表示停车状态，上坡和下坡时，需要牵引力才能确保机车停稳，因此此时提速手柄非零位，且机车速度下降直至到0，表示停车状态。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。