專利名稱：組合列車運(yùn)行控制方法及運(yùn)行控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及組合列車多機(jī)車運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種組合列 車運(yùn)行控制方法和滿足該方法的運(yùn)行控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在重載運(yùn)輸常會(huì)發(fā)生機(jī)車牽引力不足的問題，需要在列車編組中 增加機(jī)車數(shù)量，由兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)車同時(shí)牽引，稱為組合列車多機(jī)車
重載運(yùn)輸，其中增加的機(jī)車稱為從控機(jī)車。組合列車有多種編組方 式，無論如何編組，各機(jī)車間都必須相互配合、協(xié)同操控。目前，
一些國(guó)家和線路采用美國(guó)GE公司的Locotrol系統(tǒng)。Locotrol系統(tǒng)是 一種同步控制系統(tǒng)，其功能是在列車運(yùn)行時(shí)采集頭部機(jī)車的司機(jī)手 柄位置或牽引調(diào)壓器位置和制動(dòng)機(jī)狀態(tài)，將其傳給后部機(jī)車，使其 與頭部機(jī)車保持相同的操縱位置。當(dāng)異步操縱時(shí)，則為司機(jī)手動(dòng)控 制，Locotrol系統(tǒng)不采集司機(jī)手柄位置或牽引調(diào)壓器位置和制動(dòng)機(jī)狀 態(tài)，由頭部機(jī)車的司機(jī)發(fā)出要求后部機(jī)車執(zhí)行的操縱方式。對(duì)司機(jī) 的勞動(dòng)強(qiáng)度和操作水平要求過高。
Locotrol系統(tǒng)成功應(yīng)用的區(qū)域主要是在北美、南非和澳大利亞， 線路為平原和丘陵地帶，列車運(yùn)行狀態(tài)和線路運(yùn)行條件變化緩慢， 運(yùn)行模式相對(duì)固定，對(duì)列車動(dòng)力學(xué)特性的要求不高，系統(tǒng)控制實(shí)時(shí) 性要求相對(duì)4交低。
但是，對(duì)于線路惡劣，如多建在山區(qū)的小區(qū)率半徑的彎道和坡度 變化較大的山區(qū)線路，如我國(guó)大秦線路，或運(yùn)營(yíng)密度較大的線路， 對(duì)運(yùn)行間隔要求比較苛刻，或頻繁采用制動(dòng)調(diào)速時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致列車 運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行條件經(jīng)常變化，如果重載運(yùn)輸列車的多個(gè)機(jī)車采用 同步控制，則會(huì)由于列車頭部機(jī)車所處工況與后部4幾車所處工況不同，導(dǎo)致頭部機(jī)車發(fā)出的同步控制信號(hào)不適用于后部機(jī)車而發(fā)生事 故。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供 一 種組合列車運(yùn)行控制方 法和滿足該方法的運(yùn)行控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)機(jī)車的異步協(xié)同操作。
本發(fā)明提供的組合列車運(yùn)行控制方法，包括
A、主控機(jī)車的控制設(shè)備實(shí)時(shí)采集主控機(jī)車工況信息并生成控制 指令提供給從控機(jī)車的控制設(shè)備；
B 、從控機(jī)車的控制設(shè)備實(shí)時(shí)采集列車制動(dòng)情況以判斷主控機(jī)車 運(yùn)行狀態(tài)以及從控機(jī)車自身工況信息；
C、從控機(jī)車的控制設(shè)備根據(jù)所述主控機(jī)車工況信息、控制指令、 運(yùn)行狀態(tài)，以及從控機(jī)車自身工況信息控制其運(yùn)行狀態(tài)。
其中，步驟A所述工況信息包括至少以下之一主控機(jī)車獲得 的軌道電路信息、點(diǎn)式應(yīng)答器提供的位置信息、機(jī)車上的傳感器所 檢測(cè)的機(jī)車信息、車速信息、司機(jī)對(duì)機(jī)車的牽引和制動(dòng)所作的操縱 信息。
其中，步驟B所述主控機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)包括制動(dòng)、切除動(dòng)力、 緩解和列車制動(dòng)系統(tǒng)保壓值。
其中，步驟C所述從控機(jī)車自身工況信息包括所述從控機(jī)車 位于所述組合列車中的位置、組合列車長(zhǎng)度、牽引定數(shù)、組合列車 編組方式、該從控機(jī)車當(dāng)前位置的線路信息、該從控機(jī)車的當(dāng)前運(yùn) 行狀態(tài)。
其中，步驟C包括子步驟從控機(jī)車的控制設(shè)備根據(jù)所述主控 機(jī)車工況信息、運(yùn)行狀態(tài)，以及從控機(jī)車自身工況信息計(jì)算出該從 控機(jī)車應(yīng)采用的控車方式；根據(jù)計(jì)算出的信息控制從控機(jī)車的運(yùn)行 狀態(tài)。
其中，步驟C后進(jìn)一步包括實(shí)時(shí)采集從控機(jī)車工況信息和運(yùn)
5行狀態(tài)提供給主控機(jī)車；主控機(jī)車根據(jù)從控機(jī)車的工況信息和運(yùn)行 狀態(tài)調(diào)整列車的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出新的控制命令。
本發(fā)明提供的滿足該控制方法的組合列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括設(shè) 置在主控機(jī)車和從控機(jī)車上的控制設(shè)備；其中，所述控制設(shè)備包括 控制單元、與控制單元相連的機(jī)車設(shè)備、通訊單元和制動(dòng)單元、工 況信息采集單元，其中
所述各個(gè)機(jī)車的制動(dòng)單元通過列車制動(dòng)管連接，用于從控機(jī)車控 制單元獲取主控機(jī)車制動(dòng)單元的制動(dòng)、切除動(dòng)力、緩解和列車制動(dòng) 系統(tǒng)保壓值；
通訊單元用于主控機(jī)車與從控機(jī)車的控制設(shè)備之間傳輸控制命 令和工況信息；
工況信息采集單元用于采集機(jī)車的工況信息；
控制單元用于對(duì)其他各個(gè)單元的執(zhí)行進(jìn)行控制，以及生成控制指令。
可選的，所述工況采集單元包括至少以下之一軌道電路接收單 元、點(diǎn)式應(yīng)答器信息接收單元、列車狀況傳感信息處理單元、速度 信息釆集單元。
其中，所述通訊單元包括以下至少之一數(shù)傳電臺(tái)、GSM-R接 收和發(fā)送模塊。
可選的，還包括記錄單元，與控制單元相連，用于實(shí)時(shí)記錄控制 單元采集的工況信息和/和運(yùn)行狀態(tài)。
可選的，還包括人機(jī)接口單元，與控制單元相連，用于提供列車 數(shù)據(jù)和其他相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)的輸入和向司機(jī)以及系統(tǒng)維修人員提供必 要的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示信息。
可選的，還設(shè)置有機(jī)車狀態(tài)控制驅(qū)動(dòng)和采集系統(tǒng)，用于控制單元 對(duì)機(jī)車設(shè)備的控制和對(duì)機(jī)車設(shè)備電路的工況信息的采集。
由上可以看出，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)組合列車多機(jī)車重載運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè) 機(jī)車的異步協(xié)調(diào)控制，既在列車運(yùn)行同步條件下各牽引點(diǎn)的機(jī)車有 限制的根據(jù)自身的狀態(tài)和所處線路條件對(duì)自身的運(yùn)行控制給與有限的分散自律，以降低列車的縱向沖動(dòng)，修正列車的動(dòng)力學(xué)特性，滿 足機(jī)車和車輛的機(jī)械特性，保障行車安全。本發(fā)明尤其適用于線路
惡劣，如多建在山區(qū)的小區(qū)率半徑的彎道和坡度變化較大的山區(qū)線 路，或運(yùn)營(yíng)密度較大的線路。


圖1為組合列車運(yùn)行控制系統(tǒng)示意圖2為主控機(jī)車控制系統(tǒng)的原理圖3為組合列車運(yùn)行控制方法的流程圖4為坡度工況下組合列車控制示意圖5為制動(dòng)下組合列車控制示意圖6為點(diǎn)式應(yīng)答器下的組合列車控制示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的組合列車運(yùn)行控制采用了分散自律的集散控制技術(shù)，其 基本原理是主控機(jī)車設(shè)備負(fù)責(zé)采集司機(jī)操縱及機(jī)車工況，然后發(fā) 送給后面的從控機(jī)車設(shè)備；從控機(jī)車設(shè)備通過列車制動(dòng)管感知主控 機(jī)車列車制動(dòng)信息，并結(jié)合已經(jīng)接收的主控機(jī)車設(shè)備發(fā)送過來的信
息、從控機(jī)車當(dāng)前的工況和所處線路點(diǎn)的信息利用有限制的分散自 律原則確定自身相應(yīng)的動(dòng)作以配合主控機(jī)車。并且從控機(jī)車還將其 動(dòng)作信息反饋給主控機(jī)車設(shè)備，以便于通過主控機(jī)車設(shè)備的監(jiān)控和 必要的調(diào)整。
圖1示出了本發(fā)明組合列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，如圖l所示，本發(fā)明 組合列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的主控機(jī)車和從控機(jī)車上均設(shè)置有控制設(shè) 備。各個(gè)控制設(shè)備包括控制單元11,與控制單元11相連的機(jī)車設(shè)備 12、工況信息采集單元13、通訊單元14和制動(dòng)單元15，各個(gè)機(jī)車 的制動(dòng)單元15通過列車制動(dòng)管相連接。
圖2示出了主控機(jī)車控制系統(tǒng)的原理圖，參照該圖對(duì)機(jī)車上的控 制設(shè)備進(jìn)一步詳細(xì)說明
7工況信息釆集單元13用于將當(dāng)前機(jī)車的工況信息進(jìn)行采集，這 里的工況信息主要指的是機(jī)車當(dāng)前各個(gè)檢測(cè)器所獲得的信息，這些 信息包括軌道電路信號(hào)、位置信息、列車傳感器所檢測(cè)的列車信息、 車速等信息。該工況信息采集單元13可以包括以下單元
包含感應(yīng)線圈的軌道電路接收單元131,通過感應(yīng)的方式實(shí)時(shí)接 收軌道的狀況信息；包含點(diǎn)式應(yīng)答器的點(diǎn)式信息接收單元132，通過 配合軌道上設(shè)置的點(diǎn)式發(fā)射器來確定機(jī)車當(dāng)前的位置信息；列車信 息檢測(cè)單元133，包含設(shè)置在列車不同部位上的若干傳感器，用于檢 測(cè)列車不同部位的各個(gè)狀況；速度信息采集單元134,例如為脈沖式 速度傳感器，以檢測(cè)釆集機(jī)車當(dāng)前運(yùn)行速度。
通訊單元14用于實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)車的工況信息、指令信息在主控機(jī) 車的控制單元11與從控機(jī)車控制單元11之間的信息傳輸。通訊單 元14可以采用^t傳電臺(tái)141進(jìn)行電臺(tái)無線通信，或/和采用GSM-R 接收發(fā)送才莫塊142進(jìn)行GSM-R網(wǎng)絡(luò)通信。其中，通訊單元14可以 采用雙通道雙備份的方式，即采用主備雙套電臺(tái)的同時(shí)，采用主備 雙套GSM-R通訊，兩種方式可以相互校-驗(yàn)、備用和互補(bǔ)，以保證通 信的正常。
控制單元11用于對(duì)釆集到的機(jī)車工況信息進(jìn)行處理，以及實(shí)時(shí) 生成控制命令送達(dá)各單元執(zhí)行，以及協(xié)同其他各單元間的通信。通 過各個(gè)機(jī)車控制單元11之間的通信和協(xié)同處理，可以實(shí)現(xiàn)各機(jī)車之
間的協(xié)同操縱，保證列車安全、平穩(wěn)運(yùn)行?？刂茊卧猯l是整個(gè)系統(tǒng) 的核心部分，可以采用三取二的高可靠容錯(cuò)計(jì)算機(jī)來完成。
具體來說，主控機(jī)車的控制單元11主要根據(jù)工況信息采集單元 13采集的工況信息控制主控機(jī)車的機(jī)車設(shè)備12的運(yùn)行和制動(dòng)單元 15的動(dòng)作，并將其所采集的主控機(jī)車的工況信息及所生成的控制指 令通過通訊單元14發(fā)送給各個(gè)從控機(jī)車。各個(gè)從控機(jī)車的控制設(shè)備 根據(jù)通過通訊單元14接收的主控機(jī)車工況信息、控制指令、以及通 過制動(dòng)單元15感知的主控機(jī)車的制動(dòng)信息，結(jié)合其自身的工況信息 去控制其機(jī)車設(shè)備12的運(yùn)行。其中，控制單元11在控制主控機(jī)車的機(jī)車設(shè)備12的運(yùn)行和制動(dòng) 單元15的動(dòng)作時(shí)，可以通過機(jī)車狀態(tài)控制驅(qū)動(dòng)和采集系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控 制單元11對(duì)機(jī)車設(shè)備12的控制和對(duì)機(jī)車設(shè)備12電路的工況信息的 采集。機(jī)車狀態(tài)控制驅(qū)動(dòng)和采集系統(tǒng)是I/0控制器，除了具備常規(guī)I/0 控制器的邏輯和數(shù)學(xué)計(jì)算功能，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行掃描并按特定邏輯驅(qū)動(dòng) 現(xiàn)場(chǎng)控制元件，數(shù)字通信功能。通過機(jī)車狀態(tài)控制驅(qū)動(dòng)和采集系統(tǒng)執(zhí)行 整個(gè)聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制與采樣部分，直接與控制對(duì)象-機(jī)車相關(guān)。
主控機(jī)車和各個(gè)從控機(jī)車的制動(dòng)單元15通過列車制動(dòng)管相連， 這樣，各個(gè)從控機(jī)車便可以實(shí)時(shí)的通過列車制動(dòng)管獲知主控機(jī)車制 動(dòng)單元15的制動(dòng)、緩解、保壓等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其中，制動(dòng)單元15可 以采用空氣制動(dòng)機(jī)，如型號(hào)為DK1或JZ7的空氣制動(dòng)機(jī)，制動(dòng)機(jī)內(nèi) 裝有壓力傳感器，用于檢測(cè)列車制動(dòng)管內(nèi)壓力和波速的變化，以實(shí) 現(xiàn)從控機(jī)車可以及時(shí)檢測(cè)跟蹤前部機(jī)車減壓量，便于有效的配合主 控機(jī)車進(jìn)行制動(dòng)。
控制設(shè)備還可以包括記錄單元和人機(jī)接口單元，與控制單元11 相連，記錄單元用于記錄控制單元11采集的工況信息和/和運(yùn)行狀 態(tài)，人機(jī)接口單元用于提供人機(jī)對(duì)話，便于用戶控制。
通過上述的組合列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)車的協(xié)同操 縱，使得從控機(jī)車根據(jù)主控機(jī)車的工況信息、運(yùn)行狀態(tài)及本身工況 信息確定其操作，保證整列車的平穩(wěn)運(yùn)行。下面參見圖3示出的控 制方法的流程圖，對(duì)本發(fā)明組合列車運(yùn)行控制的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行詳細(xì) 說明，包括以下步驟
步驟31:主控機(jī)車的控制設(shè)備實(shí)時(shí)采集主控機(jī)車工況信息，生 成控制指令將工況信息和生成的指令通過通訊單元14傳輸給從控機(jī) 車的控制設(shè)備。
其中，可以通過主控機(jī)車的工況信息采集單元13來采集工況信 息。例如，可以通過感應(yīng)的方式實(shí)時(shí)采集軌道的狀況信息；由點(diǎn)式 應(yīng)答器配合軌道上設(shè)置的點(diǎn)式發(fā)射器來采集機(jī)車當(dāng)前的位置信息； 通過設(shè)置在列車不同部位上的若干傳感器采集列車不同部位的狀況信息；通過脈沖式速度傳感器采集機(jī)車當(dāng)前運(yùn)行速度等。
步驟32:從控機(jī)車的控制設(shè)備采集主控機(jī)車制動(dòng)情況判斷主控 機(jī)車當(dāng)前所處的運(yùn)行狀態(tài)，如制動(dòng)、緩解、保壓狀態(tài)。
其中，各個(gè)機(jī)車制動(dòng)單元15通過列車制動(dòng)管相連，因此控制設(shè) 備的制動(dòng)單元15可以實(shí)時(shí)的通過列車制動(dòng)管采集到主控機(jī)車、以及 前部機(jī)車的制動(dòng)狀態(tài)，具體來說，制動(dòng)單元15中的壓力傳感器通過 檢測(cè)列車制動(dòng)管內(nèi)壓力和波速的變化來檢測(cè)跟蹤前部機(jī)車減壓量。
步驟33:從控機(jī)車的控制設(shè)備根據(jù)所述主控機(jī)車工況信息、控制指 令、運(yùn)行狀態(tài)，以及從控機(jī)車自身工況信息計(jì)算出該從控機(jī)車應(yīng)采用的 控車方式；然后，根據(jù)計(jì)算出的信息控制從控機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)。
其中，這里描述的從控機(jī)車自身工況信息除了與主機(jī)檢測(cè)的工況 信息相同的內(nèi)容，如從控機(jī)車當(dāng)前位置信息、軌道電路信息外，還 包括從控機(jī)車位于所述組合列車中的位置、組合列車長(zhǎng)度，該機(jī)車 負(fù)載(貨物重量)是否故障等信息。關(guān)于該步驟中具體如何去控制 從控機(jī)車，將在后文以實(shí)施例進(jìn)行描述。
步驟34:實(shí)時(shí)采集從控機(jī)車工況信息和運(yùn)行狀態(tài)通過通訊單元 14提供給主控機(jī)車；主控機(jī)車根據(jù)從控機(jī)車的工況信息和運(yùn)行狀態(tài) 調(diào)整其運(yùn)行狀態(tài)。
其中，從控機(jī)車對(duì)工況信息和運(yùn)行狀態(tài)的采集可以參見上述步 驟，此處不再贅述。本步驟將從控機(jī)車的工況信息和運(yùn)行狀態(tài)反饋 給主控機(jī)車，是采用閉環(huán)控制的方式，使主控機(jī)車了解全列車的工 作情況，以進(jìn)行后續(xù)操作的修正。其中，為了使主控機(jī)車識(shí)別反饋 信息的發(fā)送方，可以在反饋信息中加入發(fā)送方才幾車的標(biāo)示信息。
下面以圖4示出的坡度工況下組合列車控制示意圖，對(duì)步驟33 中控制從控機(jī)車的步驟進(jìn)行描述
對(duì)于多機(jī)牽引的重載列車，由于其自身的長(zhǎng)度及線路的地理?xiàng)l件 限制，列車會(huì)處于起伏路段或作曲線運(yùn)行。當(dāng)列車在不同坡度的線 路上運(yùn)行時(shí)，為了保證列車的正常運(yùn)行，各個(gè)機(jī)車需處在不同操縱 工況下工作才能使列車的各部分受力均勻，需要根據(jù)不同機(jī)車所在
10不同地形條件，根據(jù)列車動(dòng)力學(xué)要求釆用有限制的分散自律的原貝'J 對(duì)各牽引點(diǎn)的機(jī)車采用不同的機(jī)車操縱方法分別控制主控機(jī)車及被
控機(jī)車的工況，包括當(dāng)從控機(jī)車接收到控制指令后，根據(jù)指令內(nèi) 容(如減速、加速、制動(dòng)、啟動(dòng))，列車所在的運(yùn)行區(qū)段，本機(jī)車 與相鄰機(jī)車的位置關(guān)系及列車長(zhǎng)度，計(jì)算得到在這種情況下列車松 曠運(yùn)動(dòng)的傳遞速度，并計(jì)算出本機(jī)車的最佳控制時(shí)機(jī)(如減速、加 速、制動(dòng)、啟動(dòng)所延遲的時(shí)機(jī))和控車方式去控制該機(jī)車。從圖4 分析這樣控制的好處是當(dāng)列車啟動(dòng)時(shí)由于車鉤間隙的影響，位于 中部牽引點(diǎn)的機(jī)車除承受列車后部車體的拉伸力外，同時(shí)還承受前 部車體的擠壓力；而當(dāng)前部列車的車鉤間隙全部拉開時(shí)，機(jī)車將只
承受后部列車的拉伸力(即牽引力)。因此在啟動(dòng)時(shí)位于后面各牽引點(diǎn) 的機(jī)車將依次滯后前面機(jī)車 一段時(shí)間再采取控制措施，有利于消除 列車的松曠運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也使機(jī)車和車輛的機(jī)械結(jié)構(gòu)得至'J保護(hù)。
下面再以圖5制動(dòng)工況下組合列車控制示意圖為例，對(duì)步驟33 中控制從控機(jī)車的步驟進(jìn)行描述。
列車在制動(dòng)時(shí)，由于列車長(zhǎng)度的影響，制動(dòng)波速由列車前部傳至 中部機(jī)車需一定時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)制動(dòng)波速未達(dá)到的車體依靠本 身的慣性在壓縮車鉤間隙的同時(shí)對(duì)前面機(jī)車與已制動(dòng)的車體產(chǎn)生推 力，此時(shí)中部機(jī)車若不實(shí)施制動(dòng)措施，則由于機(jī)車質(zhì)量遠(yuǎn)大于車體，
將使中部機(jī)車的降速過程比前后車體要長(zhǎng)；產(chǎn)生的推力也比車體大， 在中部機(jī)車前后產(chǎn)生沖撞與拖拽作用，振蕩次數(shù)為2 3個(gè)周期，對(duì) 機(jī)車與車體造成損害同時(shí)延長(zhǎng)全列車的制動(dòng)時(shí)間。在列車制動(dòng)時(shí)， 應(yīng)控制中部機(jī)車在制動(dòng)波速傳遞至中部機(jī)車前第10~20位車體時(shí)實(shí) 施制動(dòng)，當(dāng)中部才幾車制動(dòng)過程完成時(shí)，列車制動(dòng)波速剛好通過中部 機(jī)車向后傳送。消除了機(jī)車的微分與積分效應(yīng)，使機(jī)車的制動(dòng)作用 與列車一致。使列車制動(dòng)性能得到改善，同時(shí)由于中部機(jī)車的作用 加快了制動(dòng)波速的傳遞過程，使列車制動(dòng)距離大大縮短，提高了行 車的安全性與可靠性?？梢杂芍苿?dòng)機(jī)中裝有壓力傳感器，檢測(cè)減壓 量的變化，當(dāng)司機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，主控機(jī)車設(shè)備12檢測(cè)后將制動(dòng)指令發(fā)送給從控機(jī)車，從控機(jī)車根據(jù)給定的減壓量，采用閉環(huán)控制，保證 后部列車及時(shí)跟蹤前部列車減壓量。
同樣的，對(duì)于制動(dòng)后的減壓調(diào)速的緩解過程中，也應(yīng)控制中部機(jī) 車的緩解時(shí)機(jī)，使中部機(jī)車在前部列車因制動(dòng)而壓縮的車鉤間隙未 完全拉開前實(shí)施緩解，使列車緩解的拉伸過程在中部機(jī)車前后實(shí)現(xiàn)
平滑過渡。同時(shí)進(jìn)行協(xié)助充風(fēng)，加速后半部列車的緩解；縮短列車 制動(dòng)管壓力的回升時(shí)間，為列車再制動(dòng)作準(zhǔn)備。
最后，再以圖6示出的利用點(diǎn)式應(yīng)答器提供的定位信息，實(shí)現(xiàn)組合 列車自動(dòng)過分相功能控制過程為例，對(duì)本發(fā)明控制方法進(jìn)行舉例說明
本例中，在分相絕緣前一定的距離內(nèi)，安放三個(gè)點(diǎn)式應(yīng)答器，在 各個(gè)機(jī)車通過第一個(gè)點(diǎn)式應(yīng)答器的時(shí)候，其控制設(shè)備檢測(cè)到應(yīng)答器 信息則開始計(jì)算距離，當(dāng)通過第二個(gè)點(diǎn)式應(yīng)答器的時(shí)候，則開始計(jì) 算距離的校驗(yàn)，當(dāng)通過第三個(gè)點(diǎn)式應(yīng)答器的時(shí)候，進(jìn)行自動(dòng)操作來 通過分相絕緣。下面具體說明各個(gè)機(jī)車的協(xié)同操作的情況
當(dāng)主控機(jī)車判斷其工況信息為通過分相絕緣的時(shí)候，根據(jù)點(diǎn)式應(yīng) 答器的位置、距離以及控制設(shè)備計(jì)算的距離，只切除主控機(jī)車的動(dòng) 力，使得主控機(jī)車依靠慣性運(yùn)動(dòng)，平穩(wěn)通過分相絕緣；而其他從控 機(jī)車依然有動(dòng)力。
當(dāng)從控機(jī)車判斷其工況信息為通過分相絕緣時(shí)，也根據(jù)點(diǎn)式應(yīng)答 器的位置、距離以及控制設(shè)備計(jì)算的距離，只切除從控機(jī)車自身的 動(dòng)力，而其他從控機(jī)車和主控機(jī)車依然有動(dòng)力。
這就使得在同一時(shí)刻，只有一臺(tái)機(jī)車切除動(dòng)力，對(duì)整個(gè)列車的運(yùn) 行影響較小。同時(shí)只要當(dāng)機(jī)車自身通過了分相絕緣，就可以恢復(fù)動(dòng) 力，大大減小了其依靠列車自身慣性運(yùn)動(dòng)的距離，對(duì)列車運(yùn)行的速 度影響也很小。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明， 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種組合列車運(yùn)行控制方法，包括A、主控機(jī)車的控制設(shè)備實(shí)時(shí)采集主控機(jī)車工況信息并生成控制指令提供給從控機(jī)車的控制設(shè)備；B、從控機(jī)車的控制設(shè)備實(shí)時(shí)采集列車制動(dòng)情況以判斷主控機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)以及從控機(jī)車自身工況信息；C、從控機(jī)車的控制設(shè)備根據(jù)所述主控機(jī)車工況信息、控制指令、運(yùn)行狀態(tài)，以及從控機(jī)車自身工況信息控制其運(yùn)行狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A所述工況 信息包括至少以下之一主控機(jī)車獲得的軌道電路信息、點(diǎn)式應(yīng)答器提供的位置信息、機(jī) 車上的傳感器所檢測(cè)的機(jī)車信息、車速信息、對(duì)機(jī)車的牽引和制動(dòng) 所作的操縱信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B所述主控 機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)包括制動(dòng)、切除動(dòng)力、緩解和列車制動(dòng)系統(tǒng)保壓值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于，步驟C 所述從控機(jī)車自身工況信息包括至少以下之一所述從控機(jī)車位于所述組合列車中的位置、組合列車長(zhǎng)度、牽引 定數(shù)、組合列車編組方式、該從控機(jī)車當(dāng)前位置的線路信息、該從 控機(jī)車的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟C包括子步驟從控機(jī)車的控制設(shè)備根據(jù)所述主控機(jī)車工況信息、運(yùn)行狀態(tài)，以 及從控機(jī)車自身工況信息計(jì)算出該從控機(jī)車應(yīng)采用的控車方式； 根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果控制從控機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C后進(jìn)一步 包括實(shí)時(shí)采集從控機(jī)車工況信息和運(yùn)行狀態(tài)提供給主控機(jī)車；主控機(jī)車根據(jù)從控機(jī)車的工況信息和運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整列車的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出新的控制命令。
7. —種滿足該控制方法的組合列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在 主控機(jī)車和從控機(jī)車上的控制設(shè)備；其中，所述控制設(shè)備包括控 制單元(11 )、與控制單元(11 )相連的通訊單元(14)和制動(dòng)單 元(15)、工況信息采集單元(13),其中所述各個(gè)機(jī)車的制動(dòng)單元(15)通過列車制動(dòng)管連接，用于從控 機(jī)車控制單元(11)獲取主控機(jī)車制動(dòng)單元(15)的制動(dòng)、切除動(dòng) 力、緩解和列車制動(dòng)系統(tǒng)保壓值；通訊單元(14)用于主控機(jī)車與從控機(jī)車的控制設(shè)備之間傳輸控 制命令和工況信息；工況信息采集單元(13)用于采集機(jī)車設(shè)備(12)的工況信息； 控制單元(11 )用于對(duì)其他各個(gè)單元的執(zhí)行進(jìn)行控制，以及生成 控制指令。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工況信息采 集單元(13)包括至少以下之一軌道電路接收單元(131)、點(diǎn)式應(yīng)答器信息接收單元(132)、 列車狀況傳感信息處理單元(133)、速度信息采集單元(134)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊單元(14) 包括以下至少之一數(shù)傳電臺(tái)(141 )、GSM-R接收和發(fā)送模塊(142)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括記錄單元， 與控制單元(11 )相連，用于實(shí)時(shí)記錄控制單元(11 )獲取的工況 信息和/或運(yùn)行狀態(tài)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或10所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括人 機(jī)接口單元，與控制單元(ll)相連，用于提供列車數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù) 據(jù)的輸入和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還設(shè)置有機(jī)車 狀態(tài)控制驅(qū)動(dòng)和采集系統(tǒng)，用于控制單元(11)對(duì)機(jī)車設(shè)備(12) 的控制和對(duì)機(jī)車設(shè)備(12)電路的工況信息的采集。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種組合列車運(yùn)行控制的方法，包括主控機(jī)車的控制設(shè)備實(shí)時(shí)采集主控機(jī)車工況信息并生成控制指令提供給從控機(jī)車的控制設(shè)備；從控機(jī)車的控制設(shè)備根據(jù)主控機(jī)車的控制指令；同時(shí)采集列車制動(dòng)情況判斷主控機(jī)車的制動(dòng)狀態(tài)；以及自身運(yùn)行的工況信息；從控機(jī)車的控制設(shè)備根據(jù)所述主控機(jī)車工況信息、控制指令、運(yùn)行狀態(tài)，以及從控機(jī)車自身工況信息自動(dòng)生成控制模式，控制其運(yùn)行狀態(tài)。還相應(yīng)提供了組合列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在主控機(jī)車和從控機(jī)車上的控制設(shè)備；控制設(shè)備包括控制單元、與控制單元相連的機(jī)車設(shè)備、通訊單元和制動(dòng)單元、工況信息采集單元。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)組合列車中各個(gè)機(jī)車的異步協(xié)同操作。
文檔編號(hào)B61L23/00GK101497343SQ20091000601
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者俞光宇, 真 劉, 史曉明, 張海豐, 李海成, 偉 陸 申請(qǐng)人:北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院