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一种列车网络控制系统超速防护控制方法

阅读:235发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种列车网络控制系统超速防护控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 实施例 涉及一种列车网络控制系统超速防护控制方法,所述方法包括:S1根据当前运行工况状态符生成当前限速值、临界限速值、最大限速值;S2采集实时车速、实时 手柄 指令和实时手柄级位;S3实时车速小于临界限速值转S2反之转S4;S4执行 切除 牵引超速防护控制;S5采集实时车速、实时手柄指令和实时手柄级位;S6实时车速小于临界限速值转S2反之转S7;S7实时车速小于当前限速值转S4反之转S8;S8根据实时手柄指令、实时手柄级位、实时车速、当前限速值和最大限速值执行主动 制动 超速防护控制;S9采集实时车速;S10实时车速小于当前限速值转S7反之转S11;S11执行紧急制动超速防护控制。,下面是一种列车网络控制系统超速防护控制方法专利的具体信息内容。

1.一种列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述方法包括:
S1,列车的列车网络控制系统获取当前运行工况状态符,并根据所述当前运行工况状态符获取对应的限速值、临界限速区间值和最大限速区间值计算生成当前限速值、临界限速值和最大限速值;
S2,所述列车的输入输出模通过速度传感器采集实时列车车速生成实时车速;所述输入输出模块通过司控器采集司机手柄指令生成实时手柄指令;所述输入输出模块通过所述司控器采集司机手柄级位生成实时手柄级位;所述输入输出模块将所述实时车速、所述实时手柄指令和所述实时手柄级位向所述列车网络控制系统发送;
S3,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述临界限速值,如果所述实时车速小于所述临界限速值则转至S2,如果所述实时车速大于或等于所述临界限速值转至S4;
S4,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,执行切除牵引超速防护控制;
S5,所述列车网络控制系统设置所述实时车速为当前所述速度传感器采集的实时列车车速;设置所述实时手柄指令为当前所述司控器采集的司机手柄指令,设置所述实时手柄级位为当前所述司控器采集的司机手柄级位;
S6,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述临界限速值,如果所述实时车速小于所述临界限速值则转至S2,如果所述实时车速大于或等于所述临界限速值则转至S7;
S7,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述当前限速值,如果所述实时车速小于所述当前限速值则转至S4,如果所述实时车速大于或等于所述当前限速值则转至S8;
S8,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,执行主动制动超速防护控制;
S9,所述列车网络控制系统设置所述实时车速为当前所述速度传感器采集的实时列车车速;
S10,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述最大限速值,如果所述实时车速小于所述最大限速值则转至S7,如果所述实时车速大于或等于所述最大限速值则转至S11;
S11,所述列车执行紧急制动超速防护控制。
2.根据权利要求1所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述列车的列车网络控制系统获取当前运行工况状态符,并根据所述当前运行工况状态符获取对应的限速值、临界限速区间值和最大限速区间值计算生成当前限速值、临界限速值和最大限速值,具体包括:
所述列车的所述列车网络控制系统获取所述当前运行工况状态符;所述当前运行工况状态符至少包括:正常状态标识符、后退状态标识符和洗车状态标识符;
当所述当前运行工况状态符为所述正常状态标识符时,所述列车网络控制系统获取预定的正常限速值、正常临界限速区间值和正常最大限速区间值;设置所述当前限速值为所述正常限速值;设置所述临界限速值为所述正常限速值减去所述正常临界限速区间值的差;设置所述最大限速值为所述正常限速值加上所述正常最大限速区间值的和;
当所述当前运行工况状态符为所述后退状态标识符时,所述列车网络控制系统获取预定的后退限速值、后退临界限速区间值和后退最大限速区间值;设置所述当前限速值为所述后退限速值;设置所述临界限速值为所述后退限速值减去所述后退临界限速区间值的差;设置所述最大限速值为所述后退限速值加上所述后退最大限速区间值的和;
当所述当前运行工况状态符为所述洗车状态标识符时,所述列车网络控制系统获取预定的洗车限速值、洗车临界限速区间值和洗车最大限速区间值;设置所述当前限速值为所述洗车限速值;设置所述临界限速值为所述洗车限速值减去所述洗车临界限速区间值的差;设置所述最大限速值为所述洗车限速值加上所述洗车最大限速区间值的和。
3.根据权利要求1所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,执行切除牵引超速防护控制,具体包括:
所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令确认第一实时手柄指令类型;所述第一实时手柄指令类型包括:牵引类型标识符和制动类型标识符;
所述列车网络控制系统根据当前所述列车的车速增减趋势确定第一当前行驶状态;所述第一当前行驶状态包括:牵引状态标识符和制动状态标识符;
当所述实时车速大于或等于所述临界限速值时,所述列车网络控制系统设置第一状态位为1;当所述实时车速小于所述当前限速值时,所述列车网络控制系统设置第二状态位为
1;当所述第一当前行驶状态为所述牵引状态标识符时,所述列车网络控制系统设置第三状态位为1;
所述列车网络控制系统对所述第一状态位、所述第二状态位和所述第三状态位做与运算生成切除牵引标志位;
所述列车网络控制系统根据所述切除牵引标志位、所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,进行超速防控牵引指令处理生成防控牵引指令和防控牵引级位;
所述列车网络控制系统向所述列车的牵引系统发送所述防控牵引指令和所述防控牵引级位;
所述牵引系统根据获取的所述防控牵引指令和所述防控牵引级位对所述列车进行超速防控牵引操作。
4.根据权利要求3所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述列车网络控制系统根据当前所述列车的车速增减趋势确定第一当前行驶状态,具体包括:
如果当前所述列车的车速增减趋势为持续增速,所述列车网络控制系统设置所述第一当前行驶状态为所述牵引状态标识符;
如果当前所述列车的车速增减趋势为持续减速,所述列车网络控制系统设置所述第一当前行驶状态为所述制动状态标识符。
5.根据权利要求3所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述列车网络控制系统根据所述切除牵引标志位、所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,进行超速防控牵引指令处理生成防控牵引指令和防控牵引级位,具体包括:
当所述切除牵引标志位为1时,所述列车网络控制系统设置所述防控牵引指令为预定的切除牵引指令;
当所述切除牵引标志位不为1时,如果所述第一实时手柄指令类型为所述牵引类型标识符,则所述列车网络控制系统设置所述防控牵引指令为所述实时手柄指令,设置所述防控牵引级位为所述实时手柄级位。
6.根据权利要求5所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述牵引系统根据获取的所述防控牵引指令和所述防控牵引级位对所述列车进行超速防控牵引操作,具体包括:
当所述防控牵引指令为所述切除牵引指令时,所述牵引系统对所述列车进行切除牵引操作;
当所述防控牵引指令不为所述切除牵引指令时,所述牵引系统根据所述防控牵引指令按所述防控牵引级位对所述列车进行牵引操作。
7.根据权利要求1所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,执行主动制动超速防护控制,具体包括:
所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令确认第二实时手柄指令类型;所述第二实时手柄指令类型包括:所述牵引类型标识符和所述制动类型标识符;
所述列车网络控制系统根据当前所述列车的车速增减趋势确定第二当前行驶状态;所述第二当前行驶状态包括:所述牵引状态标识符和所述制动状态标识符;
当所述实时车速大于或等于所述当前限速值时,所述列车网络控制系统设置第四状态位为1;当所述第二当前行驶状态为所述牵引状态标识符时,所述列车网络控制系统设置第五状态位为1;
所述列车网络控制系统对所述第四状态位和所述第五状态位做与运算生成请求制动标志位;
所述列车网络控制系统根据所述第二实时手柄指令类型、所述请求制动标志位、所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,进行超速防控制动指令处理生成防控制动指令和防控制动级位;
所述列车网络控制系统向所述列车的制动系统发送所述防控制动指令和所述防控制动级位:
所述制动系统根据获取的所述防控制动指令和所述防控制动级位,对所述列车进行超速防控制动操作。
8.根据权利要求7所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述列车网络控制系统根据所述第二实时手柄指令类型、所述请求制动标志位、所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,进行超速防控制动指令处理生成防控制动指令和防控制动级位,具体包括:
当所述第二实时手柄指令类型为所述制动类型标识符时,所述列车网络控制系统设置所述防控制动指令为所述实时手柄指令,设置所述防控制动级位为所述实时手柄级位;
当所述第二实时手柄指令类型不为所述制动类型标识符时,如果所述请求制动标志位为1,则所述列车网络控制系统设置所述防控制动指令为预定的强制制动指令,并根据所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值进行制动级位计算生成所述防控制动级位;
如果所述请求制动标志位不为1且所述实时车速大于所述最大限速值,则所述列车网络控制系统设置所述防控制动指令为所述强制制动指令,并设置所述防控制动级位为100%。
9.根据权利要求8所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述根据所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值进行制动级位计算生成所述防控制动级位,具体包括:
10.根据权利要求8所述的列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述制动系统根据获取的所述防控制动指令和所述防控制动级位,对所述列车进行超速防控制动操作,具体包括:
当所述防控制动指令为所述强制制动指令时,所述制动系统按所述防控制动级位对所述列车进行强制制动操作;
当所述防控制动指令不为所述强制制动指令时,所述制动系统根据所述防控制动指令按所述防控制动级位对所述列车进行普通制动操作。

说明书全文

一种列车网络控制系统超速防护控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及轨道交通技术领域,尤其涉及一种列车网络控制系统超速防护控制方法。

背景技术

[0002] 列车网络控制系统常应用于机车、地、轻轨、动车组等列车中,列车网络控制系统与牵引系统、制动系统等其他各子系统进行通信,实现监控或者控制功能,列车网络控制系统作为列车的“大脑”,统一调配资源,对列车的正常行驶起到非常关键的作用。列车网络控制系统实现很多控制功能,其中超速防护作为一项非常重要的安全控制功能,需要能够确保列车在限定速度内行驶,不会因为速度超出限制而导致发生安全事故。
[0003] 目前列车网络控制系统不参与或仅参与了超速防护的部分功能,并且起到的仅是转发信号的作用,功能单一,没有复杂的控制逻辑,常见的几种超速防护方法有:1、自动驾驶时,由信号系统进行速度控制;2、列车网络控制系统发送固定的限速值给牵引系统,由牵引系统自行控制,当列车速度达到限速值后由牵引系统切除牵引,列车不再主动加速;3、制动系统判断列车超速时施加紧急制动;4、由司机进行主观判断,当列车超速时拍蘑菇按钮,施加紧急制动,紧急停车。
[0004] 以上几种方法都存在不足之处:1、仅当信号系统正常工作时才起作用,如果信号系统故障时该防护方法失效;2、如果列车处于下坡工况,即使切除牵引,但是列车还是会由于惯性一直加速,在此期间没有一个很好的防护方法;3、虽然最终能触发紧急制动停车,保证了安全,但是冲击很大,乘客体验差,并且紧急制动施加后会一直施加,直到列车完全停止,影响列车正常运营秩序;4、司机在主观操作时可能存在误判断,存在安全隐患。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有技术缺陷,提供一种列车网络控制系统超速防护控制方法,该方法由列车网络控制系统作为统一实施主体,对当前实时速度是否超速做出判断,并由网络系统根据实际情况指导牵引系统与制动系统进行逐级降速处理,使用本发明方法能够解决以上方法中存在的不足,能够实现列车在无人工干预下,实现动态、平稳的超速防护控制。
[0006] 有鉴于此,本发明实施例提供了一种列车网络控制系统超速防护控制方法,其特征在于,所述方法包括:
[0007] S1,列车的列车网络控制系统获取当前运行工况状态符,并根据所述当前运行工况状态符获取对应的限速值、临界限速区间值和最大限速区间值计算生成当前限速值、临界限速值和最大限速值;
[0008] S2,所述列车的输入输出模通过速度传感器采集实时列车车速生成实时车速;所述输入输出模块通过司控器采集司机手柄指令生成实时手柄指令;所述输入输出模块通过所述司控器采集司机手柄级位生成实时手柄级位;所述输入输出模块将所述实时车速、所述实时手柄指令和所述实时手柄级位向所述列车网络控制系统发送;
[0009] S3,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述临界限速值,如果所述实时车速小于所述临界限速值则转至S2,如果所述实时车速大于或等于所述临界限速值转至S4;
[0010] S4,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,执行切除牵引超速防护控制;
[0011] S5,所述列车网络控制系统设置所述实时车速为当前所述速度传感器采集的实时列车车速;设置所述实时手柄指令为当前所述司控器采集的司机手柄指令,设置所述实时手柄级位为当前所述司控器采集的司机手柄级位;
[0012] S6,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述临界限速值,如果所述实时车速小于所述临界限速值则转至S2,如果所述实时车速大于或等于所述临界限速值则转至S7;
[0013] S7,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述当前限速值,如果所述实时车速小于所述当前限速值则转至S4,如果所述实时车速大于或等于所述当前限速值则转至S8;
[0014] S8,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,执行主动制动超速防护控制;
[0015] S9,所述列车网络控制系统设置所述实时车速为当前所述速度传感器采集的实时列车车速;
[0016] S10,所述列车网络控制系统判断所述实时车速是否小于所述最大限速值,如果所述实时车速小于所述最大限速值则转至S7,如果所述实时车速大于或等于所述最大限速值则转至S11;
[0017] S11,所述列车执行紧急制动超速防护控制。
[0018] 优选的,所述列车的列车网络控制系统获取当前运行工况状态符,并根据所述当前运行工况状态符获取对应的限速值、临界限速区间值和最大限速区间值计算生成当前限速值、临界限速值和最大限速值,具体包括:
[0019] 所述列车的所述列车网络控制系统获取所述当前运行工况状态符;所述当前运行工况状态符至少包括:正常状态标识符、后退状态标识符和洗车状态标识符;
[0020] 当所述当前运行工况状态符为所述正常状态标识符时,所述列车网络控制系统获取预定的正常限速值、正常临界限速区间值和正常最大限速区间值;设置所述当前限速值为所述正常限速值;设置所述临界限速值为所述正常限速值减去所述正常临界限速区间值的差;设置所述最大限速值为所述正常限速值加上所述正常最大限速区间值的和;
[0021] 当所述当前运行工况状态符为所述后退状态标识符时,所述列车网络控制系统获取预定的后退限速值、后退临界限速区间值和后退最大限速区间值;设置所述当前限速值为所述后退限速值;设置所述临界限速值为所述后退限速值减去所述后退临界限速区间值的差;设置所述最大限速值为所述后退限速值加上所述后退最大限速区间值的和;
[0022] 当所述当前运行工况状态符为所述洗车状态标识符时,所述列车网络控制系统获取预定的洗车限速值、洗车临界限速区间值和洗车最大限速区间值;设置所述当前限速值为所述洗车限速值;设置所述临界限速值为所述洗车限速值减去所述洗车临界限速区间值的差;设置所述最大限速值为所述洗车限速值加上所述洗车最大限速区间值的和。
[0023] 优选的,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,执行切除牵引超速防护控制,具体包括:
[0024] 所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令确认第一实时手柄指令类型;所述第一实时手柄指令类型包括:牵引类型标识符和制动类型标识符;
[0025] 所述列车网络控制系统根据当前所述列车的车速增减趋势确定第一当前行驶状态;所述第一当前行驶状态包括:牵引状态标识符和制动状态标识符;
[0026] 当所述实时车速大于或等于所述临界限速值时,所述列车网络控制系统设置第一状态位为1;当所述实时车速小于所述当前限速值时,所述列车网络控制系统设置第二状态位为1;当所述第一当前行驶状态为所述牵引状态标识符时,所述列车网络控制系统设置第三状态位为1;
[0027] 所述列车网络控制系统对所述第一状态位、所述第二状态位和所述第三状态位做与运算生成切除牵引标志位;
[0028] 所述列车网络控制系统根据所述切除牵引标志位、所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,进行超速防控牵引指令处理生成防控牵引指令和防控牵引级位;
[0029] 所述列车网络控制系统向所述列车的牵引系统发送所述防控牵引指令和所述防控牵引级位;
[0030] 所述牵引系统根据获取的所述防控牵引指令和所述防控牵引级位对所述列车进行超速防控牵引操作。
[0031] 进一步的,所述列车网络控制系统根据当前所述列车的车速增减趋势确定第一当前行驶状态,具体包括:
[0032] 如果当前所述列车的车速增减趋势为持续增速,所述列车网络控制系统设置所述第一当前行驶状态为所述牵引状态标识符;
[0033] 如果当前所述列车的车速增减趋势为持续减速,所述列车网络控制系统设置所述第一当前行驶状态为所述制动状态标识符。
[0034] 进一步的,所述列车网络控制系统根据所述切除牵引标志位、所述实时手柄指令和所述实时手柄级位,进行超速防控牵引指令处理生成防控牵引指令和防控牵引级位,具体包括:
[0035] 当所述切除牵引标志位为1时,所述列车网络控制系统设置所述防控牵引指令为预定的切除牵引指令;
[0036] 当所述切除牵引标志位不为1时,如果所述第一实时手柄指令类型为所述牵引类型标识符,则所述列车网络控制系统设置所述防控牵引指令为所述实时手柄指令,设置所述防控牵引级位为所述实时手柄级位。
[0037] 进一步的,所述牵引系统根据获取的所述防控牵引指令和所述防控牵引级位对所述列车进行超速防控牵引操作,具体包括:
[0038] 当所述防控牵引指令为所述切除牵引指令时,所述牵引系统对所述列车进行切除牵引操作;
[0039] 当所述防控牵引指令不为所述切除牵引指令时,所述牵引系统根据所述防控牵引指令按所述防控牵引级位对所述列车进行牵引操作。
[0040] 优选的,所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,执行主动制动超速防护控制,具体包括:
[0041] 所述列车网络控制系统根据所述实时手柄指令确认第二实时手柄指令类型;所述第二实时手柄指令类型包括:所述牵引类型标识符和所述制动类型标识符;
[0042] 所述列车网络控制系统根据当前所述列车的车速增减趋势确定第二当前行驶状态;所述第二当前行驶状态包括:所述牵引状态标识符和所述制动状态标识符;
[0043] 当所述实时车速大于或等于所述当前限速值时,所述列车网络控制系统设置第四状态位为1;当所述第二当前行驶状态为所述牵引状态标识符时,所述列车网络控制系统设置第五状态位为1;
[0044] 所述列车网络控制系统对所述第四状态位和所述第五状态位做与运算生成请求制动标志位;
[0045] 所述列车网络控制系统根据所述第二实时手柄指令类型、所述请求制动标志位、所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,进行超速防控制动指令处理生成防控制动指令和防控制动级位;
[0046] 所述列车网络控制系统向所述列车的制动系统发送所述防控制动指令和所述防控制动级位;
[0047] 所述制动系统根据获取的所述防控制动指令和所述防控制动级位,对所述列车进行超速防控制动操作。
[0048] 进一步的,所述列车网络控制系统根据所述第二实时手柄指令类型、所述请求制动标志位、所述实时手柄指令、所述实时手柄级位、所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值,进行超速防控制动指令处理生成防控制动指令和防控制动级位,具体包括:
[0049] 当所述第二实时手柄指令类型为所述制动类型标识符时,所述列车网络控制系统设置所述防控制动指令为所述实时手柄指令,设置所述防控制动级位为所述实时手柄级位;
[0050] 当所述第二实时手柄指令类型不为所述制动类型标识符时,如果所述请求制动标志位为1,则所述列车网络控制系统设置所述防控制动指令为预定的强制制动指令,并根据所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值进行制动级位计算生成所述防控制动级位;如果所述请求制动标志位不为1且所述实时车速大于所述最大限速值,则所述列车网络控制系统设置所述防控制动指令为所述强制制动指令,并设置所述防控制动级位为100%。
[0051] 进一步优选的,所述根据所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值进行制动级位计算生成所述防控制动级位,具体包括:
[0052] 所述列车网络控制系统根据所述实时车速、所述当前限速值和所述最大限速值计算所述
[0053] 进一步的,所述制动系统根据获取的所述防控制动指令和所述防控制动级位,对所述列车进行超速防控制动操作,具体包括:
[0054] 当所述防控制动指令为所述强制制动指令时,所述制动系统按所述防控制动级位对所述列车进行强制制动操作;
[0055] 当所述防控制动指令不为所述强制制动指令时,所述制动系统根据所述防控制动指令按所述防控制动级位对所述列车进行普通制动操作。
[0056] 本发明实施例提供的一种列车网络控制系统超速防护控制方法:1、本发明方法设置了临界限速值、当前限速值、最大限速值三个关键参数,给出了判断超速的限速阈值范围,确保在列车网络控制系统控制下列车不会超速;2、本发明方法的限速值可以根据实际工况改变,不论是在洗车模式、后退模式、库内动车等情况下本发明方法均可起到超速防护作用,实现了全工况覆盖;3、本发明方法提出了动态施加制动的方法,制动级位根据超速的多少线性变化,超速越多制动级位越大,超速越小制动级位越小,即能保证超速防护的及时性,也能够保证乘客体验的舒适性;4、本发明方法避免了人为失误的可能,即使超速时手柄任然处在牵引级位,列车网络控制系统也能够自动屏蔽牵引指令,发送切除牵引指令或者施加制动。附图说明
[0057] 图1为本发明实施例一提供的一种列车网络控制系统超速防护控制方法示意图;
[0058] 图2为本发明实施例提供的用于超速判断的车速区间示意图;
[0059] 图3为本发明实施例提供的用于超速防控的列车网络控制系统与相关系统示意图;
[0060] 图4A为本发明实施例提供的切除牵引标志位计算方法示意图;
[0061] 图4B为本发明实施例提供的请求制动标志位计算方法示意图;
[0062] 图5为本发明实施二提供的一种防控制动级位计算方法示意图。

具体实施方式

[0063] 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。
[0064] 实施例一
[0065] 图1为本发明实施例一提供的一种列车网络控制系统超速防护控制方法示意图,如图1所示,本发明实施例方法包括以下步骤:
[0066] S1,列车的列车网络控制系统获取当前运行工况状态符,并根据当前运行工况状态符获取对应的限速值、临界限速区间值和最大限速区间值计算生成当前限速值、临界限速值和最大限速值;
[0067] 具体包括:S11,列车的列车网络控制系统获取当前运行工况状态符;
[0068] 其中,当前运行工况状态符至少包括:正常状态标识符、后退状态标识符和洗车状态标识符;
[0069] S12,在当前运行工况状态符为正常状态标识符时,列车网络控制系统获取预定的正常限速值、正常临界限速区间值和正常最大限速区间值;设置当前限速值为正常限速值;设置临界限速值为正常限速值减去正常临界限速区间值的差;设置最大限速值为正常限速值加上正常最大限速区间值的和;
[0070] 此处,当前限速值=正常限速值;
[0071] 临界限速值=正常限速值-正常临界限速区间值;
[0072] 最大限速值=正常限速值+正常最大限速区间值;
[0073] S13,在当前运行工况状态符为后退状态标识符时,列车网络控制系统获取预定的后退限速值、后退临界限速区间值和后退最大限速区间值;设置当前限速值为后退限速值;设置临界限速值为后退限速值减去后退临界限速区间值的差;设置最大限速值为后退限速值加上后退最大限速区间值的和;
[0074] 此处,当前限速值=后退限速值;
[0075] 临界限速值=后退限速值-后退临界限速区间值;
[0076] 最大限速值=后退限速值+后退最大限速区间值;
[0077] S14,在当前运行工况状态符为洗车状态标识符时,列车网络控制系统获取预定的洗车限速值、洗车临界限速区间值和洗车最大限速区间值;设置当前限速值为洗车限速值;设置临界限速值为洗车限速值减去洗车临界限速区间值的差;设置最大限速值为洗车限速值加上洗车最大限速区间值的和。
[0078] 此处,当前限速值=洗车限速值;
[0079] 临界限速值=洗车限速值-洗车临界限速区间值;
[0080] 最大限速值=洗车限速值+洗车最大限速区间值。
[0081] 此处,步骤S11-14是对步骤S1的详解。本发明方法的基本原则是根据当前限速值、临界限速值和最大限速值形成超速判断区间,如图2为本发明实施例提供的用于超速判断的车速区间示意图所示。本发明方法在不同区段对列车执行不同的超速防护措施:当列车速度处于临界限速值和当前限速值之间,采用切除牵引超速防护控制,切断牵引系统的牵引动力、不再对车辆进行加速;当列车速度处于当前限速值和最大限速值之间,采用主动制动超速防护控制,对车辆进行强行制动减速;当列车速度超过最大限速值时,采用紧急制动超速防护控制,使车辆紧急制动停车。考虑到列车的运行工况实际分为正常状态、后退状态和洗车状态三种,每个工况下的行使速度特征均不一样,那么本发明方法认定在不同工况下的超速判断区间也应有所不同,所以步骤1就是基于不同的运行工况,获取对应的限速值、临界限速区间值和最大限速区间值来计算当前工况下的当前限速值、临界限速值和最大限速值。
[0082] S2,列车的输入输出模块通过速度传感器采集实时列车车速生成实时车速;输入输出模块通过司控器采集司机手柄指令生成实时手柄指令;输入输出模块通过司控器采集司机手柄级位生成实时手柄级位;输入输出模块将实时车速、实时手柄指令和实时手柄级位向列车网络控制系统发送。
[0083] 此处,手柄指令有至少两种类型,制动指令类型和牵引指令类型,所谓制动指令就是用于减速的指令,所谓牵引指令就是用于加速的指令;实时手柄级位为当前指令类型下,司机通过手动设定的动力级位。
[0084] 图3为本发明实施例提供的用于超速防控的列车网络控制系统与相关系统示意图,如图3所示,本发明方法中用于超速防控的核心系统是列车网络控制系统。列车网络控制系统与输入输出模块联动通过速度传感器获取实时车速、通过司控器获取司机手控手柄的实时手柄指令与实时手柄级位,在对采集获取的数据进行逻辑计算后根据实时车速所在超速判断区间的位置输出具体的防控牵引/防控制动指令与级位,并根据计算输出的防控牵引/防控制动指令与级位分别控制牵引系统与制动系统实施具体的牵引/制动操作。本发明方法中,列车的牵引系统、制动系统仅作为列车网络控制系统的任务执行方,主要负责接收列车网络控制系统传来的指令,对列车进行牵引(加速)、切除牵引(停止加速)、制动(速速)等具体的控制。
[0085] S3,列车网络控制系统判断实时车速是否小于临界限速值,如果实时车速小于临界限速值则转至S2,如果实时车速大于或等于临界限速值转至S4。
[0086] 此处,实时车速如果超过临界限速值,列车网络控制系统认为车速有超速险,转入步骤S4进行进一步的超速防控操作;反之,则认为车速在正常范围之内无需启动防控操作,转至步骤S2继续采集实时车速。
[0087] S4,列车网络控制系统根据实时手柄指令和实时手柄级位,执行切除牵引超速防护控制;
[0088] 具体包括:S41,列车网络控制系统根据实时手柄指令确认第一实时手柄指令类型;
[0089] 其中,第一实时手柄指令类型包括:牵引类型标识符和制动类型标识符;
[0090] 此处,如前文所示,手柄指令包括制动指令类型和牵引指令类型,列车网络控制系统根据实时手柄指令的具体情况对第一实时手柄指令类型进行设置;
[0091] S42,列车网络控制系统根据当前列车的车速增减趋势确定第一当前行驶状态;
[0092] 其中,第一当前行驶状态包括:牵引状态标识符和制动状态标识符;
[0093] 具体包括:S421,如果当前列车的车速增减趋势为持续增速,列车网络控制系统设置第一当前行驶状态为牵引状态标识符;
[0094] S422,如果当前列车的车速增减趋势为持续减速,列车网络控制系统设置第一当前行驶状态为制动状态标识符;
[0095] 此处,在步骤S42中,列车网络控制系统是在获取车辆当前的加减速状态;
[0096] S43,当实时车速大于或等于临界限速值时,列车网络控制系统设置第一状态位为1;当实时车速小于当前限速值时,列车网络控制系统设置第二状态位为1;当第一当前行驶状态为牵引状态标识符时,列车网络控制系统设置第三状态位为1;
[0097] S44,列车网络控制系统对第一状态位、第二状态位和第三状态位做与运算生成切除牵引标志位;
[0098] 图4A为本发明实施例提供的切除牵引标志位计算方法示意图,如图4A所示,切除牵引标志位由三个状态进行与计算得到的,这三个状态分别是:第一状态位(取值为1时,表征实时车速大于或等于临界限速值);第二状态位(取值为1时,表征实时车速小于当前限速值);第三状态位(取值为1时,表征第一当前行驶状态为牵引状态标识符);切除牵引标志位计算结果为1时,表征当前车速处于临界限速值与限速值之间,且列车当前处于加速状态;系统在察觉切除牵引标志位为1之后,会认为车辆有超速风险,需要对车辆动力进行切除牵引操作;
[0099] S45,列车网络控制系统根据切除牵引标志位、实时手柄指令和实时手柄级位,进行超速防控牵引指令处理生成防控牵引指令和防控牵引级位;
[0100] 具体包括:S451,当切除牵引标志位为1时,列车网络控制系统设置防控牵引指令为预定的切除牵引指令;
[0101] S452,当切除牵引标志位不为1时,如果第一实时手柄指令类型为牵引类型标识符,则列车网络控制系统设置防控牵引指令为实时手柄指令,设置防控牵引级位为实时手柄级位;
[0102] 此处,在步骤S45中,当切除牵引标志位为1意味着列车有超速的风险,则不论当前司机手柄的实际操控手柄指令是牵引还是制动,列车网络控制系统都会对当前列车的牵引流程进行强制介入:切断牵引系统的牵引动力、目的是不再对车辆进行主动加速;当切除牵引标志位不为1列车网络控制系统不对牵引流程进行强制介入,此时如果司机手柄指令为牵引指令则向牵引系统传送的牵引指令和级位仍旧应是从司机手柄处采集的实时手柄指令和实时手柄级位;
[0103] S46,列车网络控制系统向列车的牵引系统发送防控牵引指令和防控牵引级位;
[0104] 此处,如果防控牵引指令具体为切除牵引指令时,防控牵引级位参数没有意义;
[0105] S47,牵引系统根据获取的防控牵引指令和防控牵引级位对列车进行超速防控牵引操作;
[0106] 具体包括:S471,当防控牵引指令为切除牵引指令时,牵引系统对列车进行切除牵引操作;
[0107] S472,当防控牵引指令不为切除牵引指令时,牵引系统根据防控牵引指令按防控牵引级位对列车进行牵引操作。
[0108] 此处,在步骤S47中,牵引系统获根据防控牵引指令的具体情况进行实际牵引操作:如果防控牵引指令为切除牵引指令,牵引系统对列车进行切除牵引操作,不再对车辆进行加速;如果防控牵引指令为其他牵引指令,则按接收到的牵引级位对列车正常执行对应的牵引操作。
[0109] S5,列车网络控制系统设置实时车速为当前速度传感器采集的实时列车车速;设置实时手柄指令为当前司控器采集的司机手柄指令,设置实时手柄级位为当前司控器采集的司机手柄级位。
[0110] 此处,虽然在步骤S2已经完成实施车速和手柄指令与级位的采集,但是在步骤S4的防控操作之后,列车网络控制系统需要获取即时的车速等信息对步骤S4的防控效果进行进一步判断,所以步骤S5处需要采集更新的信息对实时速度、实时手柄指令和实时手柄级位状态进行更新重置。
[0111] S6,列车网络控制系统判断实时车速是否小于临界限速值,如果实时车速小于临界限速值则转至S2,如果实时车速大于或等于临界限速值则转至S7。
[0112] 此处,在步骤S6中,列车网络控制系统对最新的实时车速进行判断,如果通过步骤S4的切除牵引超速防护控制没有对车速降速起到明显效果则实时车速可能会持续加速超过临界限速值,本发明方法在车速持续超过临界限速值时,将转入步骤S7进行进一步的超速判断。
[0113] S7,列车网络控制系统判断实时车速是否小于当前限速值,如果实时车速小于当前限速值则转至S4,如果实时车速大于或等于当前限速值则转至S8。
[0114] 此处,在步骤S7中,列车网络控制系统对最新的实时车速进行判断,如果实时车速没有超过当前限速值则说明列车虽然已经超速但车速增长已经减缓,为保证车辆行驶的稳定性和乘客体验,本发明方法不做进一步的制动刹车降速而是转至步骤S4持续对牵引系统进行切除动力操作达到平稳降速的目的;如果实时车速已经超过当前限速值则说明列车超速且车速未见减缓趋势,那么后续需要进一步进行主动制动刹车增快减速过程。
[0115] S8,列车网络控制系统根据实时手柄指令、实时手柄级位、实时车速、当前限速值和最大限速值,执行主动制动超速防护控制;
[0116] 具体包括:S81,列车网络控制系统根据实时手柄指令确认第二实时手柄指令类型;
[0117] 其中,第二实时手柄指令类型包括:牵引类型标识符和制动类型标识符;
[0118] S82,列车网络控制系统根据当前列车的车速增减趋势确定第二当前行驶状态;
[0119] 其中,第二当前行驶状态包括:牵引状态标识符和制动状态标识符;
[0120] S83,当实时车速大于或等于当前限速值时,列车网络控制系统设置第四状态位为1;当第二当前行驶状态为牵引状态标识符时,列车网络控制系统设置第五状态位为1;
[0121] S84,列车网络控制系统对第四状态位和第五状态位做与运算生成请求制动标志位;
[0122] 图4B为本发明实施例提供的请求制动标志位计算方法示意图,如图4B所示,请求制动标志位由两个状态进行与计算得到的,这两个状态分别是:第四状态位(取值为1时,表征实时车速大于或等于当前限速值);第五状态位(取值为1时,表征第二当前行驶状态为牵引状态标识符);请求制动标志位计算结果为1时,表征当前车速已超速且列车当前处于加速状态;系统在察觉请求制动标志位为1之后,会认为车辆已经出现超速,需要对车辆动力进行主动制动降速操作;
[0123] S85,列车网络控制系统根据第二实时手柄指令类型、请求制动标志位、实时手柄指令、实时手柄级位、实时车速、当前限速值和最大限速值,进行超速防控制动指令处理生成防控制动指令和防控制动级位;
[0124] 具体包括:S851,当第二实时手柄指令类型为制动类型标识符时,列车网络控制系统设置防控制动指令为实时手柄指令,设置防控制动级位为实时手柄级位;
[0125] S852,当第二实时手柄指令类型不为制动类型标识符时,如果请求制动标志位为1,则列车网络控制系统设置防控制动指令为预定的强制制动指令,并根据实时车速、当前限速值和最大限速值进行制动级位计算生成防控制动级位;如果请求制动标志位不为1且实时车速大于最大限速值,则列车网络控制系统设置防控制动指令为强制制动指令,并设置防控制动级位为100%;
[0126] 此处,在步骤S85中,如果当前司机手柄的实际操控手柄指令就是制动指令,则列车网络控制系统不对列车的制动处理过程进行介入,制动系统按照司机手控手柄的制动指令与级位进行制动操作;如果当前司机手柄的实际操控手柄指令是牵引指令,又发现请求制动标志位为1表征列车已经超速,则列车网络控制系统将对牵引制动处理过程进行介入:不再执行牵引操作而是强制执行制动操作;
[0127] 在列车网络控制系统强制制动时,需要确认制动级位,有关制动级位的计算方式:
[0128] 1)请求制动标志位=1时,列车网络控制系统认为车速超速,则根据超速比例定制制动级 位 ,超 速越多级 位越大 ,希望获 得的 制动强 度越大 ;这里 ,[0129] 2)请求制动标志位≠1且实时车速大于最大限速值时,列车网络控制系统认为车速不仅超速而且有过速危险,此时强制将防控制动级位设置为最大级100%;
[0130] S86,列车网络控制系统向列车的制动系统发送防控制动指令和防控制动级位;
[0131] S87,制动系统根据获取的防控制动指令和防控制动级位,对列车进行超速防控制动操作;
[0132] 具体包括:S871,当防控制动指令为强制制动指令时,制动系统按防控制动级位对列车进行强制制动操作;
[0133] S872,当防控制动指令不为强制制动指令时,制动系统根据防控制动指令按防控制动级位对列车进行普通制动操作。
[0134] 此处,步骤S87中,制动系统获根据防控牵引指令的具体情况进行实际制动操作:如果防控牵引指令为强制制动指令,制动系统按接收到的制动级位对列车进行强制制动操作;如果防控牵引指令为其他制动指令,则按接收到的制动级位对列车正常执行对应的制动操作。
[0135] S9,列车网络控制系统设置实时车速为当前速度传感器采集的实时列车车速。
[0136] 此处,列车网络控制系统需要获取即时的车速等信息对步骤S8的防控效果进行进一步检测和判断,所以步骤S9处需要采集最新的实时速度。
[0137] S10,列车网络控制系统判断实时车速是否小于最大限速值,如果实时车速小于最大限速值则转至S7,如果实时车速大于或等于最大限速值则转至S11。
[0138] 此处,如果实时车速小于最大限速值则说明实时车速已经受到控制开始下降,进一步通过步骤S7对实时车速做进一步判断:如果车速降至当前限速值以下则回归至步骤S4、5通过持续去除牵引方式达到平稳降速目的,如果车速在当前限速值与最大限速值之间则还需执行步骤S8、9进行强制制动减速达到安全行驶目的;反之,如果实时车速大于或等于最大限速值则说明实时车速没受到控制出现明显下降趋势,此时列车仍旧处于超速状态,进一步的列车网络控制系统就会进入步骤S11,在步骤S11列车会主动进行更强制的紧急制动超速防护控制。
[0139] S11,列车执行紧急制动超速防护控制。
[0140] 此处,一般列车在执行紧急制动超速防护控制时,都是采用紧急制动停车操作。
[0141] 综上所述,本发明实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:1)设置了临界限速值、当前限速值、最大限速值三个关键参数,实现了两个对超速的分段防控方法,确保在网络系统控制下列车不会超速;2)限速值可以根据实际工况变化,或者根据软件改变,能够实现全工况覆盖,不论是在洗车模式、后退模式、库内动车等情况下本发明方法均可起到超速防护作用;3)提出了动态施加制动的方法,制动级位根据超速的多少线性变化,超速越多制动级位越大,超速越小制动级位越小,即能保证超速防护的及时性,也能够保证乘客体验的舒适性;4)避免了人为失误的可能,即使超速时手柄任然处在牵引级位,也能够自动屏蔽牵引指令,发送切除牵引指令或者施加制动。
[0142] 实施例二
[0143] 图5为本发明实施二提供的一种防控制动级位计算方法示意图,如图5所示,本发明实施例对本发明方法的防控制动级位计算方法进行进一步的补充说明,包括以下步骤:
[0144] S101,列车网络控制系统获取切除牵引标志位、请求制动标志位、实时车速、当前手柄指令和当前手柄级位,并初始化防控制动级位为空。
[0145] S102,列车网络控制系统判断实时车速是否大于最大限速值,如果实时车速大于最大限速值转至S103,如果实时车速小于或等于最大限速值转至S104。
[0146] 此处,实时车速大于最大限速值,意味着列车不仅进入超车状态而且车速已经超过最大限值,此时,从行车安全度考虑,列车网络控制系统要对列车实施最大制动级位的强制制动操作。
[0147] S103,列车网络控制系统设置防控制动级位为100%,转至S110。
[0148] 此处,列车网络控制系统设置防控制动级位为制动级位最大值。
[0149] S104,列车网络控制系统判断请求制动标志位是否为1,如果请求制动标志位为1转至S105,如果请求制动标志位不为1转至S106。
[0150] 此处,实时车速小于或等于最大限速值,如果请求制动标志位为1表明列车网络控制系统会对列车进行强制制动,但本阶段车速虽然超速却未出现过速危险,所以从兼顾行车稳定性与用户体验等多角度考虑,列车网络控制系统当前根据列车超速比例设置制动级位:超速越多级位越大,反之越小。如此,在车辆制动时不是采取固化的降速制动级位,使得车辆行驶更加稳定,乘客体验更加舒适。
[0151] S105,列车网络控制系统设置防控制动级位为转至S110。
[0152] 此处, 由公式可见,实时车速越大级位越大。
[0153] S106,列车网络控制系统判断切除牵引标志位是否为1,如果切除牵引标志位为1转至S107,如果切除牵引标志位不为1转至S108。
[0154] 此处,切除牵引标志位为1时,列车网络控制系统正在执行切除牵引操作,此时一般车速属于接近限速值的有风险但实际未超速状态,从提高用户体验的角度来说,该阶段一般不做强制制动只做动力切断,列车进入惰行状态,通过无动力滑行自行降速。所以,此时,降速制动级位被设置为0。
[0155] S107,列车网络控制系统设置防控制动级位为0,转至S110。
[0156] 此处,列车网络控制系统设置防控制动级位为制动级位最小值。
[0157] S108,列车网络控制系统判断当前手柄指令是否为牵引指令,如果当前手柄指令为牵引指令转至S109,如果当前手柄指令不为牵引指令转至S110。
[0158] 此处,如果当前手柄指令不是制动指令而是牵引指令,实施例二的防控制动级位计算方法认为此时输出的就不是防控制动级位,而是防控牵引级位了,此处的级位与实际从司机手柄处采集的当前手柄级位一致。
[0159] S109,列车网络控制系统设置防控制动级位为当前手柄级位,转至S110。
[0160] 此处,实施例二的防控制动级位计算方法输出的防控制动级位实际是防控牵引级位,其值等于当前手柄级位。
[0161] S110,列车网络控制系统将生成的防控制动级位向上位处理流程反馈。
[0162] 此处,通过实施例二的防控制动级位计算方法输出的防控制动级位将会被本发明方法中的制动执行环节所引用,制动系统将按实施例二输出的防控制动级位进行制动操作。
[0163] 综上所述,本发明实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:提出了动态施加制动的方法,制动级位根据超速的多少线性变化,超速越多制动级位越大,超速越小制动级位越小,即能保证超速防护的及时性,也能够保证乘客体验的舒适性。
[0164] 本发明实施例提供的一种列车网络控制系统超速防护控制方法:1、使网络系统参与超速防护的控制,弥补了此前列车网络控制系统不参与超速防护控制的空白;2、列车网络控制系统和列车其他各系统均有接口并且能同步获取、发送数据,使得本方法在控制的实时性、各系统的同步性等方面都优于现有的超速防护方法;3、本发明方法能够有效的减少现有超速防护方法带来的制动冲击力,明显提升乘客体验,具有一定的社会效益;4、本发明方法能够在超速后自动施加常用制动,有效的减少了司机主观失误带来的安全隐患,提高列车运营期间的安全性。本发明方法可覆盖列车运行的全工况,各参数均可根据实际项目调试配置,具有较强灵活性,具有广泛的应用价值。
[0165] 由上述可知,本发明方法以列车网络控制系统为核心,使网络系统参与信号的采集以及逻辑计算,最终输出指令控制牵引、制动系统来实现超速防护。即能够安全、平稳的实现超速防护功能,也能够解决现有超速方法存在的不足。
[0166] 专业人员应该还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0167] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0168] 以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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