CN112678031A - 一种车辆高加速模式运行控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆高加速模式运行控制方法及系统，包括：获取车辆各牵引系统的温度信息，判断车辆牵引系统是否满足进入高加速模式条件；获取车辆运行状态信息，判断车辆是否满足主控钥匙投入、车辆静止、以及处于损失或者等效损失设定动力工况的条件；上述条件均满足时，若接收到启动高加速模式指令，则控制车辆进入高加速模式。本发明方法使得轨道交通车辆在动力损失50％工况或空车救援工况等极端工况下，能够短时间提高牵引能力，在坡度更大的坡道上起动，在不增加硬件成本的前提下，既保证了车辆的安全运行，又提高了车辆的线路适应能力和应对突发状况的能力。

Description

一种车辆高加速模式运行控制方法及系统

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，尤其涉及一种车辆高加速模式运行控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

轨道交通车辆运行时，线路坡度越大，则线路阻力越大，爬坡时需要的牵引力越大。目前，对于大多数的轨道交通车辆，其牵引系统的最大输出功率限制在设定的范围之内，短时间内提高牵引力的能力范围也较为有限；在动力损失50％或空车救援等极端工况下，仅能够满足在12‰坡道上起动的能力；对于坡度更大的坡道，如30‰坡道，则无法实现启动，这极大限制了车辆运行路线的选择以及车辆应对突发状况的能力。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种车辆高加速模式运行控制方法及系统，使得轨道交通车辆在动力损失达到50％或空车救援等极端的工况下，也能够在短时间提高牵引能力，在坡度更大的坡道上起动。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种车辆高加速模式运行控制方法，包括：

获取车辆各牵引系统的温度信息，判断车辆牵引系统是否满足进入高加速模式条件；

获取车辆运行状态信息，判断车辆是否满足主控钥匙投入、车辆静止、以及处于损失或者等效损失设定动力工况的条件；

上述条件均满足时，若接收到启动高加速模式指令，则控制车辆进入高加速模式。

根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种车辆高加速模式运行控制系统，包括：

车辆牵引系统状态判断模块，用于获取车辆各牵引系统温度信息，判断车辆牵引系统是否满足进入高加速模式条件；

车辆工作状态判断模块，用于判断车辆是否满足主控钥匙投入、车辆静止、以及处于损失或者等效损失设定动力工况或空车救援工况条件；

高加速模式启动模块，用于接收车辆牵引系统状态判断模块和车辆工作状态判断模块的判断信息，如果条件满足，在接收到启动高加速模式指令后，控制车辆进入高加速模式。

根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的车辆高加速模式运行控制方法。

根据本发明实施例的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的车辆高加速模式运行控制方法。

根据本发明实施例的第五个方面，提供了一种车辆，采用上述的车辆高加速模式运行控制方法，控制车辆在满足设定条件时，进入高加速模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明车辆高加速模式运行控制方法，使得轨道交通车辆在动力损失50％工况或空车救援工况等极端工况下，能够短时间提高牵引能力，在坡度更大的坡道上起动(如30‰坡道)，并运行至最近车站。

(2)本发明无需对车辆硬件结构进行改进，仅需要调整车辆的控制方法即可，在不增加硬件成本的前提下，既保证了车辆的安全运行，又提高了车辆的线路适应能力和应对突发状况的能力。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的车辆高加速模式运行控制方法流程图；

图2是根据本发明实施例的车辆高加速模式退出控制方法流程图；

图3是根据本发明实施例的车辆高加速模式运行控制系统示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

首先需要说明的是，本实施例中，高加速模式是指轨道交通车辆在坡道底端或坡道上由静止启动时，需在短时间内提高牵引力的一种工作模式。具体的牵引力提供到多少根据车辆所处的环境以及车辆器件自身的性能来决定。

根据本发明实施例，提供了一种车辆高加速模式运行控制方法，参照图1，包括以下步骤：

S101：获取车辆各牵引系统的温度信息，判断车辆牵引系统是否满足进入高加速模式条件；

具体地，本实施例中，通过安装在牵引系统各个部件处的温度传感器来获取温度信息；轨道交通车辆牵引系统包括各种不同的结构部件，比如：牵引系统的变压器、变流器和牵引电机等。并且，一般地，车辆牵引系统中的同类型部件可能不止一个，例如一个列车牵引系统可能有多个变流器单元，而每个变流器单元可能有多个牵引电机。

因此，可在每个部件处都安装对应的温度传感器以采集该部件的温度信息；当然，在安装条件允许的情况下，同一个部件处也可安装多个温度传感器，本领域技术人员可以根据实际应用情况而自行选择并设置。

由于高加速模式会控制牵引系统提高输出功率，导致各部件发热增加，为了避免设备因高温损坏，进入高加速模式之前需判断各部件的温度条件。

轨道交通车辆牵引控制单元(以下简称TCU)根据获取到的温度信息进行判断，当牵引系统每一个部件的温度均小于该部件的最大安全阈值时，判断车辆牵引系统满足进入高加速模式条件，并反馈至车辆网络中央控制单元(以下简称主控端CCU)。

S102：获取车辆运行状态信息，判断车辆是否满足主控钥匙投入、车辆静止、以及处于损失设定动力工况的条件；

具体地，轨道交通车辆主控端CCU分别判断是否满足如下条件：

①车辆插入了司机钥匙，类似于汽车启动需插入钥匙；

②车辆处于静止状态；

③车辆处于损失或者等效损失设定动力工况；

对于条件③，本实施例考虑车辆处于损失50％动力的工况，或者处于空车救援的工况；其中，以4动4拖的8编组高速轨道车组为例，损失50％动力是指仅剩2个车辆单元可以正常工作，牵引能力下降一半；而处于空车救援的工况是指一列空载无乘客的轨道车组去救援另外一列满载的轨道车组，等效于损失50％动力。

当然，上述的损失50％动力仅仅是一个示例或者动力损失的最大限制，本领域技术人员可以在动力损失为0-50％的范围内，根据实际需要进行取值。

步骤S103：上述3个条件均满足时，若接收到启动高加速模式的控制指令，则可以控制车辆进入高加速模式。

启动高加速模式的控制指令可以通过设置在司机操作室的交互显示终端进行操作，点击启动按钮便可以触发启动高加速模式的控制指令。

车辆进入高加速模式后，通过车辆牵引变流器提高牵引系统输出功率，同时对应的提高牵引冷却风机的转速，以保证牵引系统的各部件不会因为温度过高而造成损坏。

作为一种可选的实施方式，为了保证车辆的安全可靠运行，需要实时判断是否需要退出高加速模式，具体参照图2，车辆进入高加速模式之后，各牵引系统TCU实时监测车辆牵引系统的运行状态，牵引系统状态异常时自动控制车辆退出高加速模式；本实施例中，牵引系统状态异常包括：牵引系统各部件被切除或者部件本身无法正常工作或者各部件的温度不在正常阈值范围内等。

比如：为了防止牵引电机温度过高，在牵引电机电机定子温度超过设定阈值时，能够告警对应故障代码，提示司机惰行停车。

同时，主控端CCU检测进入高加速模式的TCU是否出现通信故障，如果出现故障则自动控制车辆退出高加速模式。

当然，也可以通过上述的交互显示终端，直接点击退出按钮，则触发退出高加速模式的控制指令，从而主动控制车辆直接退出高加速模式。

本实施例车辆高加速模式运行控制方法能够在不改变车辆硬件结构及组成的前提下，使得轨道交通车辆在动力损失50％工况或空车救援工况等极端工况下，能够短时间提高牵引能力，在坡度更大的坡道上起动(如30‰坡道)，保证车辆安全运行，同时提高车辆的线路适应能力和应对突发状况的能力。

实施例二

根据本发明实施例，提供了一种车辆高加速模式运行控制系统的实施例，参照图3，具体包括：

车辆牵引系统状态判断模块，用于获取车辆各牵引系统温度信息，判断车辆牵引系统是否满足进入高加速模式条件；

车辆工作状态判断模块，用于判断车辆是否满足主控钥匙投入、车辆静止、以及处于损失或者等效损失设定动力工况或空车救援工况条件；

高加速模式启动模块，用于接收车辆牵引系统状态判断模块和车辆工作状态判断模块的判断信息，如果条件满足，在接收到启动高加速模式指令后，控制车辆进入高加速模式。

此处需要说明的是，上述车辆牵引系统状态判断模块、车辆工作状态判断模块和保护动作模块对应于实施例一中的步骤S101至S103，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。

作为一种可选的实施方式，为了便于司机操作，在司机操控室设置交互显示模块，用于实现对车辆高加速模式的外部输入控制，以及车辆高加速运行模式下车辆运行状态以及车辆牵引系统的状态显示。

交互显示模块中包括显示界面和控制按键；其中，

显示界面能够显示列车高加速模式运行状态(就绪状态/运行状态)及各动车牵引系统的高加速模式状态(启动允许/准备就绪/正在工作/请求退出)等，用于实现车辆运行状态监视；同时还可以提示司机使用高加速模式时的相关操作方法及注意事项。

控制按键包括：启动高加速/退出高加速，设置救援状态/取消救援状态等确认按键，用于司机的主动操作。

实施例三

在一个或多个实施方式中，公开了一种终端设备，包括服务器，所述服务器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现实施例一中的车辆高加速模式运行控制方法。为了简洁，在此不再赘述。

应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列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。

存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

实施例一中的车辆高加速模式运行控制方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元即算法步骤，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申请的范围。

实施例四

根据本发明实施例，提供了一种轨道车辆的实施例，该轨道车辆采用实施例一中所述的车辆高加速模式运行控制方法，控制车辆在满足设定条件时，进入高加速模式。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (12)

1.一种车辆高加速模式运行控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆各牵引系统的温度信息，判断车辆牵引系统是否满足进入高加速模式条件；

获取车辆运行状态信息，判断车辆是否满足主控钥匙投入、车辆静止、以及处于损失或者等效损失设定动力工况的条件；

上述条件均满足时，若接收到启动高加速模式指令，则控制车辆进入高加速模式。

2.如权利要求1所述的一种车辆高加速模式运行控制方法，其特征在于，控制车辆进入高加速模式之后，还包括：实时监测车辆牵引系统运行状态，牵引系统状态异常时自动控制车辆退出高加速模式。

3.如权利要求1所述的一种车辆高加速模式运行控制方法，其特征在于，车辆牵引系统控制单元通信异常时，自动控制车辆退出高加速模式。

4.如权利要求1所述的一种车辆高加速模式运行控制方法，其特征在于，车辆进入高加速模式后，通过车辆牵引变流器提高牵引系统输出功率，同时对应的提高牵引冷却风机的转速。

5.如权利要求1所述的一种车辆高加速模式运行控制方法，其特征在于，当牵引系统各部件温度均小于设定的温度阈值时，判定车辆牵引系统满足进入高加速模式的条件。

6.如权利要求1所述的一种车辆高加速模式运行控制方法，其特征在于，所述的处于损失或者等效损失设定动力工况，具体包括：处于损失设定的动力工况，或者因拖车救援等效于损失设定的动力工况。

7.如权利要求6所述的一种车辆高加速模式运行控制方法，其特征在于，损失动力工况的最大阈值为50％。

8.一种车辆高加速模式运行控制系统，其特征在于，包括：

车辆牵引系统状态判断模块，用于获取车辆各牵引系统温度信息，判断车辆牵引系统是否满足进入高加速模式条件；

车辆工作状态判断模块，用于判断车辆是否满足主控钥匙投入、车辆静止、以及处于损失或者等效损失设定动力工况或空车救援工况条件；

高加速模式启动模块，用于接收车辆牵引系统状态判断模块和车辆工作状态判断模块的判断信息，如果条件满足，在接收到启动高加速模式指令后，控制车辆进入高加速模式。

9.如权利要求8所述的一种车辆高加速模式运行控制系统，其特征在于，还包括：

交互显示模块，用于实现对车辆高加速模式的外部输入控制，以及车辆高加速运行模式下车辆运行状态以及车辆牵引系统的状态显示。

10.一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的车辆高加速模式运行控制方法。

11.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的车辆高加速模式运行控制方法。

12.一种车辆，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的车辆高加速模式运行控制方法，控制车辆在满足设定条件时，进入高加速模式。

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