CN105196990A

CN105196990A - 一种列车的制动控制方法

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Publication number: CN105196990A
Application number: CN201510595020.2A
Authority: CN
Inventors: 滕国栋
Original assignee: Zhejiang Zhonghe Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Zhonghe Technology Co Ltd
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2034-01-24
Also published as: CN103754201B; CN103754201A; CN105196990B

Abstract

本发明公开了一种列车的制动控制方法，通过全常用制动牵引切除阶段、全常用制动响应建立阶段、紧急制动牵引切除阶段、紧急制动响应建立阶段、紧急制动完成阶段这五个阶段进行分阶段确定列车行驶距离，进一步逆推确定全常用制动触发速度，保证列车在所处位置到目标限速点之间的距离、与当下列车的行驶速度，触发全常用制动时，不会触发紧急制动。

Description

一种列车的制动控制方法

本发明专利申请是发明创造名称“一种列车自动防护车载系统的制动控制方法”的分案申请，原申请的申请日为2014年1月24日，申请号为2014100338164。

技术领域

本发明涉及列车自动防护车载系统领域，尤其是一种列车自动防护车载系统的制动控制方法。

背景技术

根据现有的ATP(AutomaticTrainProtection，列车自动防护)车载技术，由列车到目标限速点位置的距离，以及列车行驶的速度之间的关系得出一条EB(EmergencyBrake,紧急制动)触发曲线，当列车在某个位置的行驶速度超过该EB触发曲线上的点时，车载系统将触发紧急制动，一旦紧急制动被触发，列车将被强制制动，直到列车停下为止。

为了降低列车因超速导致EB的频率，避免在不必要情况下列车因触发EB而频繁地被强制停下，ATP车载技术进一步提出了FSB(FullServiceBrake,全常用制动)，当列车速度超过FSB触发速度时，ATP车载系统将施加全常用制动，全常用制动由列车自由控制，列车可撤销已触发的全常用制动，使得列车继续正常行驶。

FSB触发曲线的确定需遵循一条设计原则：ATP车载系统触发FSB到ATP车载系统完成FSB的整个过程中，列车行驶的速度不会超过EB触发速度。现有的FSB触发速度曲线确定的方法是在采用EB速度曲线相同的模型和参数的基础上，预留时间余量和速度余量，该时间余量和速度余量根据司机响应速度等因素由人为估计确定。具体的，FSB触发速度与EB触发速度保持Δv的速度余量，列车在触发FSB速度后保持匀速行驶，由于EB触发曲线呈向下抛物线形状，因而经过Δt时间后该速度刚好触碰到EB速度曲线。当然，这样的方法是在极限情况下列车的行驶距离-速度曲线，因此在同时满足上述的时间余量与速度余量时，列车各个位置的速度设定为FSB触发速度，形成一条FSB触发曲线。当列车速度在一定位置超过FSB触发速度时，ATP车载系统将施加全常用制动。然而，上述方法确定的FSB触发曲线虽然能够保证不频繁地触发EB触发曲线，但是并不能使列车制动得到完全有效的控制，不能保证触发FSB触发曲线后到FSB完成的过程中不会触发EB触发曲线，也即，在某些情况下，ATP车载系统依然会触发不必要的紧急制动，因而上述方法并未很好地遵循了设计原则。

综上所述，目前急需一种列车自动防护车载系统的制动控制方法，保证车载系统在触发FSB的情况下，不会触发EB。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车自动防护车载系统的制动控制方法，能够解决在ATP车载系统触发全常用制动到ATP车载系统完成全常用制动的整个过程中，列车行驶的速度不会触发紧急制动。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种列车的制动控制方法，首先预设变量v_X为FSB触发速度，通过FSB牵引切除阶段、FSB响应建立阶段、EB牵引切除阶段、EB响应建立阶段、EB完成阶段这五个阶段进行分阶段确定各阶段列车行驶距离，并根据列车的牵引力、制动力、重力所产生的能量和列车动能消耗的关系，通过能量守恒定律确定FSB触发速度v_X的值，具体的，根据以下步骤确定所述FSB触发速度v_X：

步骤S11：全常用制动牵引切除阶段A₁，列车超过全常用制动触发速度v_X时，所述车载系统切除牵引力，并确定该阶段的全常用制动牵引切除距离

在该阶段，全常用制动牵引切除距离的计算公式为：

S_{A_{1}} = v_{X} t_{A_{1}} + \frac{1}{2} a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} - - - (2)

其中，表示全常用制动牵引切除时间，包括列车实际速度超过全常用制动触发速度v_X到列车检测到超速的时间车载系统检测到列车超速到制动命令到达列车的控制系统的时间以及列车的控制系统接收到制动命令到牵引切除的时间表示列车的加速度，包括列车提供的最大动力加速度a_MAX、以及坡度所产生的第一加速度

步骤S12：全常用制动响应建立阶段B₁，列车惰行并建立全常用制动，确定该阶段的全常用制动响应建立距离

在该阶段，确定全常用制动响应建立距离其计算公式为：

S_{B_{1}} = v_{B_{1}} t_{B_{1}} + \frac{1}{2} g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} = (v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}}) t_{B_{1}} + \frac{1}{2} g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} - - - (3)

其中，为起始速度，为全常用制动惰行时间和制动建立时间，由车辆方提供的典型值确定；为由坡度所产生的第二加速度；为步骤S1中列车的加速度，为步骤S1中的全常用制动牵引切除时间，

t_{A_{1}} = t_{A_{1 a}} + t_{A_{1 b}} + t_{A_{1 c}};

步骤S13：紧急制动牵引切除阶段A，列车超过紧急制动触发速度v_Y时，所述车载系统切除牵引力，并确定该阶段的紧急制动牵引切除距离S_A；

在该阶段，确定紧急制动牵引切除距离S_A，其计算公式为：

S_{A} = v_{Y} t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} = (v_{B_{1}} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}) t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} = ((v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}}) + g_{B_{1}} t_{B_{1}}) t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} - - - (4)

其中，v_Y为紧急制动触发速度，t_A表示紧急制动牵引切除时间，包括实际速度超过预定紧急制动速度到车载系统检测到超速的时间从车载系统检测到列车超速到制动命令到达列车控制系统产生的时间以及列车的控制系统接收到制动命令到牵引完全切除的时间a_A表示列车的加速度，a_A＝a_MAX+g_A，包括列车在最大牵引状态下的加速度a_MAX、以及坡度所产生的第三加速度g_A；

步骤S14：紧急制动响应建立阶段B，列车惰行并建立紧急制动，确定该阶段的紧急制动响应建立距离S_B；

在该阶段，确定紧急制动响应建立距离S_B，其计算公式为：

S_{B} = v_{B} t_{B} + \frac{1}{2} g_{B} t_{B}^{2} = (v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}} + g_{B_{1}} t_{B_{1}} + a_{A} t_{A}) t_{B} + \frac{1}{2} g_{B} t_{B}^{2} - - - (5)

其中，v_B为起始速度，t_B为紧急制动惰行时间和制动建立时间，由车辆方提供的典型值确定；g_B为由线路坡度所产生的第四加速度；

步骤S15：紧急制动完成阶段C，列车到达目标限速点位置并且行驶速度不大于已知的目标限速点速度v_K，确定该阶段的制动后期行驶距离S_C；

在该阶段，确定制动后期行驶距离S_C，其计算公式为：

S_{C} = S - S_{A} - S_{B} - S_{A_{1}} - S_{B_{1}} = S - (S_{A} + S_{B} + S_{A_{1}} + S_{B_{1}}) - - - (6)

其中，S为列车所在位置与目标限速点位置的距离；

步骤S16：通过上述S11-S15的步骤确定各阶段列车行驶距离后，根据列车的牵引力、制动力、重力所产生的能量和列车动能消耗的关系，根据能量守恒定律确定FSB触发速度v_X的值，公式为：

\frac{1}{2} {mv}_{K}^{2} - \frac{1}{2} {mv}_{X}^{2} = {mgH}_{X - K} + F (S_{A} + S_{A_{1}}) - {fS}_{C} - - - (1^{,})

其中，F＝ma_MAX，a_MAX表示列车提供的列车牵引力下的最大动力加速度，列车牵引力是列车运行动力的来源，通过牵引机车或动车产生；f＝ma_E，a_E表示列车的制动力下的最小制动力加速度；v_K表示目标限速点的速度。

优选的，将公式(2)、(4)及(6)代入公式(1’)中，推导过程如下：

\begin{matrix} v_{X}^{2} + \\ 2 v_{X} ((a_{M A X} + a_{E}) t_{A_{1}} + a_{E} t_{B_{1}} + (a_{M A X} + a_{E}) t_{A} + a_{E} t_{B}) + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{M A X} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{M A X} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{M A X} + a_{A} t_{A}^{2} a_{M A X} + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B_{1}} a_{E} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} A_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{E} + a_{A} t_{A}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{B} a_{E} + 2 a_{A} t_{A} t_{B} a_{E} + g_{B} t_{B}^{2} a_{E} + \\ (2 g (H_{X} - H_{K}) - v_{K}^{2} - 2 a_{E} S) = 0 \end{matrix} - - - (7)

令

\begin{matrix} b = 2 ((a_{M A X} + a_{E}) t_{A_{1}} + a_{E} t_{B_{1}} + (a_{M A X} + a_{E}) t_{A} + a_{E} t_{B}), \\ c = \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{M A X} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{M A X} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{M A X} + a_{A} t_{A}^{2} a_{M A X} + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B_{1}} a_{E} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{E} + a_{A} t_{A}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{B} a_{E} + 2 a_{A} t_{A} t_{B} a_{E} + g_{B} t_{B}^{2} a_{E} + \\ (2 g (H_{X} - H_{K}) - v_{K}^{2} - 2 a_{E} S) \end{matrix}

则最终的FSB触发速度为

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下突出优点：

通过全常用制动牵引切除阶段、全常用制动响应建立阶段、紧急制动牵引切除阶段、紧急制动响应建立阶段、紧急制动完成阶段这五个阶段进行分阶段确定列车行驶距离，进一步逆推确定全常用制动触发速度v_X，保证列车在所处位置到目标限速点之间的距离、与当下列车的行驶速度，触发全常用制动时，不会触发紧急制动，从而满足ATP车载系统触发FSB到ATP车载系统完成FSB的整个过程中，列车行驶的速度不会超过EB触发速度的设计原则。

附图说明

图1为本发明实施例的列车自动防护车载系统的确定全常用制动触发速度的流程图；

图2为本发明实施例中FSB触发曲线、EB触发曲线和EB制动完成曲线之间的关系示意图；

图3A为现有技术中的FSB制动完成曲线与EB触发曲线之间的关系示意图；

图3B为本发明实施例的FSB制动完成曲线与EB触发曲线之间的关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

图1示出了本发明实施例的列车自动防护车载系统的确定全常用制动触发速度的流程图，首先设定一全常用制动触发速度v_X，根据以下步骤确定所述全常用制动触发速度v_X：

步骤S11：全常用制动牵引切除阶段，列车超过全常用制动触发速度v_X时，所述车载系统切除牵引力，并确定该阶段的全常用制动牵引切除距离

步骤S12：全常用制动响应建立阶段，列车惰行并建立全常用制动，确定该阶段的全常用制动响应建立距离

步骤S13：紧急制动牵引切除阶段，列车超过紧急制动触发速度v_Y时，所述车载系统切除牵引力，并确定该阶段的紧急制动牵引切除距离S_A；

步骤S14：紧急制动响应建立阶段，列车惰行并建立紧急制动，确定该阶段的紧急制动响应建立距离S_B；

步骤S15：紧急制动完成阶段，列车到达目标限速点位置并且行驶速度不大于已知的目标限速点速度v_K，确定该阶段的制动后期行驶距离S_C；

步骤S16：至少根据已知的目标限速点速度v_K、牵引力F、制动力f、列车的质量m、全常用制动牵引切除距离紧急制动牵引切除距离S_A、以及制动后期行驶距离S_C，确定全常用制动触发速度v_X；

在列车与目标限速点相距一定距离的行驶速度达到全常用制动触发速度v_X时，触发所述全常用制动。

图2示出了本发明实施例中FSB触发曲线、EB触发曲线和EB制动完成曲线之间的关系，下面进一步说明本发明的技术方案，在图2中，各轨迹的横坐标为距离，纵坐标为速度，将列车的距离-速度轨迹从正好碰到FSB触发曲线、到列车行驶到目标限速点K为止，这一过程分为五个阶段，分别为FSB牵引切除阶段A₁、FSB响应建立阶段B₁、EB牵引切除阶段A、EB响应建立阶段B、EB完成阶段C，从下至上第一条曲线为FSB触发曲线FSBT，第二条曲线为EB触发曲线EBT，第三条曲线为EB完成曲线EB，列车触发FSB的位置在FSB触发曲线FSBT为X，X的位置与目标限速点位置K的距离为S，FSB牵引切除阶段A₁的起始位置为X，在完成FSB牵引切除阶段A₁后开始FSB响应建立阶段B₁，当该阶段列车的轨迹紧急制动触发曲线EBT时，FSB响应建立阶段B₁结束、EB牵引切除阶段A开始，两者的交接点位置为Y，在完成EB牵引切除阶段A后开始EB响应建立阶段B，在完成EB响应建立阶段B后开始EB完成阶段C，EB完成阶段C到目标限速点位置K为止。

结合图1和图2，在本发明实施例中，首先预设变量v_X为FSB触发速度，通过FSB牵引切除阶段、FSB响应建立阶段、EB牵引切除阶段、EB响应建立阶段、EB完成阶段这五个阶段进行分阶段确定各阶段列车行驶距离，并根据列车的牵引力、制动力、重力所产生的能量和列车动能消耗的关系，通过能量守恒定律确定FSB触发速度v_X的值。具体的，根据以下步骤确定所述FSB触发速度v_X：

在该阶段，全常用制动牵引切除距离的计算公式为：

S_{A_{1}} = v_{X} t_{A_{1}} + \frac{1}{2} a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} - - - (2)

在该阶段，确定全常用制动响应建立距离其计算公式为：

S_{B_{1}} = v_{B_{1}} t_{B_{1}} + \frac{1}{2} g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} = (v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}}) t_{B_{1}} + \frac{1}{2} g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} - - - (3)

t_{A_{1}} = t_{A_{1 a}} + t_{A_{1 b}} + t_{A_{1 c}} .

步骤S13：紧急制动牵引切除阶段A，列车超过紧急制动触发速度vY时，所述车载系统切除牵引力，并确定该阶段的紧急制动牵引切除距离S_A；

在该阶段，确定紧急制动牵引切除距离S_A，其计算公式为：

S_{A} = v_{Y} t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} = (v_{B_{1}} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}) t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} = ((v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}}) + g_{B_{1}} t_{B_{1}}) t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} - - - (4)

其中，v_Y为紧急制动触发速度，t_A表示紧急制动牵引切除时间，包括实际速度超过预定紧急制动速度到车载系统检测到超速的时间从车载系统检测到列车超速到制动命令到达列车控制系统产生的时间以及列车的控制系统接收到制动命令到牵引完全切除的时间a_A表示列车的加速度，a_A＝a_MAX+g_A，包括列车在最大牵引状态下的加速度a_MAX、以及坡度所产生的第三加速度g_A。

在该阶段，确定紧急制动响应建立距离S_B，其计算公式为：

S_{B} = v_{B} t_{B} + \frac{1}{2} g_{B} t_{B}^{2} = (v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}} + g_{B_{1}} t_{B_{1}} + a_{A} t_{A}) t_{B} + \frac{1}{2} g_{B} t_{B}^{2} - - - (5)

其中，v_B为起始速度，t_B为紧急制动惰行时间和制动建立时间，由车辆方提供的典型值确定；g_B为由线路坡度所产生的第四加速度。

在该阶段，确定制动后期行驶距离S_C，其计算公式为：

S_{C} = S - S_{A} - S_{B} - S_{A_{1}} - S_{B_{1}} = S - (S_{A} + S_{B} + S_{A_{1}} + S_{B_{1}}) - - - (6)

其中，S为列车所在位置与目标限速点位置的距离。

\frac{1}{2} {mv}_{K}^{2} - \frac{1}{2} {mv}_{X}^{2} = {mgH}_{X - K} + F (S_{A} + S_{A_{1}}) - {fS}_{C} - - - (1^{,})

其中，F＝ma_MAX，a_MAX表示列车提供的列车牵引力下的最大动力加速度，列车牵引力是列车运行动力的来源，通过牵引机车或动车产生；f＝ma_E，a_E表示列车的制动力下的最小制动力加速度；v_K表示目标限速点的速度；由于列车行驶过程中产生的运行阻力与上述牵引力和制动力相比作用甚微，因此未将其列入公式(1’)；H_X-K为列车位置X和目标限速点K高度差。

可以理解，列车也可以只在不具有坡度的面上行驶，则在此情况下，H_X-K将不予考虑，同样，第一加速度第二加速度第三加速度g_A及第四加速度g_B也将不予考虑，各个阶段确定的距离也将不包含任何意欲于坡度相联系的因素，这时，通过能量守恒定律确定FSB触发速度v_X的值，公式为：

\frac{1}{2} {mv}_{K}^{2} - \frac{1}{2} {mv}_{X}^{2} = F (S_{A} + S_{A_{1}}) - {fS}_{C} - - - (1)

本实施例采用公式(1’)确定FSB触发速度v_X的值，将公式(2)、(4)及(6)代入公式(1’)中，推导过程如下：

\begin{matrix} v_{X}^{2} + \\ 2 v_{X} ((a_{M A X} + a_{E}) t_{A_{1}} + a_{E} t_{B_{1}} + (a_{M A X} + a_{E}) t_{A} + a_{E} t_{B}) + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{M A X} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{M A X} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{M A X} + a_{A} t_{A}^{2} a_{M A X} + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B_{1}} a_{E} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} A_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{E} + a_{A} t_{A}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{B} a_{E} + 2 a_{A} t_{A} t_{B} a_{E} + g_{B} t_{B}^{2} a_{E} + \\ (2 g (H_{X} - H_{K}) - v_{K}^{2} - 2 a_{E} S) = 0 \end{matrix} - - - (7)

令

\begin{matrix} b = 2 ((a_{M A X} + a_{E}) t_{A_{1}} + a_{E} t_{B_{1}} + (a_{M A X} + a_{E}) t_{A} + a_{E} t_{B}), \\ c = \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{M A X} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{M A X} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{M A X} + a_{A} t_{A}^{2} a_{M A X} + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B_{1}} a_{E} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{E} + a_{A} t_{A}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{B} a_{E} + 2 a_{A} t_{A} t_{B} a_{E} + g_{B} t_{B}^{2} a_{E} + \\ (2 g (H_{X} - H_{K}) - v_{K}^{2} - 2 a_{E} S) \end{matrix}

则最终的FSB触发速度为

本实施例中，除FSB触发速度v_X为未知变量外，其余变量均可由列车方提供获得，或者经过归纳、演绎或推导可得出，最终确定FSB触发速度v_X。

根据本发明实施例的方法得出的FSB触发速度v_X，在列车与目标限速点K相距一定距离时，若列车的行驶速度达到全常用制动触发速度v_X时，进而触发全常用制动FSB，则在列车行驶到目标限速点K的过程中，不会触发紧急制动EB。

结合图3A和图3B进一步进行说明。首先参看图3A，图3A示出了现有技术中的全常用制动完成曲线FSB3A与紧急制动触发曲线EBT3A之间的关系，可以看到，全常用制动完成曲线FSB3A与紧急制动触发曲线EBT3A在距离约为160m时相交，也即列车在触发全常用制动FSB的过程中会触发紧急制动EB。接下来，参看图3B，图3B示出了本发明实施例的全常用制动完成曲线FSB3B与紧急制动触发曲线EBT3B之间的关系，通过参数的选取，在本实施例中全常用制动完成曲线FSB3B与紧急制动触发曲线EBT3B无限接近但不重合，因而列车在全常用制动FSB的过程中，不会触发紧急制动EB。可以理解，图3A和图3B仅仅是为了更好地阐述本发明技术方案的效果而通过参数设定所描绘的图，现有技术中的全常用制动完成曲线FSB3A与紧急制动触发曲线EBT3A之间也可以不相交，但是，本发明实施例中所要表明的正是全常用制动完成曲线FSB3A与紧急制动触发曲线EBT3A有相交的情况，而本发明并不会存在相交这种情况，由此，本发明满足了ATP车载系统触发FSB到ATP车载系统完成FSB的整个过程中，列车行驶的速度不会超过EB触发速度的设计原则，保证了每次触发紧急制动都是必要的时候，车载系统的制动也能得到更好地控制。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种列车的制动控制方法，其特征在于：首先预设变量v_X为FSB触发速度，通过FSB牵引切除阶段、FSB响应建立阶段、EB牵引切除阶段、EB响应建立阶段、EB完成阶段这五个阶段进行分阶段确定各阶段列车行驶距离，并根据列车的牵引力、制动力、重力所产生的能量和列车动能消耗的关系，通过能量守恒定律确定FSB触发速度v_X的值，具体的，根据以下步骤确定所述FSB触发速度v_X：

在该阶段，全常用制动牵引切除距离的计算公式为：

S_{A_{1}} = v_{X} t_{A_{1}} + \frac{1}{2} a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} - - - (2)

在该阶段，确定全常用制动响应建立距离其计算公式为：

S_{B_{1}} = v_{B_{1}} t_{B_{1}} + \frac{1}{2} g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} = (v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}}) t_{B_{1}} + \frac{1}{2} g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} - - - (3)

t_{A_{1}} = t_{A_{1 a}} + t_{A_{1 b}} + t_{A_{1 c}};

在该阶段，确定紧急制动牵引切除距离S_A，其计算公式为：

S_{A} = v_{Y} t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} = (v_{B_{1}} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}) t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} = ((v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}}) + g_{B_{1}} t_{B_{1}}) t_{A} + \frac{1}{2} a_{A} t_{A}^{2} - - - (4)

在该阶段，确定紧急制动响应建立距离S_B，其计算公式为：

S_{B} = v_{B} t_{B} + \frac{1}{2} g_{B} t_{B}^{2} = (v_{X} + a_{A_{1}} t_{A_{1}} + g_{B_{1}} t_{B_{1}} + a_{A} t_{A}) t_{B} + \frac{1}{2} g_{B} t_{B}^{2} - - - (5)

在该阶段，确定制动后期行驶距离S_C，其计算公式为：

S_{C} = S - S_{A} - S_{B} - S_{A_{1}} - S_{B_{1}} = S - (S_{A} + S_{B} + S_{A_{1}} + S_{B_{1}}) - - - (6)

其中，S为列车所在位置与目标限速点位置的距离；

\frac{1}{2} {mv}_{K}^{2} - \frac{1}{2} {mv}_{X}^{2} = {mgH}_{X - K} + F (S_{A} + S_{A_{1}}) - {fS}_{C} - - - (1^{,})

2.根据权利要求1所述的一种列车的制动控制方法，其特征在于：将公式(2)、(4)及(6)代入公式(1’)中，推导过程如下：

\begin{matrix} v_{X}^{2} + \\ 2 v_{X} ((a_{M A X} + a_{E}) t_{A_{1}} + a_{E} t_{B_{1}} + (a_{M A X} + a_{E}) t_{A} + a_{E} t_{B}) + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{M A X} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{M A X} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{M A X} + a_{A} t_{A}^{2} a_{M A X} + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B_{1}} a_{E} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} t_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{E} + a_{A} t_{A}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{B} a_{E} + 2 a_{A} t_{A} t_{B} a_{E} + g_{B} t_{B}^{2} a_{E} + \\ (2 g (H_{X} - H_{K}) - v_{k}^{2} - 2 a_{E} S) = 0 \end{matrix} - - - (7)

令

\begin{matrix} b = 2 ((a_{M A X} + a_{E}) t_{A_{1}} + a_{E} t_{B_{1}} + (a_{M A X} + a_{E}) t_{A} + a_{E} t_{B}), \\ c = \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{M A X} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{M A X} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{M A X} + a_{A} t_{A}^{2} a_{M A X} + \\ a_{A_{1}} t_{A_{1}}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B_{1}} a_{E} + g_{B_{1}} t_{B_{1}}^{2} t_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{A} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{A} a_{E} + a_{A} t_{A}^{2} a_{E} + \\ 2 a_{A_{1}} t_{A_{1}} t_{B} a_{E} + 2 g_{B_{1}} t_{B_{1}} t_{B} a_{E} + 2 a_{A} t_{A} t_{B} a_{E} + g_{B} t_{B}^{2} a_{E} + \\ (2 g (H_{X} - H_{K}) - v_{k}^{2} - 2 a_{E} S) \end{matrix}

则最终的FSB触发速度为