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CN109795518B - 一种轨道列车制动控制系统及列车 - Google Patents

一种轨道列车制动控制系统及列车 Download PDF

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CN109795518B CN201711147614.2A CN201711147614A CN109795518B CN 109795518 B CN109795518 B CN 109795518B CN 201711147614 A CN201711147614 A CN 201711147614A CN 109795518 B CN109795518 B CN 109795518B
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Abstract

本发明实施例中提供了一种轨道列车制动控制系统，涉及轨道交通领域。所述系统包括：单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元，所述轨道列车的每个车厢均设置有单车制动控制单元，并在轨道列车的两端的车厢中设置有整车制动单元和通信控制单元，所述牵引控制单元设置在所述多个车厢的动力车中，所述单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元通过网关实现通信。本发明还提出了一种包括上述所述系统的列车。本发明在每个车厢上都设置了单车制动控制单元用于施加空气制动力，并在每个动力车上设置了牵引控制单元，用于施加电制动力，并由整车制动控制单元进行集中管控，可以实现列车的灵活编组。

Description

一种轨道列车制动控制系统及列车
技术领域
本申请涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轨道列车制动控制系统及列车。
背景技术
目前，传统的大铁路客车通过列车管的压力变化进行制动控制信号的传输，通过贯穿整列的列车管可以进行灵活编组。高铁都是固定编组的形式，分为8 编组和16编组两种，无法灵活编组。
随着客运多样化的发展，为适应多样化的客流和检修趋势，高铁的发展也逐步向灵活编组方向发展。但是在实现灵活编组的同时，对于制动控制的要求随之而来，例如，现有的固定编组方式已经确定了制动设备的组成结构与制动力的控制方法，制动力控制过程也是按照固定的列车编组形式计算与分配的。当数量发生变化后，系统无法正常工作，也就无法实现灵活编组。另外，对于传统的大铁路客车，其制动方式主要是通过贯穿整列客车的列车管，再通过三通阀，列车管减压施加制动，升压缓解制动的方式实现制动的。其也仅仅通过列车管传递空气制动指令，无法进行更高级的制动力控制。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种轨道列车制动控制系统。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
所述轨道列车包括多个车厢，所述多个车厢包括动力车和非动力车，所述系统包括：单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元，所述轨道列车的每个车厢均设置有单车制动控制单元，并在轨道列车的两端的车厢中设置有整车制动单元和通信控制单元，所述牵引控制单元设置在所述多个车厢的动力车中，所述单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元通过网关实现通信；
所述整车制动控制单元，用于根据单车制动控制单元以及牵引控制单元发送的制动信息计算需要施加的空气制动力和电制动力；
所述单车制动控制单元，用于根据整车制动控制单元发送的需要施加的空气制动力对列车进行空气制动；
所述牵引控制单元，用于根据整车制动控制单元发送的需要施加的电制动力对列车进行电制动；
所述通信控制单元，用于接收司机控制器发送的制动指令，并将所述制动指令发送至所述制动指令所执行系统。
优选地，所述每个车厢内部设置有多功能列车总线，所述单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元均连接所述多功能列车总线，所述多功能列车总线连接网关，所述多个车厢之间的网关通过铰接式列车总线连接。
优选地，所述整车制动单元包括主单元和辅单元，所述主单元为司机所在一端车厢中的整车制动单元，辅单元为另一端车厢中的整车制动单元，所述主单元与辅单元之间通过网关连接，当所述主单元发生故障时，所述辅单元升级为主单元。
优选地，所述整车制动单元具体还用于：
接收通信控制单元发送的司机控制器发出的制动指令，所述制动指令至少包括制动级位；
接收每个单车制动控制单元发送的每个车厢的车重信息，根据每个车厢的车重信息计算列车总重量进行锁存，并在每次列车启动时更新所述列车总重量；
接收并统计每个单车制动单元发送的车速信息，将统计结果发送至通信控制单元；
接收通信控制单元根据统计结果计算获得的列车实际速度；
根据所述制动级位和所述列车实际速度获得列车当前制动加速度，并根据所述列车总重量和所述列车当前制动加速度获得列车的总制动力；
接收每个动力车上设置的单车制动控制单元发送的单车最大可用电制动力，并根据所述单车最大可用电制动力计算列车总最大可用电制动力；
根据所述列车的总制动力和列车总最大可用电制动力计算每个动力车上设置的牵引控制单元需要请求的电制动力，并通过单车制动控制单元发送至牵引控制单元，同时接收单车制动控制单元发送的牵引控制单元实际施加的电制动力；
接收每个单车制动控制单元发送的单车最大可用空气制动力，并根据所述单车最大可用空气制动力计算列车总最大空气制动力；
根据牵引控制单元发送的实际施加的电制动力判断当前列车是否需要补充空气制动力，是，则计算每个单车制动控制单元需要请求的空气制动力并发送至对应的单车制动控制单元。
优选地，所述单车制动控制单元具体还用于：
预先存储对应车厢的车厢信息并发送至整车制动控制单元和通信控制单元，所述车厢信息至少包括单车制动控制单元所对应车厢是否为动力车；
设置在动力车上的单车制动控制单元接收相同车厢上设置的牵引控制单元发送的单车最大可用电制动力以及实际施加的电制动力，同时接收整车制动控制单元发送的需要请求的电制动力；
计算每个车厢在当前工况下的单车最大可用空气制动力，并发送至整车制动控制单元；
接收整车制动控制单元发送的需要请求的空气制动力并进行施加，将实际施加的空气制动力发送给整车制动控制单元；
在列车启动前计算并锁存每个车厢的车重信息，并将所述每个车厢的车重信息发送至整车制动控制单元和牵引控制单元；
检测每个车厢的车速信息，并将所述车速信息发送至整车制动控制单元以及通信控制单元。
优选地，所述单车制动控制单元具体还用于：检测车厢与转向架之间的空气弹簧的压力，并将所述压力换算获得每个车厢的车重信息。
优选地，所述单车制动控制单元具体还用于：
接收通信控制单元发送的司机控制器的制动指令，所述制动指令至少包括常用制动和紧急制动；
当所述制动指令为常用制动时，接收整车制动控制单元发送的需要请求的空气制动力并进行施加，将实际施加的空气制动力发送给整车制动控制单元；
当所述制动指令为紧急制动时，通过列车紧急制动安全回路施加紧急制动。
优选地，所述单车制动控制单元具体还用于：
当单车制动控制单元所对应的车厢为动力车且接收到通信控制单元发送的司机控制器发出的滑行制动指令时，切除相同车厢上设置的牵引控制单元。
优选地，所述单车制动控制单元具体还用于：对所对应的车厢进行故障诊断。
优选地，所述牵引控制单元具体还用于：
接收并锁存相同车厢上单车制动控制单元发送的车重信息，并在每次列车启动时更新所述车重信息；
计算每个车厢当前工况下的单车最大可用电制动力，并发送至单车制动控制单元；
接收相同车厢上单车制动控制单元发送的整车制动控制单元计算获得的需要请求的电制动力，根据所述需要请求的电制动力施加电制动力，并将实际施加的电制动力发送给单车制动控制单元；
检测每个车厢的车速信息，并将所述车速信息发送至单车制动控制单元以及通信控制单元。
优选地，所述牵引控制单元具体还用于：
接收相同车厢上设置的单车制动单元发送的滑行制动指令，并在接收所述滑行制动指令后进行防滑保护操作。
优选地，所述牵引控制单元具体还用于：
接收相同车厢上设置的单车制动控制单元发送的电制动力切除信号，并在接收到所述电制动力切除信号后切除电制动力，同时将已切除电制动力的信号反馈至单车制动控制单元，此时，牵引控制单元实际施加的电制动力为零。
优选地，所述通信控制单元具体还用于：
监控司机控制器的手柄状态，获得第一制动指令；
接收列车内部除司机控制器之外其他制动系统发送的第二制动指令；
根据预设规则在第一制动指令和第二制动指令中选取当前需要执行的制动指令并将所述制动指令发送至对应设备。
优选地，所述通信控制单元具体还用于：接收整车制动控制单元、单车制动控制单元和牵引控制单元发送的速度信息，并根据所述速度信息计算列车当前实际速度。
本发明还提供了一种列车，所述列车上设置有如上所述的轨道列车制动控制系统。
本发明的有益效果如下：
本发明所述的控制系统通过车重、车速等信息获取需要施加的制动力，并分别控制电制动力和空气制动力进行施加，在每个车厢上都设置了单车制动控制单元用于施加空气制动力，并在每个动力车上设置了牵引控制单元，用于施加电制动力，并由整车制动控制单元进行集中管控，可以根据不同需求的客流和检修方式实现列车的灵活编组。
附图说明
图1为本实施例所述的轨道列车制动控制系统的原理示意图；
图2为本实施例所述的轨道列车制动控制系统安装位置及网络拓扑示意图；
图3为本实施例所述的轨道列车制动控制系统的信息交互示意图；
图4为本实施例所述的轨道列车制动控制系统在列车正常运行时的信息交互示意图；
图5为本实施例所述的轨道列车制动控制系统在列车常用制动时的信息交互示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例提出了一种轨道列车制动控制系统，该系统布置在轨道列车上。所述轨道列车为常规的列车形式，包括多个车厢，并且车厢分为动力车和非动力车。
如图1所示，所述系统包括单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元，所述轨道列车的每个车厢均设置有单车制动控制单元，并在轨道列车的两端的车厢中设置有整车制动单元和通信控制单元，所述牵引控制单元设置在所述多个车厢的动力车中，所述单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元通过网关实现通信。
具体的：
所述整车制动控制单元(TBCU:Train Brake Control Unit)设置在首尾车厢中，负责控制整列车的制动力管理，用于根据单车制动控制单元以及牵引控制单元发送的制动信息计算需要施加的空气制动力和电制动力；
所述单车制动控制单元(VBCU:Vehicle Brake Control Unit)设置在每个车厢中，负责控制单车制动力计算，并根据TBCU发送的需要施加的空气制动力对列车进行空气制动；
所述牵引控制单元(TCU:Traction Control Unit)设置在动力车上，负责牵引控制，并根据TBCU发送的需要施加的电制动力对列车进行电制动；
所述通信控制单元(CCU:Central Control Unit)设置在首尾车厢中，连接司机控制器，用于接收司机控制器发送的制动指令，并将所述制动指令发送至所述制动指令所执行系统。
如图2所示，本实施例所述的轨道列车的网络采用列车通信网络(TCN: TrainCommunication Network)结构，每个车厢内部均为多功能车辆总线(MVB: MultifunctionVehicle Bus)网络，所有车厢内部的网络设备通过MVB协议传输控制信息。车厢之间的网络为铰接式列车总线(WTB:Wired Train Bus)网络，通过车厢中设置的网关将WTB数据和MVU数据进行转发。司机控制器发送的制动指令通过CCU发送到网关中。
本实施例所述的制动控制系统采用两级控制结构，TBCU和VBCU共同组成总制动控制单元(BCU:Brake Control Unit)。其中，TBCU负责整列车的制动管理，VBCU则负责对本车的制动进行施加。首尾车厢为TBCU和VBCU两层结构，进行整列制动力管理和本车制动控制，其余车只有VBCU，只负责本车的制动控制，如图3所示，首尾车厢的两个TBCU相互冗余，互为备份，当列车上电后，司机所在车的TBCU为主TBCU，另一侧的TBCU为辅TBCU，两个TBCU相互进行生命信号的通讯，当主TBCU故障后，辅TBCU主动切换为主TBCU进行整列的制动控制。
以上为本实施例所述系统的网络通信方式，下面对本实施例中所述的各单元进行详细的说明。
整车制动控制单元(TBCU:Train Brake Control Unit)
接收通信控制单元发送的司机控制器发出的制动指令，所述制动指令至少包括制动级位；
接收每个单车制动控制单元发送的每个车厢的车重信息M1，根据每个车厢的车重信息计算列车总重量进行锁存，并在每次列车启动时更新所述列车总重量M2；
接收并统计每个单车制动单元发送的车速信息，将统计结果发送至通信控制单元；
接收通信控制单元根据统计结果计算获得的列车实际速度；
根据所述制动级位和所述列车实际速度获得列车当前制动加速度a，并根据所述列车总重量M2和所述列车当前制动加速度a获得列车的总制动力 F＝M2*a；
接收每个动力车上设置的单车制动控制单元发送的单车最大可用电制动力，并根据所述单车最大可用电制动力计算列车总最大可用电制动力FEDMAX；
根据所述列车的总制动力F和列车总最大可用电制动力FEDMAX计算每个动力车上设置的牵引控制单元需要请求的电制动力，并通过单车制动控制单元发送至牵引控制单元，同时接收单车制动控制单元发送的牵引控制单元实际施加的电制动力；
接收每个单车制动控制单元发送的单车最大可用空气制动力，并根据所述单车最大可用空气制动力计算列车总最大空气制动力FEPMAX；
根据牵引控制单元发送的实际施加的电制动力判断当前列车是否需要补充空气制动力，是，则计算每个单车制动控制单元需要请求的空气制动力并发送至对应的单车制动控制单元。
单车制动控制单元(VBCU:Vehicle Brake Control Unit)
预先存储对应车厢的车厢信息并发送至整车制动控制单元和通信控制单元，所述车厢信息至少包括单车制动控制单元所对应车厢是否为动力车；
设置在动力车上的单车制动控制单元接收相同车厢上设置的牵引控制单元发送的单车最大可用电制动力以及实际施加的电制动力，同时接收整车制动控制单元发送的需要请求的电制动力；
计算每个车厢在当前工况下的单车最大可用空气制动力，并发送至整车制动控制单元；
接收整车制动控制单元发送的需要请求的空气制动力并进行施加，将实际施加的空气制动力发送给整车制动控制单元；
在列车启动前检测车厢与转向架之间的空气弹簧的压力，并将所述压力换算获得每个车厢的车重信息M1，并将所述每个车厢的车重信息M1发送至整车制动控制单元和牵引控制单元；
检测每个车厢的车速信息，并将所述车速信息发送至整车制动控制单元以及通信控制单元；
接收通信控制单元发送的司机控制器的制动指令，所述制动指令至少包括常用制动和紧急制动；当所述制动指令为常用制动时，接收整车制动控制单元发送的需要请求的空气制动力并进行施加，将实际施加的空气制动力发送给整车制动控制单元；当所述制动指令为紧急制动时，通过列车紧急制动安全回路施加紧急制动；
当单车制动控制单元所对应的车厢为动力车且接收到通信控制单元发送的司机控制器发出的滑行制动指令时，切除相同车厢上设置的牵引控制单元；
对所对应的车厢进行故障诊断。
牵引控制单元(TCU:Traction Control Unit)
接收并锁存相同车厢上单车制动控制单元发送的车重信息，并在每次列车启动时更新所述车重信息；
计算每个车厢当前工况下的单车最大可用电制动力，并发送至单车制动控制单元；
接收相同车厢上单车制动控制单元发送的整车制动控制单元计算获得的需要请求的电制动力，根据所述需要请求的电制动力施加电制动力，并将实际施加的电制动力发送给单车制动控制单元；
检测每个车厢的车速信息，并将所述车速信息发送至单车制动控制单元以及通信控制单元；
接收相同车厢上设置的单车制动单元发送的滑行制动指令，并在接收所述滑行制动指令后进行防滑保护操作；
接收相同车厢上设置的单车制动控制单元发送的电制动力切除信号，并在接收到所述电制动力切除信号后切除电制动力，同时将已切除电制动力的信号反馈至单车制动控制单元，此时，牵引控制单元实际施加的电制动力为零。
通信控制单元(CCU:Central Control Unit)
监控司机控制器的手柄状态，获得第一制动指令；
接收列车内部除司机控制器之外其他制动系统(能够发送制动指令的系统，例如ATP系统等)发送的第二制动指令；
根据预设规则在第一制动指令和第二制动指令中选取当前需要执行的制动指令并将所述制动指令发送至对应设备；例如选择执行制动力最大的制动指令或按照特定的制动指令命令源顺序施加制动，如司机控制器和ATP都有制动指令时，优先施加ATP的制动指令；
接收整车制动控制单元、单车制动控制单元和牵引控制单元发送的速度信息，并根据所述速度信息计算列车当前实际速度。
具体的，对于灵活编组列车，制动系统在制动力控制过程中需要明确获取以下列车参数：
1、列车的总编组数；
2、每辆车的编组中的位置，用于与其他车辆区分自己；
3、每辆车是否为动力车；
4、考虑转动惯量后的车重。
每个车厢的网关都通过软件记录有列车及车厢号，如采用四位数的编码 0408，前两位代表的是列车号，后两位代表车辆号。当列车灵活编组后，通过网关发送信息，在司机室车厢的人机交互界面(HMI)上可以检查列车的编组信息。同时CCU也会获取列车编组信息。
TBCU获取列车的编组信息，并核对VBCU的数量和信息，如有不一致的情况进行故障提示；如果一直则在此数量上进行制动控制。
在VBCU软件中汇集了所有VBCU编号对应的列车信息：空簧与车重特性以及是否为动力车等。通过VBCU的输入板卡输入四路BCU_Ident信号，BCU 检测四路信号的0/1状态确定BCU编号，如0001代表1号BCU，1011代表11 号BCU。BCU通过确认自己的编号，然后通过BCU软件内提前汇集的各编号 BCU的信息，确认本BCU的空簧与车重特性以及是否为动力车。
当列车每次上电工作时，TBCU会检查列车的编组信息，如发现编组信息错误或不一致，TBCU报出故障信息。
如图4所示为列车正常运行过程中，本实施例所述系统中各单元的信息交互示意图，VBCU根据空簧压力确定所对应车厢重量，然后将车厢重量发送至 TBCU和TCU，TBCU计算列车总重量。VBCU将轮速信息发送给TBCU，TCU 将电机转速发送至CCU。CCU根据综合判断，确定列车车速发送至TBCU和 TCU。VBCU根据速度和车重确定最大可用空气制动力，TCU根据速度和车重确定最大可用电制动力。
如图5所示为列车处于常用制动时，本实施例所述系统中各单元的信息交互示意图。首先，CCU接收司机控制器发出的进行常用制动的制动指令，并将常用制动的制动指令发送至TBCU；TCU经VBCU向TBCU发送最大可用电制动力；VBCU同时向TBCU发送最大可用空气制动力；TBCU通过制动指令以及车速确定制动加速度，并根据列车总重量确定总的制动力，并按照预设的制动力分配策略计算出各VBCU和相应的TCU的请求的制动力，包括请求的空气制动力以及电制动力；如果当前车厢为动力车，那么TBCU向VBCU请求施加电制动力，VBCU向本车TCU转发此请求电制动力；同时TBCU向VBCU 请求空气制动力；动力车上设置的TCU接收到请求电制动力，通过牵引电机输出电制动力，并将实际施加的电制动力经相同车厢上设置的VBCU反馈至 TBCU；VBCU接收到请求空气制动力，通过基础制动装置施加空气制动力，并将施加的空气制动力发送给TBCU。
其中，TBCU中预设的制动力分配策略包括电制动优先分配模式、平均分配模式以及除雪模式。
所述电制动优先分配模式：优先分配电制动力，电制动力不足的部分由空气制动补充，且优先补充拖车的空气制动；
所述平均分配模式：所有车厢平均分配总制动力，对于动力车需要施加的制动力，优先使用动力车上的电制动力；
所述除雪模式：所有空气制动施加一个小的制动缸压力数值，例如50kPa，使基础制动装置产生轻微的制动力，产生热量，进行除雪。在高速时(如100km/h 以上)除雪制动间歇循环施加，如循环周期为施加30s，缓解30s重复进行。在低速时(如100km/h以下)一直施加。
在此过程中，动力车的最大可用空气制动力计算过程如下：
VBCU根据速度和车重确定动力车最大可用总制动力ftmax；
TCU向VBCU发送最大可用电制动力fedmax和发挥的电制动力fed；
当最大可用电制动力fedmax有效，而发挥的电制动力fed无效时，最大可用空气制动力fepmax＝最大可用总制动力ftmax-最大可用电制动力fedmax；
当最大可用电制动力fedmax有效，而发挥的电制动力fed也有效时，最大可用空气制动力fepmax＝最大可用总制动力ftmax-发挥的电制动力fed。
其中，有效是指有发送数值，且数据有效位为1；无效是指没有发送数值，且数据有效位为0。
对应的，本实施例还提出了一种包括上述所述轨道列车制动控制系统的列车，在列车的每个车厢中均设置有VBCU，在动力车的车厢中还设置有TBCU，并且在列车的首尾车厢中设置有TBCU和CCU，通过车重、车速等信息获取需要施加的制动力，并分别控制电制动力和空气制动力进行施加，在每个车厢上都设置了单车制动控制单元用于施加空气制动力，并在每个动力车上设置了牵引控制单元，用于施加电制动力，并由整车制动控制单元进行集中管控，可以根据不同需求的客流和检修方式实现列车的灵活编组。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种轨道列车制动控制系统，所述轨道列车包括多个车厢，所述多个车厢包括动力车和非动力车，其特征在于，所述系统包括：单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元，所述轨道列车的每个车厢均设置有单车制动控制单元，并在轨道列车的两端的车厢中设置有整车制动单元和通信控制单元，所述牵引控制单元设置在所述多个车厢的动力车中，所述单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元通过网关实现通信；
每个车厢的网关记录有编组信息，所述编组信息包括列车号及车厢号；当列车灵活编组后，通过网关发送编组信息；
所述整车制动控制单元，用于列车灵活编组后获取列车的编组信息，并核对列车的编组信息以及所述单车制动控制单元的数量和信息，一致则在此数量上进行制动控制，如有不一致的情况进行故障提示；制动控制具体包括根据单车制动控制单元以及牵引控制单元发送的制动信息计算需要施加的空气制动力和电制动力； 所述整车制动控制单元，用于当列车每次上电工作时，检查列车的编组信息，如发现编组信息错误或不一致，报出故障信息；
所述单车制动控制单元，用于根据整车制动控制单元发送的需要施加的空气制动力对列车进行空气制动；
所述牵引控制单元，用于根据整车制动控制单元发送的需要施加的电制动力对列车进行电制动；
所述通信控制单元，用于接收司机控制器发送的制动指令，并将所述制动指令发送至所述制动指令所执行系统；
整车制动控制单元，具体用于通过制动指令以及车速确定制动加速度，并根据列车总重量确定总的制动力，并按照预设的平均分配模式计算出各单车制动控制单元和相应的牵引控制单元的请求的制动力，包括请求的空气制动力以及电制动力；
其中，所述平均分配模式：所有车厢平均分配总制动力，对于动力车需要施加的制动力，优先使用动力车上的电制动力。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每个车厢内部设置有多功能列车总线，所述单车制动控制单元、整车制动控制单元、牵引控制单元和通信控制单元均连接所述多功能列车总线，所述多功能列车总线连接网关，所述多个车厢之间的网关通过铰接式列车总线连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述整车制动单元包括主单元和辅单元，所述主单元为司机所在一端车厢中的整车制动单元，辅单元为另一端车厢中的整车制动单元，所述主单元与辅单元之间通过网关连接，当所述主单元发生故障时，所述辅单元升级为主单元。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述整车制动单元具体还用于：
接收通信控制单元发送的司机控制器发出的制动指令，所述制动指令至少包括制动级位；
接收每个单车制动控制单元发送的每个车厢的车重信息，根据每个车厢的车重信息计算列车总重量进行锁存，并在每次列车启动时更新所述列车总重量；
接收并统计每个单车制动单元发送的车速信息，将统计结果发送至通信控制单元；
接收通信控制单元根据统计结果计算获得的列车实际速度；
根据所述制动级位和所述列车实际速度获得列车当前制动加速度，并根据所述列车总重量和所述列车当前制动加速度获得列车的总制动力；
接收每个动力车上设置的单车制动控制单元发送的单车最大可用电制动力，并根据所述单车最大可用电制动力计算列车总最大可用电制动力；
根据所述列车的总制动力和列车总最大可用电制动力计算每个动力车上设置的牵引控制单元需要请求的电制动力，并通过单车制动控制单元发送至牵引控制单元，同时接收单车制动控制单元发送的牵引控制单元实际施加的电制动力；
接收每个单车制动控制单元发送的单车最大可用空气制动力，并根据所述单车最大可用空气制动力计算列车总最大空气制动力；
根据牵引控制单元发送的实际施加的电制动力判断当前列车是否需要补充空气制动力，是，则计算每个单车制动控制单元需要请求的空气制动力并发送至对应的单车制动控制单元。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述单车制动控制单元具体还用于：
预先存储对应车厢的车厢信息并发送至整车制动控制单元和通信控制单元，所述车厢信息至少包括单车制动控制单元所对应车厢是否为动力车；
设置在动力车上的单车制动控制单元接收相同车厢上设置的牵引控制单元发送的单车最大可用电制动力以及实际施加的电制动力，同时接收整车制动控制单元发送的需要请求的电制动力；
计算每个车厢在当前工况下的单车最大可用空气制动力，并发送至整车制动控制单元；
接收整车制动控制单元发送的需要请求的空气制动力并进行施加，将实际施加的空气制动力发送给整车制动控制单元；
在列车启动前计算并锁存每个车厢的车重信息，并将所述每个车厢的车重信息发送至整车制动控制单元和牵引控制单元；
检测每个车厢的车速信息，并将所述车速信息发送至整车制动控制单元以及通信控制单元。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述单车制动控制单元具体还用于：检测车厢与转向架之间的空气弹簧的压力，并将所述压力换算获得每个车厢的车重信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述单车制动控制单元具体还用于：
接收通信控制单元发送的司机控制器的制动指令，所述制动指令至少包括常用制动和紧急制动；
当所述制动指令为常用制动时，接收整车制动控制单元发送的需要请求的空气制动力并进行施加，将实际施加的空气制动力发送给整车制动控制单元；
当所述制动指令为紧急制动时，通过列车紧急制动安全回路施加紧急制动。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述单车制动控制单元具体还用于：
当单车制动控制单元所对应的车厢为动力车且接收到通信控制单元发送的司机控制器发出的滑行制动指令时，切除相同车厢上设置的牵引控制单元。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述单车制动控制单元具体还用于：对所对应的车厢进行故障诊断。
10.根据权利要求5或9所述的系统，其特征在于，所述牵引控制单元具体还用于：
接收并锁存相同车厢上单车制动控制单元发送的车重信息，并在每次列车启动时更新所述车重信息；
计算每个车厢当前工况下的单车最大可用电制动力，并发送至单车制动控制单元；
接收相同车厢上单车制动控制单元发送的整车制动控制单元计算获得的需要请求的电制动力，根据所述需要请求的电制动力施加电制动力，并将实际施加的电制动力发送给单车制动控制单元;
检测每个车厢的车速信息，并将所述车速信息发送至单车制动控制单元以及通信控制单元。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述牵引控制单元具体还用于：
接收相同车厢上设置的单车制动单元发送的滑行制动指令，并在接收所述滑行制动指令后进行防滑保护操作。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述牵引控制单元具体还用于：
接收相同车厢上设置的单车制动控制单元发送的电制动力切除信号，并在接收到所述电制动力切除信号后切除电制动力，同时将已切除电制动力的信号反馈至单车制动控制单元，此时，牵引控制单元实际施加的电制动力为零。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述通信控制单元具体还用于：
监控司机控制器的手柄状态，获得第一制动指令；
接收列车内部除司机控制器之外其他制动系统发送的第二制动指令；
根据预设规则在第一制动指令和第二制动指令中选取当前需要执行的制动指令并将所述制动指令发送至对应设备。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述通信控制单元具体还用于：接收整车制动控制单元、单车制动控制单元和牵引控制单元发送的速度信息，并根据所述速度信息计算列车当前实际速度。
15.一种列车，其特征在于，所述列车上设置有如权利要求1至14任一项所述的轨道列车制动控制系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10946842B2 (en) * 2017-12-20 2021-03-16 Haldex Brake Products Corporation Modular trailer system
WO2020100226A1 (ja) * 2018-11-14 2020-05-22 三菱電機株式会社 機器管理装置、機器管理方法および機器管理プログラム
US11745707B2 (en) * 2019-05-14 2023-09-05 The United States Department of Transportation Federal Railroad Administration Individualized dynamic electric train braking
CN112124087B (zh) * 2019-06-24 2022-05-13 中车时代电动汽车股份有限公司 一种双向行驶车辆的分布式控制装置及方法
JP7142787B2 (ja) * 2019-08-08 2022-09-27 三菱電機株式会社 ブレーキ制御システム、車載機器制御システム、ブレーキ制御方法および車載機器制御方法
CN112537285B (zh) * 2019-09-23 2022-03-08 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种地铁车辆无火回送监控装置及其监控方法
CN110901696A (zh) * 2019-10-29 2020-03-24 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种基于车重的列车控制方法及装置
CN112849111B (zh) * 2019-11-27 2022-06-14 中车唐山机车车辆有限公司 基于轮控的制动系统及其制动力分配方法、无轨电车
CN112896130B (zh) * 2019-12-03 2022-10-25 中车唐山机车车辆有限公司 控制装置、单车停放制动系统及轨道车辆
CN110949448B (zh) * 2019-12-10 2022-01-18 中车株洲电力机车有限公司 一种列车制动控制方法及设备
CN111086533B (zh) * 2020-01-02 2021-05-11 中车株洲电力机车有限公司 一种救援车的牵引制动控制方法、系统及设备
CN113071457B (zh) * 2020-01-03 2022-03-01 中车唐山机车车辆有限公司 一种列车防滑控制方法及防滑控制装置
US11760320B2 (en) * 2020-01-31 2023-09-19 Transportation Ip Holdings, Llc Brake control system
CN113306597B (zh) * 2020-02-26 2022-07-12 株洲中车时代电气股份有限公司 一种组合列车的bcu通信中断保护方法、系统及装置
CN113492812B (zh) * 2020-04-02 2022-10-25 中车唐山机车车辆有限公司 空气制动的控制系统及货运动车组
CN111497899A (zh) * 2020-05-15 2020-08-07 通号轨道车辆有限公司 一种悬挂式单轨车辆的控制方法
CN111731343B (zh) * 2020-06-09 2021-10-19 中车唐山机车车辆有限公司 安全环路系统及轨道车辆
CN111891098B (zh) * 2020-07-15 2021-05-28 中车青岛四方车辆研究所有限公司 等黏着方式制动力分配方法
CN111806510B (zh) * 2020-07-24 2021-09-10 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆制动控制方法和系统、以及轨道车辆
CN111824093B (zh) * 2020-07-30 2021-08-17 中车株洲电力机车有限公司 轨道交通车辆停车控制方法及系统
CN111824094B (zh) * 2020-07-30 2022-03-04 中车大同电力机车有限公司 列车用制动系统和列车
CN111994056B (zh) * 2020-08-10 2022-01-07 中车唐山机车车辆有限公司 一种城轨列车的制动力分配方法，装置及系统
CN111959468B (zh) * 2020-08-20 2023-09-22 南京中车浦镇海泰制动设备有限公司 一种轨道车辆电机械制动力控制方法
CN111959467B (zh) * 2020-08-20 2023-05-05 南京中车浦镇海泰制动设备有限公司 一种轨道车辆电机械制动防滑控制系统及方法
CN111959466B (zh) * 2020-08-20 2023-09-19 南京中车浦镇海泰制动设备有限公司 一种轨道车辆电机械制动系统
CN112224029B (zh) * 2020-10-15 2022-04-12 中车青岛四方车辆研究所有限公司 轨道车辆的电子机械制动系统的冗余控制方法
CN112606875B (zh) * 2021-01-07 2022-06-07 株洲中车时代电气股份有限公司 一种重载货运列车平稳运行的控制方法及系统
CN112721893A (zh) * 2021-01-14 2021-04-30 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 电空配合的停车控制方法、系统、存储介质、设备及车辆
CN112793553B (zh) * 2021-01-28 2023-06-27 中铁四局集团第五工程有限公司 一种刹防系统及控制方法
CN112918510A (zh) * 2021-03-23 2021-06-08 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 列车控制电路、列车和列车控制方法
CN112937537B (zh) * 2021-03-30 2022-03-22 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种轨道车辆制动调整方法及装置
CN113415264B (zh) * 2021-07-30 2023-08-18 中车长春轨道客车股份有限公司 一种轨道车辆制动系统和轨道车辆制动系统的监控方法
CN113771826B (zh) * 2021-09-29 2022-05-31 中车长春轨道客车股份有限公司 一种动车组停放制动冗余监控装置及监控方法
CN113911167B (zh) * 2021-10-26 2023-11-28 中车南京浦镇车辆有限公司 一种适用于无人驾驶车辆的超速保护控制电路
US20240416888A1 (en) * 2021-10-29 2024-12-19 Faiveley Transport Rail Technologies India Private Limited Electric bake control system
CN113911092B (zh) * 2021-11-18 2023-04-25 中车长春轨道客车股份有限公司 一种列车电空混合制动的控制方法
CN114274981B (zh) * 2021-12-13 2023-02-14 卡斯柯信号有限公司 一种编组列车管理方法、装置、设备及介质
CN114179859B (zh) * 2021-12-16 2024-06-04 交控科技股份有限公司 基于加速度的列车控制方法及装置
CN115071763A (zh) * 2022-03-09 2022-09-20 中车大同电力机车有限公司 编组列车的动力系统
DE102022210317A1 (de) 2022-09-29 2024-04-04 Siemens Mobility GmbH Sollkraftbestimmungsverfahren
CN115476825B (zh) * 2022-09-29 2024-09-03 华伍轨道交通装备（上海）有限责任公司 一种用于轨道车辆的制动系统及其控制方法
CN115416634B (zh) * 2022-10-14 2024-01-16 中国铁道科学研究院集团有限公司 一种驱动控制装置、电机械制动控制系统及方法
CN116137113B (zh) * 2023-04-20 2023-07-21 眉山中车制动科技股份有限公司 一种重载列车模型驾驶系统

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19738629A1 (de) 1997-09-04 1999-03-18 Scharf Gmbh Maschf Schienen gebundener Zugverband
ES2292258T3 (es) * 1998-10-23 2008-03-01 Knorr-Bremse Systeme Fur Schienenfahrzeuge Gmbh Sistema de freno para un vehiculo ferroviario.
DE19918407C2 (de) 1999-04-22 2003-02-06 Deutsche Bahn Ag Bremssystem für einen Zug
KR100637845B1 (ko) 2000-02-29 2006-10-23 김봉택 열차후부감시장치 및 그 제어방법
DE10152965B4 (de) * 2001-10-26 2006-02-09 Db Regio Ag Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems für Züge
GB0229097D0 (en) * 2002-12-13 2003-01-15 Bombardier Transp Gmbh Braking system and braking control method
JP4016021B2 (ja) 2004-04-26 2007-12-05 株式会社東芝 鉄道車両情報制御システム
DE102010023565B4 (de) 2010-06-10 2012-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisch betreibbare Bremse, elektrische Gleitschutzanordnung für eine solche Bremse und Verfahren zum Betätigen einer elektrisch betreibbaren Bremse
GB2487224B (en) * 2011-01-14 2015-08-12 John Ritchie Kinghorn Energy management system for trains with flexible formations incorporating regenerative braking
CN102114858B (zh) 2011-01-21 2012-11-28 铁道部运输局 轨道交通车辆制动控制系统和方法
CN102602386B (zh) * 2011-01-25 2015-05-20 中国铁路总公司 高速列车制动方法、系统和制动控制装置
US8768544B2 (en) 2011-08-04 2014-07-01 General Electric Company System and method for controlling a vehicle consist
DE102012203132A1 (de) * 2012-02-29 2013-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Schienenfahrzeugbremsvorrichtung
EP2705994B1 (en) 2012-09-11 2015-05-20 Bombardier Transportation GmbH Control arrangement for a rail vehicle
CN102991536B (zh) 2012-12-13 2015-11-25 唐山轨道客车有限责任公司 时速250km/h动车组列车网络控制系统
US9469315B2 (en) 2013-05-22 2016-10-18 Wabtec Holding Corp. Thermally optimized railway vehicle brake system
JP6449770B2 (ja) 2013-08-06 2019-01-09 ナブテスコ株式会社 鉄道車両用ブレーキシステム、鉄道車両用ブレーキ制御装置、および、鉄道車両用ブレーキ制御方法
CN103625505B (zh) * 2013-12-10 2016-04-20 南车株洲电力机车有限公司 一种工程维护车牵引力、制动力的控制方法及系统
DE102014102881A1 (de) 2014-03-05 2015-09-10 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Schienenfahrzeugs
CN104071143B (zh) * 2014-07-10 2016-03-16 南京浦镇海泰制动设备有限公司 一种轨道车辆制动控制单元
DE102015110053A1 (de) 2015-06-23 2016-12-29 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Bremssystem für ein Schienenfahrzeug
CN105346556B (zh) * 2015-11-30 2017-08-25 长春轨道客车股份有限公司 基于tcms分配制动力的城铁车辆制动力管理方法
CN105438222A (zh) 2015-12-01 2016-03-30 唐山轨道客车有限责任公司 列车编组控制系统
EP3179674B1 (en) 2015-12-10 2019-04-03 KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Configurable gateway apparatus and method for an integrated brake control system in a railway vehicle
US9796396B2 (en) 2016-02-18 2017-10-24 Electro-Motive Diesel, Inc. Train control system having remote configuration interface
CN105791071B (zh) * 2016-02-23 2017-06-16 中车青岛四方车辆研究所有限公司 一种列车控制、服务共网的宽带通信网络架构及通信方法
DE102016103352A1 (de) 2016-02-25 2017-08-31 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung einer Bremsanlage
CN105620448B (zh) * 2016-03-16 2019-08-09 株洲南车时代电气股份有限公司 一种轨道交通电驱液压制动控制系统
DE102016005248A1 (de) 2016-04-29 2017-11-02 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Optimierung der Kaftschlussausnutzung zwischen Rad und Schiene
CN105923018B (zh) * 2016-05-24 2018-08-21 株洲中车时代电气股份有限公司 一种动力分散性列车恒速集中控制方法
CN106240601B (zh) * 2016-08-26 2018-11-30 中车唐山机车车辆有限公司 列车网络系统
CN106335519A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 南京中车浦镇海泰制动设备有限公司 轨道车辆架控电子制动控制系统的车辆制动方法

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Publication number Publication date
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US11420602B2 (en) 2022-08-23
US20200156604A1 (en) 2020-05-21
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