CN112124276B - 列车防滑控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于轨道交通车辆技术领域,提供了一种列车防滑控制方法及装置,该方法包括:根据列车运行情况、当前路况、预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第一速度阈值和第二速度阈值;根据获取的当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,以及第一速度阈值和第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;根据基于当前时刻列车轮对速度获得的当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,对初始防滑控制指令进行初次调整;根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。根据本发明对列车进行防滑控制,可以保证初始防滑控制指令的动态适应性及准确性,实现列车防滑制动的精确控制。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通车辆技术领域,尤其涉及一种列车防滑控制方法及装置。
背景技术
列车防滑制动系统对保证列车安全运行发挥着重要作用。列车在制动时主要依靠的是黏着力制动,然而,一旦轮轨接触条件突变或轮轨间的黏着降低,列车制动力就会超过黏着力,造成轮对在钢轨上打滑,进而造成轮对擦伤和钢轨寿命减短。因此,根据轮轨间的黏着变化调节制动力,以充分利用轮轨间的黏着,得到较短的制动距离是至关重要的。
列车在制动过程中当黏着力过小时,未平衡的制动力会迅速降低车轮转速,相关变化信息可以通过速度传感器生成速度信号,传统的列车防滑控制方法通过对速度信号处理得到减速度、速度差、轮对滑移率等信息,防滑逻辑利用设定好的阈值进行判断;判断车轮滑行及其滑行阶段后,列车防滑制动控制系统发出防滑动作指令到防滑阀;防滑阀根据防滑动作指令做出动作调节制动缸压力,从而降低制动力,使得制动力与黏着力重新平衡。待离开低黏着区后,黏着水平恢复,列车防滑制动控制系统亦会判断滑行结束,并发出指令停止防滑操作。
然而不同的天气、路况以及列车的运行速度都会对轮轨间最大黏着力及其对应的轮对滑移率产生影响,仅利用设定好的阈值调节制动力与黏着力之间的平衡,无法根据不同的天气、路况以及列车的运行速度对列车制动力动态调整,影响列车防滑制动控制的精确性,不利于快速达到防滑控制,获得最短的防滑控制距离,以及减少轮对擦伤以及钢轨磨损。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了列车防滑控制方法及装置,以解决现有技术中无法根据不同的天气、路况以及列车的运行速度对列车制动力动态调整,影响列车防滑制动控制的精确性的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种列车防滑控制方法,包括:
根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值;
根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值;
获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度、所述第一速度阈值和所述第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据所述当前时刻列车轮对减速度,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;或者,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;
根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。
可选的,所述根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值,包括:
根据列车运行情况和当前路况,获得列车对应的最低黏着系数;
根据所述最低黏着系数,获得列车速度与列车最大制动距离的第一关系式;
获取列车速度与列车最大制动距离的第二预设关系式;
根据所述第一关系式和所述第二预设关系式,获得列车的第一速度阈值。
可选的,所述根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度、所述第一速度阈值和所述第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度以及第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述当前时刻列车速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,所述当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度以及第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;
根据所述当前时刻列车轮对滑移率与所述第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,所述当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述当前时刻列车速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值时,根据所述力矩平衡方程,获得黏着系数的第一计算式;
根据所述第一计算式,获得第一预设时间段的黏着系数平均变化量;
根据所述当前时刻列车速度,获得所述第一预设时间段的轮对滑移率平均变化量;
根据所述黏着系数平均变化量和所述轮对滑移率平均变化量,获得轮对滑移率调整指标;
获取列车的预设滞环宽度,根据所述轮对滑移率调整指标和所述预设滞环宽度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,所述当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,根据所述力矩平衡方程获得所述轮对滑移率调整指标,根据所述轮对滑移率调整指标和所述预设滞环宽度,获得第一防滑控制指令;
根据所述预设轮对滑移率阈值和第二预设时间,获得列车的轮对滑移率变化率阈值;
获取上一时刻列车速度,根据所述当前时刻列车速度和所述上一时刻列车速度,获得当前时刻轮对滑移率变化率;
根据所述当前时刻轮对滑移率变化率与所述轮对滑移率变化率阈值,对所述第一防滑控制指令进行调整,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,所述根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据所述当前时刻列车轮对减速度,对所述初始防滑控制指令进行初次调整,包括:
根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;
当所述当前时刻列车轮对滑移率大于预设深度滑行阈值或接收到预设紧急制动信号时,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度;
根据所述当前时刻列车轮对减速度、第一预设减速度阈值和第二预设减速度阈值,对所述初始防滑控制指令进行初次调整。
可选的,所述根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,对所述初始防滑控制指令进行初次调整,包括:
根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;
当所述当前时刻列车轮对滑移率小于等于预设深度滑行阈值且未接收到预设紧急制动信号时,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率;
根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,获得第三预设时间段的预测减速度;
根据所述当前时刻列车轮对减速度、所述第三预设时间段的预测减速度、第三预设减速度阈值、所述当前时刻列车轮对减速度变化率以及预设减速度变化率阈值,对所述初始防滑控制指令进行初次调整。
可选的,在对所述初始防滑控制指令进行初次调整后,还包括:
根据初次调整后的初始防滑控制指令,获得对应的制动缸需求压力;
根据所述制动缸需求压力与当前时刻的实际制动缸压力,对初次调整后的初始防滑控制指令进行二次调整;
根据二次调整后的初始防滑控制指令与上一时刻防滑控制指令的关系,获得当前时刻防滑控制指令;
所述根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制,包括:
根据所述当前时刻防滑控制指令对列车进行防滑控制。
本发明实施例的第二方面提供了一种列车防滑控制装置,包括:
第一获取模块,用于根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值;
第二获取模块,用于根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值;
初始指令获取模块,用于获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度、所述第一速度阈值和所述第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
指令调整模块,用于根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据所述当前时刻列车轮对减速度,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;或者,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;
控制模块,用于根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值;根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值;通过获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,基于第一速度阈值、第二速度阈值、当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,可以获得根据列车运行情况、当前路况和当前时刻列车速度动态调整的初始防滑控制指令,根据当前时刻列车轮对减速度对初始防滑控制指令进行初次调整;或者根据当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率对初始防滑控制指令进行初次调整;根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。可以进一步保证调整后的初始防滑控制指令的准确性,实现列车防滑制动的精确控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的列车防滑控制方法的实现流程示意图;
图2是本发明实施例提供的获得第一速度阈值的实现流程示意图;
图3是本发明实施例提供的列车防滑控制方法的逻辑图;
图4是本发明实施例提供的中速滑移率控制方法的逻辑图;
图5是本发明又一实施例提供的列车防滑控制方法的逻辑图;
图6是本发明又一实施例提供的列车防滑控制方法的实现流程示意图;
图7是本发明实施例提供的列车防滑控制装置的示意图;
图8是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的列车防滑控制方法的实现流程示意图,详述如下。
步骤S101,根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值。
可选的,参见图2,根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值,可以包括:
步骤S201,根据列车运行情况和当前路况,获得列车对应的最低黏着系数。
其中,不同的列车车况、列车运行情况以及不同的路况,都会对列车对应的黏着系数产生影响,根据列车运行路线的路况、运行速度等条件,可以获得列车对应黏着系数的统计数据,根据列车对应黏着系数的统计数据,可以获得列车对应的最低黏着系数。
步骤S202,根据最低黏着系数,获得列车速度与列车最大制动距离的第一关系式。
其中,根据最低黏着系数μmin,可以获得列车的最小减速度a=μmin*g,其中,g为重力加速度,根据列车的最小减速度a,可以获得列车速度vref与列车最大制动距离SB的第一关系式:
步骤S203,获取列车速度与列车最大制动距离的第二预设关系式。
查找列车标准设计文件,可以获得不同列车速度对应的列车最大制动距离,根据任意两个列车速度及其对应的列车最大制动距离,可以获得列车速度与列车最大制动距离的第二预设关系式。
步骤S204,根据第一关系式和第二预设关系式,获得列车的第一速度阈值。
由于第一关系式和第二预设关系式均是列车速度与列车最大制动距离的关系式,可以将第一关系式和第二预设关系式联立,获得列车速度与列车最大制动距离的交点,利用交点处的列车速度作为列车的第一速度阈值。由于第一速度阈值是基于列车运行情况和当前路况获得的最低黏着系数计算得到的,因此,可以将第一速度阈值作为列车的最低速度阈值。
步骤S102,根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值。
其中,轮对滑移率的计算公式如下:
SW=(vref-v)/vref;
其中,SW为轮对滑移率,v为列车轮对速度。
当列车速度vref大于列车轮对速度v时,列车会发生滑行,长时间的滑行对轮对和钢轨的损伤很大,因此列车防滑控制设计文件中会规定轮对滑移率不得连续T2秒时间大于预设轮对滑移率阈值SWmax,列车速度vref和列车轮对速度v的速度差不得连续T2秒时间大于预设速度差阈值dvmax。根据轮对滑移率的计算公式,可以获得列车的第二速度阈值,也就是列车的最高速度阈值,
步骤S103,获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,根据当前时刻列车速度、当前时刻列车轮对速度、第一速度阈值和第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
其中,由于不同的列车速度及不同的列车轮对速度对应不同的轮对滑移率,不同的轮对滑移率对应不同的轮轨间黏着系数,进而需要不同的制动力进行平衡控制,因此可以根据第一速度阈值和第二速度阈值,判断当前时刻列车速度所处的阈值范围,根据当前时刻列车速度所处的阈值范围,获得不同的当前时刻对应的初始防滑控制指令,以便于根据列车的运行速度,动态调整对应的初始防滑控制指令,为后续对列车进行防滑制动控制提供良好的控制依据。
可选的,参见图3,根据当前时刻列车速度、当前时刻列车轮对速度、第一速度阈值和第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,可以包括:
若当前时刻列车速度小于等于第一速度阈值,根据当前时刻列车速度、当前时刻列车轮对速度以及第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,若当前时刻列车速度小于等于第一速度阈值,可以根据当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;根据当前时刻列车轮对滑移率与第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
其中,可以以第一速度阈值作为列车的最低速度阈值,若当前时刻列车速度小于等于第一速度阈值,则判断列车处于低速工况,由于当前时刻列车速度小于等于第一速度阈值,可以保证列车制动距离不超过列车最大制动距离,因此可以依据低速滑移率控制法获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
示例性的,采用低速滑移率控制法时,由于列车低速行驶时,列车速度较小,列车轮对滑移率变化较为剧烈,不便于基于最优滑移率获得初始防滑控制指令,可以依据列车运行路线的路况、运行速度等条件获得的列车对应黏着系数的统计数据,获得当列车速度处于第一速度阈值以下时的较大黏着系数,基于这个较大黏着系数,确定一个排风阈值和一个保压阈值,排风阈值和保压阈值均是一个轮对滑移率阈值,可以共同作为第一预设轮对滑移率阈值。基于轮对滑移率的计算公式,根据当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,计算获得当前时刻列车轮对滑移率后,可以将当前时刻列车轮对滑移率与排风阈值比较,当时刻列车轮对滑移率大于排风阈值时,输出初始防滑控制指令可以为排风指令,当时刻列车轮对滑移率小于排风阈值且大于保压阈值时,输出初始防滑控制指令可以为保压指令,当时刻列车轮对滑移率小于保压阈值时,输出初始防滑控制指令可以为充风指令。以将轮对滑移率控制在排风阈值和保压阈值之间,保证列车处于低速工况时,获得最优的防滑制动控制。
若当前时刻列车速度大于第一速度阈值,且小于等于第二速度阈值,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据力矩平衡方程和当前时刻列车速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
其中,当前时刻列车速度大于第一速度阈值,且小于等于第二速度阈值时,判断列车处于中速工况,此时控制轮对滑移率在最优滑移率范围内,可以充分利用轮轨间黏着系数,提高制动效率。
可选的,若当前时刻列车速度大于第一速度阈值,且小于等于第二速度阈值,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据力矩平衡方程和当前时刻列车速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,可以包括:
若当前时刻列车速度大于第一速度阈值,且小于等于第二速度阈值,可以根据力矩平衡方程,获得黏着系数的第一计算式。
其中,列车轮对的力矩平衡方程为:
F*r-G*μ*R=Jθ′;
其中,F为轮对闸瓦产生的制动力,r为闸瓦到轮对轴心的距离,G为轴重,μ为轮轨间黏着系数,R为轮对半径,J为轮对转动惯量,θ′为轮对角减速度。其中,r、R、J为常数,G、θ′可以通过传感器测量得到,F=k*p*μz,其中,k为制动缸气压与闸瓦正压力的转换系数,p为制动缸压力,μz为闸瓦的摩擦系数,其中,k、μz为常数,p可以通过传感器测量得到。因此,根据力矩平衡方程,可以获得黏着系数μ的第一计算式:
μ=(p*k*μz*r-Jθ′)/(G*R);
根据第一计算式,可以获得第一预设时间段的黏着系数平均变化量。
根据当前时刻列车速度,可以获得第一预设时间段的轮对滑移率平均变化量。
根据黏着系数平均变化量和轮对滑移率平均变化量,可以获得轮对滑移率调整指标。
其中,以黏着系数μ最大为设计目标,也就是将轮对滑移率控制在最优滑移率范围内,设计轮对滑移率调整指标Q:
Q=Δμ/ΔSW;
其中,Δμ为黏着系数平均变化量,ΔSW为轮对滑移率平均变化量,通过传感器测量得到的轴重G、轮对角减速度θ′和制动缸压力p,可以获得第一预设时间段的轮对滑移率平均变化量Δμ,基于轮对滑移率的计算公式,根据当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,可以获得当前时刻列车轮对滑移率,根据第一预设时间段之前的列车速度和列车轮对速度,可以获得第一预设时间段之前的列车轮对滑移率,进而获得第一预设时间段的轮对滑移率平均变化量ΔSW,基于黏着系数平均变化量Δμ和轮对滑移率平均变化量ΔSW设计的滑轮对移率调整指标Q,当Q>0时,黏着系数μ随着轮对滑移率SW的增大而增大,应增大轮对滑移率来增大黏着系数,当Q<0时,黏着系数μ随着轮对滑移率SW的增大而减小,应减小轮对滑移率来增大黏着系数。
获取列车的预设滞环宽度,根据轮对滑移率调整指标和预设滞环宽度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
基于轮对滑移率调整指标Q,可以设计如图4所示的中速滑移率控制方法来获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。其中,预设滞环宽度δ1和δ2可以根据列车防滑制动控制时可接受的误差范围确定,Q在上升过程中,Q<-δ1时输出初始防滑控制指令可以为排风指令,-δ1≤Q≤δ2时输出初始防滑控制指令可以为保压指令,Q>δ2时输出初始防滑控制指令可以为充风指令;Q在下降过程中,Q<-δ2时输出初始防滑控制指令可以为排风指令,-δ2≤Q≤δ1时输出初始防滑控制指令可以为保压指令,Q>δ1时输出初始防滑控制指令可以为充风指令。示例性的,预设滞环宽度δ1和δ2可取值0.01~0.2,在该中速滑移率控制方法下,可以将轮对滑移率控制在最优值的±δ2范围内,同时减少充排风电磁阀的动作次数,避免在Q的临界值处频繁动作。
若当前时刻列车速度大于第二速度阈值,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据力矩平衡方程和预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
其中,若当前时刻列车速度大于第二速度阈值,则判断列车处于高速工况,此时,需要限制轮对滑移率连续T2秒时间不大于预设轮对滑移率阈值SWmax,速度差连续T2秒时间不大于预设速度差阈值dvmax。因此,在根据上述实施例的中速滑移率控制方法获得初始防滑控制指令后,还需要考虑轮对滑移率的变化,避免列车长时间深度滑行。
可选的,若当前时刻列车速度大于第二速度阈值,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据力矩平衡方程和预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,可以包括:若当前时刻列车速度大于第二速度阈值,根据力矩平衡方程获得轮对滑移率调整指标,根据轮对滑移率调整指标和预设滞环宽度,获得第一防滑控制指令;根据预设轮对滑移率阈值和第二预设时间,获得列车的轮对滑移率变化率阈值;获取上一时刻列车速度,根据当前时刻列车速度和上一时刻列车速度,获得当前时刻轮对滑移率变化率;根据当前时刻轮对滑移率变化率与轮对滑移率变化率阈值,对第一防滑控制指令进行调整,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
其中,当前时刻列车速度大于第二速度阈值时,根据上述实施例的中速滑移率控制方法获得初始防滑控制指令也就是第一防滑控制指令后,可以根据预设轮对滑移率阈值SWmax和第二预设时间T2,获得列车的轮对滑移率变化率阈值TWmax=SWmax/T2,根据上一时刻列车速度和上一时刻列车轮对速度,可以获得上一时刻列车轮对滑移率,根据当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,可以获得当前时刻列车轮对滑移率,根据上一时刻列车轮对滑移率和当前时刻列车轮对滑移率,可以获得当前时刻轮对滑移率变化率,若当前时刻轮对滑移率变化率小于轮对滑移率变化率阈值TWmax,说明列车当前的制动力可以保证列车在第二预设时间段T2内轮对滑移率不超过预设轮对滑移率阈值SWmax,则保持第一防滑控制指令作为初始防滑控制指令,若当前时刻轮对滑移率变化率大于轮对滑移率变化率阈值TWmax,说明列车当前的制动力在第二预设时间段T2内可能会使轮对滑移率超过预设轮对滑移率阈值SWmax,因此需要将第一防滑控制指令调整为排风指令作为初始防滑控制指令,以动态调整列车速度处于高速工况时对应的初始防滑控制指令,实现列车防滑制动的精确控制。
步骤S104,根据当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据当前时刻列车轮对减速度,对初始防滑控制指令进行初次调整;或者,根据当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,对初始防滑控制指令进行初次调整。
其中,轮对减速度也是发生滑行的重要指标,在经过上述实施例的轮对滑移率控制获得初始防滑控制指令后,可以通过轮对减速度和轮对减速度变换率或者仅根据轮对减速度对初始防滑控制指令进行初次调整,以进一步保证调整后的初始防滑控制指令的准确性。
其中,在深度滑行或者紧急制动时,可以通过减速度粗调整方法简单快速的对初始防滑控制指令进行调整以改善滑行工况,保证制动的有效性;在滑行深度不大且非紧急制动的情况下,可以通过减速度细调整方法有预见性的对初始防滑控制指令进行调整,以使调整后的初始防滑控制指令快速响应列车运行情况、当前路况以及列车运行速度的变化。可以通过设定预设深度滑行阈值判断列车是否发生深度滑行。
可选的,若当前时刻列车轮对滑移率大于预设深度滑行阈值或接收到预设紧急制动信号,根据当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据当前时刻列车轮对减速度,对初始防滑控制指令进行初次调整。
其中,当前时刻列车轮对滑移率大于预设深度滑行阈值时判定列车发生深度滑行,其中可以根据当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;此时根据当前时刻列车轮对速度和上一时刻列车轮对速度,可以获得当前时刻列车轮对减速度,基于列车设计文件,可以获得列车可接受的第一预设减速度阈值(也就是最大减速度阈值)和第二预设减速度阈值(也就是最小减速度阈值),若当前时刻列车轮对减速度小于第二预设减速度阈值,保持初始防滑控制指令不变;若当前时刻列车轮对减速度大于第二预设减速度阈值,小于第一预设减速度阈值,若初始防滑控制指令为充风指令则调整为保压指令,否则保持初始防滑控制指令不变;若当前时刻列车轮对减速度大于第一预设减速度阈值,将初始防滑控制指令调整为排风指令。基于当前时刻列车轮对减速度、第一预设减速度阈值和第二预设减速度阈值对初始防滑控制指令进行调整,可以保证轮对减速度在正常范围内,简单快速的对初始防滑控制指令进行调整以改善滑行工况,保证制动的有效性。
可选的,若当前时刻列车轮对滑移率小于等于预设深度滑行阈值且未接收到预设紧急制动信号,根据当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,对初始防滑控制指令进行初次调整。
同样的,可以根据当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;当前时刻列车轮对滑移率小于等于预设深度滑行阈值时,判定列车未发生深度滑行,此时根据当前时刻列车轮对速度和上一时刻列车轮对速度,可以获得当前时刻列车轮对减速度A;根据当前时刻列车轮对减速度和上一时刻列车轮对减速度,可以获得当前时刻列车轮对减速度变化率AD;根据当前时刻列车轮对减速度A和当前时刻列车轮对减速度变化率AD,可以获得第三预设时间段T3的预测减速度Apre=T3*AD+A;基于列车设计文件,可以获得非紧急制动时列车可接受的第三预设减速度阈值以及预设减速度变化率阈值ADmax。其中,若当前时刻列车轮对减速度A大于第三预设减速度阈值,说明列车的轮对减速度已经超出正常范围,需要排风以减小轮对减速度,因此将初始防滑控制指令调整为排风指令;若当前时刻列车轮对减速度A不大于第三预设减速度阈值,则将预测减速度Apre与第三预设减速度阈值比较,若第三预设时间段T3的预测减速度Apre小于第三预设减速度阈值,说明在第三预设时间段内,轮对减速度可以维持在正常范围内,则保持初始防滑控制指令不变;若第三预设时间段T3的预测减速度Apre不小于第三预设减速度阈值,则将当前时刻列车轮对减速度变化率AD与预设减速度变化率阈值ADmax比较,若当前时刻列车轮对减速度变化率AD大于预设减速度变化率阈值ADmax,则说明列车轮对减速度的变化速度已经超过正常范围,若不对初始防滑控制指令进行调整,滑行情况将恶化,因此,若初始防滑控制指令为充风指令则调整为保压指令,若初始防滑控制指令为保压指令则调整为排风指令,若初始防滑控制指令为排风指令则保持不变。基于当前时刻列车轮对减速度、当前时刻列车轮对减速度变化率、第三预设时间段的预测减速度、第三预设减速度阈值以及预设减速度变化率阈值,对初始防滑控制指令进行初次调整,可以有预见性的对初始防滑控制指令进行调整,快速响应列车运行情况、当前路况以及列车运行速度的变化。
步骤S105,根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。
可选的,参见图5,在对初始防滑控制指令进行初次调整后,还可以包括:
根据初次调整后的初始防滑控制指令,获得对应的制动缸需求压力;根据制动缸需求压力与当前时刻的实际制动缸压力,对初次调整后的初始防滑控制指令进行二次调整。
其中,在对初始防滑控制指令进行初次调整后,还可以基于制动缸压力调整法对初次调整后的初始防滑控制指令进行二次调整,基于制动缸压力调整法进行二次调整时,可以获取列车当前轴的当前时刻的实际制动缸压力,将当前时刻的实际制动缸压力与根据初次调整后的初始防滑控制指令获得的制动缸需求压力进行比较,若当前时刻的实际制动缸压力大于制动缸需求压力,若初次调整后的初始防滑控制指令为排风指令或保压指令则保持不变,若初次调整后的初始防滑控制指令为充风指令则调整为保压指令;若当前时刻的实际制动缸压力不大于制动缸需求压力,则保持初次调整后的初始防滑控制指令不变。在对初始防滑控制指令初次调整后,再基于当前轴的当前时刻的实际制动缸压力与制动缸需求压力进行比较,可以防止本轴施加的制动力大于制动指令需求,保证列车运行的安全性。
根据二次调整后的初始防滑控制指令与上一时刻防滑控制指令的关系,获得当前时刻防滑控制指令;根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制,可以包括:根据当前时刻防滑控制指令对列车进行防滑控制。
其中,在对初始防滑控制指令进行二次调整后,还可以基于电磁阀输出状态调整法对二次调整后的初始防滑控制指令进行调整,基于电磁阀输出状态调整法进行调整时,电磁阀的最终输出状态分为三种:充风、保压和排风。输出二次调整后的初始防滑控制指令为充风指令时,判断上一时刻防滑控制指令是否是排风指令,如果是则将二次调整后的初始防滑控制指令调整为保压指令,否则保持二次调整后的初始防滑控制指令不变。输出二次调整后的初始防滑控制指令为排风指令时,判断上一时刻防滑控制指令是否是充风指令,如果是则将二次调整后的初始防滑控制指令调整为保压指令,否则保持二次调整后的初始防滑控制指令不变。基于电磁阀输出状态调整法对二次调整后的初始防滑控制指令进行调整,可以防止列车防滑制动控制系统误动作,保证列车防滑制动控制系统的稳定性。
示例性的,参见图6,以一实施例对上述实施例所述的列车防滑控制方法进行说明,详述如下。
首先,根据列车运行路线的路况、运行速度等条件,可以获得列车对应黏着系数的统计数据,根据列车对应黏着系数的统计数据,可以获得列车对应的最低黏着系数μmin为0.06,则最小减速度a为0.588m/s2,列车速度vref与列车最大制动距离SB的第一关系式为查找列车标准设计文件,可以获得40km/h和50km/h对应的最大制动距离为130m和160m,可以获得列车速度与列车最大制动距离的第二预设关系式Smax=10.8vref+10,令Smax=SB,可以获得vref=13.57m/s=48.9km/h,即第一速度阈值为48.9km/h,也就是列车速度低于48.9km/h时为低速工况。
根据列车防滑控制设计文件中的规定,可以获得预设轮对滑移率阈值SWmax为25%,预设速度差阈值dvmax为30km/h,则可以获得列车的第二速度阈值,也就是列车的最高速度阈值为120km/h。
获取当前时刻列车速度vref和当前时刻列车轮对速度v,根据上述实施例中的公式计算当前时刻列车轮对滑移率SW、当前时刻轮对滑移率变化率TW、当前时刻列车轮对减速度A和当前时刻列车轮对减速度变化率AD,首先判断当前时刻列车速度与第一速度阈值为48.9km/h和第二速度阈值120km/h的关系,若当前时刻列车速度vref小于等于第一速度阈值为48.9km/h时,设定第一预设轮对滑移率阈值中排风阈值为25%,保压阈值为20%,依据低速滑移率控制法获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
若当前时刻列车速度vref大于第一速度阈值48.9km/h,且小于等于第二速度阈值120km/h时,可以获得闸瓦到轮对轴心的距离r=0.21m,轴重G=703150N,轮对半径R=0.42m,轮对转动惯量J=6383kg,闸瓦的摩擦系数μz=0.28,制动缸气压与闸瓦正压力的转换系数k=27.41773,第一预设时间段取值为10,因此可以计算轮对滑移率调整指标Q,并根据如图4所示的轮对滑移率调整指标Q和预设滞环宽度δ1=0.02和δ2=0.1,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
若当前时刻列车速度vref大于第二速度阈值120km/h时,可以根据预设轮对滑移率阈值SWmax为25%,第二预设时间T2为3,获得轮对滑移率变化率阈值TWmax=8.33%,根据当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,可以获得当前时刻轮对滑移率变化率,将当前时刻轮对滑移率变化率与轮对滑移率变化率阈值TWmax=8.33%比较,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
获得当前时刻对应的初始防滑控制指令后,可以根据列车设计文件,获得定预设深度滑行阈值为-25%,第一预设减速度阈值(也就是最大减速度阈值)为1.2m/s2,第二预设减速度阈值(也就是最小减速度阈值)为0.25m/s2,第三预设时间段T3=0.5s,非紧急制动时的第三预设减速度阈值为1m/s2,预设减速度变化率阈值ADmax=0.75m/s2,若当前时刻列车轮对滑移率大于预设深度滑行阈值或接收到预设紧急制动信号时,依据减速度粗调整法对初始防滑控制指令进行初次调整;若当前时刻列车轮对滑移率不大于预设深度滑行阈值且未接收到预设紧急制动信号时,依据减速度细调整法对初始防滑控制指令进行初次调整。
在对初始防滑控制指令进行初次调整后,还可以基于制动缸压力调整法对初次调整后的初始防滑控制指令进行二次调整,基于电磁阀输出状态调整法对二次调整后的初始防滑控制指令进行调整,获得当前时刻防滑控制指令,根据当前时刻防滑控制指令对列车进行防滑控制,以保证列车运行的安全性和列车防滑制动控制系统的稳定性。
上述列车防滑控制的方法,根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值;根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值;通过获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,基于第一速度阈值、第二速度阈值、当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,可以获得根据列车运行情况、当前路况和当前时刻列车速度动态调整的初始防滑控制指令,根据当前时刻列车轮对减速度对初始防滑控制指令进行初次调整;或者根据当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率对初始防滑控制指令进行初次调整;可以进一步保证调整后的初始防滑控制指令的准确性,快速响应列车运行情况、当前路况以及列车运行速度的变化,实现列车防滑制动的精确控制。在对初始防滑控制指令进行初次调整后,还可以基于制动缸压力调整法对初次调整后的初始防滑控制指令进行二次调整,基于电磁阀输出状态调整法对二次调整后的初始防滑控制指令进行调整,根据再次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制,可以保证列车运行的安全性,防止列车防滑制动控制系统误动作,保证列车防滑制动控制系统的稳定性。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的列车防滑控制方法,图7示出了本发明实施例提供的列车防滑控制装置的示例图。如图7所示,该装置可以包括:第一获取模块71、第二获取模块72、初始指令获取模块73、指令调整模块74和控制模块75。
第一获取模块71,用于根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值;
第二获取模块72,用于根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值;
初始指令获取模块73,用于获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度、所述第一速度阈值和所述第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
指令调整模块74,用于根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据所述当前时刻列车轮对减速度,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;或者,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;
控制模块75,用于根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。
可选的,第一获取模块71,可以用于根据列车运行情况和当前路况,获得列车对应的最低黏着系数;根据所述最低黏着系数,获得列车速度与列车最大制动距离的第一关系式;获取列车速度与列车最大制动距离的第二预设关系式;根据所述第一关系式和所述第二预设关系式,获得列车的第一速度阈值。
可选的,初始指令获取模块73,可以用于当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度以及第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述当前时刻列车速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,初始指令获取模块73,可以用于当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;根据所述当前时刻列车轮对滑移率与所述第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,初始指令获取模块73,可以用于当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值根据所述力矩平衡方程,获得黏着系数的第一计算式;根据所述第一计算式,获得第一预设时间段的黏着系数平均变化量;根据所述当前时刻列车速度,获得所述第一预设时间段的轮对滑移率平均变化量;根据所述黏着系数平均变化量和所述轮对滑移率平均变化量,获得轮对滑移率调整指标;获取列车的预设滞环宽度,根据所述轮对滑移率调整指标和所述预设滞环宽度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,初始指令获取模块73,可以用于当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,根据所述力矩平衡方程获得所述轮对滑移率调整指标,根据所述轮对滑移率调整指标和所述预设滞环宽度,获得第一防滑控制指令;根据所述预设轮对滑移率阈值和第二预设时间,获得列车的轮对滑移率变化率阈值;获取上一时刻列车速度,根据所述当前时刻列车速度和所述上一时刻列车速度,获得当前时刻轮对滑移率变化率;根据所述当前时刻轮对滑移率变化率与所述轮对滑移率变化率阈值,对所述第一防滑控制指令进行调整,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
可选的,指令调整模块74,可以用于根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;当所述当前时刻列车轮对滑移率大于预设深度滑行阈值或接收到预设紧急制动信号时,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度;根据所述当前时刻列车轮对减速度、第一预设减速度阈值和第二预设减速度阈值,对所述初始防滑控制指令进行初次调整。
可选的,指令调整模块74,可以用于根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;当所述当前时刻列车轮对滑移率小于等于预设深度滑行阈值且未接收到预设紧急制动信号时,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率;根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,获得第三预设时间段的预测减速度;根据所述当前时刻列车轮对减速度、所述第三预设时间段的预测减速度、第三预设减速度阈值、所述当前时刻列车轮对减速度变化率以及预设减速度变化率阈值,对所述初始防滑控制指令进行初次调整。
可选的,所述列车防滑控制装置,还可以包括:指令再次调整模块76。
指令再次调整模块76,用于根据初次调整后的初始防滑控制指令,获得对应的制动缸需求压力;根据所述制动缸需求压力与当前时刻的实际制动缸压力,对初次调整后的初始防滑控制指令进行二次调整;根据二次调整后的初始防滑控制指令与上一时刻防滑控制指令的关系,获得当前时刻防滑控制指令。
控制模块75,可以用于根据所述当前时刻防滑控制指令对列车进行防滑控制。
上述列车防滑控制装置,通过第一获取模块和第二获取模块,可以获得基于列车运行情况和当前路况的第一速度阈值和第二速度阈值,通过初始指令获取模块,可以基于当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,根据当前时刻列车速度、当前时刻列车轮对速度、第一速度阈值和第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,以便于获得根据列车运行情况和当前路况动态调整的初始防滑控制指令。获得初始防滑控制指令后,基于指令调整模块,可以根据当前时刻列车轮对速度,初始防滑控制指令进行初次调整;或者,根据当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,对初始防滑控制指令进行初次调整,可以进一步保证调整后的初始防滑控制指令的准确性,快速响应列车运行情况、当前路况以及列车运行速度的变化,实现列车防滑制动的精确控制。进一步的,还可以基于指令再次调整模块,基于制动缸压力以及电磁阀输出状态对初次调整后的初始防滑控制指令进行调整,保证列车运行的安全性,防止列车防滑制动控制系统误动作,保证列车防滑制动控制系统的稳定性。
图8是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图8所示,该实施例的终端设备800包括:处理器801、存储器802以及存储在所述存储器802中并可在所述处理器801上运行的计算机程序803,例如列车防滑控制程序。所述处理器801执行所述计算机程序803时实现上述列车防滑控制方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S105,或者图2所示的步骤S201至步骤S204,所述处理器801执行所述计算机程序803时实现上述各装置实施例中各模块的功能,例如图7所示模块71至75的功能。
示例性的,所述计算机程序803可以被分割成一个或多个程序模块,所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器802中,并由所述处理器801执行,以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序803在所述列车防滑控制装置或者终端设备800中的执行过程。例如,所述计算机程序803可以被分割成第一获取模块71、第二获取模块72、初始指令获取模块73、指令调整模块74和控制模块75,各模块具体功能如图7所示,在此不再一一赘述。
所述终端设备800可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括,但不仅限于,处理器801、存储器802。本领域技术人员可以理解,图8仅仅是终端设备800的示例,并不构成对终端设备800的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器801可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器802可以是所述终端设备800的内部存储单元,例如终端设备800的硬盘或内存。所述存储器802也可以是所述终端设备800的外部存储设备,例如所述终端设备800上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器802还可以既包括所述终端设备800的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器802用于存储所述计算机程序以及所述终端设备800所需的其他程序和数据。所述存储器802还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种列车防滑控制方法,其特征在于,包括:
根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值;
根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值;
获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度、所述第一速度阈值和所述第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据所述当前时刻列车轮对减速度,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;或者,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;
根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。
2.如权利要求1所述的列车防滑控制方法,其特征在于,所述根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值,包括:
根据列车运行情况和当前路况,获得列车对应的最低黏着系数;
根据所述最低黏着系数,获得列车速度与列车最大制动距离的第一关系式;
获取列车速度与列车最大制动距离的第二预设关系式;
根据所述第一关系式和所述第二预设关系式,获得列车的第一速度阈值。
3.如权利要求2所述的列车防滑控制方法,其特征在于,所述根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度、所述第一速度阈值和所述第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度以及第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述当前时刻列车速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
4.如权利要求3所述的列车防滑控制方法,其特征在于,所述当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度以及第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度小于等于所述第一速度阈值时,根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;
根据所述当前时刻列车轮对滑移率与所述第一预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
5.如权利要求3所述的列车防滑控制方法,其特征在于,所述当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述当前时刻列车速度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度大于所述第一速度阈值,且小于等于所述第二速度阈值时,根据所述力矩平衡方程,获得黏着系数的第一计算式;
根据所述第一计算式,获得第一预设时间段的黏着系数平均变化量;
根据所述当前时刻列车速度,获得所述第一预设时间段的轮对滑移率平均变化量;
根据所述黏着系数平均变化量和所述轮对滑移率平均变化量,获得轮对滑移率调整指标;
获取列车的预设滞环宽度,根据所述轮对滑移率调整指标和所述预设滞环宽度,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
6.如权利要求5所述的列车防滑控制方法,其特征在于,所述当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,获取列车轮对的力矩平衡方程,根据所述力矩平衡方程和所述预设轮对滑移率阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令,包括:
当所述当前时刻列车速度大于所述第二速度阈值时,根据所述力矩平衡方程获得所述轮对滑移率调整指标,根据所述轮对滑移率调整指标和所述预设滞环宽度,获得第一防滑控制指令;
根据所述预设轮对滑移率阈值和第二预设时间,获得列车的轮对滑移率变化率阈值;
获取上一时刻列车速度,根据所述当前时刻列车速度和所述上一时刻列车速度,获得当前时刻轮对滑移率变化率;
根据所述当前时刻轮对滑移率变化率与所述轮对滑移率变化率阈值,对所述第一防滑控制指令进行调整,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令。
7.如权利要求1至6任一项所述的列车防滑控制方法,其特征在于,所述根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据所述当前时刻列车轮对减速度,对所述初始防滑控制指令进行初次调整,包括:
根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;
当所述当前时刻列车轮对滑移率大于预设深度滑行阈值或接收到预设紧急制动信号时,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度;
根据所述当前时刻列车轮对减速度、第一预设减速度阈值和第二预设减速度阈值,对所述初始防滑控制指令进行初次调整。
8.如权利要求1至6任一项所述的列车防滑控制方法,其特征在于,所述根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,对所述初始防滑控制指令进行初次调整,包括:
根据所述当前时刻列车速度和所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对滑移率;
当所述当前时刻列车轮对滑移率小于等于预设深度滑行阈值且未接收到预设紧急制动信号时,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率;
根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,获得第三预设时间段的预测减速度;
根据所述当前时刻列车轮对减速度、所述第三预设时间段的预测减速度、第三预设减速度阈值、所述当前时刻列车轮对减速度变化率以及预设减速度变化率阈值,对所述初始防滑控制指令进行初次调整。
9.如权利要求1所述的列车防滑控制方法,其特征在于,在对所述初始防滑控制指令进行初次调整后,还包括:
根据初次调整后的初始防滑控制指令,获得对应的制动缸需求压力;
根据所述制动缸需求压力与当前时刻的实际制动缸压力,对初次调整后的初始防滑控制指令进行二次调整;
根据二次调整后的初始防滑控制指令与上一时刻防滑控制指令的关系,获得当前时刻防滑控制指令;
所述根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制,包括:
根据所述当前时刻防滑控制指令对列车进行防滑控制。
10.一种列车防滑控制装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于根据列车运行情况和当前路况,获得列车的第一速度阈值;
第二获取模块,用于根据列车的预设速度差阈值和预设轮对滑移率阈值,获得列车的第二速度阈值;
初始指令获取模块,用于获取当前时刻列车速度和当前时刻列车轮对速度,根据所述当前时刻列车速度、所述当前时刻列车轮对速度、所述第一速度阈值和所述第二速度阈值,获得当前时刻对应的初始防滑控制指令;
指令调整模块,用于根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度,根据所述当前时刻列车轮对减速度,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;或者,根据所述当前时刻列车轮对速度,获得当前时刻列车轮对减速度和当前时刻列车轮对减速度变化率,根据所述当前时刻列车轮对减速度和所述当前时刻列车轮对减速度变化率,对所述初始防滑控制指令进行初次调整;
控制模块,用于根据初次调整后的初始防滑控制指令对列车进行防滑控制。
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