CN111661110A - 一种轨道车辆atp系统自检方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道车辆ATP系统自检方法，包含：ATP系统得电启动；ATP系统输出制动指令；轨道车辆制动控制单元接收制动指令并施加制动力；当制动力超过阈值时输出制动已施加信号；ATP系统收到制动已施加信号后完成自检。通过上述自检方法，在ATP系统自检阶段，对ATP系统与制动系统的工作状态都进行了检测，提高了车辆的安全等级，增强了车辆运行的安全性与可靠性。

Description

一种轨道车辆ATP系统自检方法

技术领域

本发明总体上涉及车辆技术领域，更具体地，涉及一种轨道车辆ATP系统自检方法。

背景技术

在城市轻轨车辆系统中，列车自动防护系统是保证车辆运行安全的重要系统。列车自动防护系统(ATP系统)属于信号系统的一种，主要作用有两个：一是列车超速防护。例如车辆在运行过程中，如果超过了线路某区间的速度限制，列车自动防护系统将被激活，根据当前的超速情况自动施加制动，以保证车辆的行车安全。二是列车之间安全距离防护。例如在某两个站点之间，原则上只允许有一列车在该区间运行，当第二列车要进入该区间时，红色信号灯会变亮，提示司机需要停车等待，若司机继续行驶，车辆的ATP系统也会被激活，触发车辆的制动系统施加制动。

ATP系统施加的制动一般有两种级别，一种是全常用制动，相当于司控器的B7级制动，带有冲击保护限制；另一种是紧急制动，是车辆最高级别的制动，没有冲击保护限制，减速度最大，保证车辆尽快停车。

ATP系统通过控制全常用制动继电器和紧急制动继电器的动作实现车辆制动系统制动力的施加。

现有轻轨车辆的ATP系统，在系统得电时会进行系统自检。ATP系统自检，是ATP系统确认自身能正常工作的重要环节，如果自检没有通过，说明ATP系统出现了故障，车辆不能上线运行，只有通过了ATP系统的自检，车辆才允许上线载客运行。

然而，在目前ATP系统的自检过程中，主要通过以下方式进行：ATP系统得电；ATP系统进行制动功能测试：ATP系统施加全常用制动→全常用制动继电器动作→ATP系统收到反馈后→缓解全常用制动；ATP系统施加紧急制动→紧急制动继电器动作→ATP系统收到反馈后→缓解紧急制动；ATP系统开始测试速度传感器等其它信号；ATP系统自检通过后，显示自检成功。

可以看到，在上述自检过程中，得到的仅仅是车辆对ATP系统制动命令的反馈，但车辆制动系统是否真的收到并执行了制动命令，ATP系统是没有办法判断的。这种情况下，ATP系统自检成功，只能保证ATP系统是正常的，ATP系统的制动指令是可以发出的，但是车辆的制动系统是否收到并执行了命令，ATP系统无法确定。

所以ATP系统自检时，如果仅是制动指令的反馈，与车辆制动系统的实际状态无关，在制动系统故障或者ATP系统与制动系统之间的电路故障时，信号系统仍然可以通过自检，如果车辆上线运行时带着这些故障，就相当于车辆是在没有ATP系统保护的情况下在运行：在列车超速时会没有超速保护，容易出现脱轨事故；在运行区间没有安全距离防护，可能会出现撞车事故，由此可见，这样的ATP系统自检存在很大的安全隐患。

发明内容

在以上背景下，发明人意识到，需要一种改进的自检方式，可以实现ATP系统自检时，在制动功能的测试阶段，车辆提供的不再是制动指令的反馈，而是制动系统实际状态的反馈。

由所附权利要求限定本申请。本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。

本发明的优势在于，提供了一种更安全的轨道车辆ATP系统自检方法，该方法能够大大提升ATP系统自检后车辆的安全性。

根据本发明，提供了一种轨道车辆ATP系统自检方法，包含：

ATP系统得电启动开始自检；

ATP系统输出制动指令；

轨道车辆制动控制单元接收制动指令并施加制动力；

当制动力超过阈值时输出制动已施加信号；

ATP系统收到制动已施加信号后完成自检。

根据本发明的一个实施例，制动指令至少包括全常用制动指令和紧急制动指令。

根据本发明的一个实施例，施加制动力达到应当施加的制动力的至少90％。

根据本发明的一个实施例，ATP系统分别设置在轨道车辆的头车和尾车上。

根据本发明的一个实施例，当ATP系统输出紧急制动指令并且头车和尾车的制动控制单元均输出制动已施加信号并由头车的ATP系统接收后，ATP系统的自检完成。

根据本发明的一个实施例，轨道车辆的紧急制动系统被设置为高电平不施加以及低电平施加。

根据本发明的一个实施例，当轨道车辆紧急制动时，紧急制动系统的紧急制动继电器处于失电状态。

根据本发明的一个实施例，全常用制动以及紧急制动分别由ATP系统通过控制全常用制动继电器以及紧急制动继电器实现制动力的施加。

根据本发明的一个实施例，还包含：ATP系统测试与车辆行驶相关的其他传感器信号。

根据本发明的一个实施例，ATP系统通过输出自检成功信号完成ATP系统的自检。

通过上述技术方案，在ATP系统自检阶段，对ATP系统与制动系统的工作状态都进行了检测，提高了车辆的安全等级，增强了车辆运行的安全性与可靠性。

附图说明

为了更好地理解本发明，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。

图1示出了根据本发明的轨道车辆的ATP系统的控制电路图；

图2示出了根据本发明的轨道车辆的制动系统的控制电路图；

图3示出了根据本发明的轨道车辆ATP系统自检方法的流程图。

具体实施方式

以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。

下面将结合附图说明本申请的一个或多个实施例。流程图说明系统所执行的过程，可以理解的是，流程图的执行并不需要按照顺序进行，可以省略一个或多个步骤，也可以增加一个或多个执行的步骤，以及可以以顺序或者相反的顺序，甚至在一些实施例中可以同时来执行一个或多个步骤。

下面的实施例中所涉及的轨道车辆可以是城市轻轨车辆、铁路轨道车辆以及其他使用轨道的车辆。车辆可以是非自主的、半自主的(例如一些常规运动功能由车辆控制)或自主的(例如运动功能由车辆控制，无需驾驶员的直接输入)。

图1示出了根据本发明的ATP系统的控制电路图。其包括ATP控制主机(ATPCU)，ATPCU与电源系统、全常用制动系统、紧急制动系统以及制动反馈系统可通信地连接。其中，ATP电源系统提供24V的直流电源。全常用制动系统包括连接在线圈中的全常用制动继电器(SBR)来实现全常用制动功能是否启动。紧急制动系统包括连接在线圈中的紧急制动继电器(EBR)来实现紧急制动功能是否启动。制动反馈系统包括制动施加继电器(BFAR)以向ATPCU提供制动是否已施加的状态反馈信号。

结合图2可以看到，图2的制动系统控制电路图示出了头车和尾车，中间车由于不包含ATP系统，所以未详细示出。其中，头车和尾车中均具有ATP系统来控制制动力的施加。在图2所示的实施例中，头车激活继电器CSR线圈处于得电状态，尾车激活继电器CSR线圈处于失电状态，所以头车CSR的常开触点B-C处于闭合状态，尾车CSR的常开触点B-C处于断开状态。车辆的紧急制动系统被设置为高电平表示不施加，低电平表示施加。所以，紧急制动时，车辆紧急制动继电器EBR应处于打开的失电状态。

接下来，结合图3所示的轨道车辆的ATP自检方法的流程10对本发明的车辆ATP系统的自检过程进行说明。流程10在框101开始，在框102处，车辆上电，并且ATP系统得电开启自检过程。接下来在框103处，ATP系统输出制动指令，在本实施例中，此处输出的制动指令为全常用制动指令。此时，图1中全常用制动继电器SBR线圈得电，图2中SBR常开点k1-k2闭合，给制动控制单元BCU输入全常用制动指令。随后，在框104处，轨道车辆制动控制单元接收全常用制动指令并通过全常用制动系统施加全常用制动力，在本实施例中，BCU收到全常用制动指令后开始施加制动力。随后在框105处，当制动力超过阈值时输出制动已施加信号。在本实施例中，当制动力达到应施加制动力的90％时，BCU控制图2中K1开关闭合，输出制动已施加信号。可以理解的是，其他阈值可以根据自检的需求来预先设定。接下来在框106处，ATP系统对全常用制动系统的自检完成。

接下来，如果ATP系统还需要对紧急制动系统进行自检的情况下，流程返回到框103。此前，ATP系统已经撤销全常用制动指令，输出紧急制动指令，图1中紧急制动继电器EBR线圈失电，图1中EBR常闭点b1-k2断开，ATP系统采集该信号，用来判断EBR继电器是否工作正常。图2中EBR常闭点b3-k4断开，给制动控制单元BCU输入紧急制动指令，BCU收到紧急制动指令后开始施加制动力，当制动力达到应施加制动力的90％时，BCU控制图2中K1开关闭合，输出制动已施加信号。

随后，在本实施例中，当头车、尾车的BCU都输出制动已施加信号后，头车的制动已施加继电器BFAR线圈得电，然后图1中的BFAR触点动作，BFAR常开点b-c闭合，ATP系统收到车辆的制动已施加状态反馈，完成紧急制动功能的自检。至此，ATP系统最关键的制动功能测试完成。

在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本发明范围内的另外实施例。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。

上述实施例是本发明的实施方式的可能示例，并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本发明的原理而给出。本领域技术人员应当理解：以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的整体构思下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合，并产生如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆ATP系统自检方法，其特征在于，包含：

所述ATP系统得电启动开始自检；

所述ATP系统输出制动指令；

所述轨道车辆制动控制单元接收所述制动指令并施加制动力；

当所述制动力超过阈值时输出制动已施加信号；

所述ATP系统收到所述制动已施加信号后完成自检。

2.根据权利要求1所述的自检方法，其特征在于，所述制动指令至少包括全常用制动指令和紧急制动指令。

3.根据权利要求1所述的自检方法，其特征在于，所述施加制动力达到应当施加的制动力的至少90％。

4.根据权利要求2所述的自检方法，其特征在于，所述ATP系统分别设置在所述轨道车辆的头车和尾车上。

5.根据权利要求4所述的自检方法，其特征在于，当所述ATP系统输出紧急制动指令并且所述头车和所述尾车的所述制动控制单元均输出制动已施加信号并由所述头车的所述ATP系统接收后，所述ATP系统的自检完成。

6.根据权利要求5所述的自检方法，其特征在于，所述轨道车辆的所述紧急制动系统被设置为高电平不施加以及低电平施加。

7.根据权利要求6所述的自检方法，其特征在于，当所述轨道车辆紧急制动时，所述紧急制动系统的紧急制动继电器处于失电状态。

8.根据权利要求2所述的自检方法，其特征在于，所述全常用制动以及所述紧急制动分别由所述ATP系统通过控制全常用制动继电器以及紧急制动继电器实现所述制动力的施加。

9.根据权利要求1所述的自检方法，其特征在于，还包含：所述ATP系统测试与车辆行驶相关的其他传感器信号。

10.根据权利要求1所述的自检方法，其特征在于，所述ATP系统通过输出自检成功信号完成所述ATP系统的自检。

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