CN105564450B - 一种基于tcms控制的车辆牵引力、制动力分配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统，包括列车控制和管理系统TCMS、远端输入输出模块RIOM、分布在列车上的牵引系统和制动系统。与现有技术相比，本发明的有益效果是：TCMS可直接综合控制列车牵引力、制动力分配的各类条件，进行合理运算之后输出对牵引力和制动力的分配结果，牵引系统和制动系统仅负责执行该结果，很大程度上提高了车辆控制效率，避免因牵引系统内部控制器和其余制动系统之间不能及时协调而导致的牵引、制动功能无法按需实现的现象。

Description

一种基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统
技术领域
本发明属于地铁列车控制牵引力、制动力分配技术领域，涉及一种基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统。
背景技术
列车车辆牵引和制动的安全性和可靠性是列车运行的关键。
现有技术中，列车牵引主要依靠牵引变流器，根据列车总的牵引力需求以及各变流器状态，独立输出合适的牵引力，从而驱动电机实现合适的转速。在此过程中，若各牵引变流器间不能根据其本身的牵引输出能力及时进行输出协调，就无法实现理想的牵引控制，容易出现因瞬时牵引力过大产生冲击而导致安全问题，或因牵引力不足导致牵引效率低下，这两种情况均对行车安全、高效造成严重影响。
列车制动主要依靠牵引系统和制动系统的有效配合，根据车辆的制动需求，分布在各节车身上的制动件各自在合适的时间输出合适的制动力，以电制动和机械制动相结合的方式，实现及时、快速、有效、平稳、安全的制动效果。若牵引系统和制动系统对制动力的分配不合理，则会造成因制动力过大引起制动冲击过大，或因制动力不足而导致无法实现及时有效的制动，这两种情况均严重威胁行车安全。
综上所述，如何实现牵引力和制动力的合理分配，成为协调列车牵引和制动的关键。
发明内容
本发明需要解决的问题是针对上述现有技术的列车因牵引过程中各牵引变流器间不能根据其本身的牵引输出能力及时进行输出协调，或因制动过程中牵引系统和制动系统对制动力的分配不合理，而严重威胁行车安全的不足，而提供一种快速、平稳和安全的基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统，包括列车控制和管理系统TCMS、远端输入输出模块RIOM、分布在列车上的牵引系统和制动系统；
所述的牵引系统，用于向TCMS反馈牵引系统状态，并根据TCMS输出的信号控制列车的牵引装置，为列车提供动力；
所述的制动系统，用于向TCMS反馈制动系统状态，并根据TCMS输出的信号控制列车的制动装置，为列车提供制动力；
所述的RIOM，用于采集牵引系统和制动系统的状态信号，并将状态信号实时传送给TCMS；
所述的TCMS，用于接收RIOM、牵引系统和制动系统实时传送的状态信号，并根据列车牵引、制动的总需求，进行逻辑处理和运算，再向牵引系统和制动系统统一分配需输出的牵引力信号或制动力信号。
所述的牵引系统包括牵引控制电子装置PCE，所述的PCE用于接收TCMS输出的牵引力、制动力信号及向TCMS反馈牵引系统状态。
列车的动力车底架均设有PCE。
所述的PCE通过牵引变流器来控制驱动电机。
所述的制动系统包括制动控制电子装置BCE、以及PCE电制动模块，所述的BCE用于接收TCMS输出的制动力信号并实现机械制动，同时向TCMS反馈制动系统状态；所述的PCE电制动模块实现电制动。
TCMS逻辑处理的流程为：根据列车牵引力、制动力的总需求监测，再结合RIOM提供的信号判断列车的工况，先判断是否是牵引工况，如果判断结果为是，再判断是否牵引力锁定，如果判断结果为是，则锁定牵引力，如果判断结果为否，则进行牵引力分配；在判断牵引工况时，如果判断结果为否，则为制动工况，再判断是否制动，判断结果为否时，再进行牵引工况判断，判断制动工况结果为是，则进行分配制动力并将电制动完成情况监测及发送，机械制动完成其余制动力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：列车上所有接入TCMS的设备均与TCMS进行数据交换，TCMS可实时监控包括牵引系统和制动系统在内的子系统及列车线的当前状态；基于此，TCMS可直接综合控制列车牵引力、制动力分配的各类条件，进行合理运算之后输出对牵引力和制动力的分配结果，牵引系统和制动系统仅负责执行该结果，很大程度上提高了车辆控制效率，避免因牵引系统内部控制器和其余制动系统之间不能及时协调而导致的牵引、制动功能无法按需实现的现象。
附图说明
图1是本发明的基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统的框架示意图；
图2是TCMS的逻辑运算框架图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统，包括列车控制和管理系统TCMS、远端输入输出模块RIOM、分布在列车上的牵引系统和制动系统；
所述的牵引系统，用于向TCMS反馈牵引系统状态，并根据TCMS输出的信号控制列车的牵引装置，为列车提供动力；
所述的制动系统，用于向TCMS反馈制动系统状态，并根据TCMS输出的信号控制列车的制动装置，为列车提供制动力；
所述的RIOM，用于采集牵引系统和制动系统的状态信号，并将状态信号实时传送给TCMS；
所述的TCMS，用于接收RIOM、牵引系统和制动系统实时传送的状态信号，并根据列车牵引、制动的总需求，进行逻辑处理和运算，再向牵引系统和制动系统统一分配需输出的牵引力信号或制动力信号。
所述的牵引系统包括牵引控制电子装置PCE，所述的PCE用于接收TCMS输出的牵引力、制动力信号及向TCMS反馈牵引系统状态。
列车的动力车底架均设有PCE。
所述的PCE通过牵引变流器来控制驱动电机。
所述的制动系统包括制动控制电子装置BCE、以及PCE电制动模块，所述的BCE用于接收TCMS输出的制动力信号并实现机械制动，同时向TCMS反馈制动系统状态；所述的PCE电制动模块实现电制动。
如图2所示，TCMS逻辑处理的流程为：根据列车牵引力、制动力的总需求监测，再结合RIOM提供的信号判断列车的工况，先判断是否是牵引工况，如果判断结果为是，再判断是否牵引力锁定，如果判断结果为是，则锁定牵引力，如果判断结果为否，则进行牵引力分配；在判断牵引工况时，如果判断结果为否，则为制动工况，再判断是否制动，判断结果为否时，再进行牵引工况判断，判断制动工况结果为是，则进行分配制动力并将电制动完成情况监测及发送，机械制动完成其余制动力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：列车上所有接入TCMS的设备均与TCMS进行数据交换，TCMS可实时监控包括牵引系统和制动系统在内的子系统及列车线的当前状态；基于此，TCMS可直接综合控制列车牵引力、制动力分配的各类条件，进行合理运算之后输出对牵引力和制动力的分配结果，牵引系统和制动系统仅负责执行该结果，很大程度上提高了车辆控制效率，避免因牵引系统内部控制器和其余制动系统之间不能及时协调而导致的牵引、制动功能无法按需实现的现象。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统，其特征在于：包括列车控制和管理系统TCMS、远端输入输出模块RIOM、分布在列车上的牵引系统和制动系统；
所述的牵引系统，用于向TCMS反馈牵引系统状态，并根据TCMS输出的信号控制列车的牵引装置，为列车提供动力；
所述的制动系统，用于向TCMS反馈制动系统状态，并根据TCMS输出的信号控制列车的制动装置，为列车提供制动力；
所述的RIOM，用于采集牵引系统和制动系统的状态信号，并将状态信号实时传送给TCMS；
所述的TCMS，用于接收RIOM、牵引系统和制动系统实时传送的状态信号，并根据列车牵引、制动的总需求，进行逻辑处理和运算，再向牵引系统和制动系统统一分配需输出的牵引力信号或制动力信号；
所述的牵引系统包括牵引控制电子装置PCE，所述的PCE用于接收TCMS输出的牵引力、制动力信号及向TCMS反馈牵引系统状态；
所述的制动系统包括制动控制电子装置BCE、以及PCE电制动模块，所述的BCE用于接收TCMS输出的制动力信号并实现机械制动，同时向TCMS反馈制动系统状态；所述的PCE电制动模块实现电制动；
TCMS逻辑处理的流程为：根据列车牵引力、制动力的总需求监测，再结合RIOM提供的信号判断列车的工况，先判断是否是牵引工况，如果判断结果为是，再判断是否牵引力锁定，如果判断结果为是，则锁定牵引力，如果判断结果为否，则进行牵引力分配；在判断牵引工况时，如果判断结果为否，则为制动工况，再判断是否制动，判断结果为否时，再进行牵引工况判断，判断制动工况结果为是，则进行分配制动力并将电制动完成情况监测及发送，机械制动完成其余制动力。
2.根据权利要求1所述的基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统，其特征在于：列车的动力车底架均设有PCE。
3.根据权利要求1所述的基于TCMS控制的车辆牵引力、制动力分配系统，其特征在于：所述的PCE通过牵引变流器来控制驱动电机。
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