一種緩解軌道列車啟動沖動的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道列車控制領(lǐng)域，尤其涉及一種緩解軌道列車啟動沖動的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，鐵路、地鐵以及新興的有軌電車，低地板車等城軌列車得到極大規(guī)模的推廣應(yīng)用，目前中國地鐵在省會直轄市覆蓋率已經(jīng)超過50%，沿海諸多經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)非省會城市也有應(yīng)用及規(guī)劃，在滿足基本安全通行的前提下，乘客乘坐舒適度就越來越受到人們的關(guān)注。旅客舒適度從廣義上講，是指乘坐列車的旅客對乘車旅行品質(zhì)的綜合反應(yīng)評價，涉及到物理因素、生理因素和心理因素。舒適度受車內(nèi)的振動、噪聲、溫度、濕度、空氣清新度、座席的質(zhì)感、空間的設(shè)計、色彩、照明等許多因素的影響，甚至還受到人們健康和心理因素、旅行時間、交通工具的人均占有面積、鐵路客運部門服務(wù)質(zhì)量的影響。從狹義上講，是指車輛的運行平穩(wěn)性，是線路與車輛對乘客的共同作用影響，主要是振動對整個運行過程的影響。其中UIC 513是針對鐵路乘客的舒適度評價標(biāo)準(zhǔn)，適合于作為鐵路動車組、旅行客車及城市軌道交通車輛設(shè)計及考核時對乘客舒適度指標(biāo)的評定準(zhǔn)則，列車啟動時的沖動度就是其考量的重要一環(huán)。
[0003]因列車軌道的設(shè)計受地形影響，不可能為水平狀態(tài)，會存在一定的坡度，對于停在軌道上的列車，同時受到重力和制動力Fs的作用，其中列車所受到重力在軌道方向的分量稱為后溜力Fb，在列車處于上坡狀態(tài)時，牽引力Ft方向與后溜力Fb方向相反，因此，列車在啟動時，既需要防止列車緩解保持制動過快而導(dǎo)致列車后溜，又需要盡可能保證啟動平穩(wěn)，減少啟動沖擊，為乘員提供最舒適的感受。
[0004]目前城軌列車中列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(TCMS)緩解保持制動主要是根據(jù)線路設(shè)計條件，計算列車在線路最大坡度時，列車會受到后溜力Fb，則保證列車不向后溜車的最小牽引力的門檻值f等于Fb，當(dāng)列車的牽引車施加總牽引力大于此門檻值f時，TCMS發(fā)送保持制動緩解指令至制動控制單元BCU，列車制動控制單元BCU開始緩解保持制動，隨后牽引力Ft的增加和制動力減小，當(dāng)牽引力F t大于制動力與后溜力Fb之和時，列車開始啟動。然而，傳統(tǒng)列車控制策略中TCMS在發(fā)送保持制動緩解指令后并不會有額外處理，列車受力情況分析如圖1所示，在tl時刻，牽引力等于后溜力，列車開始緩解保持制動，在t2時刻，牽引力Ft大于制動力后溜力Fb之和，列車開始啟動，在此時刻，列車的運動啟動狀態(tài)同時受牽引力FjP制動力F /變化的影響，直到t3時刻制動力F s緩解到0，雖然列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)TCMS對牽引力Ft及制動力Fs均做了最大沖擊斜率控制，但是在兩者共同作用下，列車在啟動時的沖擊度依然過大，影響乘客乘坐舒適度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可適用于各種軌道列車，控制簡單，可有效緩解軌道列車啟動沖動的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:一種緩解軌道列車啟動沖動的方法，包括如下步驟:
[0007]S1.獲取后溜力Fb大小；
[0008]S2.啟動列車牽引電機，逐步增加牽引力Ft，并緩解列車制動，逐步減小列車制動力Fs，使得列車牽引力Ft小于等于列車制動力Fs與列車后溜力Fb之和，同時使得列車后溜力Fb小于等于列車制動力F s與列車牽引力F t之和，當(dāng)列車牽引力F t增大到等于列車后溜力Fb時，鎖定并維持列車牽引力F t；
[0009]S3.當(dāng)列車制動力FJ#為零后，逐漸增大列車引力F t，完成列車的平穩(wěn)啟動。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟SI的具體步驟包括:通過列車軌道設(shè)計參數(shù)，查詢列車所處軌道的坡度，計算列車后溜力Fb的大小。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟S2具體步驟包括:
[0012]S2.1.啟動列車牽引電機，并根據(jù)列車的編組方式，計算各牽引車輛所提供的牽引力之和，得出列車牽引力Ft的大?。?br>[0013]S2.2.緩解列車制動，根據(jù)制動設(shè)備工作狀態(tài)獲取列車制動系統(tǒng)所能提供的最大列車制動力Fs的大小；
[0014]S2.3.監(jiān)測列車牽引力Ft和列車制動力Fs大小，并控制列車牽引電機的功率輸出和列車制動裝置的工作狀態(tài)，使得列車牽引力Ft小于等于列車制動力Fs與列車后溜力Fb2和，同時使得列車后溜力Fb小于等于列車制動力F s與列車牽引力F t之和；
[0015]S2.4.當(dāng)列車牽引力^等于列車后溜力Fb時，鎖定并維持列車牽引力F t。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟S2的具體步驟包括:
[0017]S2.1.啟動列車牽引電機，并根據(jù)列車的編組方式，計算各牽引車輛所提供的牽引力之和，得出列車牽引力Ft的大小；
[0018]S2.2.逐步增大列車牽引力Ft，當(dāng)列車牽引力^等于列車后溜力Fb時，鎖定并維持列車牽引力Ft;
[0019]S2.3.緩解列車制動，逐步減小列車制動力Fs。
[0020]在本發(fā)明中，列車制動力描述為列車制動系統(tǒng)所能提供的最大制動力。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0022]1、本發(fā)明可適用于各種軌道列車車型，不受列車控制系統(tǒng)及應(yīng)用環(huán)境限制。
[0023]2、本發(fā)明控制簡單方便，只需要對列車的控制軟件進行簡單修改即可適用，并且在列車人工駕駛模式和自動駕駛模式均可使用該方法。
[0024]3、本發(fā)明能夠有緩減列車啟動時產(chǎn)生的沖動，有效提高乘員的舒適度。
【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)列車受力分析示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明一種緩解軌道列車啟動沖動的方法的流程圖。
[0027]圖3為本發(fā)明實施例一列車受力分析示意圖。
[0028]圖4為本發(fā)明實施例二列車受力分析示意圖。
【具體實施方式】
[0029]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。
[0030]在本實施例中，列車處于上坡狀態(tài)，列車牽引方向與后溜力Fb方向相反。為了簡化分析過程，制動力Fs描述為列車制動系統(tǒng)在不同制動狀態(tài)所能提供的最大制動力，在列車處于完全制動狀態(tài)時，制動力最大，隨著列車制動緩解，制動力匕逐步減小，直至完全解除制動，制動力FsS O ;當(dāng)列車處于停車狀態(tài)時，制動力Fs表現(xiàn)為平衡列車所受到的外力，如后溜力或牽引力等，當(dāng)列車所受到的外力之和大于列車的制動力匕時，列車開始運動，為了簡化分析過程，在本實施例中，制動力Fs的受力方向描述為與列車所受牽引力的方向相反，即列車在啟動過程中，當(dāng)列車所受牽引力大于列車所受后溜力與制動力Fs之和時，列車開始向牽引力方向運動。
[0031]如圖2所示，本發(fā)明一種緩解軌道列車啟動沖動的方法，包括如下步驟:
[0032]S1.獲取后溜力Fb大??；
[0033]S2.啟動列車牽引電機，逐步增加牽引力Ft，并緩解列車制動，逐步減小制動力Fs，使得牽引力匕小于等于制動力Fg后溜力Fb之和，同時使得后溜力Fb小于等于制動力Fs與牽引力Ft之和，當(dāng)牽引力F t增大到等于后溜力Fb時，鎖定并維持牽引力F t；
[0034]S3.當(dāng)制動力FJ#為零后，逐漸增大列車引力F t，完成列車的平穩(wěn)啟動。
[0035]具體實施例一:
[0036]在本實施例中，本