CN113511171B - 一种轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置。轨道车辆包括控制管理系统和踏面清扫控制单元，控制管理系统与踏面清扫控制单元通信连接；控制管理系统在轨道车辆常用制动状态下，判断轨道车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；控制管理系统在当前车速大于第一设定值的情况下，以第一预设时间为周期，在第一预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；控制管理系统在当前车速在第一设定值和第二设定值之间的情况下，以第三预设时间为周期，在第三预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令。本申请的轨道车辆具有稳定的轮轨黏着状态，避免了研磨子的过度磨损。

Description

一种轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，具体地，涉及一种轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置。

背景技术

随着轨道车辆运行速度的提高，其轮轨粘着系数越低，尤其是在阴雨天气的湿润轨道上运行时，列车容易发生空转或打滑的现象，导致列车车轮擦伤，给高速列车的运行带来安全隐患。轨道车辆一般采用安装踏面清扫器的方式，既可清除车轮踏面上的水、油、落叶等杂污，改善轮轨之间的黏着关系，降低车辆发生滑行的风险，同时对车轮踏面也有一定的圆周修正作用，延长车轮的使用寿命。

现有技术中存在的问题：

现有的踏面清扫控制逻辑较为简单，在整个常用制动施加阶段，研磨子与车轮踏面摩擦时间长，研磨子的磨损量较大，增加了车辆维护成本。

发明内容

本申请实施例中提供了一种轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置，以解决现有技术存在的研磨子与车轮踏面摩擦时间长，研磨子的磨损量较大问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种轨道车辆，所述轨道车辆包括：控制管理系统(TCMS，Train Control and Management System)和踏面清扫控制单元，所述控制管理系统与所述踏面清扫控制单元通信连接；

所述控制管理系统用于在所述轨道车辆常用制动状态下，判断所述轨道车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值；

所述控制管理系统还用于在所述当前车速大于第一设定值的情况下，以第一预设时间为周期，在所述第一预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；

所述控制管理系统还用于在所述当前车速在第一设定值和第二设定值之间的情况下，以第三预设时间为周期，在所述第三预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令和所述踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，所述第四预设时间小于第二预设时间。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种踏面清扫控制方法，应用于控制管理系统，所述控制管理系统与踏面清扫控制单元通信连接，所述方法包括：

在车辆常用制动状态下，判断所述车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值；

若所述当前车速大于第一设定值，则以第一预设时间为周期，在所述第一预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；

若所述当前车速在第一设定值和第二设定值之间，则以第三预设时间为周期，在所述第三预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，所述第四预设时间小于第二预设时间。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种踏面清扫控制装置，应用于控制管理系统，所述控制管理系统与踏面清扫控制单元通信连接，所述装置包括：

判断模块，用于在车辆常用制动状态下，判断所述车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值；

发送模块，用于若所述当前车速大于第一设定值，则以第一预设时间为周期，在所述第一预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；

发送模块，还用于若所述当前车速在第一设定值和第二设定值之间，则以第三预设时间为周期，在所述第三预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，所述第四预设时间小于第二预设时间。

采用本申请实施例中提供的轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置，在轨道车辆常用制动状态下，通过控制管理系统判断轨道车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值。控制管理系统在当前车速大于第一设定值的情况下，以第一预设时间为周期，在第一预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；控制管理系统还在当前车速在第一设定值和第二设定值之间的情况下，以第三预设时间为周期，在第三预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，第四预设时间小于第二预设时间。控制管理系统根据轨道车辆当前车速、第一设定值和第二设定值，在不同车速情况下，阶段性发出踏面清扫指令和踏面缓解指令。不仅能够为轨道车辆提供稳定轮轨黏着状态，还可避免踏面清扫研磨子的过度磨损，延长踏面清扫器的使用寿命，降低维护成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种轨道车辆的结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种踏面清扫控制单元的电气原理图；

图3为本申请实施例提供的一种踏面清扫控制方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种踏面清扫控制方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种踏面清扫控制装置的结构示意图。

100-轨道车辆；110-控制管理系统；120-踏面清扫控制单元；130-牵引控制单元；140-制动控制单元；150-气源；160-踏面清扫器；170-踏面清扫控制装置；171-判断模块；172-发送模块；S01-第一开关；S02-过滤器；S03-减压阀；S04-第二开关；S05-第四开关；S206-第三开关；S207-单向节流阀；S208-压力测点；S209-压力开关。

具体实施方式

在实现本申请的过程中，发明人发现，现有技术在踏面清扫的控制逻辑方面一般设定为：在车辆常用制动状态下，车辆速度大于某一设定值时，按照一定的时间间隔控制踏面清扫器的施加与缓解，直到车辆减速到某一低速值后，不再进行踏面清扫动作。

现有的踏面控制逻辑较为简单，一方面不能满足车辆处于非常用制动状态下，施加踏面清扫的需求；另一方面，现有方案在整个常用制动施加阶段，研磨子与车轮踏面摩擦时间长，研磨子的磨损量较大，增加了车辆维护成本。

针对上述问题，本申请实施例中提供了一种轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置，在轨道车辆常用制动状态下，通过控制管理系统判断轨道车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值。控制管理系统在当前车速大于第一设定值的情况下，以第一预设时间为周期，在第一预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；控制管理系统还在当前车速在第一设定值和第二设定值之间的情况下，以第三预设时间为周期，在第三预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，第四预设时间小于第二预设时间。控制管理系统根据轨道车辆当前车速、第一设定值和第二设定值，阶段发出踏面清扫指令和踏面缓解指令，不仅能够为轨道车辆提供稳定轮轨黏着状态，还可避免踏面清扫研磨子的过度磨损，延长踏面清扫器的使用寿命，降低维护成本。

本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，为本申请实施例提供的轨道车辆100的一种结构框图，该轨道车辆100包括：控制管理系统110和踏面清扫控制单元120，控制管理系统110与踏面清扫控制单元120通信连接。

控制管理系统110用于在轨道车辆100常用制动状态下，判断轨道车辆100当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值；控制管理系统110还用于在当前车速大于第一设定值的情况下，以第一预设时间为周期，在第一预设时间内依次向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；控制管理系统110还用于在当前车速在第一设定值和第二设定值之间的情况下，以第三预设时间为周期，在第三预设时间内依次向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，第四预设时间小于第二预设时间。

踏面清扫指令可以理解为启动踏面清扫功能的指示指令。踏面缓解指令可以理解为停止踏面清扫功能的指示指令。

应理解，在轨道车辆100正常运行状态下，控制管理系统110实时监测轨道车辆100的当前车速。在轨道车辆100常用制动状态下，控制管理系统110将当前车速与第一设定值和第二设定值进行比较，若当前车速大于第一设定值，控制管理系统110则会以第一预设时间为周期，周期性的向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；即第一预设时间为第二预设时间和第六预设时间之和，踏面清扫控制单元120接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过第二预设时间后，踏面清扫控制单元120接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期；踏面清扫控制单元120接收到踏面清扫指令，由踏面缓解操作改为踏面清扫操作，再次经过第二预设时间后，踏面清扫控制单元120接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过第六预设时间后，一个周期完成，继续执行下一周期，重复执行；直至当前车速在第一设定值和第二设定值之间，控制管理系统110以第三预设时间为周期，周期性的向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；即第三预设时间为第四预设时间和第六预设时间之和，踏面清扫控制单元120接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过第四预设时间后，踏面清扫控制单元120接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期；踏面清扫控制单元120接收到踏面清扫指令，由踏面缓解操作改为踏面清扫操作，再次经过第四预设时间后，踏面清扫控制单元120接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过第六预设时间后，一个周期完成，继续执行下一周期，重复执行，直至当前车速小于第二设定值。

其中，在当前车速小于第二设定值的情况下，控制管理系统110还用于向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令，直至当前车速为零，即直至轨道车辆100停车。

在本实施例中，设定第四预设时间小于第二预设时间，第六预设时间小于第四预设时间。因为轨道车辆100的车速越高，轮轨之间的黏着状态越差，施加较长时间的踏面清扫操作，可以降低轨道车辆100发生滑行的概率。随着轨道车辆100的车速降低，轮轨之间的黏着状态也逐渐恢复，因此缩短了踏面清扫施加时间，在保证轮轨黏着状态良好的同时，增加了研磨子的使用寿命。

本申请的轨道车辆100不仅在常用制动状态下施加踏面清扫，在轨道车辆100处于非常用制动状态下，也可施加踏面清扫的需求。紧急制动为轨道车辆100一种常见的非常用制动状态，故控制管理系统110还用于在轨道车辆100紧急制动状态下，判断当前车速是否为零，若不为零，控制管理系统110还用于向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令；若为零，控制管理系统110还用于向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令。

应理解，若控制管理系统110检测到轨道车辆100的紧急制动指令被激活，则判定该轨道车辆100处于紧急制动状态。在轨道车辆100进入紧急制动状态的情况下，控制管理系统110向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令，直至当前车速为零，控制管理系统110向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令。

在本实施例中，控制管理系统110先判断制动指令是否有效。若有效，则判断该制动指令是常用制动指令还是紧急制动指令，若该制动指令为常用制动指令，则判断当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系。若该制动指令为紧急制动指令，则判断当前车速是否为零，若不为零，则向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令；若当前车速为零，则向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令。

控制管理系统110在判断轨道车辆100的制动状态之前，还需判断轨道车辆100是否发生空转或滑行。控制管理系统110还用于在轨道车辆100发生空转或滑行的情况下，向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令；若轨道车辆100的黏着恢复控制管理系统110则向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令。

在轨道车辆100发生空转或滑行的情况下，施加踏面清扫，可以改善轮轨之间的黏着状态，有利于控制管理系统110对轨道车辆100进行滑行控制，使轨道车辆100快速恢复正常状态。

请继续参照图1，轨道车辆100还包括牵引控制单元130和制动控制单元140，牵引控制单元130和制动控制单元140与控制管理系统110通信连接。

控制管理系统110还用于监测轨道车辆100的当前车速，并将当前车速发送至牵引控制单元130和制动控制单元140；牵引控制单元130和制动控制单元140均用于依据当前车速和预设的滑行判据判断轨道车辆100是否空转或滑行，并将判断结果发送至控制管理系统110；控制管理系统110还用于依据判断结果确定轨道车辆100是否发生空转或滑行。

应理解，控制管理系统110、牵引控制单元130和制动控制单元140结合判断分析轨道车辆100是否发生空转或滑行，若检测到轨道车辆100发生空转或滑行，控制管理系统110向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令，以改善轮轨之间的黏着状态，使车辆快速恢复正常状态。

其中，滑行判据可以理解为滑行阈值，牵引控制单元130和制动控制单元140将当前车速与滑行阈值进行比较，若当前车速超过该滑行阈值，则得到为滑行或空转的判断结果；若当前车速为超过滑行阈值，则得到为未滑行或空转的判断结果。

本申请不仅在轨道车辆100运行过程中进行踏面清扫控制，在车辆初次上电和结束运营时，也会进行踏面清扫控制。其控制原理为：控制管理系统110还用于在轨道车辆100初次上电出库、轨道车辆100处于牵引状态且轨道车辆100的当前车速大于第一设定值的情况下，向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令。

控制管理系统110还用于在轨道车辆100结束运营、轨道车辆100处于制动状态且轨道车辆100的当前车速小于第一设定值的情况下，向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令，并在发送踏面清扫指令第五预设时间后，向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令。

应理解，在运营当天轨道车辆100初次上电出库时，若轨道车辆100处于牵引状态且当前车速大于第一设定值，控制管理系统110向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令，完成一次踏面清扫动作，可有效改善轮轨黏着状态，为轨道车辆100安全运行提供保障。

在当天运营结束，轨道车辆100进入车辆段后，若轨道车辆100处于制动状态且轨道车辆100的当前车速小于第一设定值，控制管理系统110向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令，并在发送踏面清扫指令第五预设时间后，向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令。在当天运营结束后，完成一次踏面清扫动作，目的是清除车轮踏面的水、油、落叶等杂污，有效恢复轮轨黏着状态，也利于车辆检修维护。

请参照图2，为踏面清扫控制单元120的一种电气原理图，踏面清扫控制单元120包括第一开关S01、过滤器S02、减压阀S03、第二开关S04和单向节流阀S07；依次连接的第一开关S01、过滤器S02、减压阀S03、第二开关S04和单向节流阀S07设置在气源150与踏面清扫器160之间；第二开关S04与控制管理系统110通信连接。

应理解，控制管理系统110用于向第二开关S04发送踏面清扫指令，第二开关S04用于依据踏面清扫指令处于导通状态，以使气源150提供的压缩空气通过第一开关S01、过滤器S02、减压阀S03、第二开关S04和单向节流阀S07提供至踏面清扫器160，踏面清扫器160在压缩空气的驱使下执行踏面清扫操作。控制管理系统110还用于向第二开关S04发送踏面缓解指令，第二开关S04用于依据踏面缓解指令处于闭合状态，以使气源150停止向踏面清扫器160提供压缩空气，踏面清扫器160停止执行踏面清扫操作。

其中，在轨道车辆100常用制动状态下，在当前车速大于第一设定值的情况下，控制管理系统110则会以第一预设时间为周期，周期性的向第二开关S04发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；即第二开关S04接收到踏面清扫指令后，处于闭合状态，踏面清扫器160执行踏面清扫操作；在经过第二预设时间后，第二开关S04接收到踏面缓解指令，由闭合状态改为断开状态，踏面清扫器160停止执行踏面清扫操作，在经过第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期；第二开关S04接收到踏面清扫指令，由断开状态改为闭合状态，踏面清扫器160执行踏面清扫操作，再次经过第二预设时间后，第二开关S04接收到踏面缓解指令，由闭合状态改为断开状态，在经过第六预设时间后，一个周期完成，继续执行下一周期，重复执行；直至当前车速在第一设定值和第二设定值之间，控制管理系统110以第三预设时间为周期，周期性的向第二开关S04发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；第二开关S04接收到踏面清扫指令后，处于闭合状态，踏面清扫器160执行踏面清扫操作，在经过第四预设时间后，第二开关S04接收到踏面缓解指令，由闭合状态改为断开状态，踏面清扫器160停止执行踏面清扫操作，在经过第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期；第二开关S04接收到踏面清扫指令，由断开状态改为闭合状态，踏面清扫器160执行踏面清扫操作，再次经过第四预设时间后，第二开关S04接收到踏面缓解指令，由闭合状态改为断开状态，踏面清扫器160停止执行踏面清扫操作，在经过第六预设时间后，一个周期完成，继续执行下一周期，重复执行，直至当前车速小于第二设定值。

在轨道车辆100紧急制动状态下，控制管理系统110在当前车速不为零的情况下，向第二开关S04发送踏面清扫指令，第二开关S04处于闭合状态，踏面清扫器160执行踏面清扫操作；直至当前车速为零，控制管理系统110向第二开关S04发送踏面缓解指令，第二开关S04处于断开状态，踏面清扫器160停止执行踏面清扫操作。

在轨道车辆100发生空转或滑行的情况下，控制管理系统110向第二开关S04发送踏面清扫指令，第二开关S04处于闭合状态，踏面清扫器160执行踏面清扫操作；直至轨道车辆100的黏着恢复，控制管理系统110向第二开关S04发送踏面缓解指令，第二开关S04处于断开状态，踏面清扫器160停止执行踏面清扫操作。

在轨道车辆100结束运营、轨道车辆100处于制动状态且轨道车辆100的当前车速小于第一设定值的情况下，控制管理系统110向第二开关S04发送踏面清扫指令，并在发送踏面清扫指令第五预设时间后，向第二开关S04发送踏面缓解指令。即第二开关S04处于闭合状态第五预设时间后，第二开关S04处于断开状态；对应的，踏面清扫器160执行第五预设时间的踏面清扫操作后，停止执行踏面清扫操作。

在轨道车辆100初次上电出库、轨道车辆100处于牵引状态且轨道车辆100的当前车速大于第一设定值的情况下，控制管理系统110向第二开关S04发送踏面清扫指令，第二开关S04处于闭合状态，踏面清扫器160执行踏面清扫操作。

在本实施例中，第一开关S01可以为带电触电塞门，第一开关S01在轨道车辆100出库前应处于打开状态；司机还可通过第一开关S01实现车下手动格力踏面清扫功能，即司机可以在车下手动对第一开关S01操作，事第一开关S01处于断开状态，以切断气源150。

过滤器S02用于将气源150提供的压缩空气做进一步清洁处理；减压阀S03用于将压缩空气降低到踏面清扫所需压力值；第二开关S04可以为开关电磁阀；单向节流阀S07用于在进行踏面清扫操作时，起到控制流量和稳定压力的作用；单向节流阀S07的单向功能可实现踏面清扫器160的快速排风，有效缩短踏面清扫器160的缓解时间。

其中，第一开关S01还可与控制管理系统110通信连接，第一开关S01用于向控制管理系统110发送状态信息；轨道车辆100还包括显示屏，控制管理系统110与显示屏通信连接，控制管理系统110将状态信息发送至显示屏进行显示。司机可根据显示屏上显示的状态信息，判断踏面清扫功能是否可用。即，若状态信息为第一开关S01处于打开状态，则表明踏面清扫功能可用；若状态信息为第一开关S01处于断开状态，则表明踏面清扫功能不可用。

轨道车辆100还包括踏面清扫按钮，踏面清扫按钮设置在司机台，踏面清扫按钮与第二开关S04硬线连接，在轨道车辆100运行时，司机可根据天气及线路条件进行判断，通过对踏面清扫按钮的操作，踏面清扫按钮响应司机的手动操作，想第二开关S04发送闭合指令，第二开关S04依据闭合指令处于闭合状态，促使踏面清扫器160执行踏面清扫操作。

在雨雪天气、线路湿滑等恶劣条件时，司机可手动施加踏面清扫以改善轮轨黏着条件，保证轨道车辆100安全运行。

请继续参照图2，踏面清扫控制单元120还包括第三开关S06和第四开关S05，第二开关S04通过第三开关S06与单向节流阀S07连接，过滤器S02通过第四开关S05与第三开关S06连接。

应理解，第三开关S06和第四开关S05用于在踏面清扫器160状态异常时，隔断压缩空气，隔离踏面清扫器160的踏面清扫功能。

其中，轨道车辆100还包括隔离按钮，隔离按钮设置在司机台，该隔离按钮也可以为显示屏上的触摸按钮。隔离按钮与第四开关S05硬线连接。在轨道车辆100日常维护时，司机可以对隔离按钮进行操作，隔离按钮响应司机的操作，向第四开关S05发送闭合指令，第四开关S05根据闭合指令控制第三开关S06处于断开状态，第三开关S06处于断开状态则会阻隔压缩空气流向踏面清扫器160，进而实现手动隔离踏面清扫器160的踏面清扫功能。

踏面清扫控制单元120还包括压力开关S09，单向节流阀S07通过压力开关S09与踏面清扫器160连接，压力开关S09还与控制管理系统110通信连接。

其中，第四开关S05与控制管理系统110通信连接。压力开关S09用于向控制管理系统110反馈踏面清扫器160的施加状态和缓解状态，控制管理系统110根据施加状态和缓解状态判断踏面清扫器160状态是否异常；若异常，控制管理系统110向第四开关S05发送闭合指令，第四开关S05依据闭合指令控制第三开关S06处于断开状态，第三开关S06处于断开状态则会阻隔压缩空气流向踏面清扫器160，进而实现自动隔离踏面清扫器160的踏面清扫功能。

应理解，若压缩空气的气压超过动作阈值，压缩空气可推动压力开关S09，压力开关S09的开关状态发生改变，压力开关S09在开关状态发生改变的情况下，向控制管理系统110反馈踏面清扫器160处于施加状态；若压缩空气的气压未超过动作阈值，压缩空气无法推动压力开关S09，压力开关S09的开关状态未发生改变，压力开关S09在开关状态未发生改变的情况下，向控制管理系统110反馈踏面清扫器160处于缓解状态。

控制管理系统110还用于根据压力开关S09的反馈，判断踏面清扫功能是否施加。若未达到施加条件时，即控制管理系统110未发送踏面清扫指令的情况下，压力开关S09反馈踏面清扫器160处于施加状态，则判定踏面清扫器160状态异常，向显示屏输出踏面清扫器160异常信息，以进行显示。同时，控制管理系统110还用于向第四开关S05发送闭合指令，将故障的踏面清扫器160进行自动隔离。

通过压力开关S09反馈当前踏面清扫器160的施加状态和缓解状态，在检测到踏面清扫状态异常时，控制管理系统110可自动切除该踏面清扫器160的气路，实现了踏面清扫功能的闭环自动控制。

控制管理系统110还用于向显示屏发送踏面清扫器160的施加状态和缓解状态，显示屏将踏面清扫器160的施加状态和缓解状态进行显示。

请继续参照图2，踏面清扫控制单元120还包括压力测点S08，该压力测点S08为预留的测试点。在检修维护时，可通过该压力测点S08接入压力测试表，以测试气路压力。

下面在图1示出的控制管理系统110的基础上，本申请实施例提供一种踏面清扫控制方法，请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种踏面清扫控制方法，该踏面清扫控制方法可以包括以下步骤：

S301，在车辆常用制动状态下，判断车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系。

其中，第一设定值大于第二设定值。

S302，若当前车速大于第一设定值，则以第一预设时间为周期，在第一预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令。

其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间。

S303，若当前车速在第一设定值和第二设定值之间，则以第三预设时间为周期，在第三预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令。

其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，第四预设时间小于第二预设时间。

请参照图4，在图3所示的基础上，踏面清扫控制方法还包括以下步骤：

S304，在车辆紧急制动状态下，判断当前车速是否为零。

S305，若不为零，则向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令。

S306，若为零，则向踏面清扫控制单元发送踏面缓解指令。

请继续参照图4，踏面清扫控制方法还包括以下步骤：

S307，若检测到车辆发生空转或滑行，向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令。

应理解，上述控制管理系统110可实现上述S301-S307中内容。

为了实现上述S301～S307及其可能的子步骤对应的踏面清扫控制方法，本申请实施例提供一种踏面清扫控制装置170，请参见图5，图5为本申请实施例提供的一种踏面清扫控制装置170的方框示意图，该踏面清扫控制装置170包括：判断模块171、发送模块172。

判断模块171用于在车辆常用制动状态下，判断车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值。

发送模块172用于若当前车速大于第一设定值，则以第一预设时间为周期，在第一预设时间内依次向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间。

发送模块172还用于若当前车速在第一设定值和第二设定值之间，则以第三预设时间为周期，在第三预设时间内依次向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，第四预设时间小于第二预设时间。

判断模块171还用于在车辆紧急制动状态下，判断当前车速是否为零。

发送模块172还用于若不为零，则向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令；若为零，则向踏面清扫控制单元120发送踏面缓解指令。

发送模块172还用于若检测到车辆发生空转或滑行，向踏面清扫控制单元120发送踏面清扫指令。

应理解，判断模块171和发送模块172可以协同实现上述S301～S307及其可能的子步骤。

综上，本申请提供了一种轨道车辆、踏面清扫控制方法和装置，在轨道车辆常用制动状态下，通过控制管理系统判断轨道车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值。控制管理系统在当前车速大于第一设定值的情况下，以第一预设时间为周期，在第一预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；控制管理系统还在当前车速在第一设定值和第二设定值之间的情况下，以第三预设时间为周期，在第三预设时间内依次向踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，第四预设时间小于第二预设时间。控制管理系统根据轨道车辆当前车速、第一设定值和第二设定值，在常用制动状态下，采用循环施加与缓解的方式，根据当前车速，采用不同周期进行踏面清扫和踏面缓解，既能保持较好的轮轨黏着条件，又避免了踏面清扫器上研磨子的过度磨损，增加其使用寿命，降低维护成本。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆包括：控制管理系统和踏面清扫控制单元，所述控制管理系统与所述踏面清扫控制单元通信连接；

所述控制管理系统用于在所述轨道车辆常用制动状态下，判断所述轨道车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值；

所述控制管理系统还用于在所述当前车速大于第一设定值的情况下，以第一预设时间为周期，在所述第一预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；所述第一预设时间为所述第二预设时间和第六预设时间之和，所述踏面清扫控制单元接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过所述第二预设时间后，所述踏面清扫控制单元接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过所述第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期，直至当前车速在第一设定值和第二设定值之间；

所述控制管理系统还用于在所述当前车速在第一设定值和第二设定值之间的情况下，以第三预设时间为周期，在所述第三预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令和所述踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，所述第四预设时间小于第二预设时间；所述第三预设时间为第四预设时间和第六预设时间之和，所述踏面清扫控制单元接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过所述第四预设时间后，所述踏面清扫控制单元接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过所述第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期，直至当前车速小于第二设定值；所述第六预设时间小于所述第四预设时间；

在当前车速小于第二设定值时，所述控制管理系统还用于向所述踏面清扫控制单元发送踏面缓解指令，直至当前车速为零。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，所述控制管理系统还用于在轨道车辆紧急制动状态下，判断所述当前车速是否为零；

若不为零，所述控制管理系统还用于向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令；

若为零，所述控制管理系统还用于向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面缓解指令。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，所述控制管理系统还用于在所述轨道车辆发生空转或滑行的情况下，向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆还包括牵引控制单元和制动控制单元，所述牵引控制单元和所述制动控制单元与所述控制管理系统通信连接；

所述控制管理系统还用于监测所述轨道车辆的当前车速，并将所述当前车速发送至所述牵引控制单元和所述制动控制单元；

所述牵引控制单元和所述制动控制单元均用于依据所述当前车速和预设的滑行判据判断所述轨道车辆是否空转或滑行，并将判断结果发送至所述控制管理系统；

所述控制管理系统还用于依据所述判断结果确定所述轨道车辆是否发生空转或滑行。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，所述控制管理系统还用于在所述轨道车辆初次上电出库、所述轨道车辆处于牵引状态且所述轨道车辆的当前车速大于所述第一设定值的情况下，向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，所述控制管理系统还用于在所述轨道车辆结束运营、所述轨道车辆处于制动状态且所述轨道车辆的当前车速小于所述第一设定值的情况下，向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令，并在发送所述踏面清扫指令第五预设时间后，向所述踏面清扫控制单元发送踏面缓解指令。

7.根据权利要求1-6任一项所述的轨道车辆，其特征在于，所述踏面清扫控制单元包括第一开关、过滤器、减压阀、第二开关和单向节流阀；依次连接的所述第一开关、所述过滤器、所述减压阀 、所述第二开关和所述单向节流阀设置在气源与踏面清扫器之间；所述第二开关与所述控制管理系统通信连接。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆，其特征在于，所述踏面清扫控制单元还包括第三开关和第四开关，所述第二开关通过所述第三开关与所述单向节流阀连接，所述过滤器通过所述第四开关与所述第三开关连接。

9.根据权利要求7所述的轨道车辆，其特征在于，所述踏面清扫控制单元还包括压力开关，所述单向节流阀通过所述压力开关与所述踏面清扫器连接，所述压力开关还与所述控制管理系统通信连接。

10.一种踏面清扫控制方法，其特征在于，应用于控制管理系统，所述控制管理系统与踏面清扫控制单元通信连接，所述方法包括：

在车辆常用制动状态下，判断所述车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值；

若所述当前车速大于第一设定值，则以第一预设时间为周期，在所述第一预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；所述第一预设时间为所述第二预设时间和第六预设时间之和，所述踏面清扫控制单元接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过所述第二预设时间后，所述踏面清扫控制单元接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过所述第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期，直至当前车速在第一设定值和第二设定值之间；

若所述当前车速在第一设定值和第二设定值之间，则以第三预设时间为周期，在所述第三预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，所述第四预设时间小于第二预设时间；所述第三预设时间为第四预设时间和第六预设时间之和，所述踏面清扫控制单元接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过所述第四预设时间后，所述踏面清扫控制单元接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过所述第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期，直至当前车速小于第二设定值；所述第六预设时间小于所述第四预设时间；

在当前车速小于第二设定值时，所述控制管理系统还用于向所述踏面清扫控制单元发送踏面缓解指令，直至当前车速为零。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在车辆紧急制动状态下，判断所述当前车速是否为零；

若不为零，则向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令；

若为零，则向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面缓解指令。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若检测到所述车辆发生空转或滑行，向所述踏面清扫控制单元发送所述踏面清扫指令。

13.一种踏面清扫控制装置，其特征在于，应用于控制管理系统，所述控制管理系统与踏面清扫控制单元通信连接，所述装置包括：

判断模块，用于在车辆常用制动状态下，判断所述车辆当前车速与第一设定值和第二设定值之间的关系；其中，第一设定值大于第二设定值；

发送模块，用于若所述当前车速大于第一设定值，则以第一预设时间为周期，在所述第一预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第一预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第二预设时间；所述第一预设时间为所述第二预设时间和第六预设时间之和，所述踏面清扫控制单元接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过所述第二预设时间后，所述踏面清扫控制单元接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过所述第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期，直至当前车速在第一设定值和第二设定值之间；

发送模块，还用于若所述当前车速在第一设定值和第二设定值之间，则以第三预设时间为周期，在所述第三预设时间内依次向所述踏面清扫控制单元发送踏面清扫指令和踏面缓解指令；其中，在第三预设时间内发送踏面清扫指令和踏面缓解指令之间的时间间隔为第四预设时间，所述第四预设时间小于第二预设时间；所述第三预设时间为第四预设时间和第六预设时间之和，所述踏面清扫控制单元接收到踏面清扫指令后，执行踏面清扫操作，在经过所述第四预设时间后，所述踏面清扫控制单元接收到踏面缓解指令，由踏面清扫操作改为踏面缓解操作，在经过所述第六预设时间后，一个周期完成，开始执行下一周期，直至当前车速小于第二设定值；所述第六预设时间小于所述第四预设时间；

在当前车速小于第二设定值时，所述控制管理系统还用于向所述踏面清扫控制单元发送踏面缓解指令，直至当前车速为零。

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