CN111959465A - 电制动退出点速度计算方法、电制动退出控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电制动退出点速度计算方法、电制动退出控制方法及装置,将信号系统的级位信息引入退出点速度值的计算中,实现了电制动退出点的动态变化,基于TCMS系统控制电制动退出,一方面可以解决电制动退出点控制方法的普遍性问题,即每个站点的电空配合参数可以根据信号系统不同的级位信息随时变化;另一方面上的信号系统、制动系统和牵引系统之间相互配合,TCMS系统不只转发作用,而是起到良好的控制作用,极大降低调试难度和工作量。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域,涉及电制动技术,具体地说,涉及一种电制动退出点速度计算方法、电制动退出控制方法及装置。
背景技术
在轨道交通行业,仅从车辆的角度考虑,若一列车具备载客运营的能力,则该列车必须要经过严格的型式试验、例行试验及重要节点的专家评审流程。其中型式试验和例行试验包括车辆厂内组装、静态调试、动态调试及正线的动态调试、与信号系统的联调、2000公里空载考核试验等。
目前常规线路普遍采用信号系统的自动驾驶(英文:Automatic TrainOperation,简称“ATO”)模式进行载客运营,经过上述型式试验项点的调试后,考核车辆整体性能的一项重要标准是列车的对标精度。通常要求,列车车门的门板中心线与屏蔽门的门板中心线误差在±30cm,只有保证列车车门与车站屏蔽门的精准对位,乘客才能顺利上下车。
如果列车车门的门板中心线与车站屏蔽门的门板中心线误差超过30cm,且达到50cm,那么列车车门完全与屏蔽门错开,导致乘客无法上下车,如果列车车门或者站台屏蔽门误动作,存在严重的安全隐患。此时需要列车通过前进或者后退来再次对标,如果出现在早晚高峰时段,那么会导致乘客上下车时间延长,造成列车晚点运行,给运营带来很大的压力。
通过对列车冲标或者欠标故障的大量分析,是否会出现ATO模式下对标不准的问题,根本原因在于低速(速度<10Km/h)电制动力退出点和空气制动力跟进点是否匹配良好。目前常规的解决方案有以下两种:
第一种,牵引系统发出电制动退出命令,列车控制及监控系统(英文:TrainControl and Monitor System,简称“TCMS系统”)收到该指令后,不做任何延时处理,直接转发给制动系统,用于告知制动系统按照预设的斜率补充空气制动,以配合相应斜率的电制动力的退出。
第二种,电制动退出命令不由牵引系统发出,由TCMS系统通过一定的逻辑运算后发给牵引系统和制动系统,此方案是以速度点为标准来实现电空混合转换,即当TCMS系统采集到制动命令且计算列车速度下降到设定速度(例如:8Km/h)时,TCMS系统发出电制动退出命令给制动系统,同时因为考虑到空气制动补充有一定的滞后时间,所以TCMS系统延时设定时间(例如:500ms)再将电制动退出命令发给牵引系统。
实际上,在第一种解决方案中,牵引系统发出电制动退出命令的标准同样是速度值,因为牵引系统考虑到低速工况下,IGBT开通和关断的间隔时间很小,牵引电机励磁电流更小,牵引算法中的转矩控制精度很难把控,所以牵引系统一般会把电制动完全退出的速度点设定为2Km/h,而电制动退出开始的速度值设定在8Km/h,所以这个速度点与上述第二种解决方案中的速度点不谋而合。此外,第一种解决方案中牵引系统发出电制动退出命令后,牵引系统自身其实会做相应的延时,用于考虑空气制动补充的滞后时间,一般牵引系统自身会设置500ms左右的延时时间来开始电制动的退出,延时时间也与第二种解决方案中的延时时间相一致。由此可见,目前常用的两种解决方案可以归结为同一种控制方案,即以固定的速度点为标准进行电制动退出命令的控制。这种以固定的速度点为标准进行电空配合的解决方案,存在如下问题(以上述第二种控制方案为例进行说明):
(1)不具备普遍适用性,调试难度大、工作量大。例如:一条有20个站点的常规地铁线路,当进行上行信号系统联调时,如果在站点A时,固定速度点设定为Vo,延时时间设置为to,此时对标精度满足要求,而按照此设定值进行线路运行,当行驶至站点B时,出现冲标,然后又调整速度点和延时时间,调整完后列车再次以下行方式运行至站点A时,出现欠标,而且对于信号系统,每个站点的控制策略需要区分上行或下行,也就是说,调试这条20个站点的线路其实相当于40个站点的对标精度调试工作量,而且固定的速度点和延时时间无法完全满足40个站点的对标精度,调试难度大、工作量大。
(2)各系统相互独立,TCMS系统并未起到真正的“控制”。以固定的速度点为标准的电空配合方案,对于TCMS系统而言,只是起到牵引制动级位和牵引制动指令转发的作用,并未将信号系统的任何信息引入到牵引系统和制动系统的电空配合过程中,所以说信号系统、制动系统和牵引系统还是相互独立,亟待一种解决方案,通过TCMS系统来引入相应的信号系统信息,实现更好地电空配合控制。
发明内容
本发明针对现有电制动退出控制过程中存在的普遍性和电空配合控制效果差等上述问题,提供了一种普遍性和电空配合控制效果好的电制动退出点速度计算方法、电制动退出控制方法及装置,能够将信号系统的级位信息引入到退出点速度值的计算中,实现退出点的动态变化,普遍性好,极大降低调试难度和工作量。
为了达到上述目的,本发明提供了一种电制动退出点速度计算方法,其具体步骤为:
采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数;
根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过电制动退出点速度计算模型计算列车电制动退出点的速度,电制动退出点速度计算模型表示为:
Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0) (1)
式中,Vt(Brk)为列车电制动退出点的速度,单位:Km/h;Brk为信号系统的制动级位,单位:百分比;Vt(0)为制动级位为0时的列车电制动退出点的速度,Vt(1)为制动级位为100%时的列车电制动退出点的速度。
为了达到上述目的,本发明还提供了一种电制动退出控制方法,其步骤为:
实时采集列车速度,并采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数;
根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过电制动退出点速度计算模型计算列车电制动退出点的速度,电制动退出点速度计算模型表示为:
Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0) (1)
式中,Vt(Brk)为列车电制动退出点的速度,单位:Km/h;Brk为信号系统的制动级位,单位:百分比;Vt(0)为制动级位为0时的列车电制动退出点的速度,Vt(1)为制动级位为100%时的列车电制动退出点的速度;
TCMS系统判断列车速度是否达到计算的列车电制动退出点的速度,若达到计算的列车电制动退出点的速度,则TCMS系统向牵引系统和制动系统发出电制动退出指令,反之,TCMS系统不发出电制动退出命令。
为了达到上述目的,本发明又提供了一种电制动退出控制装置,包括:
数据采集单元,用于实时采集列车速度以及采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数;
计算单元,设于TCMS系统中,设有电制动退出点速度计算模型,用于计算根据制动级位及电制动的性能参数计算列车电制动退出点的速度;
判断单元,设于TCMS系统中,用于比较列车速度和计算的列车电制动退出点的速度;
控制单元,设于TCMS系统中,用于根据判断单元的判断结果控制是否发出电制动退出指令给牵引系统和制动系统。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
(1)本发明将信号系统的级位信息引入电制动退出点速度值的计算中,同时充分考虑牵引系统性能参数及线路主要参数,将这些参数应用到电制动退出点速度值的计算中,打破了以往电制动退出点速度固定的电制动退出模式,实现了电制动退出点的动态变化,基于TCMS系统控制电制动退出,一方面可以解决电制动退出点控制方法的普遍性问题,即每个站点的电空配合参数可以根据信号系统不同的级位信息随时变化;另一方面上的信号系统、制动系统和牵引系统之间相互配合,TCMS系统不只转发作用,而是起到良好的控制作用,保证了信号系统与车辆的密切配合,极大降低调试难度和工作量。
(2)本发明电制动退出点更加合理,可以充分发挥电制动性能,延长闸瓦使用寿命,为用户节约成本,提高各系统可用性。
(3)本发明与以往固定点模式相比,电制动退出点动态变化,对标更加准确,精确度更高,调试工作量和难度小。
(5)本发明方法简单,仅将与列车车辆相关的制动级位引入电制动退出点的速度计算公式,通俗易懂,具有普遍适用性。
附图说明
图1为本发明实施例电制动退出点的速度曲线图;
图2为本发明实施例拟合后电制动退出点的速度曲线图;
图3为本发明实施例电制动退出控制装置的结构框图。
图中,1、TCMS系统,2、数据采集单元,201、速度采集模块,202、制动级位采集模块,203、性能参数采集模块,3、计算单元,4、判断单元,5、控制单元,6、信号系统,7、牵引系统,8、制动系统。
具体实施方式
下面,通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
电制动力和空气制动力的配合过程中,从用户要求角度考虑,为了延长闸瓦的使用寿命,建议最大程度发挥电制动力,同时,从技术角度分析,在电空配合过程中,空气制动力的控制精度远不如电制动力的控制精度,所以尽可能低的降低电制动力的速度退出点,有利于提高对标的精度。为了满足上述要求,本发明提供了一种电制动退出点速度计算方法、电制动退出控制方法及装置,能够将信号系统的级位信息引入到退出点速度值的计算中,实现速度退出点的动态变化,对标更加准确,精度高,普遍性好,极大降低调试难度和工作量。以下对上述电制动退出点速度计算方法、电制动退出控制方法及装置进行详细说明。
本发明实施例提供了一种列车电制动退出点速度计算方法,其具体步骤为:
S1、采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数。
具体地,所述性能参数包括电制动最低发挥速度V0、电空转换速率k、常用控制减速度参数a、电制动衰减延时t1、网络端口刷新时间t2以及电制动完全退出时间t3,t3=(Brk*a)/k;
S2、根据制动级位及电制动的性能参数通过电制动退出点速度计算模型计算列车电制动退出点的速度,电制动退出点速度计算模型表示为:
Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0) (1)
式中,Vt(Brk)为列车电制动退出点的速度,单位:Km/h;Brk为信号系统的制动级位,单位:百分比,取值范围为0-100%;Vt(0)为制动级位为0时的列车电制动退出点的速度,Vt(1)为制动级位为100%时的列车电制动退出点的速度。
具体的,电制动退出点速度计算模型的构建方法为:
根据制动级位及电制动的性能参数通过公式(2)计算电制动退出点的速度,公式(2)表示为:
Vt=V0+Brk*a*(t1+t2+t3)*b (2)
式中,Vt为电制动退出点速度,单位:Km/h;b,b=3.6为单位换算系数,用于将速度单位由m/s换算为Km/h;
将电制动完全退出时间t3带入公式(2)得到公式(3),公式(3)表示为:
Vt=V0+Brk*a*[t1+t2+(Brk*a)/k]*3.6 (3)
考虑到10Km/h以下车辆的对标精度,机械制动和电制动相比,速度越低机械制动情况下的对标精度越准确,又同时考虑到电制动的控制精度,而且电制动一般在2Km/h以下后控制精度会很差,取电制动最低发挥速度V0=2.0Km/h。
通常情况下,电控转换率一般要求为1.0m/s3,因此取电控转换率k=1.0m/s3。
常用控制减速度参数为1.06,按照车辆的冲击限制及乘客舒适度,一般规定为1.06,因此,取常用控制减速度参数a=1.06m/s2。
电制动衰减延时t1是指牵引系统收到TCMS系统发送的电制动退出命令时,牵引系统不会立马退出,牵引系统会自身延时500ms再退出,以便空气制动或者机械制动在这500ms内补充,避免车辆既没有电制动也没有空气制动,因此,取电制动衰减延时t1=0.5s。
网络端口刷新时间t2是指按照TCMS系统与牵引系统的通信协议,数据均为周期性的过程数据,端口通常包括32ms、64ms、128ms、256ms、512ms、1024ms,但是因为TCMS系统与牵引系统的数据参与车辆的安全功能,所以端口刷新时间按照最快的进行,一般设置为32ms,因此,取网络端口刷新时间t2=0.032s。
将上述各参数的参数至值带入公式(3),则有:
Vt(Brk)=2.0+Brk*1.06*(0.5+0.032+Brk*1.06/1.0)*3.6 (4)
简化为:
Vt(Brk)≈4.05*Brk 2+2.03*Brk+2.0 (5)
则有:Vt(0)=2.0,Vt(1)≈8.08,
根据计算公式(5)绘制速度曲线,参见图1;
为了简化调试过程中的工作量,并最大程度与上述速度曲线进行拟合,将速度曲线的点(0,2)和(1,8.08)直接连线进行进行拟合,得到拟合后的速度曲线,参见图2,该拟合后的速度曲线所表示的一次函数Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0)即为电制动退出点速度计算模型。
本实施例所述计算方法,方法简单,将信号系统的级位信息引入电制动退出点速度值的计算中,同时充分考虑牵引系统性能参数及线路主要参数,将这些参数应用到电制动退出点速度值的计算中,打破了以往电制动退出点速度固定的电制动退出模式,实现了电制动退出点的动态变化,相较于以往的固定点模式,对标更加准确,精度更高,极大的降低了调整工作量和难度。
本发明实施例还提供了一种列车电制动退出控制方法,其步骤为:
S1、实时采集列车速度,并采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数。
具体地,所述性能参数包括电制动最低发挥速度V0、电空转换速率k、常用控制减速度参数a、电制动衰减延时t1、网络端口刷新时间t2以及电制动完全退出时间t3,t3=(Brk*a)/k。
S2、根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过电制动退出点速度计算模型计算列车电制动退出点的速度,电制动退出点速度计算模型表示为:
Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0) (1)
式中,Vt(Brk)为列车电制动退出点的速度,单位:Km/h;Brk为信号系统的制动级位,单位:百分比,取值范围为0-100%;Vt(0)为制动级位为0时的列车电制动退出点的速度,Vt(1)为制动级位为100%时的列车电制动退出点的速度。
具体地,电制动退出点速度计算模型的构建方法为:
根据制动级位及电制动的性能参数通过公式(2)计算电制动退出点的速度,公式(2)表示为:
Vt=V0+Brk*a*(t1+t2+t3)*b (2)
式中,Vt为电制动退出点速度,单位:Km/h;b,b=3.6为单位换算系数,用于将速度单位由m/s换算为Km/h;
将电制动完全退出时间t3带入公式(2)得到公式(3),公式(3)表示为:
Vt=V0+Brk*a*[t1+t2+(Brk*a)/k]*3.6 (3)
考虑到10Km/h以下车辆的对标精度,机械制动和电制动相比,速度越低机械制动情况下的对标精度越准确,又同时考虑到电制动的控制精度,而且电制动一般在2Km/h以下后控制精度会很差,取电制动最低发挥速度V0=2.0Km/h。
通常情况下,电控转换率一般要求为1.0m/s3,因此取电控转换率k=1.0m/s3。
常用控制减速度参数为1.06,按照车辆的冲击限制及乘客舒适度,一般规定为1.06,因此,取常用控制减速度参数a=1.06m/s2。
电制动衰减延时t1是指牵引系统收到TCMS系统发送的电制动退出命令时,牵引系统不会立马退出,牵引系统会自身延时500ms再退出,以便空气制动或者机械制动在这500ms内补充,避免车辆既没有电制动也没有空气制动,因此,取电制动衰减延时t1=0.5s。
网络端口刷新时间t2是指按照TCMS系统与牵引系统的通信协议,数据均为周期性的过程数据,端口通常包括32ms、64ms、128ms、256ms、512ms、1024ms,但是因为TCMS系统与牵引系统的数据参与车辆的安全功能,所以端口刷新时间按照最快的进行,一般设置为32ms,因此,取网络端口刷新时间t2=0.032s。
将上述各参数的参数至值带入公式(3),则有:
Vt(Brk)=2.0+Brk*1.06*(0.5+0.032+Brk*1.06/1.0)*3.6 (4)
简化为:
Vt(Brk)≈4.05*Brk 2+2.03*Brk+2.0 (5)
则有:Vt(0)=2.0,Vt(1)≈8.08,
根据计算公式(5)绘制速度曲线,参见图1;
为了简化调试过程中的工作量,并最大程度与上述速度曲线进行拟合,将速度曲线的点(0,2)和(1,8.08)直接连线进行进行拟合,得到拟合后的速度曲线,参见图2,该拟合后的速度曲线所表示的一次函数Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0)即为电制动退出点速度计算模型。
S3、TCMS系统判断列车速度是否达到计算的列车电制动退出点的速度,若达到计算的列车电制动退出点的速度,则TCMS系统向牵引系统和制动系统发出电制动退出指令,反之,TCMS系统不发出电制动退出命令。
本实施例所述控制方法,通过TCMS系统的深度参与,保证了信号系统与列车车辆的密切配合,将信号系统的级位信息引入电制动退出点速度值的计算中,同时充分考虑牵引系统性能参数及线路主要参数,将这些参数应用到电制动退出点速度值的计算中,打破了以往电制动退出点速度固定的电制动退出模式,为后续工作人员调试提供了很好的借鉴,具有普遍适用性,实现了电制动退出点的动态变化,相较于以往的固定点模式,对标更加准确,精度更高,极大的降低了调整工作量和难度。
参见图3,本发明实施例还提供了一种列车电制动退出控制装置,包括:
数据采集单元2,用于实时采集列车速度以及采集信号系统6的制动级位和电制动的性能参数;具体地,数据采集单元包括速度采集模块201、制动级位采集模块202以及性能参数采集模块203,其中,速度采集模块201用于实时采集列车速度,制动级位采集模块202用于集信号系统5的制动级位,性能参数采集模块203用于采集电制动的性能参数。
计算单元3,设于TCMS系统1中,设有电制动退出点速度计算模型,用于计算根据制动级位及电制动的性能参数计算列车电制动退出点的速度;
判断单元4,设于TCMS系统1中,用于比较列车速度和计算的列车电制动退出点的速度;
控制单元5,设于TCMS系统1中,用于根据判断单元的判断结果控制是否发出电制动退出指令给牵引系统7和制动系统8。具体地,当判断单元的判断结果为列车速度达到计算的列车电制动退出点的速度时,控制单元发出电制动退出指令给牵引系统和制动系统。
具体地,电制动退出点速度计算模型的构建方法为:
根据制动级位及电制动的性能参数通过公式(2)计算电制动退出点的速度,公式(2)表示为:
Vt=V0+Brk*a*(t1+t2+t3)*b (2)
式中,Vt为电制动退出点速度,单位:Km/h;b,b=3.6为单位换算系数,用于将速度单位由m/s换算为Km/h;
将电制动完全退出时间t3带入公式(2)得到公式(3),公式(3)表示为:
Vt=V0+Brk*a*[t1+t2+(Brk*a)/k]*3.6 (3)
考虑到10Km/h以下车辆的对标精度,机械制动和电制动相比,速度越低机械制动情况下的对标精度越准确,又同时考虑到电制动的控制精度,而且电制动一般在2Km/h以下后控制精度会很差,取电制动最低发挥速度V0=2.0Km/h。
通常情况下,电控转换率一般要求为1.0m/s3,因此取电控转换率k=1.0m/s3。
常用控制减速度参数为1.06,按照车辆的冲击限制及乘客舒适度,一般规定为1.06,因此,取常用控制减速度参数a=1.06m/s2。
电制动衰减延时t1是指牵引系统收到TCMS系统发送的电制动退出命令时,牵引系统不会立马退出,牵引系统会自身延时500ms再退出,以便空气制动或者机械制动在这500ms内补充,避免车辆既没有电制动也没有空气制动,因此,取电制动衰减延时t1=0.5s。
网络端口刷新时间t2是指按照TCMS系统与牵引系统的通信协议,数据均为周期性的过程数据,端口通常包括32ms、64ms、128ms、256ms、512ms、1024ms,但是因为TCMS系统与牵引系统的数据参与车辆的安全功能,所以端口刷新时间按照最快的进行,一般设置为32ms,因此,取网络端口刷新时间t2=0.032s。
将上述各参数的参数至值带入公式(3),则有:
Vt(Brk)=2.0+Brk*1.06*(0.5+0.032+Brk*1.06/1.0)*3.6 (4)
简化为:
Vt(Brk)≈4.05*Brk 2+2.03*Brk+2.0 (5)
则有:Vt(0)=2.0,Vt(1)≈8.08,
根据计算公式(5)绘制速度曲线,参见图1;
为了简化调试过程中的工作量,并最大程度与上述速度曲线进行拟合,将速度曲线的点(0,2)和(1,8.08)直接连线进行进行拟合,得到拟合后的速度曲线,参见图2,该拟合后的速度曲线所表示的一次函数Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0)即为电制动退出点速度计算模型。
本实施例所述控制装置,计算单元、判断单元、控制单元均设于TCMS系统中,通过TCMS系统的深度参与,保证了信号系统与列车车辆的密切配合,将信号系统的级位信息引入电制动退出点速度值的计算中,同时充分考虑牵引系统性能参数及线路主要参数,将这些参数应用到电制动退出点速度值的计算中,打破了以往电制动退出点速度固定的电制动退出模式,为后续工作人员调试提供了很好的借鉴,具有普遍适用性,实现了电制动退出点的动态变化,相较于以往的固定点模式,对标更加准确,精度更高,极大的降低了调整工作量和难度。
由上述实施例可知,当制动级位Brk为100%时,电制动退出点速度为8.08Km/h,这个速度值与固定退出速度点8Km/h是一致的,也就是说,在现有调试过程中,只是把制动级位统一为100%,而没有考虑不同制动级位下其实电制动的速度退出点可以再小一些,以便充分发挥电制动的能力,本发明给予广大轨道交通行业人员以借鉴,后续工程调试人员可根据电制动的性能参数(例如电制动退出延时、电制动最低发挥速度等)及线路要求的制动减速度等参数进行曲线的调整。本发明考虑不同制动级位下电制动退出点的速度,不同制动级位下电制动退出点的速度值参见表1。
表1
上述实施例用来解释本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明做出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电制动退出点速度计算方法,其特征在于,其具体步骤为:
采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数;
根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过电制动退出点速度计算模型计算列车电制动退出点的速度,电制动退出点速度计算模型表示为:
Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0) (1)
式中,Vt(Brk)为列车电制动退出点的速度,单位:Km/h;Brk为信号系统的制动级位,单位:百分比;Vt(0)为制动级位为0时的列车电制动退出点的速度,Vt(1)为制动级位为100%时的列车电制动退出点的速度。
2.如权利要求1所述的电制动退出点速度计算方法,其特征在于,所述性能参数包括电制动最低发挥速度V0、电空转换速率k、常用控制减速度参数a、电制动衰减延时t1、网络端口刷新时间t2以及电制动完全退出时间t3,t3=(Brk*a)/k。
3.如权利要求2所述的电制动退出点速度计算方法,其特征在于,电制动退出点速度计算模型的构建方法为:
根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过公式(2)计算电制动退出点的速度,公式(2)表示为:
Vt=V0+Brk*a*(t1+t2+t3)*b (2)
式中,Vt为电制动退出点速度,单位:Km/h;b,b=3.6为单位换算系数,用于将速度单位由m/s换算为Km/h;
将电制动完全退出时间t3带入公式(2)得到公式(3),公式(3)表示为:
Vt=V0+Brk*a*[t1+t2+(Brk*a)/k]*3.6 (3)
取V0=2.0Km/h,k=1.0m/s3,a=1.06m/s2,t1=0.5s,t2=0.032s,将各参数的参数至值带入公式(3),则有:
Vt(Brk)=2.0+Brk*1.06*(0.5+0.032+Brk*1.06/1.0)*3.6 (4)
简化为:
Vt(Brk)≈4.05*Brk 2+2.03*Brk+2.0(5)则有:Vt(0)=2.0,Vt(1)≈8.08,
根据计算公式(5)绘制速度曲线;
将速度曲线的点(0,2)和(1,8.08)直接连线进行进行拟合,得到拟合后的速度曲线,该拟合后的速度曲线所表示的一次函数Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0)即为电制动退出点速度计算模型。
4.一种电制动退出控制方法,其特征在于,其步骤为:
实时采集列车速度,并采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数;
根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过电制动退出点速度计算模型计算列车电制动退出点的速度,电制动退出点速度计算模型表示为:
Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0) (1)
式中,Vt(Brk)为列车电制动退出点的速度,单位:Km/h;Brk为信号系统的制动级位,单位:百分比;Vt(0)为制动级位为0时的列车电制动退出点的速度,Vt(1)为制动级位为100%时的列车电制动退出点的速度;
TCMS系统判断列车速度是否达到计算的列车电制动退出点的速度,若达到计算的列车电制动退出点的速度,则TCMS系统向牵引系统和制动系统发出电制动退出指令,反之,TCMS系统不发出电制动退出命令。
5.如权利要求4所述的电制动退出控制方法,其特征在于,所述性能参数包括电制动最低发挥速度V0、电空转换速率k、常用控制减速度参数a、电制动衰减延时t1、网络端口刷新时间t2以及电制动完全退出时间t3,t3=(Brk*a)/k。
6.如权利要求5所述的电制动退出控制方法,其特征在于,电制动退出点速度计算模型的构建方法为:
根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过公式(2)计算电制动退出点的速度,公式(2)表示为:
Vt=V0+Brk*a*(t1+t2+t3)*b (2)
式中,Vt为电制动退出点速度,单位:Km/h;b,b=3.6为单位换算系数,用于将速度单位由m/s换算为Km/h;
将电制动完全退出时间t3带入公式(2)得到公式(3),公式(3)表示为:
Vt=V0+Brk*a*[t1+t2+(Brk*a)/k]*3.6 (3)
取V0=2.0Km/h,k=1.0m/s3,a=1.06m/s2,t1=0.5s,t2=0.032s,将各参数的参数至值带入公式(3),则有:
Vt(Brk)=2.0+Brk*1.06*(0.5+0.032+Brk*1.06/1.0)*3.6 (4)
简化为:
Vt(Brk)≈4.05*Brk 2+2.03*Brk+2.0 (5)则有:Vt(0)=2.0,Vt(1)≈8.08,
根据计算公式(5)绘制速度曲线;
将速度曲线的点(0,2)和(1,8.08)直接连线进行进行拟合,得到拟合后的速度曲线,该拟合后的速度曲线所表示的一次函数Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0)即为电制动退出点速度计算模型。
7.一种电制动退出控制装置,其特征在于,包括:
数据采集单元,用于实时采集列车速度以及采集信号系统的制动级位Brk和电制动的性能参数;
计算单元,设于TCMS系统中,设有电制动退出点速度计算模型,用于计算根据制动级位及电制动的性能参数计算列车电制动退出点的速度;
判断单元,设于TCMS系统中,用于比较列车速度和计算的列车电制动退出点的速度;
控制单元,设于TCMS系统中,用于根据判断单元的判断结果控制是否发出电制动退出指令给牵引系统和制动系统。
8.如权利要求7所述的电制动退出控制装置,其特征在于,所述电制动退出点速度计算模型表示为:
Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0) (1)
式中,Vt(Brk)为列车电制动退出点的速度,单位:Km/h;Brk为信号系统的制动级位,单位:百分比;Vt(0)为制动级位为0时的列车电制动退出点的速度,Vt(1)为制动级位为100%时的列车电制动退出点的速度。
9.如权利要求8所述的电制动退出控制装置,其特征在于,所述性能参数包括电制动最低发挥速度V0、电空转换速率k、常用控制减速度参数a、电制动衰减延时t1、网络端口刷新时间t2以及电制动完全退出时间t3,t3=(Brk*a)/k。
10.如权利要求9所述的电制动退出控制装置,其特征在于,电制动退出点速度计算模型的构建方法为:
根据制动级位Brk及电制动的性能参数通过公式(2)计算电制动退出点的速度,公式(2)表示为:
Vt=V0+Brk*a*(t1+t2+t3)*b (2)
式中,Vt为电制动退出点速度,单位:Km/h;b,b=3.6为单位换算系数,用于将速度单位由m/s换算为Km/h;
将电制动完全退出时间t3带入公式(2)得到公式(3),公式(3)表示为:
Vt=V0+Brk*a*[t1+t2+(Brk*a)/k]*3.6 (3)
取V0=2.0Km/h,k=1.0m/s3,a=1.06m/s2,t1=0.5s,t2=0.032s,将各参数的参数至值带入公式(3),则有:
Vt(Brk)=2.0+Brk*1.06*(0.5+0.032+Brk*1.06/1.0)*3.6 (4)
简化为:
Vt(Brk)≈4.05*Brk 2+2.03*Brk+2.0 (5)则有:Vt(0)=2.0,Vt(1)≈8.08,
根据计算公式(5)绘制速度曲线;
将速度曲线的点(0,2)和(1,8.08)直接连线进行进行拟合,得到拟合后的速度曲线,该拟合后的速度曲线所表示的一次函数Vt(Brk)=[Vt(1)-Vt(0)]*Brk+Vt(0)即为电制动退出点速度计算模型。
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