CN118323066A - 轨道车辆非黏着制动控制方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆非黏着制动控制方法、装置及计算机存储介质，所述方法包括：判断轨道车辆是否存在异常滚动；其中，所述异常滚动包括车辆存在滑行和空转至少其中之一；若是，则当轨道车辆满足第一条件时，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。该方法通过控制一定数量的非黏着制动装置施加非黏着制动力，不仅能够有效解决轨道车辆在制动过程中因轮轨间黏着限制导致的制动力不足和制动效率下降的问题，还可以有效防止车轮持续滑行，确保车辆能够在预定距离内安全停车。

Description

轨道车辆非黏着制动控制方法、装置及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及轨道车辆制动系统技术领域，尤其涉及一种轨道车辆非黏着制动控制方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

在轨道车辆领域，对于高速运营的铁道车辆，或减速度要求极高的交叉运营于公共道路的轻轨车辆，列车紧急制动要求非常高。为了满足减速度要求，制动系统会配置制动效率高的夹钳制动单元作为基础制动装置，同时也考虑动力制动(通常为电力制动)共同作用，但无论是电制动还是摩擦制动，二者均与黏着制动方式相关。

而黏着制动方式依赖于车轮与钢轨之间的摩擦力来实现制动效果，这种依赖关系带来了诸多限制。轮轨间黏着力的降低可能会使轮轨状态异常，例如发生滑行或空转。滑行会导致制动力不足，进而影响制动效率，增加发生事故的风险。空转也会影响牵引效率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种轨道车辆非黏着制动控制方法，以解决现有技术中车辆轮轨间的黏着限制使得车辆在制动过程中面临黏着制动力不足和制动效率下降或牵引过程中牵引效率下降的技术问题。

本发明的目的之一在于提供一种轨道车辆非黏着制动控制装置。

本发明的目的之一在于提供一种计算机存储介质。

为了实现上述发明目的之一，本发明提供一种轨道车辆非黏着制动控制方法，包括：判断轨道车辆是否存在异常滚动；其中，所述异常滚动包括车辆存在滑行和空转至少其中之一；若是，则当轨道车辆满足第一条件时，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动”具体包括：根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，按照非黏着制动装置在轨道车辆运行方向上的设置顺序，依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，在所述“依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力”之后，所述方法还包括：判断轨道车辆在所有非黏着制动装置均施加制动力后是否缓解或停止异常滚动；若否，则逐步增加所有非黏着制动装置的制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，按照非黏着制动装置在轨道车辆的运行方向上的设置顺序，依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动”具体包括：根据轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度的偏差程度，确定对应的评价信息；根据所述评价信息与预设阈值的大小关系，依次控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据所述评价信息与预设阈值的大小关系，依次控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动”具体包括：判断评价信息是否小于等于第一阈值；若是，则控制轨道车辆中前进方向的首节车厢处的非黏着制动装置施加制动力；和/或，判断评价信息是否小于等于第二阈值；若是，则控制轨道车辆中前进方向的首节车厢和次节车厢处的非黏着制动装置同时施加制动力；迭代判断并选择性控制轨道车辆中其他车厢处的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度的偏差程度，确定对应的评价信息”具体包括：确定所述轨道车辆待检测轮对速度和参考轮对速度的差值，并计算所述差值与所述参考轮对速度的比值，得到所述评价信息；其中，所述参考轮对速度包括所有轮对的平均速度或自由轮对速度。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“判断轨道车辆是否存在异常滚动”具体包括：获取轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度；判断所述待检测轮对速度是否大于或小于所述参考轮对速度；若是，则判定所述轨道车辆存在异常滚动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一条件为轨道车辆未接收到制动指令；所述制动控制方法还包括：当轨道车辆不满足所述第一条件时，根据轨道车辆接收到的制动类型控制轨道车辆的制动装置施加制动力。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据轨道车辆接收到的制动类型，控制轨道车辆的制动装置施加制动力”具体包括：判断所述制动类型是否为紧急制动；若是，则控制轨道车辆所有非黏着制动装置均施加最大非黏着制动力。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据轨道车辆接收到的制动类型，控制轨道车辆的制动装置施加制动力”具体包括：判断所述制动类型是否为常用制动；若是，则根据当前常用制动的级位信息，控制轨道车辆的非黏着制动装置施加对应的非黏着制动力。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据当前常用制动的级位信息，控制轨道车辆的非黏着制动装置施加对应的非黏着制动力”具体包括：根据当前常用制动所需的总制动力，按照电制动优先，摩擦制动和非黏着制动补充的方式，确定所述非黏着制动力。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“根据当前常用制动所需的总制动力，按照电制动优先，摩擦制动和非黏着制动补充的方式，确定所述非黏着制动力”具体包括：根据轨道车辆当前常用制动的级位信息、当前车辆总重量以及当前运行速度，确定当前常用制动所需的总制动力；判断轨道车辆当前电制动力是否满足所需的总制动力；若否，则根据所述总制动力和所述电制动力，确定制动力补偿量，判断摩擦副的最大摩擦制动力是否满足所述制动力补偿量；若最大摩擦制动力不满足所述制动力补偿量，则根据所述制动力补偿量和所述摩擦副的最大摩擦制动力的差值，确定所述非黏着制动力。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种轨道车辆非黏着制动控制装置，包括：异常判断模块，用于判断轨道车辆是否存在异常滚动；处理模块，用于当轨道车辆满足第一条件时，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制装置还包括：非黏着制动力确定模块，用于当轨道车辆不满足所述第一条件时，根据轨道车辆接收到的制动类型，控制轨道车辆的制动装置施加制动力。

为实现上述发明目的之一，本发明还提供一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，并且所述计算机程序运行时导致所述计算机存储介质的所在设备执行所述轨道车辆非黏着制动控制方法的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例具有如下至少一种有益效果：

本发明采用轨道车辆非黏着制动控制方法，通过控制一定数量的非黏着制动装置施加非黏着制动力，不仅能够有效解决轨道车辆在制动过程中因轮轨间黏着限制导致的制动力不足和制动效率下降的问题，还可以有效防止车轮持续滑行，确保车辆能够在预定距离内安全停车。此外，根据车辆的异常滚动的评价信息控制非黏着制动装置的制动力，可以实现非黏着制动力的精确调节，提高运行安全。

附图说明

图1是本发明一实施方式中轨道车辆非黏着制动控制装置的结构示意图。

图2是本发明一实施方式中轨道车辆非黏着制动控制方法的步骤示意图。

图3是本发明一实施例中步骤S1的步骤示意图。

图4是本发明一实施例的一具体实施例中步骤S2’的步骤示意图。

图5(a)是本发明一实施例的一具体实施例中步骤S22的步骤示意图。

图5(b)是本发明一实施例的另一具体实施例中步骤S22的步骤示意图。

图6是本发明一实施例的一具体实施例中步骤S2’之后的步骤示意图。

图7是本发明另一实施例的一具体实施例中步骤S322的步骤示意图。

图8是本发明一实施方例中制动级位与非黏着制动的映射关系示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明一实施方式提供一种轨道车辆非黏着制动控制装置100。

一种实施例中，轨道车辆非黏着制动控制装置100根据轨道车辆非黏着制动控制方法确定施加制动力的非黏着制动装置的数量和制动力大小，使得车辆缓解或停止异常滚动。

一种具体实施例中，所述轨道车辆非黏着制动控制方法可以参照后文提供的任一技术方案实现。

轨道车辆非黏着制动控制装置100包括异常判断模块11。异常判断模块11用于判断轨道车辆是否存在异常滚动。

一种实施例中，所述异常滚动可以是车辆出现滑行；异常判断模块11对应包括判断轨道车辆是否存在滑行。其他实施例中，所述异常滚动还可以是车辆出现空转；异常判断模块11对应包括判断轨道车辆是否存在空转。所述异常滚动的类型与异常判断模块11的判断逻辑相匹配。

一种实施例中，异常判断模块11通过电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)与车辆控制系统通信，获取并根据车辆的基本运营信息，确定轨道车辆异常滚动的评价信息。

轨道车辆非黏着制动控制装置100包括处理模块12。处理模块12用于当轨道车辆满足第一条件时，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

一种实施例中，所述第一条件为轨道车辆未接收到制动指令。即处理模块12在没有收到电子控制单元ECU发送的制动指令时，也可以根据接收到的其他条件(比如轨道车辆的滑行信号)来决定是否施加制动力。

一种实施例中，所述异常滚动的评价信息可以利用传感器来监测获得。例如，可以使用速度传感器测量车辆的速度变化，或使用轮轴扭矩传感器测量车辆的扭矩变化，从而判断车辆是否发生滑行或空转。

一种实施例中，非黏着制动装置施加的制动力为非黏着制动力。所述非黏着制动力也称非黏制动，其制动力不通过车轮与钢轨的滚动接触点，独立于轮轨间黏着而产生的制动力。

一种具体实施例中，所述非黏着制动力为磁轨制动力。所述磁轨制动力是利用磁体与轨道之间的吸引力来产生较大的摩擦力，从而使车辆减速的一种制动方式。

轨道车辆非黏着制动控制装置100包括非黏着制动力确定模块13。非黏着制动力确定模块13用于当轨道车辆不满足第一条件时，根据轨道车辆接收到的制动类型，控制轨道车辆的制动装置施加制动力。

一种实施例中，不满足所述第一条件指轨道车辆接收到制动指令。解析所述制动指令确定制动类型，所述制动类型可以包括常用制动，也可以包括紧急制动。

继续参照图1所示，在一个具体示例中，所述轨道车辆非黏着制动控制装置100的工作过程如下：

异常判断模块11监测轨道车辆的滚动状态，通过传感器或其他监测设备收集数据，以判断车辆是否存在异常滚动，当检测到异常滚动时，异常判断模块11会根据车辆的异常滚动信息确定对应的评价信息，并将向处理模块12发送信号，指示需要进行非黏着制动。

处理模块12接收到来自异常判断模块11的信号时，根据异常滚动的评价信息(比如滑行程度或空转程度)，确定需要施加的非黏着制动力的大小，并控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

此外，当轨道车辆接收到制动指令时，非黏着制动力确定模块13会根据接收到的制动指令，确定制动类型，并确定该制动类型确定对应的非黏着制动力。同时，非黏着制动力确定模块13会将这一信息传递给列车电子控制单元ECU。

电子控制单元ECU会接收来自处理模块12和/或非黏着制动力确定模块13的指令，并根据指令向磁轨制动控制单元发送控制信号，磁轨制动控制单元根据控制信号激活安装于车辆转向架上的磁轨执行装置。当磁轨执行装置被激活后，会通过控制电路激活磁轨执行装置中的电磁铁，使得电磁铁与轨道之间产生吸引力，通过摩擦力达到增粘或制动减速效果。

本发明在上文中提供的模块及功能之间的关系并不绝对固定，一些实施例中，可以将模块进行组合、集成，以通过一个模块承担多个模块的功能；一些实施例中，也可以将部分功能独立出来由若干额外的模块实施。

例如异常判断模块11、处理模块12和非黏着制动力确定模块13可以集成为一个控制模块，该控制模块搭载上述模块的全部或部分功能。

如图2所示，本发明一实施方式提供一种轨道车辆非黏着制动控制方法。

所述轨道车辆非黏着制动控制方法应用于一种轨道车辆非黏着制动控制装置中。

一种实施例中，所述轨道车辆非黏着制动控制装置可以如图1及上文所述进行配置，相应技术方案设置引用至本发明提供的控制方法中。当然，本发明提供的制动控制方法所应用的制动控制装置并不局限于此种结构配置。

一种具体实施例中，轨道车辆非黏着制动控制方法可以应用于车辆在制动过程中产生滑行的工况下。

一种具体实施例中，轨道车辆非黏着制动控制方法可以应用于车辆在施加牵引力时产生空转的工况下。

如图2所示，本发明一实施方式提供的轨道车辆非黏着制动控制方法，具体包括如下步骤。

步骤S1，判断轨道车辆是否存在异常滚动；其中，所述异常滚动包括车辆存在滑行和空转至少其中之一；

若是，则跳转步骤S2，当轨道车辆满足第一条件时，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

如此，通过控制一定数量的非黏着制动装置施加非黏着制动力，不仅能够有效解决轨道车辆在制动过程中因轮轨间黏着限制导致的制动力不足和制动效率下降的问题，从而可以有效防止车轮持续滑行，确保车辆能够在预定距离内安全停车。此外，根据车辆的异常滚动的评价信息控制非黏着制动装置的制动力，可以实现非黏着制动力的精确调节，提高运行安全。

所述非黏着制动装置可以包括磁轨执行装置，其施加的制动力为磁轨制动力，所述磁轨制动力是一种非黏着制动力。上述实施方式指向轨道车辆出现异常滚动，但并未收到制动指令(第一种工况)。

通过调节流过磁轨执行装置中电磁铁通电线圈的电流大小，或调节线圈连通的匝数，可以调节该电磁铁产生的磁场强度，从而实现调节磁轨执行装置中电磁铁的吸力。

一种实施例中，磁轨执行装置的制动力与电流之间的对应关系，可以由试验精准测定，并将测定的制动力与磁轨执行装置数量映射关系预先存储在轨道车辆的电子控制单元中。

一种实施例中，轨道车辆的电子控制单元可以根据车辆检测的评价信息，自动调用制动力与磁轨执行装置数量映射关系，确定并控制对应数量的磁轨执行装置施加磁轨制动力。

所述异常滚动的评价信息指通过传感器或其他监测设备采集运行数据，并经过分析和处理后得到关于轨道车辆滚动状态的具体描述和评估。

一种实施例中，所述异常滚动的评价信息可以包括车辆是否滑行，和/或车辆是否空转。

一种实施例中，所述异常滚动的评价信息还可以包括车辆异常滚动的程度、持续时间等具体参数。例如滑行的速度、空转的时间等。

一种实施例中，可以通过速度传感器检测车辆的轮对速度，判断轮对速度是否满足设定条件，以确定车辆是否发生异常滚动。

如图3所示，在一种实施例中，本发明所涉步骤S1中所述“判断轨道车辆是否存在异常滚动”部分，可以具体包括下述步骤。

步骤S11，获取轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度；

步骤S12，判断所述待检测轮对速度是否大于或小于所述参考轮对速度；

若是，则跳转步骤S13，判定所述轨道车辆存在异常滚动。

如此，通过比较两个轮对的速度差异来判断异常滚动，可以直观反映车辆滚动的状态，具有较高的准确性和可靠性，且轮对速度数据的获取也相对容易，实用性较强。

所述参考轮对速度是基准速度，用于与其他轮对的速度进行比较。可以是轮对的线速度；当车轮的轮对直径都相同时，也可以是轮对的角速度。

一种实施例中，当车辆设置有自由轴时，即在非紧急情况下，该自由轴既没有牵引力也不施加制动，换言之，该自由轴不会出现滑行或空转现象。将该自由轴所对应的自由轮对作为参考轮对。

一种具体实施例中，定义某待检测轮对速度为v_i，自由轮对的速度为v，当v_i大于v时，表示所述待检测轮对速度过快，该待检测轮对出现空转情况；当v_i小于v时，表示所述待检测轮对速度过慢，该待检测轮对出现打滑或制动抱死的情况。

一种实施例中，当车辆未设置自由轴时，通过使用所有轮对的平均速度作为参考轮对速度。

一种具体实施例中，定义某待检测轮对速度为v_i，所有轮对的平均速度为v_avg，当v_i大于v_avg时，表示所述待检测轮对速度过快，该待检测轮对出现空转情况；当v_i小于v_avg时，表示所述待检测轮对速度过慢，该待检测轮对出现打滑或制动抱死的情况。

步骤S1中所述“异常滚动的评价信息”与待检测轮对速度和参考轮对速度的偏差程度有直接关系。当偏差程度越大，表示轨道车轮当前的异常滚动程度越严重，可能需要施加更多的非黏着制动力；当偏差程度越小，表示轨道车轮当前的异常滚动程度越不严重，可能需要施加较小的非黏着制动力即可。

一种实施例中，确定所述轨道车辆待检测轮对速度和参考轮对速度的差值，并计算所述差值与所述参考轮对速度的比值，得到所述评价信息；其中，所述参考轮对速度包括所有轮对的平均速度或自由轮对速度。

一种具体实施例中，当车辆设置有自由轴时，定义待检测轮对速度v_i与自由轮对的速度v的差异为

一种具体实施例中，当车辆未设置自由轴时，定义待检测轮对速度v_i与所有轮对的平均速度为v_avg的差异为

根据轨道车辆异常滚动的评价信息(即异常滚动程度)，按照先逐步增加非黏着制动装置的数量，再按照预设比例逐步增加每个非黏着制动装置的非黏着制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

一种实施例中，步骤S2中所述“根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动”部分，可以具体包括：

步骤S2’，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，按照非黏着制动装置在轨道车辆运行方向上的设置顺序，依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

如此，通过依次控制非黏着制动装置逐步施加制动力，不仅可以确保车辆在短时间内得以改善轨道状态，还可以避免一次性施加过大制动力对轨道造成的冲击和磨损。

如图4所示，在一种具体实施例中，本发明所涉步骤S2’还可以包括下述步骤。

步骤S21，根据轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度的偏差程度，确定对应的评价信息；

步骤S22，根据所述评价信息与预设阈值的大小关系，依次控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

如此，通过逐步增加非黏着制动装置的数量，可以在保证增黏效果的同时，实现精准制动力控制，此外还能进一步减少每个非黏着制动装置对轨道的磨损，延长轨道的使用寿命。

如图5(a)所示，在一种具体实施例中，本发明所涉步骤S22还可以包括下述步骤。

步骤S2211，判断评价信息是否小于等于第一阈值；

若是，则跳转步骤S2212，控制轨道车辆中前进方向的首节车厢处的非黏着制动装置施加制动力。

如此，通过将评价信息与不同阈值进行比较，可快速响应施加制动力的非黏着制动装置数量，以缓解或停止异常滚动，提高制动效率。

如图5(b)所示，在另一种具体实施例中，本发明所涉步骤S22还可以包括下述步骤。

步骤S2221，判断评价信息是否小于等于第二阈值；

若是，则步骤S2222，控制轨道车辆中前进方向的首节车厢和次节车厢处的非黏着制动装置同时施加制动力；

步骤S2223，迭代判断并选择性控制轨道车辆中其他车厢处的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

如此，通过将评价信息与不同阈值进行比较，可快速响应施加制动力的非黏着制动装置数量，这种分级响应的方式使得制动控制更加精确，能够在不同的异常滚动情况下做出合适的响应，提高制动效率。

一种具体实施例中，当轨道车辆的滑行程度(即评价信息)达到第一阈值T1时，以预定的小级别制动力(即，具有增黏效果的最低制动力)，仅对车辆前进方向上安装有磁轨执行装置(非黏着制动装置)的第一节车厢施加磁轨制动。

另一具体实施例中，当轨道车辆的滑行程度(即评价信息)达到第二阈值T2时，同时以预定的小级别制动力(即，具有增黏效果的最低制动力)，对前进方向上配置有磁轨执行装置的前两节车辆施加磁轨制动(非黏着制动)，以此类推，直至所有磁轨执行装置全部施加磁轨制动。

当全部磁轨执行装置均施加了小级别制动力，但车辆的滑行在持续了预定时间内仍然没有达到预期效果，此时磁轨执行装置按规定的比例逐步增加磁轨制动力，直至达到规定的最大制动力或车辆停止异常滚动。

如图6所示，在一种实施例中，在步骤S2’中所述“依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力”之后，所述方法还可以包括下述步骤。

步骤S21’，判断轨道车辆在所有非黏着制动装置均施加制动力后是否缓解或停止异常滚动；

若否，则跳转步骤S22’，逐步增加所有非黏着制动装置的制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

如此，通过逐步增加所有非黏着制动装置的制动力时，不仅可以确保制动力的增加是逐步、可控的；而且还可以确保每个轮对或区域都受到相似的制动力，使得轨道受到的力更加均匀，从而降低局部磨损的风险。

一种实施例中，定义N个非黏着制动装置，每个非黏着制动装置施加的小级别制动力均为F，当N个非黏着制动装置都参与制动后，异常滚动并未缓解或停止，可以按照预设的相同比例逐步增加制动力，均为F’。也可以按照预设的不同比例逐步增加制动力，为F1，F2，…，FN。

上述实施例指当轨道车辆出现异常滚动时，自动激活增粘功能(即磁轨制动)，其目的并非是直接产生制动力来降低车辆运行速度，而是通过增粘功能使得车轮与轨道之间的接触更加紧密，提高摩擦力，防止或减少异常滚动现象的发生，确保车辆运行的安全性和稳定性。

一种实施例中，当轨道车辆非黏着制动控制装置接收到制动指令时(第二种工况)，本发明所述制动控制方法还包括：

步骤S1，判断轨道车辆是否存在异常滚动；其中，所述异常滚动包括车辆存在滑行和空转至少其中之一；

若是，则跳转步骤S3，当轨道车辆不满足所述第一条件时，根据轨道车辆接收到的制动类型控制轨道车辆的制动装置施加制动力。

如此，通过根据制动类型控制制动装置施加制动力，确保在车辆需要制动时，能够迅速作出反应，提高运行安全。

在第一种实施例中，本发明所涉步骤S3中所述“根据轨道车辆接收到的制动类型控制轨道车辆的制动装置施加制动力”部分可具体包括下述步骤。

步骤S311，判断所述制动类型是否为紧急制动；

若是，则跳转步骤S312，控制轨道车辆所有非黏着制动装置均施加最大非黏着制动力。

如此，通过控制所有非黏着装置均施加最大非黏着制动力，可以确保车辆在最短的时间内最大程度地降低车辆速度，增加车辆在紧急情况下的安全性。

在第二种实施例中，本发明所涉步骤S3中所述“根据轨道车辆接收到的制动类型控制轨道车辆的制动装置施加制动力”部分可具体包括下述步骤。

步骤S321，判断所述制动类型是否为常用制动；

若是，则跳转步骤S322，根据当前常用制动的级位信息，控制轨道车辆的非黏着制动装置施加对应的非黏着制动力。

如此，通过级位信息反映期望的制动强度，并根据常用制动的级位信息确定非黏着制动力，有助于达到与目标意图相匹配的制动效果，实现更精细、更平稳的制动控制。

一种实施例中，通过电子控制单元接收并解析来自车辆制动系统发送的制动请求信号，确定制动类型。

当电子控制单元接收到紧急制动请求信号时，判定车辆的制动类型为紧急制动；当电子控制单元检测到逐渐增加制动(例如通过司机控制器或制动踏板以一定的速率或压力逐渐施加制动力)的信号时，判定车辆的制动类型为常用制动。

当然，本发明并不排除其它方式确定制动类型，例如根据制动系统内部的传感器数据、车速、车辆负载等因素作出判断。

一种实施例中，本发明所涉步骤S322可具体包括下述步骤。

步骤S322’，根据当前常用制动所需的总制动力，按照电制动优先，摩擦制动和非黏着制动补充的方式，确定所述非黏着制动力。

如此，通过采用电制动优先，摩擦制动和非黏着制动补充的方式，可以有效利用车辆的再生制动，减少制动距离，还可以尽可能减少摩擦副、磁轨装置和轨道的磨损。

如图7所示，一种具体实施例中，本发明所涉步骤S322可具体包括下述步骤。

步骤S3221，根据轨道车辆当前常用制动的级位信息、当前车辆总重量以及当前运行速度，确定当前常用制动所需的总制动力；

步骤S3222，判断轨道车辆当前电制动力是否满足所需的总制动力；

若否，则跳转步骤S3223，根据所述总制动力和所述电制动力，确定制动力补偿量，判断摩擦副的最大摩擦制动力是否满足所述制动力补偿量；

步骤S3224，若最大摩擦制动力不满足所述制动力补偿量，则根据所述制动力补偿量和所述摩擦副的最大摩擦制动力的差值，确定所述非黏着制动力。

如此，通过电制动、摩擦制动和非黏着制动的方式施加制动力，可以最大限度得降低摩擦副、磁轨装置与轨道的磨损。

所述最大摩擦制动力为：在不超过车辆摩擦副热负荷阈值的前提下，车辆制动系统能够产生的最大摩擦力。

一种具体实施例中，车辆常用制动的级位可以分为1-7级，分别对应从小到大的不同减速度。例如，最大常用制动(7级)的减速度为100％FSB，高级位常用制动指较高的减速度，比如90％FSB(6级)。

如图8所示，在该实施例中，可以根据不同级位信息和不同载荷信息，设置不同的磁轨制动力(非黏着制动力)。即，可以构建“载荷-制动级位-磁轨制动力”的映射关系。例如，定义100％电制动可用，车辆载荷大于AW2，制动级位信息为大于80％FSB(Full ServiceBraking，最大常用制动)且小于90％FSB(即级位信息为(80％FSB，90％FSB))时，所有转向架的磁轨装置均施加10％的磁轨制动力作为辅助制动力；若制动级位大于90％FSB时，所有转向架的磁轨装置均施加30％的磁轨制动力作为辅助制动力。

可选地，还可以构建“制动初始速度-载荷-制动级位-磁轨制动力”的映射关系，根据实际需求自由调节，不作具体限制。在上述实施例中，采用的分配方式是“电制动-不超过每个摩擦副热负荷的最大摩擦制动-磁轨制动”。

所述摩擦副的最大摩擦制动力指制动单元(摩擦副)在制动过程中能够产生的最大阻力，用于减缓或停止轨道车辆的运动。制动过程中由于摩擦在和其他能量转换的过程中，会产生大量的热量(热负荷)，如果热负荷超过制动单元(摩擦副)的承受范围，就可能导致制动单元(摩擦副)过热、性能下降或损坏。

此外，电制动力也可能会部分失效或全部失效，电子控制单元可以根据电制动力和速度的关系曲线，实时计算失效的电制动力。一种具体实施例中，可以根据失效的电制动力和摩擦副的热负荷限制，确定非黏着制动力(或磁轨制动力)。

举例而言，一辆包含四节动车厢两节拖车厢的轨道车辆，每节车厢包含两个两轴转向架，制动过程为电制动优先，剩余的制动需求由摩擦制动和磁轨制动承担。

若两个动力转向架的电制动失效(即3/4电制动力可用)、100％FSB(Full ServiceBraking，最大常用制动)，且车辆满载(AW3)时，从80km/h的初速度开始制动，此时在所有的转向架上使用磁轨制动，并分别施加10％的磁轨制动力作为辅助制动，车辆可以不需要限速，且摩擦副的温度也会降低至低于其热负荷限制。

若四个动力转向架的电制动失效(即1/2电制动力可用)、100％FSB(Full ServiceBraking，最大常用制动)，且车辆满载(AW3)时，从80km/h的初速度开始制动，此时在所有的转向架上使用磁轨制动，并分别施加50％的磁轨制动力作为辅助制动，车辆可以不需要限速，且摩擦副的温度也会降低至低于其热负荷限制。

若所有动车的电制动全失效、100％FSB(Full Service Braking，最大常用制动)，且车辆满载(AW3)时，分别施加90％的磁轨制动力作为辅助制动，车辆可以不需要限速，且摩擦副的温度也会降低至低于其热负荷限制。

当轨道车辆不满足第一条件时，若电制动能够提供足够的制动力时，系统会优先使用电制动；若电制动提供的制动力不足时，启用摩擦制动作为补充；若电制动失效或摩擦制动无法满足制动需求时，会启动磁轨制动。在非紧急制动情况下，尽量避免过多使用磁轨制动，因为磁轨制动较为复杂且成本较高，同时长时间使用可能会对轨道产生损害。

另一种具体实施例中，采用的分配方式是“电制动-预设指定比例的磁轨制动-摩擦制动”，该方式控制逻辑简单，易实现。

这两种实施例都是在车辆常用制动时，尽量不因制动性能而使得车辆额外限速，以摩擦制动装置不超热负荷限制的前提下，尽量使用较小的磁轨制动，因为相较于对摩擦副的磨损，对轨道的磨损代价更大。

本发明一实施方式提供一种计算机存储介质。

一种实施例中，计算机可读存储介质中存储有前文提及的处理器所执行的本发明任一项技术方案中的轨道车辆非黏着制动控制方法。

所述计算机可读存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。

综上所述，本发明提供的一种轨道车辆非黏着制动控制方法、装置及计算机存储介质，通过控制一定数量的非黏着制动装置施加非黏着制动力，不仅能够有效解决轨道车辆在制动过程中因轮轨间黏着限制导致的制动力不足和制动效率下降的问题，还可以有效防止车轮持续滑行，确保车辆能够在预定距离内安全停车。此外，根据车辆的异常滚动的评价信息控制非黏着制动装置的制动力，可以实现非黏着制动力的精确调节，提高运行安全。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，包括：

判断轨道车辆是否存在异常滚动；其中，所述异常滚动包括车辆存在滑行和空转至少其中之一；

若是，则当轨道车辆满足第一条件时，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动”具体包括：

根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，按照非黏着制动装置在轨道车辆运行方向上的设置顺序，依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，在所述“依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力”之后，所述方法还包括：

判断轨道车辆在所有非黏着制动装置均施加制动力后是否缓解或停止异常滚动；

若否，则逐步增加所有非黏着制动装置的制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

4.根据权利要求2所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息，按照非黏着制动装置在轨道车辆的运行方向上的设置顺序，依次控制若干个非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动”具体包括：

根据轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度的偏差程度，确定对应的评价信息；

根据所述评价信息与预设阈值的大小关系，依次控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据所述评价信息与预设阈值的大小关系，依次控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动”具体包括：

判断评价信息是否小于等于第一阈值；

若是，则控制轨道车辆中前进方向的首节车厢处的非黏着制动装置施加制动力；和/或，

判断评价信息是否小于等于第二阈值；

若是，则控制轨道车辆中前进方向的首节车厢和次节车厢处的非黏着制动装置同时施加制动力；

迭代判断并选择性控制轨道车辆中其他车厢处的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

6.根据权利要求4所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度的偏差程度，确定对应的评价信息”具体包括：

确定所述轨道车辆待检测轮对速度和参考轮对速度的差值，并计算所述差值与所述参考轮对速度的比值，得到所述评价信息；其中，所述参考轮对速度包括所有轮对的平均速度或自由轮对速度。

7.根据权利要求1所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“判断轨道车辆是否存在异常滚动”具体包括：

获取轨道车辆的待检测轮对速度和参考轮对速度；

判断所述待检测轮对速度是否大于或小于所述参考轮对速度；

若是，则判定所述轨道车辆存在异常滚动。

8.根据权利要求1所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述第一条件为轨道车辆未接收到制动指令；所述制动控制方法还包括：

当轨道车辆不满足所述第一条件时，根据轨道车辆接收到的制动类型控制轨道车辆的制动装置施加制动力。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据轨道车辆接收到的制动类型，控制轨道车辆的制动装置施加制动力”具体包括：

判断所述制动类型是否为紧急制动；

若是，则控制轨道车辆所有非黏着制动装置均施加最大非黏着制动力。

10.根据权利要求8所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据轨道车辆接收到的制动类型，控制轨道车辆的制动装置施加制动力”具体包括：

判断所述制动类型是否为常用制动；

若是，则根据当前常用制动的级位信息，控制轨道车辆的非黏着制动装置施加对应的非黏着制动力。

11.根据权利要求10所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据当前常用制动的级位信息，控制轨道车辆的非黏着制动装置施加对应的非黏着制动力”具体包括：

根据当前常用制动所需的总制动力，按照电制动优先，摩擦制动和非黏着制动补充的方式，确定所述非黏着制动力。

12.根据权利要求11所述的轨道车辆非黏着制动控制方法，其特征在于，所述“根据当前常用制动所需的总制动力，按照电制动优先，摩擦制动和非黏着制动补充的方式，确定所述非黏着制动力”具体包括：

根据轨道车辆当前常用制动的级位信息、当前车辆总重量以及当前运行速度，确定当前常用制动所需的总制动力；

判断轨道车辆当前电制动力是否满足所需的总制动力；

若否，则根据所述总制动力和所述电制动力，确定制动力补偿量，判断摩擦副的最大摩擦制动力是否满足所述制动力补偿量；

若最大摩擦制动力不满足所述制动力补偿量，则根据所述制动力补偿量和所述摩擦副的最大摩擦制动力的差值，确定所述非黏着制动力。

13.一种轨道车辆非黏着制动控制装置，其特征在于，包括：

异常判断模块，用于判断轨道车辆是否存在异常滚动；

处理模块，用于当轨道车辆满足第一条件时，根据所述轨道车辆异常滚动的评价信息控制对应数量的非黏着制动装置施加制动力，直至车辆缓解或停止异常滚动。

14.根据权利要求13所述的轨道车辆非黏着制动控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

非黏着制动力确定模块，用于当轨道车辆不满足所述第一条件时，根据轨道车辆接收到的制动类型，控制轨道车辆的制动装置施加制动力。

15.一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，并且所述计算机程序运行时导致所述计算机存储介质的所在设备执行根据权利要求1-12中任意一项所述轨道车辆非黏着制动控制方法的步骤。