CN109969220B - 一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统 - Google Patents

一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109969220B
CN109969220B CN201910232877.6A CN201910232877A CN109969220B CN 109969220 B CN109969220 B CN 109969220B CN 201910232877 A CN201910232877 A CN 201910232877A CN 109969220 B CN109969220 B CN 109969220B
Authority
CN
China
Prior art keywords
braking
train
air
brake
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201910232877.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109969220A (zh
Inventor
严飒珊
孙绪彬
牛立鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jiaotong University
Original Assignee
Beijing Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jiaotong University filed Critical Beijing Jiaotong University
Priority to CN201910232877.6A priority Critical patent/CN109969220B/zh
Publication of CN109969220A publication Critical patent/CN109969220A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109969220B publication Critical patent/CN109969220B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H11/00—Applications or arrangements of braking or retarding apparatus not otherwise provided for; Combinations of apparatus of different kinds or types
    • B61H11/06—Applications or arrangements of braking or retarding apparatus not otherwise provided for; Combinations of apparatus of different kinds or types of hydrostatic, hydrodynamic, or aerodynamic brakes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法与系统，所述方法包括：S1：实时监测列车工况，获取线路数据与列车运行数据；S2：根据列车运行数据，判断是否满足触发空气制动条件，根据前方线路下坡坡道信息制定制动策略；S3：根据所选制动策略进行双制动气管下的循环空气制动，双气管交替循环制动，并根据线路下坡坡道实时调整动力制动施加量；S4：判断列车速度是否满足缓解条件，是则执行缓解增速，待缓解至限制速度再次选取合适制动策略施行空气制动使列车减速。本发明针对重载列车在长大下坡时的循环制动问题，采用双空气制动管交替制动减少列车速度波动，提高列车在长大下坡的平均速度，降低最大车钩力，保障列车运行安全。

Description

一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统
技术领域
本发明涉及重载列车优化控制领域。更具体地，涉及一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统。
背景技术
近年来货运列车发展迅速，不断朝着高速、重载方向发展，重载货运列车的吨型、长度也呈增长趋势，目前大秦线、朔黄线等重载线路都相继开行了万t、两万t型的重载列车，并朝着3万t型迈进。列车牵引总重的不断增加会使得车体间纵向冲动增大，易引起部件磨损、车钩断裂以及列车脱轨等严重问题，特别是长大下坡道区段，列车的安全操纵尤为重要。
目前大秦线路60％线路都是山区铁路，并伴随着多段长下坡道，最大坡道值可达12‰以上。重载列车在长大下坡道运行时，纯动力制动往往不足以控制列车速度，因此需要增加空气制动，通过制动、缓解、再制动、再缓解的循环制动过程，直至运行出该段长大下坡道。
目前所有线路上的重载列车空气制动时实际工作的气管是单根，通过对其循环充放气达到循环制动的效果。如何使重载列车安全平稳地通过长下坡道一直是专家学者研究的方向之一，但是由于单根制动气管最小减压量固定，存在较小坡道时制动过快的问题，同时循环制动受到最高限制速度和最低缓解速度的限制，故列车在长大下坡道上运行循环制动时，速度会频繁变化，这给司机操作带来了压力与困难。因此，可以考虑改进设备通过两根空气制动气管交替充放气，使得列车在长大下坡道区段速度变化较缓，能够以较快的速度安全平稳地通过长大下坡道。但是，由于长大下坡道路段内也存在较小坡道区段，每次循环制动过程所遇到的坡道不尽相同，如果单纯引入双制动气管不考虑坡道因素，那么该方法实际应用效果就比较有限。
因此，需要提供一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法，根据前方坡道信息选择不同制动策略，采用双气管交替充放气制动的方法实现平稳快速的循环制动过程。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法，根据前方坡道信息选择不同制动策略，采用双气管交替充放气制动的方法实现平稳快速的循环制动过程。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种基于双制动气管的重载列车循环制动系统。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
本发明一方面公开了一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：实时监测列车工况，获取线路数据与列车运行数据；
S2：根据列车运行数据，判断是否满足触发空气制动条件，根据前方线路下坡坡道信息制定制动策略；
S3：根据所选制动策略进行双制动气管下的循环空气制动，双气管交替循环制动，并根据实际坡道实时调整动力制动施加量；
S4：判断列车速度是否满足缓解条件，是则执行缓解增速，待缓解至限制速度再次选取合适制动策略施行空气制动减速过程。
根据权利要求1所述的重载列车循环制动方法，其特征在于，
所述双空气制动管为使用两根空气制动管，分别控制半数车辆的空气制动，相邻车辆由不同空气制动管控制；在进行空气制动时，由空气压缩机对双空气制动管作用，使其交替充放气，各进行固定时间的列车空气制动，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求；紧急情况下可同时进行制动操作。
所述列车工况为列车运行状态，包括牵引、巡航、惰行、空气制动及动力制动；所述线路数据为线路坡度信息、限速信息；所述列车运行数据为列车速度、位置实时信息；所述限制速度为设定的循环制动最高速度阈值。
优选地，所述S2包括：
S21：根据列车运行数据，判断是否满足触发空气制动条件，所述触发空气制动条件为列车未处于空气制动状态，速度上升并达到限制速度。如果不满足条件则维持当前工况，否则执行步骤S22；
S22：根据前方线路下坡坡道信息制定制动策略，制定方法为：计算前方一段距离内的线路等效下坡坡度值，根据不同等效下坡坡度值设置不同的列车空气制动力及动力制动力施加量。
所述等效下坡坡度为利用经验公式对一段距离内的坡道信息做等效处理，如图3所示：
ihlh＝i1l1+i2l2+i3l3＝(H2-H1)×1000
Figure BDA0002007266480000031
其中，i1,i2,i3为实际坡道千分数；l1,l2,l3为实际坡道长度(m)；H1,H2为坡道起终点标高(m)；ih为等效坡道千分数；lh为等效坡道长度(m)。根据经验，化简坡段中的任一实际坡道长度li需满足li≤2000/Δi，Δi为化简坡度与化简坡段内任一实际坡度差的绝对值，表示为：Δi＝|ih-i|。若化简坡段内的坡道简化后不满足以上条件，则选取最大坡度进行解算。
所述列车空气制动力需满足制动减速要求，即在空气制动施加时，列车加速度为负值。列车空气制动力选择要求如下：
bair＞q-bele-w0-g
其中，bair为单位空气制动力，q为列车单位牵引力，bele为单位动力制动力，w0为单位基本阻力，g为单位坡道阻力，用等效下坡坡度值表示。因列车某时刻的受力方程可表示为：其中x为列车位置，故该情况下列车加速度为负值，速度下降。
特别的，所述列车空气制动力受列车管减压量r及列车管空气压力P影响，通过制动系数βc体现，由于列车初始管压量一定，则βc仅与r相关。列车常用单位空气制动力bair表示为：
Figure BDA0002007266480000033
其中，θh为列车换算制动率，
Figure BDA0002007266480000034
为列车闸瓦换算摩擦系数。
综上，所述制动策略为：根据不同坡度值，设定满足条件的空气制动减压量和动力制动施加量，表现如下式：
Figure BDA0002007266480000035
Figure BDA0002007266480000036
其中，g1表示影响减压量的前方等效下坡坡度值，g2表示影响动力制动施加量的当前实际坡度值，ρ1、ρ2为动力制动施加系数，取值范围为[0，1]。
优选地，所述S3包括：
S31：根据所选取制动策略，双空气制动管交替充放气，各进行固定时间的列车空气制动，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求；
S32：根据列车实时所处坡道信息，动态调整动力制动施加量；
优选地，所述S4包括：
S41：缓解增速过程采用动力制动，无空气制动施加，根据列车所处下坡坡道信息调整动力制动施加量；
S42：制动减速过程采用双制动气管空气制动与动力制动同时施加，空气制动策略由判断前方坡道信息得到。
本发明的有益效果如下：
本发明公开的一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法，针对长大下坡路段，考虑重载列车实际运行情况，根据前方坡道信息选择不同制动策略，采用双气管交替充放气制动的方法循环制动过程，并根据实际所处坡道在线调整动力制动施加量，使重载列车在长大下坡道路段减少速度转换次数，提高全程运行速度，并降低制动全程的车钩力，保证列车安全快速地通过长大下坡道。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明的一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法的流程图。
图2示出本发明的一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法及系统实施例中确定备选列车的双制动气管作用示意图。
图3示出本发明的一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法及系统的等效坡道方法示意图。
图4示出本发明的一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法的一次循环制动流程图。
图5示出本发明的一种基于双制动气管的重载列车循环制动系统的示意图。
图6示出本发明实施例中所采用的线路坡度示意图。
图7示出本发明实施例中双制动气管下的重载列车运行结果，包括列车速度、制动力、车钩力变化。
图8示出本发明实施例中单制动气管下的重载列车运行结果，包括列车速度、制动力、车钩力变化。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明一方面公开了一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法，所述方法包括：
S1：实时监测列车工况，获取线路数据与列车运行数据；所述双空气制动管为使用两根空气制动管，分别控制半数车辆的空气制动，相邻车辆由不同空气制动管控制；如图2所示，本发明实施例所选取的列车编组为2台HX1型电力机车牵引，2万t(1+1+0)编组的组合列车(204辆C80)，考虑列车有两根工作制动气管A与B，均由机车1和机车104控制，气管A控制除机车外的奇数位车辆，气管B控制除机车外的偶数位车辆；所述线路数据为线路坡度信息、限速信息，所述参考列车运行数据为实时运行信息。
S2：根据列车运行数据，判断是否满足触发空气制动条件，根据前方线路下坡坡道信息制定制动策略；
S21：根据列车运行数据，判断是否满足触发空气制动条件，所述触发空气制动条件为列车未处于空气制动状态，速度上升并达到限制速度。如果不满足条件则维持当前工况，否则执行步骤S22；
S22：根据前方线路坡道信息制定制动策略，制定方法为：计算前方一段距离内的线路等效下坡坡度值，根据不同等效下坡坡度值设置不同的列车空气制动力及动力制动力施加量。
所述等效坡度为利用经验公式对一段距离内的坡道信息做等效处理，如图3所示：
ihlh＝i1l1+i2l2+i3l3＝(H2-H1)×1000
Figure BDA0002007266480000051
其中，i1,i2,i3为实际坡道千分数；l1,l2,l3为实际坡道长度(m)；H1,H2为坡道起终点标高(m)；ih为等效坡道千分数；lh为等效坡道长度(m)。根据经验，化简后的坡道需满足li≤2000/Δi，若化简坡段内的坡道简化后不满足以上条件，则选取最大坡度进行解算。
所述列车空气制动力需满足制动减速要求，即在空气制动施加时，列车加速度为负值。列车空气制动力选择要求如下：
bair＞q-bele-w0-g
重载列车某时刻的整体受力方程可表示为：
Figure BDA0002007266480000061
其中，x为列车位置，q为列车单位牵引力，bair为单位空气制动力，bele为单位动力制动力，w0为单位基本阻力，g为单位坡道阻力，用等效坡度值表示。动力制动力存在上限值，记为Bele，则在进行制动策略选取时需满足bair＞q-Bele-w0-g，此时列车加速度为负值，速度下降。
特别的，所述列车空气制动力受列车管减压量r及列车管空气压力P影响，通过制动系数βc体现，由于列车初始管压量一定，则βc仅与r相关。列车常用单位空气制动力bair表示为：
Figure BDA0002007266480000062
其中，θh为列车换算制动率，
Figure BDA0002007266480000063
为列车闸瓦换算摩擦系数。
综上，所述制动策略为：根据不同坡度值，设定满足条件的空气制动减压量和动力制动施加量，本发明实施例中，所采取的双制动气管制动策略如下表所示，可根据实际情况适当调整。
坡道>-8.5‰ 制动气管1、2交替工作，减压量50kPa，50％左右动力制动
-10‰≤坡道≤-8.5‰ 制动气管1、2交替工作，减压量50kPa，100％动力制动
坡道<-10‰ 制动气管1、2交替工作，减压量60kPa，100％动力制动
上述制动策略可以归总为下式，列车在不同坡道上的单位空气制动力bair及列车单位电制动力bele确定原则为：
Figure BDA0002007266480000064
Figure BDA0002007266480000071
其中，Bele表示动力制动完全施加时的单位制动力，需要注意的是，bele仅存在于动力机车上，bair存在于列车每节车厢。在上述制动力确定原则下，实现双制动气管交替工作。
S3：根据所选制动策略进行双制动气管下的循环空气制动，双气管交替循环制动，各进行固定时间的列车空气制动，并根据列车实时所处坡道信息，动态调整动力制动施加量，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求，此处仿真该值设定为350s。
S4：判断列车速度是否满足缓解条件，是则施行缓解增速，待缓解至限制速度再次选取合适制动策略施行空气制动减速过程。
S41：缓解增速过程采用动力制动，无空气制动施加，根据列车所处坡道信息调整动力制动施加量；
S42：制动减速过程采用双制动气管空气制动与动力制动同时施加，空气制动策略于制动前判断前方坡道信息得到。
图4展示了一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法的一次循环制动过程的流程图。首先根据列车实时运行信息，判断列车是否处于空气制动状态，是则检查是否满足缓解条件，是则施行缓解增速；若列车未处于空气制动状态，则判断列车是否满足触发空气制动条件，是则根据前方下坡坡道信息制定制动策略，施行空气制动。循环制动过程中，根据当前所处下坡坡道性质，适时调整动力制动施加量。
本发明同时公开了一种基于双制动气管的重载列车循环制动系统，所述系统包括双制动气管、空气压缩机、数据库、计算控制单元及人机交互界面，各部分交互示意图见图5。
所述循环制动系统服务器用于实时获取列车运行数据，判断列车当前所处线路信息以及根据线路数据获取坡道信息，供制定制动策略所用。
所述双空气制动管为使用两根空气制动管，分别控制半数车辆的空气制动，相邻车辆由不同空气制动管控制；
所述空气压缩机用于对双空气制动管作用，使其交替充放气，各进行固定时间的列车空气制动，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求；
所述数据库用于存储初始线路数据以及计算模块所需的列车实时运行数据；
所述计算控制单元可根据前方线路坡道信息制定制动策略，制定方法为：计算前方一段距离内的坡道信息，根据不同等效坡度值设置不同的列车空气制动力及动力制动力施加量。当列车处于自动驾驶模式时可通过计算控制单元自动进行策略制定并执行，当列车处于人工驾驶模式时可将操纵策略经人机交互界面提示给司机。
根据所选制动策略进行双制动气管下的循环空气制动，双气管交替循环制动，各进行固定时间的列车空气制动，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求，并根据列车实时所处坡道信息，动态调整动力制动施加量。
所述双制动气管下的循环空气制动计算过程如图4所示，展示了一种基于双制动气管的重载列车循环制动方法的一次循环制动过程的流程图。首先根据列车实时运行信息，判断列车是否处于空气制动状态，是则检查是否满足缓解条件，是则施行缓解增速；若列车未处于空气制动状态，则判断列车是否满足触发空气制动条件，是则根据前方坡道信息制定制动策略，施行空气制动。循环制动过程中，根据当前所处坡道性质，适时调整动力制动施加量。计算所得操纵方案通过人机交互界面显示，作为司机驾驶建议。
下面通过一个具体实施例对本发明作进一步说明，选取大秦线k275-k325长大下坡道区段，线路坡道示意图如图6所示，存在一段限速降低区段，限制速度为65km/h，使列车进入坡道时速度为55km/h。
列车编组信息设定为：2台HX1型电力机车牵引，2万t(1+1+0)编组的组合列车(204辆C80)。制动相关参数设定为：制动初速为70km/h，缓解初速为40km/h，制动波速为220m/s，缓解波速为180m/s；动力制动良好。单制动气管采取列车管定压500kPa，减压量50kPa，双制动气管制动策略根据上述方法选取。
分别采取本发明所述基于双制动气管的重载列车循环制动方法以及传统单制动气管的循环制动方法，进行相同参数下的运行仿真。所述双空气制动管为对传统单空气制动管进行设备更新，通过双空气制动管分别控制一半车辆的空气制动，相邻车辆由不同空气制动管控制，如图2所示，考虑列车有两根工作制动气管A与B，均由机车1和机车104控制，气管A控制除机车外的奇数位车辆，气管B控制除机车外的偶数位车辆。所述相同仿真参数包括列车编组信息，线路及限速信息。
图7、图8分别示出本发明实施例中双制动气管与单制动气管下的重载列车运行结果，包括列车速度、制动力、车钩力变化。如图所示，通过长大下坡道路段，原始操纵策略下需要约6次循环制动，采用本发明所述的技术方案可以降低到约4次速度转变过程。另外，根据仿真分析计算和数据统计，采用本发明所述的技术方案的运行总时间为3151s，全程平均速度58.2km/h；全程记录最大压钩力为1682.4kN，最大拉钩力为1295.7kN。采用传统单制动气管的循环制动方法的运行总时间为3394s，全程平均速度53.2km/h；全程记录最大压钩力为2057.3kN，最大拉钩力为2067.5kN。结果表明，采用本发明所述的技术方案可以提高全程平均速度，并显著降低列车车钩力，保证重载列车安全快速通过长大下坡道。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：实时监测列车工况，获取线路数据与列车运行数据；
S2：根据列车运行数据，判断是否满足触发空气制动条件，根据前方线路下坡坡道信息制定制动策略；
S3：根据所选制动策略进行双制动气管下的循环空气制动，双气管交替循环制动，并根据线路下坡坡道实时调整动力制动施加量；
S4：判断列车速度是否满足缓解条件，是则执行缓解增速，待缓解至限制速度再次选取合适制动策略施行空气制动减速过程。
2.根据权利要求1所述的重载列车循环制动方法，其特征在于：
所述双空气制动管为使用两根空气制动管，分别控制半数车辆的空气制动，相邻车辆由不同空气制动管控制；在进行空气制动时，由空气压缩机对双空气制动管作用，使其交替充放气，各进行固定时间的列车空气制动，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求；紧急情况下可同时进行制动操作；
所述列车工况为列车运行状态，包括牵引、巡航、惰行、空气制动及动力制动；所述线路数据为线路坡度信息、限速信息；所述列车运行数据为列车速度、位置实时信息；所述限制速度为设定的循环制动最高速度阈值。
3.根据权利要求1所述的重载列车循环制动方法，其特征在于，所述S2包括：
S21：根据列车运行数据，判断是否满足触发空气制动条件，所述触发空气制动条件为列车未处于空气制动状态，速度上升并达到限制速度；如果不满足条件则维持当前工况，否则执行步骤S22；
S22：根据前方线路下坡坡道信息制定制动策略，制定方法为：计算前方一段距离内的线路等效下坡坡度值，根据不同等效下坡坡度值设置不同的列车空气制动力及动力制动力施加量；
所述等效下坡坡度值为利用经验公式对一段距离内的坡道信息做等效处理；
所述列车空气制动力需满足制动减速要求，即在空气制动施加时，列车加速度为负值；列车空气制动力选择要求如下：
bair＞q-bele-w0-g
其中，bair为单位空气制动力，q为列车单位牵引力，bele为单位动力制动力，w0为单位基本阻力，g为单位坡道阻力，用等效下坡坡度值表示；因列车某时刻的受力方程可表示为：
Figure FDA0002265805860000021
其中x为列车位置，故该情况下列车加速度为负值，速度下降；
特别的，所述列车空气制动力受列车管减压量r及列车管空气压力P影响，通过制动系数βc体现，由于列车初始管压量一定，则βc仅与r相关；列车常用单位空气制动力bair表示为：
Figure FDA0002265805860000022
其中，θh为列车换算制动率，
Figure FDA0002265805860000023
为列车闸瓦换算摩擦系数；
综上，所述制动策略为：根据不同坡度值，设定满足条件的空气制动减压量和动力制动施加量，表现如下式：
Figure FDA0002265805860000024
其中，g1表示影响减压量的前方等效坡度值，g2表示影响动力制动施加量的当前实际坡度值，ρ1、ρ2为动力制动施加系数，取值范围为[0，1]。
4.根据权利要求1所述的重载列车循环制动方法，其特征在于，所述S3包括：
S31：根据所选取制动策略，双空气制动管交替充放气，各进行固定时间的列车空气制动，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求；
S32：根据列车实时所处坡道信息，动态调整动力制动施加量。
5.根据权利要求1所述的重载列车循环制动方法，其特征在于，所述S4包括：
S41：缓解增速过程采用动力制动，无空气制动施加，根据列车所处下坡坡道信息调整动力制动施加量；
S42：制动减速过程采用双制动气管空气制动与动力制动同时施加，空气制动策略由判断前方下坡坡道信息得到。
6.一种基于双空气制动管的重载列车循环制动系统，其特征在于，所述系统包括双制动气管、空气压缩机、数据库、计算控制单元及人机交互界面；
所述双空气制动管为使用两根空气制动管，分别控制半数车辆的空气制动，相邻车辆由不同空气制动管控制；
所述空气压缩机用于对双空气制动管作用，使其交替充放气，各进行固定时间的列车空气制动，单次制动时间的选取需满足再充气时间要求；
所述数据库用于存储初始线路数据以及计算模块所需的列车实时运行数据；
所述计算控制单元用于根据列车实时运行数据及预存储线路信息，实时计算选取制动策略，根据制动策略控制空气压缩机进行制动操作，并在循环制动过程中，可根据当前所处坡道适时调整动力制动施加量，将计算结果实施或显示至人机界面；
所述人机界面用于操作者进行人机交互，为操作者提供可视化窗口，用于提供列车运行状态，操作建议信息；当列车处于自动驾驶模式时可自动进行策略制定并执行，通过人机界面实时显示列车运行状态；当列车处于人工驾驶模式时可将操纵策略经人机交互界面提示给司机。
7.根据权利要求6所述的重载列车循环制动系统，其特征在于，所述计算控制单元可根据前方线路坡道信息制定制动策略，制定方法为：计算前方一段距离内的等效下坡坡度值，根据不同等效下坡坡度值设置不同的列车空气制动力及动力制动力施加量；当列车处于自动驾驶模式时可通过计算控制单元自动进行策略制定并执行，当列车处于人工驾驶模式时可将操纵策略经人机交互界面提示给司机。
CN201910232877.6A 2019-03-26 2019-03-26 一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统 Expired - Fee Related CN109969220B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910232877.6A CN109969220B (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910232877.6A CN109969220B (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109969220A CN109969220A (zh) 2019-07-05
CN109969220B true CN109969220B (zh) 2020-02-11

Family

ID=67080726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910232877.6A Expired - Fee Related CN109969220B (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109969220B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111845679B (zh) * 2019-04-29 2022-02-11 中车唐山机车车辆有限公司 制动力分配的方法及终端设备
CN111231689B (zh) * 2020-02-17 2021-08-31 中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司 重载列车制动方法、装置、系统和存储介质
CN111959463A (zh) * 2020-07-22 2020-11-20 眉山中车制动科技股份有限公司 一种有倾斜度参与的货物列车制动控制系统及方法
CN112319537B (zh) * 2020-10-27 2022-05-06 中车株洲电力机车研究所有限公司 列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质
CN112572534B (zh) * 2020-12-23 2022-08-23 卡斯柯信号有限公司 一种适用于重载列车车载设备的制动控制方法
CN113771818A (zh) * 2021-09-18 2021-12-10 株洲中车时代电气股份有限公司 列车制动缓解的控制方法、装置及列车控制与管理系统
CN113696866B (zh) * 2021-09-29 2022-05-17 中车大连机车研究所有限公司 一种长大下坡场景下重载机车自动驾驶空气制动运用方法
CN113753009B (zh) * 2021-10-09 2022-07-19 株洲中车时代电气股份有限公司 列车长大下坡控制方法、装置及电子设备
CN116890800B (zh) * 2023-09-11 2024-01-19 成都交控轨道科技有限公司 一种列车紧急制动触发速度计算方法及系统

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI69989B (fi) * 1979-09-28 1986-01-31 Oerlikon Buehrle Ag Saenkningsanordning vid en foerarbromsventilanlaeggning foer indirekt verkande tryckluftsbromsar hos raelsfordon
EP0873927A3 (de) * 1997-04-25 2002-01-30 DaimlerChrysler AG Bremssystem für eine Lokomotive
KR20080089911A (ko) * 2007-04-03 2008-10-08 현대로템 주식회사 구원열차로 구원되는 피구원열차의 제동압 제어방법
CN101537841A (zh) * 2009-04-22 2009-09-23 北京人和路通科技有限公司 机车混合编组的重载组合列车的控制方法及其系统
KR200459344Y1 (ko) * 2010-06-08 2012-03-23 현대로템 주식회사 철도차량의 공기제동장치
CN102963344A (zh) * 2012-12-04 2013-03-13 北京二七轨道交通装备有限责任公司 轨道车辆空气制动系统控制装置
CN105501247A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 同济大学 一种用于货运列车的制动系统
KR20170013662A (ko) * 2015-07-28 2017-02-07 주식회사 주은기공 화차 제동시스템
CN106671995A (zh) * 2016-12-12 2017-05-17 交控科技股份有限公司 一种重载列车驾驶曲线建立方法及装置
CN106777767A (zh) * 2017-01-05 2017-05-31 中国神华能源股份有限公司 一种重载列车临界缓解速度的计算方法
RU2623790C2 (ru) * 2015-11-16 2017-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Ускоритель торможения автоматического пневматического тормоза
CN107985322A (zh) * 2017-11-16 2018-05-04 神华集团有限责任公司 控制重载列车起动的方法及装置
CN108764571A (zh) * 2018-05-28 2018-11-06 西南交通大学 一种重载列车运行的多目标优化方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9550484B2 (en) * 2014-10-22 2017-01-24 General Electric Company System and method for determining vehicle orientation in a vehicle consist

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI69989B (fi) * 1979-09-28 1986-01-31 Oerlikon Buehrle Ag Saenkningsanordning vid en foerarbromsventilanlaeggning foer indirekt verkande tryckluftsbromsar hos raelsfordon
EP0873927A3 (de) * 1997-04-25 2002-01-30 DaimlerChrysler AG Bremssystem für eine Lokomotive
KR20080089911A (ko) * 2007-04-03 2008-10-08 현대로템 주식회사 구원열차로 구원되는 피구원열차의 제동압 제어방법
CN101537841A (zh) * 2009-04-22 2009-09-23 北京人和路通科技有限公司 机车混合编组的重载组合列车的控制方法及其系统
KR200459344Y1 (ko) * 2010-06-08 2012-03-23 현대로템 주식회사 철도차량의 공기제동장치
CN102963344A (zh) * 2012-12-04 2013-03-13 北京二七轨道交通装备有限责任公司 轨道车辆空气制动系统控制装置
KR20170013662A (ko) * 2015-07-28 2017-02-07 주식회사 주은기공 화차 제동시스템
RU2623790C2 (ru) * 2015-11-16 2017-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Ускоритель торможения автоматического пневматического тормоза
CN105501247A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 同济大学 一种用于货运列车的制动系统
CN106671995A (zh) * 2016-12-12 2017-05-17 交控科技股份有限公司 一种重载列车驾驶曲线建立方法及装置
CN106777767A (zh) * 2017-01-05 2017-05-31 中国神华能源股份有限公司 一种重载列车临界缓解速度的计算方法
CN107985322A (zh) * 2017-11-16 2018-05-04 神华集团有限责任公司 控制重载列车起动的方法及装置
CN108764571A (zh) * 2018-05-28 2018-11-06 西南交通大学 一种重载列车运行的多目标优化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109969220A (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109969220B (zh) 一种基于双空气制动管的重载列车循环制动方法及系统
EP3056397B1 (en) Brake control device and brake control method
CN103764461B (zh) 用于对机动车的减速装置进行控制的方法
CN104540714B (zh) 列车信息管理装置及设备控制方法
CN105599616B (zh) 制动能量回收控制方法、装置和电动车
CN110795834B (zh) 一种间歇式供电的城轨列车能耗优化方法
CN111994056B (zh) 一种城轨列车的制动力分配方法，装置及系统
RU2729496C1 (ru) Интеллектуальная система управления тормозами локомотива
CN111619594A (zh) 一种轨道交通列车安全起动控制系统及方法
CN107472292A (zh) 基于速度的分段制动力控制方法
CN110641432B (zh) 基于线控制动与电子驻车制动的联合制动控制方法
CN105431337A (zh) 车辆控制装置
CN107249943A (zh) 车辆用制动控制装置
JP2009269465A (ja) 制動装置の制御装置
CN107512276A (zh) 一种基于tcms系统的列车启动冲击限制控制方法
CN107235053B (zh) 基于移动闭塞的重载列车下坡自动驾驶方法
CN113830043A (zh) 车辆的制动点头优化方法、装置、车辆及存储介质
CN113815617B (zh) 一种用于集中式电机驱动车辆的集成式坡道启停控制方法
CN112895917B (zh) 电动汽车蠕行行驶的多阶梯段扭矩控制实现方法
CN113997976A (zh) 重载组合列车异步控制方法及其相关装置
CN109657342B (zh) 一种基于动力需求的高速列车轻量化设计方法
CN114348067B (zh) 一种最严格目标速度和最严格目标位置确定方法、系统
CN113696866B (zh) 一种长大下坡场景下重载机车自动驾驶空气制动运用方法
KR101584325B1 (ko) 모노레일 차량용 공유압 제동 장치
JP2007210358A (ja) 鉄道車両用ブレーキ制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200211

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee