CN112590748B - 一种地铁车辆空气制动补充方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地铁车辆空气制动补充方法，包括如下步骤：S1、计算电、空制动配合开始时，电制动的减速度变化率a电'；S2、将a电'与电制动的预设减速度变化率a预'进行比较，若a电'≥a预'，则将空气制动力增加a调，
Figure DDA0002883525770000011
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明通过比较较a电'和a预'来识别电制动是否呈断崖式降低，即当a电'≥a预'时，判断为电制动呈断崖式降低，并及时增加空气制动力，从而解决列车减速度突然变小的问题。此外，由于制动系统闸瓦的特性与温度、湿度等环境因素密切相关，通过采用本发明的方法，可以动态调整列车的减速度差值，根据闸瓦的最接近特性来调整列车输出的制动力。

Description

一种地铁车辆空气制动补充方法及装置
技术领域
本发明涉及列车制动控制领域，具体涉及一种地铁车辆空气制动补充方法及装置。
背景技术
地铁车辆在正常运行过程停车阶段存在电制动与空气制动两种制动力。一般而言，列车在制动时会优先使用电制动力，当列车低于一定速度后电制动会淡出，同时施加空气制动直到停车，在该过程中，电制动与空气制动之间的配合会直接影响列车的制动效果。另一方面，车辆在制动过程中，会根据实际情况向制动系统发送列车减小制动力或列车提高制动力的命令，以实时调整列车停车所需的制动力值，制动力值的具体表现为车辆的减速度值。虽然列车制动性能在列车运行前已经进行过测试和校正，但由于环境温度、闸瓦摩擦系数等不确定因素的影响，列车的电制动与空气制动之间的配合无法保持始终一致，因此会经常发生电制动呈断崖式降低，列车的减速度突然变小的情况。
发明内容
为解决背景技术中现有地铁车辆电制动与空气制动之间的配合无法保持始终一致，导致电制动呈断崖式降低，列车的减速度突然变小的问题，本发明提供了一种地铁车辆空气制动补充方法，具体技术方案如下。
一种地铁车辆空气制动补充方法，包括如下步骤：
S1、计算电、空制动配合开始时，电制动的减速度变化率a电'；
S2、将a电'与电制动的预设减速度变化率a预'进行比较，若a电'≥a预'，则将空气制动力增加a调，
Figure BDA0002883525750000021
其中，a预'的取值范围为0.75m/s3～1.0m/s3，T＝S/V定，S为停车距离偏差，V定为电制动力完全退出时的列车速度值。
具体地，电制动的减速度变化率a电'的求导公式为：
Figure BDA0002883525750000022
其中ΔV为电制动力从开始退出到完全退出时的最大值。停车距离偏差S为预设值，一般取经验值为±30cm～50cm，数值越小对车辆控制精度要求越高。
上述方法通过比较a电'和a预'来识别电制动是否呈断崖式降低，即当a电'≥a预'时，判断为电制动呈断崖式降低，并及时增加空气制动力，从而解决列车减速度突然变小的问题。此外，由于制动系统闸瓦的特性与温度、湿度等环境因素密切相关，通过采用上述方法，可以动态调整列车的减速度差值，根据闸瓦的最接近特性来调整列车输出的制动力。另一方面，列车制动性能试验验证是在某辆列车上进行的，而不同车辆会存在差异，通过上述方法可以动态调整列车减速度差值，从而依据每列车的特性调整最适合该辆列车的制动性能。
优选地，步骤S2中，在空气制动力增加a调的时段中，列车降低减速度命令失效，列车升高减速度命令有效。由此，可检测车辆电制动力值淡出过程，将列车电制动力值退出过程与列车控制程序关联，防止电制动力值突变引起列车减速度值突变。
优选地，步骤S2中，若a电'＜a预'，列车升高/降低减速度命令均有效。
列车降低减速度命令：信号发送给牵引系统、制动系统的制动级位(即列车在停车过程中需要的减速度值)。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种地铁车辆空气制动补充装置，包括：
第一计算单元，用于计算电、空制动配合开始时，电制动的减速度变化率a电'；
比较执行单元，与所述第一计算单元通信，用于将a电'与电制动的预设减速度变化率a预'进行比较，若a电'≥a预'，则将空气制动力增加a调，
Figure BDA0002883525750000031
Figure BDA0002883525750000032
其中，a预'的取值范围为0.75m/s3～1.0m/s3，T＝S/V定，S为停车距离偏差，V定为电制动力完全退出时的列车速度值。
具体地，电制动的减速度变化率a电'的求导公式为：
Figure BDA0002883525750000033
其中ΔV为电制动力从开始退出到完全退出时的最大值。通过上述结构，可通过比较a电'和a预'来识别电制动是否呈断崖式降低，即当a电'≥a预'时，判断为电制动呈断崖式降低，并及时增加空气制动力，从而解决列车减速度突然变小的问题。此外，由于制动系统闸瓦的特性与温度、湿度等环境因素密切相关，通过采用上述方法，可以动态调整列车的减速度差值，根据闸瓦的最接近特性来调整列车输出的制动力。另一方面，列车制动性能试验验证是在某辆列车上进行的，而不同车辆会存在差异，通过上述方法可以动态调整列车减速度差值，从而依据每列车的特性调整最适合该辆列车的制动性能。
优选地，还包括第一执行单元，与所述比较执行单元通信，用于在空气制动力增加a调的时段中，使列车降低减速度命令失效，使列车升高减速度命令有效。由此，可检测车辆电制动力值淡出过程，将列车电制动力值退出过程与列车控制程序关联，防止电制动力值突变引起列车减速度值突变。
优选地，还包括第二执行单元，与所述比较执行单元通信，用于当所述比较执行单元的比较结果为a电'＜a预'时，使列车升高/降低减速度命令均有效。
由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明通过比较a电'和a预'来识别电制动是否呈断崖式降低，即当a电'≥a预'时，判断为电制动呈断崖式降低，并及时增加空气制动力，从而解决列车减速度突然变小的问题。此外，由于制动系统闸瓦的特性与温度、湿度等环境因素密切相关，通过采用本发明的方法，可以动态调整列车的减速度差值，根据闸瓦的最接近特性来调整列车输出的制动力。另一方面，列车制动性能试验验证是在某辆列车上进行的，而不同车辆会存在差异，通过本发明的方法可以动态调整列车减速度差值，从而依据每列车的特性调整最适合该辆列车的制动性能。
附图说明
图1为本发明地铁车辆空气制动补充方法的流程示意图；
图2为本发明地铁车辆空气制动补充装置的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1
参见图1，一种地铁车辆空气制动补充方法，包括如下步骤：
S1、计算电、空制动配合开始时，电制动的减速度变化率a电'；
S2、将a电'与电制动的预设减速度变化率a预'进行比较，
若a电'≥a预'，则将空气制动力增加a调，同时使列车降低减速度命令失效，列车升高减速度命令有效；其中
Figure BDA0002883525750000041
T＝S/V定，S为停车距离偏差，V定为电制动力完全退出时的列车速度值；
若a电'＜a预'，使列车升高/降低减速度命令均有效。
本实施例中，a预'的取值为1m/s3，a电'的求导公式为：
Figure BDA0002883525750000051
其中ΔV为电制动力从开始退出到完全退出时的最大值。
实施例2
参见图2，一种地铁车辆空气制动补充装置，包括：
第一计算单元，用于计算电、空制动配合开始时，电制动的减速度变化率a电'；
比较执行单元，与所述第一计算单元通信，用于将a电'与电制动的预设减速度变化率a预'进行比较，若a电'≥a预'，则将空气制动力增加a调，
Figure BDA0002883525750000052
Figure BDA0002883525750000053
T＝S/V定，S为停车距离偏差，V定为电制动力完全退出时的列车速度值；
第一执行单元，与所述比较执行单元通信，用于在空气制动力增加a调的时段中，使列车降低减速度命令失效，使列车升高减速度命令有效；
第二执行单元，与所述比较执行单元通信，用于当所述比较执行单元的比较结果为a电'＜a预'时，使列车升高/降低减速度命令均有效。
本实施例中，a预'的取值为1m/s3，a电'的求导公式为：
Figure BDA0002883525750000054
其中ΔV为电制动力从开始退出到完全退出时的最大值。
最后应说明的是：以上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。

Claims (6)

1.一种地铁车辆空气制动补充方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、计算电、空制动配合开始时，电制动的减速度变化率a电'；
S2、将a电'与电制动的预设减速度变化率a预'进行比较，若a电'≥a预'，则将空气制动力增加a调，
Figure FDA0002883525740000011
其中，a预'的取值范围为0.75m/s3～1.0m/s3，T＝S/V定，S为停车距离偏差，V定为电制动力完全退出时的列车速度值。
2.根据权利要求1所述的地铁车辆空气制动补充方法，其特征在于：步骤S2中，在空气制动力增加a调的时段中，列车降低减速度命令失效，列车升高减速度命令有效。
3.根据权利要求1或2所述的地铁车辆空气制动补充方法，其特征在于：步骤S2中，若a电'＜a预'，列车升高/降低减速度命令均有效。
4.一种地铁车辆空气制动补充装置，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于计算电、空制动配合开始时，电制动的减速度变化率a电'；
比较执行单元，与所述第一计算单元通信，用于将a电'与电制动的预设减速度变化率a预'进行比较，若a电'≥a预'，则将空气制动力增加a调，
Figure FDA0002883525740000012
Figure FDA0002883525740000013
其中，a预'的取值范围为0.75m/s3～1.0m/s，T＝S/V定，S为停车距离偏差，V定为电制动力完全退出时的列车速度值。
5.根据权利要求4所述的地铁车辆空气制动补充装置，其特征在于：还包括第一执行单元，与所述比较执行单元通信，用于在空气制动力增加a调的时段中，使列车降低减速度命令失效，使列车升高减速度命令有效。
6.根据权利要求4或5所述的地铁车辆空气制动补充装置，其特征在于：还包括第二执行单元，与所述比较执行单元通信，用于当所述比较执行单元的比较结果为a电'＜a预'时，使列车升高/降低减速度命令均有效。
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