CN112721886B - 列车制动力分配方法、装置及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于列车制动技术领域，提供了一种列车制动力分配方法、装置及终端设备，该方法包括：获取列车所在路段的道路参数；根据道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重；获取采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力；根据不同制动力分配方式对应的权重以及采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力；根据列车中各个轮轴对应的综合制动力分配列车各个轮轴的制动力。本发明可以按照列车所在路段获得不同制动力分配方式的权重，进而使分配给列车各个轮轴的制动力与列车所在路段更好地适配，进而满足列车安全运行的需求。

Description

列车制动力分配方法、装置及终端设备
技术领域
本发明属于列车制动技术领域，尤其涉及一种列车制动力分配方法、装置及终端设备。
背景技术
制动系统是列车高速运行的安全保障，列车中一般包括动车和拖车，其中，动车上包含电制动和空气制动两种制动方式，拖车上一般只包含空气制动方式，制动系统根据列车的速度、减速度和轮轨黏着状态确定电制动力和空气制动力的分配关系，设计良好的制动控制策略，以保证更好地安全停车。
现有的制动力分配策略主要有等黏着分配和等磨耗分配，等黏着分配策略下制动力管理模块对整列车进行制动力分配时，当电制动力满足列车制动需求时，只施加动车的电制动力，不使用空气制动力；当电制动力不满足列车制动需求，但是满足动车制动需求时，施加全部电制动力，剩余的制动力需求由拖车空气制动补偿，动车空气制动不施加；当电制动力不满足动车制动需求时，动车施加全部电制动力和部分空气制动力来满足动车制动需求，拖车施加空气制动力满足拖车制动力需求，即拖车和动车保持相等的黏着利用率。在等磨耗分配策略下，制动力管理模块对整列车进行制动力分配，当电制动力满足列车制动需求时，只施加动车的电制动力，不使用空气制动力；当电制动力不满足列车制动需求时，在不超过黏着极限的情况下，动车和拖车施加相同的空气制动力进行补偿；动车达到黏着极限后制动力不再增加，不足部分由拖车空气制动补偿。
然而，由于列车的运行环境多变，如果列车运行的整条线路仅通过等黏着分配方式或仅通过等磨耗分配方式进行制动力分配，则无法满足列车安全运行的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种列车制动力分配方法、装置及终端设备，以解决现有技术中制动力分配方法无法满足列车安全运行的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种列车制动力分配方法，包括：
获取列车所在路段的道路参数；
根据所述道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重；
获取采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力；
根据所述不同制动力分配方式对应的权重以及采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力；
根据列车中各个轮轴对应的综合制动力分配列车各个轮轴的制动力。
本发明实施例的第二方面提供了一种列车制动力分配装置，包括：
第一获取模块，用于获取列车所在路段的道路参数；
权重计算模块，用于根据所述道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重；
第二获取模块，用于获取采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力；
计算模块，用于根据所述不同制动力分配方式对应的权重以及采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力；
分配模块，用于根据列车中各个轮轴对应的综合制动力分配列车各个轮轴的制动力。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述列车制动力分配方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述列车制动力分配方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明通过根据列车所在路段的道路参数计算不同制动力分配方式对应的权重，可以按照采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力和对应制动力分配方式的权重，获得分配给列车各个轮轴的制动力。使列车各个轮轴分配的制动力，按照列车所在路段，由不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力确定。而由不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力确定列车所在路段时分配给列车各个轮轴的制动力，可以使列车各个轮轴的制动力与列车所在路段更好地适配，进而满足列车安全运行的需求。
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制动力分配方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例提供的轴控制动系统的架构示意图；
图3是本发明实施例提供的列车级制动管理器中等黏着分配方式的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的单元级制动管理器中等黏着分配方式的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的本地制动管理器中等黏着分配方式的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的列车级制动管理器中等磨耗分配方式和等功率分配方式的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的列车中任一车辆的受力分析示意图；
图8是本发明实施例提供的计算综合制动力的示意图；
图9是本发明实施例提供的列车制动力分配装置的示意图；
图10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制动力分配方法的实现流程示意图，详述如下。
步骤S101，获取列车所在路段的道路参数。
可选的，道路参数可以包括坡度、长度和平均黏着系数。
其中，可以将列车行驶线路根据坡度、轨道黏着情况分成不同的路段，将每个路段的位置、坡度、长度、平均黏着系数等数据存储在列车的数据库中，获取列车所在路段的道路参数时，可以根据全球定位系统(Global Positioning System，GPS)定位得到列车的位置，根据位置得到列车所在路段的坡度、长度、平均黏着系数等道路参数，根据道路参数分别计算不同制动力分配方式对应的权重系数，可以使列车的制动力分配与列车所在路段的路况更加匹配，有利于保障列车的安全运行。
步骤S102，根据道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重。
可选的，制动力分配方式可以包括等黏着分配方式、等磨耗分配方式和等功率分配方式。
其中，列车的制动指令通过列车网络传送到每辆车的制动控制装置，现有技术的制动管理模块通常基于等黏着分配方式或等磨耗分配方式对整辆列车进行制动力分配，同一辆车上四个轴的制动力相同，当两个转向架载荷不均匀时，载荷偏轻的转向架车轮所需要的轮轨黏着系数更高，极端情况下擦轮的风险也更高，严重情况下可能导致列车滑行。因此，基于车控的制动力分配方式不利于充分利用轮轨黏着，未考虑轴重转移对列车安全运行的影响。
本实施例中，以单个轮轴为基本控制单元进行等黏着分配、等磨耗分配和等功率分配。其中，等黏着分配方式中，在不超过各轮轴的黏着限制值的情况下，列车所需黏着系数最小，能够有效避免滑行，当某轮轴分配的总制动力超过对应的黏着限制值时，该轮轴的制动力只分配到黏着限制值为止。等磨耗分配方式中，在不超过各轮轴的黏着限制值的情况下，使各轮轴的空气制动力相等，可以较大限度的使各车的制动盘磨耗相等，避免制动盘磨耗偏差过大，当某轮轴分配的总制动力超过黏着限制值时，该轮轴的制动力只分配到黏着限制值为止，若该轮轴分配的总制动力又下降至黏着限制值以下，则还是分配与各轮轴相等的空气制动力，因此在整个制动过程中，制动盘磨耗不全相同。等功率分配方式中，在不超过各轮轴的黏着限制值的情况下，计算制动盘摩擦力所作的功，各轮轴施加的空气制动力与所做的功成反比，实现各车制动盘摩擦力做功相等，较等磨耗分配方法能够更大限度的均衡各车制动盘磨耗。
可选的，根据道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重，可以包括：计算坡度和长度的乘积，并将乘积作为列车所在路段对应的坡道参数；计算坡度参数与预设最大坡道参数的第一商，并第一商作为第一权重系数；计算预设最小平均黏着系数与平均黏着系数的第二商，并将第二商作为第二权重系数；根据
Figure BDA0002891812220000061
计算等黏着分配方式对应的权重、等磨耗分配方式对应的权重和等功率分配方式对应的权重；
其中，D1为等黏着分配方式对应的权重，E1为第一权重系数，E2为第二权重系数，D2为等磨耗分配方式对应的权重，k为第一权重系数阈值，D3为等功率分配方式对应的权重。
本实施例中，根据道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重，也就是列车所在路段对的坡度、长度和平均黏着系数分别计算不同制动力分配方式对应的权重。其中，路段的坡度越大，长度越长，制动的施加时间越长，需要保证制动盘的磨损均衡，否则很容易造成拖车制动盘磨损严重，因此将路段的坡度和长度相乘得到坡道参数P，P越大，越需要在该路段上增加等磨耗分配方式或等功率分配方式的权重。路段的平均黏着系数越小，则越容易发生滑行，需要保证各轮对所需的黏着系数相等，则需要增加等黏着分配方式的权重。
示例性的，可以根据
Figure BDA0002891812220000062
计算第一权重系数E1，其中，Pmax为预设最大坡道参数，可以统计列车运行路线的各个路段的坡道参数，并将其中最大的坡道参数作为预设最大坡道参数。可以根据
Figure BDA0002891812220000063
计算第二权重系数E2，其中，μmin为预设最小平均黏着系数，可以统计列车运行路线的各个路段的平均黏着系数，并将其中最小的平均黏着系数作为预设最小平均黏着系数。其中，第一权重系数E1和第二权重系数E2均为0～1的参数。
示例性的，由于第一权重系数E1越大越需要保证制动盘的磨损均衡，等磨耗分配方式和等功率分配方式均能均衡磨损，而等功率分配方式能够更大限度的均衡各车的制动盘磨损。因此可以设置第一权重系数阈值k，当第一权重系数E1小于第一权重系数阈值k时，仅使用等磨耗分配方式和等黏着分配方式，而不使用等功率分配方式。当第一权重系数E1大于或者等于第一权重系数阈值k时，仅使用等功率分配方式和等黏着分配方式，而不使用等磨耗分配方式。其中，第一权重系数阈值k可以通过制动试验获得，在进行制动试验时，设定不同的第一权重系数阈值，观测制动盘的磨耗和制动盘温度，选择制动盘的磨耗和制动盘温度最优情况下的第一权重系数阈值作为最终的第一权重系数阈值k。
本实施例中，通过设定第一权重系数阈值，可以更好的按照列车所在路段计算不同制动力分配方式的权重，按照不同制动力分配方式的权重获得列车各轮轴的制动力，可以使列车中各车辆的制动盘的磨损尽量保持均衡，或者使列车各轮对所需的黏着系数相等，进而避免列车滑行，有利于保障列车的安全运行。
步骤S103，获取采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力。
可选的，参见图3，获取采用等黏着分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，可以包括：获取列车的目标制动力和列车的各单元的总制动能力值；根据各单元的总制动能力值，计算列车的总制动能力值；若列车的总制动能力值大于目标制动力，则根据目标制动力，按照各单元的载重比，为各单元分配子目标制动力。
其中，以单个轮轴为基本控制单元进行等黏着分配、等磨耗分配和等功率分配的轴控制动系统的架构如图2所示，单元内网络数据通过多功能车辆总线(MultifunctionVehicle Bus，MVB)传输，单元之间通过绞线式列车总线(Wire Train Bus，WTB)传输，车辆内部制动控制单元间通过控制器局域网络纵向(Controller Area Network，CAN)总线传输。轴控制动系统采用3层架构方式，第一层为列车级制动管理器(Train Brake Manager，TBM)，负责对整列车制动力进行管理，由头车制动控制单元(Brake Control Unit-V，BCU-V)担任；第二层为单元级制动管理器(Segmented Brake Manager，SBM)，负责对本单元内的制动信息交互和制动力进行管理，分别由本单元的头车BCU-V担任；第三层为本地制动管理器，负责对车辆内部各轴之间的制动力进行管理，由本车的BCU-V担任。其中TBM和SBM可以采用冗余设计，即一个轴控制动系统内有两套执行TBM和SBM的板卡及功能模块，采用热备份冗余的方式，确保制动系统功能正常。
示例性的，轴控制动系统可以采用模块化设计思想，BCU-V采用单独的控制模块，同一转向架上的两个轴级控制单元BCU-A集成在一个控制模块中。控制架构采用分层设计的思想，上层为车辆制动控制单元BCU-V，下层为轴级制动控制单元BCU-A。BCU-V负责收集外部制动指令、BCU-A的信息，进行车辆间的信息交互。BCU-A负责根据BCU-V的指令，通过空簧压力传感器获取本轮轴所在转向架载荷情况，通过速度传感器获取本轮轴速度情况，从而控制本轮轴气动控制单元产生制动缸压力。
其中，对于等黏着分配方式来说，列车内的TBM接收到驾驶人员发送的制动指令后，首先计算整列车当前完成制动所需要的目标制动力，目标制动力为能够使整列车停止所需要的最大制动力。其中，列车可以包括至少一个单元，每个可以单元包括至少一个动车和至少一个拖车。示例性的，列车可以包括两个单元，每个单元可以包括两个动车两个拖车。
计算得到整列车的目标制动力之后，获得整列车中各单元当前所能施加的总制动能力值，其中，每个单元的总制动能力值可以根据每个单元中所有动车和所有拖车所能施加的电制动能力值和空气制动能力值之和计算得到。示例性的，每个单元的总制动能力值为每个单元中所有正常运行的动车与拖车所能够施加的电制动能力值和空气制动能力值之和，当某个单元内某一辆动车或拖车发生故障时，计算当前单元所能施加的总制动能力值则不对故障车辆的制动力进行计算。
获得各单元当前所能施加的总制动能力值之后，则计算各单元的总制动能力值之和，获得列车的总制动能力值，判断列车的总制动能力值是否大于列车的目标制动力，若列车的总制动能力值大于目标制动力，则根据目标制动力，按照各单元的载重比，为各单元分配子目标制动力。若列车的总制动能力值小于或等于目标制动力，则将各单元的子目标制动力更新为对应单元的最大可用制动力。其中，各单元的最大可用制动力受各单元的黏着限制值限制，各单元的黏着限制值与对应单元的重量成正比，为对应单元的重量与黏着系数的乘积，即对应单元的最大可用制动力为对应单元的重量与黏着系数的乘积，进一步地，各单元中某一车辆的黏着限制值与对应车辆的重量成正比，例如某辆动车的黏着限制值为动车的重量与黏着系数的乘积，即某辆动车的最大可用制动力为对应动车的重量与黏着系数的乘积。可以比较各单元的电制动能力值和对应单元的黏着限制值的大小，并将电制动能力值和黏着限制值中小的一个作为对应单元的最大电制动力，比较各单元的黏着限制值和对应单元已经施加的电制动力的差值与对应单元的空气制动能力值的大小，将各单元的黏着限制值和对应单元已经施加的电制动力的差值与对应单元的空气制动能力值中小的一个作为对应单元的最大空气制动力。同样的，各单元中的每辆车、每辆车中的每个轮轴的最大电制动力和最大空气制动力也可以这样计算。
可选的，若列车的总制动能力值大于目标制动力，在则根据目标制动力，按照各单元的载重比，为各单元分配子目标制动力之后，还可以包括：依次判断各单元的最大可用制动力是否大于对应单元的子目标制动力，若各单元的最大可用制动力均大于对应单元的子目标制动力，则各单元施加分配的子目标制动力，若各单元中存在某单元的最大可用制动力小于或等于对应单元的子目标制动力，则将某单元的子目标制动力更新为对应单元的最大可用制动力，并计算更新前某单元的子目标制动力与对应单元的最大可用制动力的制动力差值，将制动力差值按照其他单元的载重比分配给其他单元，对其他单元的子目标制动力进行更新。
本实施例中，依据各单元的总制动能力值和对应单元的黏着限制值，确定对应单元的子目标制动力，可以使对应单元的子目标制动力最大程度的满足黏着限制，进而避免列车滑行，保障列车的安全运行。
可选的，参见图4，在获得各单元的子目标制动力之后，检测各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值是否均大于对应单元的子目标制动力。若各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值均大于对应单元的子目标制动力，则根据各单元的子目标制动力，按照对应单元中所有动车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个动车的每个轮轴分配第一电制动力。将各单元中每个动车的每个轮轴的第一电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力。
可选的，在检测各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值是否均大于对应单元的子目标制动力之后，还可以包括：若各单元的电制动能力值小于或等于对应单元的子目标制动力，则根据各单元的电制动能力值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第二电制动力，或根据各单元的黏着限制值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第二电制动力。获取各单元的最大空气制动力，并计算各单元的电制动能力值与对应单元的子目标制动力的第一制动力差值。若各单元的最大空气制动力大于对应单元的第一制动力差值，且各单元中所有拖车的最大空气制动力之和大于对应单元的第一制动力差值，则根据各单元的第一制动力差值，按照对应单元中所有拖车的车重比，为各单元中每个拖车分配子空气目标制动力。根据各单元中每个拖车的子空气目标制动力，按照对应单元中对应拖车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个拖车的每个轮轴分配第一空气制动力。将各单元中每个动车的每个轮轴的第二电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将各单元中每个拖车的每个轮轴的第一空气制动力作为以等黏着分配方式下为对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
可选的，若各单元的最大空气制动力小于或等于对应单元的第一制动力差值，则对应单元的拖车施加最大空气制动力，并按照对应单元中所有拖车的车重比，为各单元中每个拖车分配子空气目标制动力；对应单元的动车施加最大空气制动力，并按照对应单元中所有动车的车重比，为各单元中每个动车分配子空气目标制动力。获得各拖车的子空气目标制动力和各动车的子空气目标制动力后，再根据对应拖车的轴重比计算拖车中每个轮轴分配的空气制动力，根据对应动车的轴重比计算动车中每个轮轴分配的空气制动力。进而将各单元中每个动车的每个轮轴的第二电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，将各单元中每个拖车中每个轮轴分配的空气制动力作为以等黏着分配方式下为对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力，将各单元中每个动车中每个轮轴分配的空气制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的空气制动力。同时，可以对整列车进行限速处理，以避免列车因所能施加的制动力不足导致滑行或发生其他事故，影响列车的安全运行。
可选的，若各单元中所有拖车的最大空气制动力之和小于或等于对应单元的第一制动力差值，则对应单元的拖车施加最大空气制动力，并按照对应单元中所有拖车的车重比，为各单元中每个拖车分配子空气目标制动力；对应单元的动车施加第一制动力差值与对应单元中所有拖车的最大空气制动力之和的剩余目标制动力，并按照对应单元中所有动车的车重比，为各单元中每个动车分配子空气目标制动力。获得各拖车的子空气目标制动力和各动车的子空气目标制动力后，再根据对应拖车的轴重比计算拖车中每个轮轴分配的空气制动力，根据对应动车的轴重比计算动车中每个轮轴分配的空气制动力。进而将各单元中每个动车的每个轮轴的第二电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，将各单元中每个拖车中每个轮轴分配的空气制动力作为以等黏着分配方式下为对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力，将各单元中每个动车中每个轮轴分配的空气制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的空气制动力。
本实施例中，依据各单元的电制动能力值和对应单元的黏着限制值，确定对应单元的制动力是否全部由电制动力提供，在电制动力不够时，依据所有动车和所有拖车的最大空气制动力和第一制动力差值，确定第一制动力差值是否全部由拖车的空气制动力提供，可以使列车中每一车辆最大程度的满足黏着限制，进而避免列车滑行，保障列车的安全运行。
可选的，参见图5，在获得各拖车的子空气目标制动力和各动车的子空气目标制动力之后，各车的本地制动管理器对本车四根轮轴按轴重比进行空气制动力的分配。在车辆某根轮轴的空气制动力不可用时，本车其他轮轴对该轮轴的空气制动力进行补充。
可选的，参见图6，获取采用等磨耗分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力或者获取采用等功率分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，可以包括：检测各单元的电制动能力值之和是否大于所述目标制动力；若各单元的电制动能力值之和大于目标制动力，则根据目标制动力，按照各单元中所有动车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个动车的每个轮轴分配第三电制动力；将各单元中每个动车的每个轮轴的第三电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车对的对应轮轴分配的电制动力；或者将各单元中每个动车的每个轮轴的第三电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力。
可选的，在检测各单元的电制动能力值之和是否大于标制动力之后，还可以包括：若各单元的电制动能力值之和小于或者等于目标制动力，则根据各单元的电制动能力值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第四电制动力，或根据各单元的黏着限制值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第四电制动力。计算各单元的电制动能力值之和与目标制动力的第二制动力差值；检测各单元的空气制动能力值之和是否大于第二制动力差值；若各单元的空气制动能力值之和大于第二制动力差值，则根据第二制动力差值，按照各单元中的所有轮轴的轴重比，为各单元中各个轮轴分配第二空气制动力；若各单元的空气制动能力值之和小于或者等于第二制动力差值，则根据各单元的电制动能力值和对应单元的黏着限制值的第三制动力差值，按照各单元中的所有轮轴的轴重比，为各单元中各个轮轴分配第三空气制动力；将各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将各单元中各个轮轴的第二空气制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力；或者将各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将各单元中各个轮轴的第三空气制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力；或者将各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将各单元中各个轮轴的第三空气制动力作为以等功率分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
本实施例中，若各单元的空气制动能力值之和小于或者等于第二制动力差值，即各单元可以提供的制动力不能满足目标制动力，此时需要各单元按照最大空气制动力进行制动，通车可以计算各单元的电制动能力值和对应单元的黏着限制值的第三制动力差值作为各单元的最大空气制动力，若各单元的最大空气制动力大于对应单元的空气制动能力值，则根据对应单元的空气制动能力值，按照各单元中的所有轮轴的轴重比，为各单元中各个轮轴分配第三空气制动力。
本实施例中，对于等磨耗分配方式来说，列车内的TBM接收到驾驶人员发送的制动指令后，首先计算整列车当前完成制动所需要的目标制动力，然后获取列车的各单元的总制动能力值，其中，每个单元的总制动能力值可以根据每个单元中所有动车和所有拖车所能施加的电制动能力值和空气制动能力值之和计算得到。因此，为了使各车的制动盘磨耗尽量相等，可以首先判断各单元的电制动能力值之和是否大于目标制动力，在各单元的电制动能力值之和大于目标制动力时，各单元均使用电制动力进行制动，以减少制动盘的磨耗。在时，各单元首先根据电制动能力值为所有动车的所有轮轴分配电制动力，或者根据最大电制动力为所有动车的所有轮轴分配电制动力。然后计算各单元的电制动能力值之和与目标制动力的第二制动力差值，获得计算各单元的最大电制动力之和与目标制动力的第二制动力差值，由动车和拖车的空气制动力提供剩余的制动力。
可选的，在检测各单元的空气制动能力值之和是否大于第二制动力差值之后，还可以包括：若各单元的空气制动能力值之和大于第二制动力差值，则计算各单元中的各个轮轴当前施加的空气制动力所做的功；根据第二制动力差值，按照各单元中各个轮轴当前施加的空气制动力所做的功，为各单元中各个轮轴分配第四空气制动力；将各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将各单元中各个轮轴的第四空气制动力作为以等功率分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
示例性的，对于包含两动车两拖车的一个单元来说，若某动车的四个轮轴当前空气制动力所做的功的比为4：3：2：1，则可以按照3：4：6：12分配对应轮轴的空气制动力。
其中，根据某动车的四个轮轴的当前空气制动力，可以获得对应的制动盘摩擦力，即计算制动盘摩擦力所做的功，制动盘摩擦力力所作的功是指制动盘与制动闸瓦之间的摩擦力与制动盘与制动闸瓦之间的相对运动距离的积分，这个功最终转化为制动盘与制动闸瓦之间产生的热量，直接影响制动盘的磨损。
可选的，可以根据W＝∫fds计算制动盘摩擦力所做的功W，其中，f指制动盘与制动闸瓦之间的摩擦力，ds指相对运动距离的微分，W的增加量是与f成正比的，f与分配的空气制动力成正比，因此，使分配的空气制动力与所做的功成反比，则可以使W的增加量与当前的W成反比，原来W较大的车W的增加量则较小，原来W较小的车W的增加量则较大，最终使各车的W都相等。
本实施例中，对于等功率分配方式来说，在列车内的TBM接收到驾驶人员发送制动指令进而获得列车的目标制动力和列车的各单元的总制动能力值后，在各单元的电制动能力值之和小于或者等于目标制动力，且各单元的空气制动能力值之和大于第二制动力差值时，计算各单元中的各个轮轴当前施加的空气制动力所做的功，按照各单元中每个轮轴当前施加的空气制动力所做的功的倒数的比，将第二制动力差值分配给各单元各个轮轴，以实现各车制动盘摩擦力做功相等，更大限度的均衡各车制动盘磨损，减少不同车之间制动盘磨损偏差，保障列车的安全运行。
本实施例设计轴控制动系统以单轴为基本控制单元，进行制动力的计算和管理，可以提高制动控制精度和响应时间，适应不同路况，充分利用每个轴的轮轨黏着，同时减少不同车之间制动盘磨损偏差，适用其它编组或者灵活编组的需要。
上述实施例中，获取采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，而每个轮轴轴重的变化会导致轮轴最大可利用黏着力的变化，甚至有可能导致轮对磨损或事故的发生。如图7所示，对列车中任一车辆进行受力分析，设计低通滤波器并通过一阶状态观测器估算得到每个轮对对应的轮轨力转矩估计值，进而获得每个轮对对应的切向轮轨力，再基于在不包含轮对的转向架重心处的力矩平衡方程和在车体重心处的力矩平衡方程计算车辆中每个轮轴的轮重，按照每个轮轴的轴重获取采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力。
其中，F为车辆受到的车钩合力，F1为车辆受到的阻力，F2为车辆的车体对车辆中第1个轮对和第2个轮对对应的转向架的横向力，F3为车辆的车体对车辆中第3个轮对和第4个轮对对应的转向架的横向力，fi为车辆中第i个轮对对应的切向轮轨力，其中，i＝1,2,3,4，fi′为车辆中第i个轮对对应的轮轴作用力，W为车辆的车体重量，m为车辆中每个不包含轮对的转向架的质量，mr为车辆中每个轮对的质量，g为重力加速度，H2为车辆的车体重心高度，H1为车辆受到的阻力的等效作用点到轨面的高度，H为车辆对应的车钩至轨面的高度，h为车辆的车体与转向架连接点至轨面的距离，h1为车辆的不包含轮对的转向架重心至轨面的距离，L为车辆的两转向架中心距离，l为车辆的轴距，D为车辆中每个轮对的直径，w1为车辆中第1个轮轴的轴重，w2为车辆中第2个轮轴的轴重，w3为车辆中第3个轮轴的轴重，w4为车辆中第4个轮轴的轴重，w1′为车辆中第1个轮轴承受转向架的纵向力，w2′为车辆中第2个轮轴承受转向架的纵向力，w3′为车辆中第3个轮轴承受转向架的纵向力，w4′为车辆中第4个轮轴承受转向架的纵向力，w5、w6分别为车辆中两个转向架所承受的车体纵向力。
由于车辆的减速度不为0，因此车辆的力矩平衡方程只有在对象的重心处才可以不考虑减速度的大小，所列力矩平衡方程才没有误差。因此，以车体为对象，在车体重心处的力矩平衡方程为：
Figure BDA0002891812220000161
其中，w5＝w′1+w′2-mg，w6＝w′3+w′4-mg，W＝w5+w6。
由于轮对有角减速度，因此在列车辆中转向架的力矩平衡方程时应将轮对排除在外，以消除轮对角减速度带来的误差，在不包含轮对的转向架重心处的力矩平衡方程为：
Figure BDA0002891812220000162
其中，w′1＝w1-mrg，w′2＝w2-mrg，w′3＝w3-mrg，w′4＝w4-mrg。
结合车体重心处的力矩平衡方程和不包含轮对的转向架重心处的力矩平衡方程，可以得到车辆所在路段没有坡度时，计算车辆中每个轮轴的轴重的表达式：
Figure BDA0002891812220000171
考虑车辆所在路段的坡度θ(其中，θ为正时表示正在爬坡)，计算车辆中每个轮轴的轴重的表达式为：
Figure BDA0002891812220000172
其中，F、F1、F2、F3、f1′、f2′、f3′、f4′为未知量需要进一步计算，其他均为已知量，可以事先获得，或者通过传感器测量得到。
对转向架和车体进行横向力的分析，同时考虑车辆所在路段的坡度θ，可以得到：
Figure BDA0002891812220000181
其中a为车辆的加速度，可以通过测量得到。
除此之外，在水平的轨道上，车辆受到的阻力F1主要是风阻，其他阻力可以忽略不计，且仅头车有风阻，后面的车风阻可以忽略不计。因此，可以根据标志位检测当前车辆是否为头车，若为头车，可以根据
Figure BDA0002891812220000182
计算车辆受到的阻力，若不为头车，则F1＝0。其中，A为头车横截面面积，Cw为风阻系数，v为车辆的速度，A和Cw可以事先获得，v可以通过传感器测量得到。
车辆受到的车钩合力可以通过牛顿第二定律计算得到，同时考虑车辆所在路段的坡度θ车辆受到的车钩合力为：
Figure BDA0002891812220000183
在计算F、F2、F3、f1′、f′2、f′3、f′4时，f1、f2、f3、f4为未知量，其中，f1、f2、f3、f4可以通过估算对应轮对的轮轨力转矩Tg得到，根据轮对转矩方程可以得到Tg，轮对转矩方程为
Figure BDA0002891812220000184
其中，Tz为制动盘的制动力转矩，J为车辆中每个轮对对应的转动惯量，ω为车辆中每个轮对对应的轮对角速度，t为时间，对轮对转矩方程进行拉普拉斯变换并增加一个低通滤波器后，构成一个一阶状态观测器
Figure BDA0002891812220000185
可以利用一阶状态观测器获得每个轮对对应的轮轨力转矩估计值
Figure BDA0002891812220000186
其中，k为低通滤波器的截止频率，s为拉普拉斯算子，获得每个轮对对应的轮轨力转矩估计值
Figure BDA0002891812220000187
后，根据
Figure BDA0002891812220000191
可以获得每个轮对对应的切向轮轨力估计值
Figure BDA0002891812220000192
并将每个轮对对应的切向轮轨力估计值
Figure BDA0002891812220000193
作为每个轮对对应的切向轮轨力fi，其中，R为每个轮对的半径，可以事先得到。
本实施例的轨道列车动态轴重计算方法，基于在不包含轮对的转向架重心处的力矩平衡方程和在车体重心处的力矩平衡方程计算车辆中每个轮轴的轮重，可以不用考虑车辆的减速度和轮对角减速度的大小，进而避免列车中车辆减速度以及轮对角减速度造成的误差，提高轴重计算的准确性。而且本实施例考虑了车辆所在路段存在坡度，也就是轨道与水平线存在角度的情况，适用性更加广泛。
步骤S104，根据不同制动力分配方式对应的权重以及采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力。
步骤S105，根据列车中各个轮轴对应的综合制动力分配列车各个轮轴的制动力。
示例性的，不同制动力分配方式包括等黏着分配、等磨耗分配和等功率分配。可以根据Fzi＝D1·FD1i+D2·FD2i+D3·FD3i，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力。其中，Fzi为第i个轮轴对应的制动力，D1为等黏着分配方式对应的权重，FD1i为等黏着分配方式对应的第i个轮轴对应的制动力，D2为等磨耗分配方式对应的权重，FD2i为等磨耗分配方式对应的第i个轮轴对应的制动力，D3为等功率分配方式对应的权重，FD3i为等功率分配方式对应的第i个轮轴对应的制动力。
参见图8，其中，列车级制动管理器可以通过BCU控制器读取GPS模块提供的位置，路况存储器根据位置输出列车当前所在路段的路况数据，也就是道路参数，BCU控制器根据道路参数，分别计算等黏着分配方式、等磨耗分配方式和等功率分配方式对应的权重，同时BCU控制器获取采用等黏着分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力、采用等磨耗分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力以及采用等功率分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力。根据Fzi＝D1·FD1i+D2·FD2i+D3·FD3i进行加权求和，进而计算综合制动力。
本实施例分别获得等黏着分配方式、等磨耗分配方式和等功率分配方式下每轴应该施加的制动力，通过与三种分配方式对应的权重系数相乘得到每轴在每种分配方式下应该施加的制动力，将三种分配方式下应该施加的制动力相加得到每轴最终应该施加的电制动力和空气制动力。
上述列车制动力分配方法，通过对列车中任一辆车进行受力分析，进而基于在不包含轮对的转向架重心处的力矩平衡方程和在车体重心处的力矩平衡方程计算车辆中每个轮轴的轮重，可以不用考虑车辆的减速度和轮对角减速度的大小，进而避免列车中车辆减速度以及轮对角减速度造成的误差，提高轴重计算的准确性。在准确计算轴重的基础上，通过设计轴控制动系统，以单轴为基本控制单元，进行制动力的计算和管理，可以提高制动控制精度和响应时间，适应不同路况，充分利用每个轴的轮轨黏着，同时减少不同车之间制动盘磨损偏差，适用其它编组或者灵活编组的需要。最后根据轴控制动系统获得列车采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，并根据列车所在路段的道路参数计算不同制动力分配方式对应的权重，按照不同制动力分配方式对应的权重及不同制动力分配方式分配列车所需的制动力，可以使列车各个轮轴的制动力与列车所在路段更好地适配，在不同的道路参数下选择不同的制动力分配策略，不同制动力分配策略相互配合，能够更好地满足线路多变的需求，进而满足列车安全运行的需求。
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制动力分配方法，图9示出了本发明实施例提供的列车制动力分配装置的示例图。如图9所示，该装置可以包括：第一获取模块91、权重计算模块92、第二获取模块93、计算模块94和分配模块95。
第一获取模块91，用于获取列车所在路段的道路参数；
权重计算模块92，用于根据所述道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重；
第二获取模块93，用于获取采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力；
计算模块94，用于根据所述不同制动力分配方式对应的权重以及采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力；
分配模块95，用于根据列车中各个轮轴对应的综合制动力分配列车各个轮轴的制动力。
可选的，所述道路参数包括坡度、长度和平均黏着系数；所述制动力分配方式包括等黏着分配方式、等磨耗分配方式和等功率分配方式；权重计算模块92，可以用于计算所述坡度和所述长度的乘积，并将所述乘积作为列车所在路段对应的坡道参数；计算所述坡度参数与预设最大坡道参数的第一商，并将所述第一商作为第一权重系数；计算预设最小平均黏着系数与所述平均黏着系数的第二商，并将所述第二商作为第二权重系数；根据
Figure BDA0002891812220000211
计算等黏着分配方式对应的权重、等磨耗分配方式对应的权重和等功率分配方式对应的权重；
其中，D1为所述等黏着分配方式对应的权重，E1为所述第一权重系数，E2为所述第二权重系数，D2为所述等磨耗分配方式对应的权重，k为第一权重系数阈值，D3为所述等功率分配方式对应的权重。
可选的，第二获取模块93，可以用于获取列车的目标制动力和列车的各单元的总制动能力值，所述列车包括至少一个单元，每个单元包括至少一个动车和至少一个拖车，每个单元的总制动能力值包括每个单元中所有动车和所有拖车所能施加的电制动能力值和空气制动能力值之和；根据所述各单元的总制动能力值，计算所述列车的总制动能力值；若所述列车的总制动能力值大于所述目标制动力，则根据所述目标制动力，按照各单元的载重比，为各单元分配子目标制动力；检测各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值是否均大于对应单元的子目标制动力；若各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值均大于对应单元的子目标制动力，则根据各单元的子目标制动力，按照对应单元中所有动车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个动车的每个轮轴分配第一电制动力；将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第一电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力。
可选的，第二获取模块93，可以用于若各单元的电制动能力值小于或等于对应单元的子目标制动力，则根据各单元的电制动能力值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第二电制动力，或根据各单元的黏着限制值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第二电制动力；所述第二电制动力为每个动车的每个轮轴的最大电制动力；获取各单元的最大空气制动力，并计算各单元的电制动能力值与对应单元的子目标制动力的第一制动力差值；若所述各单元的最大空气制动力大于对应单元的第一制动力差值，且各单元中所有拖车的最大空气制动力之和大于对应单元的第一制动力差值，则根据各单元的第一制动力差值，按照对应单元中所有拖车的车重比，为各单元中每个拖车分配子空气目标制动力；根据各单元中每个拖车的子空气目标制动力，按照对应单元中对应拖车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个拖车的每个轮轴分配第一空气制动力；将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第二电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中每个拖车的每个轮轴的第一空气制动力作为以等黏着分配方式下为对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
可选的，第二获取模块93，可以用于检测所述各单元的电制动能力值之和是否大于所述目标制动力；若所述各单元的电制动能力值之和大于所述目标制动力，则根据所述目标制动力，按照各单元中所有动车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个动车的每个轮轴分配第三电制动力；将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第三电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车对的对应轮轴分配的电制动力；或者将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第三电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力。
可选的，第二获取模块93，可以用于若所述各单元的电制动能力值之和小于或者等于所述目标制动力，则根据所述各单元的电制动能力值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第四电制动力，或根据各单元的黏着限制值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第四电制动力；所述第四电制动力为每个动车的每个轮轴的最大电制动力；计算所述各单元的电制动能力值之和与所述目标制动力的第二制动力差值；检测所述各单元的空气制动能力值之和是否大于所述第二制动力差值；若所述各单元的空气制动能力值之和大于所述第二制动力差值，则根据所述第二制动力差值，按照各单元中的所有轮轴的轴重比，为各单元中各个轮轴分配第二空气制动力；若所述各单元的空气制动能力值之和小于或者等于所述第二制动力差值，则根据所述各单元的电制动能力值和对应单元的黏着限制值的第三制动力差值，按照各单元中的所有轮轴的轴重比，为各单元中各个轮轴分配第三空气制动力；将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第二空气制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力；或者将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第三空气制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力；或者将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第三空气制动力作为以等功率分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
可选的，第二获取模块93，可以用于若所述各单元的空气制动能力值之和大于所述第二制动力差值，则计算各单元中的各个轮轴当前施加的空气制动力所做的功；根据所述第二制动力差值，按照所述各单元中各个轮轴当前施加的空气制动力所做的功，为各单元中各个轮轴分配第四空气制动力；将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第四空气制动力作为以等功率分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
上述列车制动力分配装置，通过设计轴控制动系统，以单轴为基本控制单元，进行制动力的计算和管理，可以提高制动控制精度和响应时间，适应不同路况，充分利用每个轴的轮轨黏着，同时减少不同车之间制动盘磨损偏差，适用其它编组或者灵活编组的需要。而且最后根据轴控制动系统获得列车采用不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，并根据列车所在路段的道路参数计算不同制动力分配方式对应的权重，按照不同制动力分配方式对应的权重及不同制动力分配方式分配列车所需的制动力，可以使列车各个轮轴的制动力与列车所在路段更好地适配，在不同的道路参数下选择不同的制动力分配策略，不同制动力分配策略相互配合，能够更好地满足线路多变的需求，进而满足列车安全运行的需求。
图10是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图10所示，该实施例的终端设备100包括：处理器101、存储器102以及存储在所述存储器102中并可在所述处理器101上运行的计算机程序103，例如列车制动力分配程序。所述处理器101执行所述计算机程序103时实现上述列车制动力分配方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105，或者图3、图4、图5和图6所示的步骤，所述处理器101执行所述计算机程序103时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图9所示模块91至95的功能。
示例性的，所述计算机程序103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102中，并由所述处理器101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103在所述列车制动力分配装置或者终端设备100中的执行过程。例如，所述计算机程序103可以被分割成第一获取模块91、权重计算模块92、第二获取模块93、计算模块94和分配模块95，各模块具体功能如图9所示，在此不再一一赘述。
所述终端设备100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101、存储器102。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是终端设备100的示例，并不构成对终端设备100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101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102可以是所述终端设备100的内部存储单元，例如终端设备100的硬盘或内存。所述存储器102也可以是所述终端设备100的外部存储设备，例如所述终端设备100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102还可以既包括所述终端设备100的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器102用于存储所述计算机程序以及所述终端设备100所需的其他程序和数据。所述存储器102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。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元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。
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 (9)

1.一种列车制动力分配方法，其特征在于，包括：
获取列车所在路段的道路参数；
根据所述道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重；
所述道路参数包括坡度、长度和平均黏着系数；所述制动力分配方式包括等黏着分配方式、等磨耗分配方式和等功率分配方式；
所述根据所述道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重，包括：
计算所述坡度和所述长度的乘积，并将所述乘积作为列车所在路段对应的坡道参数；
计算所述坡度参数与预设最大坡道参数的第一商，并将所述第一商作为第一权重系数；
计算预设最小平均黏着系数与所述平均黏着系数的第二商，并将所述第二商作为第二权重系数；
根据
Figure FDA0003377887420000011
计算等黏着分配方式对应的权重、等磨耗分配方式对应的权重和等功率分配方式对应的权重；
其中，D1为所述等黏着分配方式对应的权重，E1为所述第一权重系数，E2为所述第二权重系数，D2为所述等磨耗分配方式对应的权重，k为第一权重系数阈值，D3为所述等功率分配方式对应的权重；
获取采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力；
根据所述不同制动力分配方式对应的权重以及采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力；
根据列车中各个轮轴对应的综合制动力分配列车各个轮轴的制动力。
2.如权利要求1所述的列车制动力分配方法，其特征在于，获取采用等黏着分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，包括：
获取列车的目标制动力和列车的各单元的总制动能力值，所述列车包括至少一个单元，每个单元包括至少一个动车和至少一个拖车，每个单元的总制动能力值包括每个单元中所有动车和所有拖车所能施加的电制动能力值和空气制动能力值之和；
根据所述各单元的总制动能力值，计算所述列车的总制动能力值；
若所述列车的总制动能力值大于所述目标制动力，则根据所述目标制动力，按照各单元的载重比，为各单元分配子目标制动力；
检测各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值是否均大于对应单元的子目标制动力；
若各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值均大于对应单元的子目标制动力，则根据各单元的子目标制动力，按照对应单元中所有动车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个动车的每个轮轴分配第一电制动力；
将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第一电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力。
3.如权利要求2所述的列车制动力分配方法，其特征在于，在所述检测各单元的电制动能力值和各单元的黏着限制值是否均大于对应单元的子目标制动力之后，还包括：
若各单元的电制动能力值小于或等于对应单元的子目标制动力，则根据各单元的电制动能力值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第二电制动力，或根据各单元的黏着限制值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第二电制动力；所述第二电制动力为每个动车的每个轮轴的最大电制动力；
获取各单元的最大空气制动力，并计算各单元的电制动能力值与对应单元的子目标制动力的第一制动力差值；
若所述各单元的最大空气制动力大于对应单元的第一制动力差值，且各单元中所有拖车的最大空气制动力之和大于对应单元的第一制动力差值，则根据各单元的第一制动力差值，按照对应单元中所有拖车的车重比，为各单元中每个拖车分配子空气目标制动力；
根据各单元中每个拖车的子空气目标制动力，按照对应单元中对应拖车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个拖车的每个轮轴分配第一空气制动力；
将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第二电制动力作为以等黏着分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中每个拖车的每个轮轴的第一空气制动力作为以等黏着分配方式下为对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
4.如权利要求2或3所述的列车制动力分配方法，其特征在于，获取采用等磨耗分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力或者获取采用等功率分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，包括：
检测所述各单元的电制动能力值之和是否大于所述目标制动力；
若所述各单元的电制动能力值之和大于所述目标制动力，则根据所述目标制动力，按照各单元中所有动车的所有轮轴的轴重比，为各单元中每个动车的每个轮轴分配第三电制动力；
将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第三电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车对的对应轮轴分配的电制动力；或者将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第三电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力。
5.如权利要求4所述的列车制动力分配方法，其特征在于，在所述检测所述各单元的电制动能力值之和是否大于所述目标制动力之后，还包括：
若所述各单元的电制动能力值之和小于或者等于所述目标制动力，则根据所述各单元的电制动能力值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第四电制动力，或根据各单元的黏着限制值为各单元中每个动车的每个轮轴分配第四电制动力；所述第四电制动力为每个动车的每个轮轴的最大电制动力；
计算所述各单元的电制动能力值之和与所述目标制动力的第二制动力差值；
检测所述各单元的空气制动能力值之和是否大于所述第二制动力差值；
若所述各单元的空气制动能力值之和大于所述第二制动力差值，则根据所述第二制动力差值，按照各单元中的所有轮轴的轴重比，为各单元中各个轮轴分配第二空气制动力；
若所述各单元的空气制动能力值之和小于或者等于所述第二制动力差值，则根据所述各单元的电制动能力值和对应单元的黏着限制值的第三制动力差值，按照各单元中的所有轮轴的轴重比，为各单元中各个轮轴分配第三空气制动力；
将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第二空气制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力；或者将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第三空气制动力作为以等磨耗分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力；或者将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第三空气制动力作为以等功率分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
6.如权利要求5所述的列车制动力分配方法，其特征在于，在所述检测所述各单元的空气制动能力值之和是否大于所述第二制动力差值之后，还包括：
若所述各单元的空气制动能力值之和大于所述第二制动力差值，则计算各单元中的各个轮轴当前施加的空气制动力所做的功；
根据所述第二制动力差值，按照所述各单元中各个轮轴当前施加的空气制动力所做的功，为各单元中各个轮轴分配第四空气制动力；
将所述各单元中每个动车的每个轮轴的第四电制动力作为以等功率分配方式下为对应动车的对应轮轴分配的电制动力，并将所述各单元中各个轮轴的第四空气制动力作为以等功率分配方式下为对应动车和对应拖车的对应轮轴分配的空气制动力。
7.一种列车制动力分配装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取列车所在路段的道路参数；所述道路参数包括坡度、长度和平均黏着系数；
权重计算模块，用于根据所述道路参数，分别计算不同制动力分配方式对应的权重；所述制动力分配方式包括等黏着分配方式、等磨耗分配方式和等功率分配方式；
所述权重计算模块，用于计算所述坡度和所述长度的乘积，并将所述乘积作为列车所在路段对应的坡道参数；
计算所述坡度参数与预设最大坡道参数的第一商，并将所述第一商作为第一权重系数；
计算预设最小平均黏着系数与所述平均黏着系数的第二商，并将所述第二商作为第二权重系数；
根据
Figure FDA0003377887420000051
计算等黏着分配方式对应的权重、等磨耗分配方式对应的权重和等功率分配方式对应的权重；
其中，D1为所述等黏着分配方式对应的权重，E1为所述第一权重系数，E2为所述第二权重系数，D2为所述等磨耗分配方式对应的权重，k为第一权重系数阈值，D3为所述等功率分配方式对应的权重；
第二获取模块，用于获取采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力；
计算模块，用于根据所述不同制动力分配方式对应的权重以及采用所述不同制动力分配方式进行制动力分配时各个轮轴对应的制动力，计算列车中各个轮轴对应的综合制动力；
分配模块，用于根据列车中各个轮轴对应的综合制动力分配列车各个轮轴的制动力。
8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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