CN111284522B - 列车制动系统、制动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种列车制动系统、制动控制方法，通过在列车车辆上设置转换阀、微机控制机构等控制相关部件，结合列车车辆上原本设置的空气制动阀共同构成列车车辆的制动系统，进而微机控制机构基于网络控制指令控制转换阀的开启实施直通式电空制动，空气制动阀基于列车管内压力变化实施自动式空气制动，在具体运行时，列车首先进行直通式电空制动，通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每辆车同时收到，并进行相应的制动或缓解控制，列车中所有车辆制动和缓解同步性几乎完全一致，保证了列车运行的平稳性；同时列车管的压力变化也先后到达各辆车，空气制动阀进行自动式空气制动，进而提供了列车制动的热备冗余功能。

Description

列车制动系统、制动控制方法

技术领域

本发明涉及列车制动技术领域，更具体的，涉及一种列车制动系统和列车制动控制方法。

背景技术

目前所有列车的制动系统无非是以两种独立的方式存在，即直通式电空制动系统和自动式空气制动系统，两种方式的制动系统可分别用于列车制动控制；我国普速旅客列车和货物列车使用自动式空气制动，动车组和城市轨道交通一般采用直通式电空制动，国外绝大部分列车(包括动车组)使用自动式空气制动；日本动车组均采用了直通式电空制动。自动式空气制动采用的排气制动原理，从适用性和安全性来讲较高，但在操作性、同步性、快速性、精确性等性能方面不如直通式电空制动。

国内有个别型号动车组为保证运用需要，同时使用了这两种制动方式，一种作为另一种的列车制动后备，在直通电空制动故障时可转换成自动式空气制动，可使列车继续运行；其制动方式转换必须确保在列车停车以后进行人工手动操作。这样的方案在实际操作中会干扰列车运行次序、影响铁路运输效率，更重要的是给旅客运输带来不良影响。

发明内容

为了解决上述不足，并提升列车制动性能，本发明第一方面实施例提供一种列车制动系统，包括：位于列车车辆本体内的转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；

所述空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车车辆制动缸；

所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是所述列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

在某些实施例中，还包括：

制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；

制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令。

在某些实施例中，还包括：

中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

本发明第二方面实施例提供一种列车制动控制方法，包括：

发送一网络控制指令控制列车车辆的转换阀开启，以使列车车辆副风缸的空气通过所述转换阀进入列车车辆的制动缸；

根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置向列车管机械气阀发送一气动指令，以使列车车辆的空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，进而使副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入制动缸；其中，

所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

在某些实施例中，还包括：

采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处位置；

根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；

根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

本发明第三方面实施例提供一种列车制动方法，包括：

列车车辆的空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的空气通过所述空气制动阀和列车车辆的转换阀进入列车车辆的制动缸；

列车车辆的微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是所述列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

本发明第四方面实施例提供一种列车车辆，包括列车车辆本体，以及对应设置在所述列车车辆本体内的列车制动系统，所述列车车辆本体包括制动缸和副风缸，所述列车制动系统包括：转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；

所述空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车车辆制动缸；

所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是所述列车管内的机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

在某些实施例中，所述列车制动系统还包括：

制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器上所处的位置；

制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；以及

中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

本发明第五方面实施例提供一种列车组，包括多节列车车辆本体以及设置于每节列车车辆本体中的列车制动系统，所述列车车辆本体包括制动缸和副风缸，所述列车制动系统包括：

位于列车车辆本体内的转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；

所述空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车制动缸；

所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是所述列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

在某些实施例中，所述列车制动系统还包括：

制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；

制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；以及

中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管内的机械气阀开闭。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的列车制动系统，通过在列车车辆中设置转换阀、微机控制机构等控制相关部件，结合列车车辆上原本设置的空气制动阀共同构成制动系统，进而微机控制机构基于网络控制指令控制转换阀的开启实施直通式电空制动，空气制动阀基于列车管内压力变化实施自动式空气制动，一方面集成了两种不同原理的制动方式，其中一种可以作为另一种的热备冗余方式；另一方面，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级，在具体运行时，列车首先进行直通式电空制动，通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每辆车同时收到，并进行相应的制动或缓解控制，列车中所有车辆制动和缓解同步性几乎完全一致，保证了列车运行的平稳性。正常情况下，转换阀是导通的，副风缸压力空气可经由空气制动阀和转换阀进入制动缸，但此时由于转换阀已经由微机控制机构控制，实际上切断了副风缸压力空气经由空气制动阀和转换阀进入制动缸的通路，该通路成为进入制动缸的备用通路，在微机控制机构故障或接收不到网络制动指令的情况下，无法或不再控制转换阀的动作，使转换阀处于正常导通空气制动阀至制动缸通路的状态，使得空气制动阀能够控制并建立制动缸的压力，进而当网络故障时可以直接切换到空气制动阀控制，在制动控制转换过程中，列车无需停车，保证了铁路运输效率和列车运输次序。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明实施例中列车组制动示意图。

图2示出本发明实施例中列车车辆制动系统结构示意图。

图3示出本发明实施例中一列车制动控制方法流程示意图。

图4示出本发明实施例中一种列车制动方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，国内外普通铁路旅客列车采用的列车制动系统和制动控制方式，都是采用自动式空气制动，这种制动控制方式主要是通过控制一根贯穿全列车的列车管内压力空气的增压和减压实现。列车运行途中，列车管空气压力充至设定压力(我国旅客列车为600kPa，普通货车一般为500kPa)，这是列车缓解运行时的压力。

当列车需要进行调速或制动停车时，司机操纵制动控制器处于制动位置，控制列车管压力空气减压，列车车辆根据列车管压力变化产生制动作用；当列车管压力停止减压时，列车维持制动作用；当列车需要继续前行而释放制动作用时，司机操纵制动控制器处于缓解位置使列车管内压力空气增压，列车根据列车管压力的增压实施缓解作用。列车管的增压、保压和减压作用由司机操纵安装在司机室内的制动控制器(手柄)进行位置变化并控制列车管中继阀来实现。对于每节列车车辆而言，其本体均装有空气制动阀，通过每节车辆的列车管支管直接连接于列车管上，制动阀还连接副风缸、工作风缸和制动缸等，其中副风缸压力空气仅在制动阀处于缓解位时由列车管充入。

空气制动阀为纯机械部件，以列车管的压力变化作为制动、缓解的控制信号，若列车管压力以一定速率降低，空气制动阀内部主活塞由于列车管压力降低形成的压差作用而动作至制动位，沟通副风缸至制动缸的通路，副风缸压力空气进入制动缸，车辆产生制动作用；列车管压力升高，空气制动阀内部主活塞由于列车管压力升高形成的压差作用而动作至缓解位，沟通了制动缸至大气的通路，制动缸压力由此通过空气制动阀排入大气，同时列车管压力空气经由空气制动阀向副风缸等充风，为下次制动做好准备。上述制动方式为自动式空气制动，是作为列车运用最为常见和通用的制动方式。

除了上述列车自动式空气制动以外，还有一种直通式电空制动方式运用于列车，每节车辆无需通过列车管减压或增压产生制动或缓解作用，该方式可通过网络或硬线驱动传输制动指令由本节车辆计算机控制或由硬线驱动的方式使压缩空气通过电空阀直接通入制动缸产生制动作用，其中的网络或硬线贯穿全列车，我国动车组和城轨列车多用于这种制动方式，该制动方式的制动同步性、快捷性和控制精度等制动性能优于自动式空气制动方式。

上述两种制动方式作用原理完全不同，在运用上各成独立系统运用，如国内和谐号和复兴号动力分散动车组均采用直通式电空制动，地铁也采用直通式电空制动；普速旅客列车和货物列车均采用自动式空气制动。

个别型号动车组为保证运输效率，提高适用性，同时采用这两套制动系统，正常运用时以直通式电空制动为主，仅在直通式电空制动故障模式下使用自动式空气制动，以维持本列车的基本调速和停车制动功能，并且在本列车严重故障情况下，可以由具有自动式空气制动功能的动力机车担当牵引，继续完成列车运输任务。但是由于采用的是两套独立系统，制动系统方式的转换必须是在停车状态下进行，并由人工手动操作转换。

有鉴于此，本发明的核心构思是通过列车采用的制动系统，将列车的制动命令通过两种不同的指令方式同时向各节车辆发出，列车中所有车辆可以接受来自列车管压力变化的自动式空气制动指令和来自网络通讯传递的直通式电空制动指令，并以网络制动指令作为优先执行命令，提升列车制动性能，可以同步并精确控制车辆制动缸的压力，有利于列车运行的平稳性。而当网络控制系统故障或失效时，车辆自动转为由列车管压力变化的制动指令控制，列车仍能实施制动作用，保证了列车运行的安全性。在制动控制方式转换过程中，列车无需停车，保证了铁路运输效率和列车运行次序。

图1示出了基于本发明核心构思的实施例中列车组制动示意图，图2示出了基于本发明核心构思的实施例中列车制动系统结构示意图。如图1和图2所示，本发明第一方面实施例提供一种车辆制动系统3，包括：

位于列车车辆本体内的转换阀02、空气制动阀01以及微机控制机构03；所述空气制动阀01响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸5的空气通过所述空气制动阀01和转换阀02进入列车车辆制动缸4；所述微机控制机构03接收一网络控制指令控制所述转换阀02的开启，以使所述副风缸5的压力空气通过所述转换阀02进入所述制动缸4；其中，所述列车管内的压力变化是所述列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，

所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

本发明提供的列车车辆制动系统，通过在列车车辆中设置转换阀、微机控制机构等控制相关部件，结合列车车辆上原本设置的空气制动阀共同构成制动系统，进而微机控制机构基于网络控制指令控制转换阀的开启，空气制动阀基于列车管内压力变化进行排气制动，一方面集成了直通式制动和自动式制动这两种不同原理的制动方式，其中一种可以作为另一种的热备冗余方式；另一方面，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级，在具体运行时，列车首先进行直通式电空制动，通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每节车辆同时收到，并进行相应的制动或缓解控制，列车中所有车辆制动和缓解的同步性几乎完全一致，保证了列车制动的快捷性和列车运行的平稳性。正常情况下，转换阀是导通的，副风缸压力空气可经由空气制动阀和转换阀进入制动缸，但此时由于转换阀已经由微机控制机构控制，实际上切断了副风缸压力空气经由空气制动阀和转换阀进入制动缸的通路，该通路成为进入制动缸的备用通路，在微机控制机构故障或接收不到网络制动指令的情况下，无法或不再控制转换阀的动作，使转换阀处于正常导通空气制动阀至制动缸通路的状态，使得空气制动阀能够控制并建立制动缸的压力，进而当网络控制故障时可以直接切换到空气制动阀控制，在制动控制转换过程中，列车无需停车，保证了铁路运输效率和列车运行次序。

在某些图中未示出的实施例中，列车制动系统不仅包括每节列车车辆上的转换阀、空气制动阀以及微机控制机构，还包括位于主控车(即控制驱动列车，或者称之为驾驶列车)的制动控制器和制动控制处理器，制动控制器采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；制动控制处理器根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令。

进一步的，在一些实施例中，列车制动系统还包括位于主控车的中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

也即在上述实施例中，位于每节列车车辆(包括位于主控车)转换阀、转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；位于主控车上的制动控制器、制动控制处理器以及中继阀控制器均可以包括在本发明的列车制动系统中。

当然，列车制动系统也可以仅仅包括位于每节列车车辆转换阀、空气制动阀以及微机控制机构，位于主控车的制动控制器、制动控制处理器以及中继阀控制器属于本发明制动系统之外的中央控制装置组中，如图1和图2所示，车辆制动系统3与制动控制器1以及制动控制处理器2信号连接，在实际生产、组装或者售卖时，制动系统和中央控制装置组均独立生产、组装或者售卖，两者之间仅仅需要进行适配即可，并且可以理解，列车车辆本体与列车制动系统也可以独立生产、组装或者售卖，列车制动系统可以通过后组装的形式集成在每个列车本体上。

本发明中，网络控制信号的执行优先级高于气动指令的执行优先级，也即当一个被执行主体接收到网络控制指令，另一个被执行主体接收到气动指令时，执行网络控制指令，当仅接收到气动指令(例如网络故障时)，执行气动指令，进而通过优先级控制，实现了两种制动方式的无缝切换。

下面对本发明的制动方式进行详细说明。

以传统的列车自动式空气制动系统为基础，增加部分功能部件，主要在操纵端(如控制车)的制动控制处理器2中增加直通式电空制动控制模块，在控制软件上增加相应控制功能；在车辆上增加微机控制机构03和转换阀02，微机控制机构03、转换阀02和原车辆制动系统配备的空气制动阀01等组成了制动系统3。

制动控制器(制动操纵手柄)1可以为列车制动系统的制动操作部件，在列车需要制动时司机将制动控制器1置于制动位置，制动控制器1根据其所在位置获知司机所需要的制动力大小，将该制动力作为制动指令以气动指令的方式给至制动控制处理器2，制动控制处理器2收到来自制动控制器1的制动指令，执行相应的制动操作，包括使贯穿全列车的列车管进行符合制动指令的减压作用，以及通过网络通讯向全列车广播发布制动指令，这两种制动指令分别通过列车管和列车制动网络传递到列车中的每节车辆。

车辆的制动系统3在先后收到这两种制动指令后进行相应的动作，通常情况下由网络传来的制动指令早于列车管压力传递的制动指令，车辆的列车制动系统3中的微机控制机构03控制转换阀02等相应部件使副风缸5压力空气直接进入制动缸4，制动缸4压力大小按照制动指令的目标要求建立。

车辆列车制动系统3随即还收到了列车管压力变化的制动指令信号，空气制动阀01响应列车管压力变化实施制动作用，使得副风缸5的压力空气经由空气制动阀01进入转换阀02。正常情况下副风缸压力空气可经由空气制动阀01和转换阀02进入制动缸4，但此时由于转换阀02已经由微机控制机构03控制，实际上切断了副风缸5压力空气经由空气制动阀01和转换阀02进入制动缸4的通路，该通路成为进入制动缸4的备用通路，在微机控制机构03故障或接收不到网络制动指令的情况下，无法或不再控制转换阀02的动作，使转换阀02处于正常导通空气制动阀01至制动缸4通路的状态，使得空气制动阀01能够控制并建立制动缸4的压力。

当司机决定需要缓解列车制动时，将制动控制器1置于运转(缓解)位置，制动控制器1发出缓解指令至制动控制处理器2，制动控制处理器2进行缓解作用，包括使列车管充风增压及通过网络广播发送缓解指令，这两种缓解指令同样分别通过列车管和列车制动网络传递到列车中的每节列车车辆。

制动系统3在收到这两种制动指令后进行相应的动作，通常情况下由于制动系统3中的微机控制机构03已通过转换阀02直接控制制动缸4的压力，缓解时将制动缸4的压力通过转换阀02排入大气，缓解列车车辆制动。

制动系统3还收到了列车管压力增压的压力变化信号，该信号作为空气制动阀01的缓解指令，空气制动阀01响应列车管压力变化实施缓解作用，使得空气制动阀01进入缓解位，转换阀02至空气制动阀01的压力空气经由空气制动阀01排入大气，当转换阀02处于正常位置时，制动缸4的压力空气经由转换阀02和制动阀01排入大气，车辆制动缓解。

通过上述分析可以得知，在每节列车车辆处的制动系统3，在司机进行制动或缓解操作时，同时获取来自两个不同渠道的制动或缓解指令，一是由列车管压力下降变化产生的制动或缓解指令，另一是由网络传来的制动或缓解指令，这两个指令都能使车辆制动缸4产生压力或排出压力，使车辆实施制动作用或缓解作用。由于列车管压力的变化受空气压力波的传递速度影响，在传统空气制动状态时一般为160～180m/s，对于列车中的车辆而言，每辆车的制动和缓解响应时间受制动和缓解波速的影响，首尾车的制动和缓解产生的时间差达数秒以上，制动和缓解同步性较差，影响列车的平稳性。而通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每辆车同时收到，并进行相应的制动或缓解控制，列车中所有车辆制动和缓解同步性几乎完全一致，并且制动时对制动缸4的压力控制精度也较高，提高了列车运行的平稳性能。

基于相同的发明构思，本发明第二方面提供一列车制动控制方法，其是位于主控车的控制装置执行，如图3所示，其具体包括：

S11：发送一网络控制指令控制列车车辆的转换阀开启，以使列车副风缸的空气通过所述转换阀进入列车的制动缸，实施直通式电空制动；

S12：根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置向列车管机械气阀发送一气动指令，以使列车车辆的空气制动阀响应于列车管内的压力变化实施自动式空气制动，进而使副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入制动缸；其中，

所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

可以理解，本发明第二方面提供的列车制动控制方法，通过发送网络控制指令以及气动指令，并且设置网络控制指令与气动指令的执行优先级，而微机控制机构基于网络控制指令控制转换阀的开启，空气制动阀基于列车管内压力的空气制动指令进行排气制动，一方面集成了两种不同原理的制动方式，其中一种可以作为另一种的热备冗余方式；另一方面，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级，在具体运行时，列车首先进行直通式电空制动，通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每节车辆同时收到，并进行相应的制动或缓解准确控制，列车中所有车辆制动和缓解同步性几乎完全一致，保证了列车运行的平稳性。

正常情况下，转换阀是导通的，副风缸压力空气可经由空气制动阀和转换阀进入制动缸，但此时由于转换阀已经由微机控制机构控制，实际上切断了副风缸压力空气经由空气制动阀和转换阀进入制动缸的通路，该通路成为进入制动缸的备用通路，在微机控制机构故障或接收不到网络制动指令的情况下，无法或不再控制转换阀的动作，使转换阀处于正常导通空气制动阀至制动缸通路的状态，使得空气制动阀能够控制并建立制动缸的压力，进而当网络故障时可以直接切换到空气制动阀控制，在制动控制转换过程中，列车无需停车，保证了铁路运输效率和列车运行次序。

可以理解，上述步骤中S1和S2具体可以由上述所述的设于主控车上的制动控制处理器通过通信模块和列车管内压力来反馈给被执行主体实现，例如制动控制处理器生成网络控制指令，然后通过通信模块(例如TCN、以太网、Lon等网络)发送给每个列车的微机控制机构。

进一步的，上述方法还包括：

S01：采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；

S02：根据所述所处位置输出所述气动指令和网络控制指令；

S03：根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

具体的，S01是由制动控制器1本身采集，列车需要制动时驾驶员将制动控制器1置于制动位置，制动控制器1根据其所在位置获知驾驶员所需要的列车制动力大小。

基于相同的发明构思，本发明第三方面实施例提供一种列车制动方法，如图4所示，包括：

S21：列车车辆空气制动阀响应于列车管的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的压力空气通过所述空气制动阀和列车车辆的转换阀进入列车车辆制动缸；

S22：列车车辆的微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是所述列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

可以理解，本发明第三方面提供的列车制动控制方法，通过发送网络控制指令以及气动指令，并且设置网络控制指令与气动指令的执行优先级，而微机控制机构基于网络控制指令控制转换阀的开启，空气制动阀基于列车管内压力进行排气制动，一方面集成了两种不同原理的制动方式，其中一种可以作为另一种的热备冗余方式；另一方面，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级，在具体运行时，列车首先进行直通式电空制动，通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每辆车同时收到，并进行相应的制动或缓解控制，列车中所有车辆制动和缓解同步性几乎完全一致，保证了列车运行的平稳性，正常情况下，转换阀是导通的，副风缸压力空气可经由空气制动阀和转换阀进入制动缸，但此时由于转换阀已经由微机控制机构控制，实际上切断了副风缸压力空气经由空气制动阀和转换阀进入制动缸的通路，该通路成为进入制动缸的备用通路，在微机控制机构故障或接收不到网络制动指令的情况下，无法或不再控制转换阀的动作，使转换阀处于正常导通空气制动阀至制动缸通路的状态，使得空气制动阀能够控制并建立制动缸的压力，进而当网络故障时可以直接切换到空气制动阀控制，在制动控制转换过程中，列车无需停车，保证了铁路运输效率和列车运行次序。

基于相同的发明构思，本发明第四方面实施例提供一种列车，包括列车车辆本体，以及对应设置在所述列车车辆本体内的车辆制动系统，所述列车车辆本体包括制动缸和副风缸，所车辆车制动系统包括：转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；所述空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车制动缸；所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，所述列车管内的压力变化是所述列车管内的机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

当该列车为上述的“主控车”时，所述列车制动系统还包括：制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；以及中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

可以理解，本发明第四方面提供的列车，通过发送网络控制指令以及气动指令，并且设置网络控制指令与气动指令的执行优先级，而微机控制机构基于网络控制指令控制转换阀的开启，空气制动阀基于列车管内压力进行排气制动，一方面集成了两种不同原理的制动方式，其中一种可以作为另一种的热备冗余方式；另一方面，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级，在具体运行时，列车首先进行直通式电空制动，通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每辆车同时收到，并进行相应的制动或缓解控制，列车中所有车辆制动和缓解同步性几乎完全一致，保证了列车运行的平稳性，正常情况下，转换阀是导通的，副风缸压力空气可经由空气制动阀和转换阀进入制动缸，但此时由于转换阀已经由微机控制机构控制，实际上切断了副风缸压力空气经由空气制动阀和转换阀进入制动缸的通路，该通路成为进入制动缸的备用通路，在微机控制机构故障或接收不到网络制动指令的情况下，无法或不再控制转换阀的动作，使转换阀处于正常导通空气制动阀至制动缸通路的状态，使得空气制动阀能够控制并建立制动缸的压力，进而当网络故障时可以直接切换到空气制动阀控制，在制动控制转换过程中，列车无需停车，保证了铁路运输效率和列车运行次序。

进一步的，基于相同的发明构思，本发明第五方面实施例提供一种列车组，其具体包括：多节列车车辆本体以及设置于每节列车车辆本体中的制动系统，所述制动系统包括：位于列车车辆本体内的转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；所述空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车制动缸；所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，所述列车管内的压力变化是所述列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

进一步的，所述列车制动系统还包括：制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；以及中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

可以理解，本发明第五方面提供的列车组，通过发送网络控制指令以及气动指令，并且设置网络控制指令与气动指令的执行优先级，而微机控制机构基于网络控制指令控制转换阀的开启，空气制动阀基于列车管内压力进行排气制动，一方面集成了两种不同原理的制动方式，其中一种可以作为另一种的热备冗余方式；另一方面，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级，在具体运行时，列车首先进行直通式制动，通过网络广播发送的制动或缓解指令能保证每辆车同时收到，并进行相应的制动或缓解控制，列车中所有车辆制动和缓解同步性几乎完全一致，保证了列车运行的平稳性，正常情况下，转换阀是导通的，副风缸压力空气可经由空气制动阀和转换阀进入制动缸，但此时由于转换阀已经由微机控制机构控制，实际上切断了副风缸压力空气经由空气制动阀和转换阀进入制动缸的通路，该通路成为进入制动缸的备用通路，在微机控制机构故障或接收不到网络制动指令的情况下，无法或不再控制转换阀的动作，使转换阀处于正常导通空气制动阀至制动缸通路的状态，使得空气制动阀能够控制并建立制动缸的压力，进而当网络故障时可以直接切换到空气制动阀控制，在制动控制转换过程中，列车无需停车，保证了铁路运输效率和列车运行次序。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种列车制动系统，其特征在于，包括：位于列车车辆本体内的转换阀、空气制动阀和微机控制机构；

所述空气制动阀响应列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车车辆制动缸；

所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

2.根据权利要求1所述的列车制动系统，其特征在于，还包括：

制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；

制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令。

3.根据权利要求2所述的列车制动系统，其特征在于，还包括：

中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

4.一种列车制动控制方法，其特征在于，包括：

发送一网络控制指令控制列车车辆的转换阀开启，使列车车辆副风缸的空气通过所述转换阀进入列车车辆的制动缸；

同时向列车管机械气阀发送一气动指令，以使列车车辆的空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，进而使副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入制动缸；其中，

所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

5.根据权利要求4所述的列车制动控制方法，其特征在于，还包括：

采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；

根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；

根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

6.一种列车制动方法，其特征在于，包括：

列车车辆的空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车车辆的制动缸；

列车车辆的微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

7.一种列车，其特征在于，包括列车车辆本体，以及对应设置在所述列车车辆本体内的列车制动系统，所述列车车辆本体包括制动缸和副风缸，所述列车制动系统包括：转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；

所述空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车车辆制动缸；

所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器上所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

8.根据权利要求7所述的列车，其特征在于，所述列车制动系统还包括：

制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；

制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；以及

中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

9.一种列车组，其特征在于，包括多节列车车辆本体以及设置于每节列车车辆本体中的列车制动系统，所述列车车辆本体包括制动缸和副风缸，所述列车制动系统包括：

位于列车车辆本体内的转换阀、空气制动阀以及微机控制机构；

所述空气制动阀响应于列车管内的压力变化进行排气制动，使列车车辆副风缸的空气通过所述空气制动阀和转换阀进入列车车辆制动缸；

所述微机控制机构接收一网络控制指令控制所述转换阀的开启，以使所述副风缸的空气通过所述转换阀进入所述制动缸；其中，

所述列车管内的压力变化是列车管机械气阀基于一气动指令进行制动导致的，所述气动指令和所述网络控制指令根据所述列车的驾驶员操作制动控制器上所处的位置确定，所述网络控制指令的执行优先级高于所述气动指令的执行优先级。

10.根据权利要求9所述的列车组，其特征在于，所述列车制动系统还包括：

制动控制器，采集所述列车的驾驶员操作制动控制器所处的位置；

制动控制处理器，根据所述位置输出所述气动指令和网络控制指令；以及

中继阀控制器，根据所述气动指令控制所述列车管机械气阀开闭。

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