CN114394129A - 轨道车辆超速控制方法、系统及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆技术领域，提供一种轨道车辆超速控制方法、系统及轨道车辆。其中，轨道车辆超速控制方法，包括：获取车辆速度；在确定车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，施加封锁牵引；在确定车辆速度大于第二速度阈值时，施加封锁牵引、紧急制动及最大常用制动。在轨道车辆的车辆速度超过第一速度阈值时，施加封锁牵引。若是车辆速度继续升高且超过第二速度阈值时，施加紧急制动并通过最大常用制动作为冗余，增加减速效果，提高车辆运行的安全性。在车辆超速后进行分级控制减速，能够有效地提高车辆减速效果，以及保证车辆运行安全稳定。

Description

轨道车辆超速控制方法、系统及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆超速控制方法及系统。

背景技术

现有技术中的轨道车辆超速后，通常只采用封锁牵引或施加最大常用制动的形式进行调速。这种方式的减速效果较差，例如在下坡时，上述的方式并不能进行有效减速。

因此，如何解决现有技术中的减速方式对轨道车辆减速效果差的问题是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种轨道车辆超速控制方法及系统，基于轨道车辆的速度，根据不同超速程度采用不同的减速制动方法，以提高对轨道车辆的减速效果，避免轨道车辆超速。

本发明一方面实施例提供一种轨道车辆超速控制方法，包括：

获取车辆速度；

在确定所述车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，施加封锁牵引；

在确定所述车辆速度大于第二速度阈值时，施加牵引封锁、紧急制动及最大常用制动。

根据本发明的一个实施例，所述第一速度阈值基于所述限速基准值与第一预设值相加确定；

所述第二速度阈值基于所述限速基准值与第二预设值相加确定；

所述第二预设值大于所述第一预设值。

根据本发明的一个实施例，在所述施加封锁牵引、紧急制动及最大常用制动之后，还包括：

基于预设时间间隔，获取所述车辆速度，在确定所述车辆速度小于所述限速基准值时，取消封锁牵引、紧急制动及最大常用制动。

根据本发明的一个实施例，在所述确定所述车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，施加封锁牵引之后，还包括：

基于预设时间间隔，获取所述车辆速度，在确定所述车辆速度小于所述限速基准值时，取消封锁牵引。

根据本发明的一个实施例，在所述获取车辆速度之后，还包括：

在确定所述车辆速度大于所述第一速度阈值时，发送报警信息。

本发明另一方面实施例还提供一种轨道车辆超速控制系统，包括检测装置及相互电连接的中央控制单元、制动控制单元和牵引控制单元；

所述检测装置用于检测车轮轴转速并传输至所述制动控制单元；

所述制动控制单元基于所述车轮轴转速计算车辆速度，并传输至所述中央控制单元；

所述中央控制单元在确定所述车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，向所述牵引控制单元发送封锁牵引信号；

所述制动控制单元在确定所述车辆速度大于所述第二速度阈值时，控制紧急制动及最大常用制动开启。

根据本发明的一个实施例，所述控制最大常用制动开启，包括：

所述制动控制单元向所述中央控制单元发送超速保护触发紧急信号；

所述中央控制单元基于所述超速保护触发紧急信号，向所述制动控制单元发送最大常用制动指令。

根据本发明的一个实施例，所述控制紧急制动开启，包括：

所述制动控制单元向紧急制动回路发送制动信号，以使所述紧急制动回路为紧急制动电磁阀断电。

根据本发明的一个实施例，所述紧急制动回路包括零速继电器、紧急继电器、超速继电器和条件触发开关；

所述零速继电器的零速继电器常开开关与所述紧急继电器的紧急继电器第一常开开关并联，且二者并联后与所述紧急继电器的紧急继电器线圈串联于电源正负极之间构成第一制动回路；

所述紧急继电器的紧急继电器第二常开开关和所述超速继电器的超速继电器常闭开关串联于电源正负极之间构成第二制动回路，所述紧急制动电磁阀与所述第二制动回路连接，以使所述第二制动回路能为所述紧急制动电磁阀供电和断电，所述超速继电器的超速继电器线圈与所述制动控制单元电连接；

所述条件触发开关串联于所述第一制动回路。

根据本发明的一个实施例，所述中央控制单元在确定所述车辆速度大于所述第一速度阈值时，向报警器发送信号，以控制所述报警器报警。

本发明另一方面实施例还提供一种轨道车辆，包括所述的轨道车辆超速控制系统。

本发明实施例提供的轨道车辆超速控制方法，在轨道车辆的车辆速度超过第一速度阈值时，施加封锁牵引。若是车辆速度继续升高且超过第二速度阈值时，施加紧急制动并通过最大常用制动作为冗余，增加减速效果，提高车辆运行的安全性。在车辆超速后进行分级控制减速，能够有效地提高车辆减速效果，以及保证车辆运行安全稳定。

进一步，本发明实施例提供的轨道车辆超速控制系统及轨道车辆，由于包括了所述的轨道车辆超速控制方法，因此同时包括轨道车辆超速控制方法的上述所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的一些实施例中的轨道车辆超速控制方法的流程示意图；

图2是本发明提供的一些实施例中的轨道车辆超速控制系统的结构示意图；

图3是本发明提供的一些实施例中的超速继电器与制动控制单元连接示意图；

图4是本发明提供的一些实施例中的第一制动回路的结构示意图；

图5是本发明提供的一些实施例中的第二制动回路的结构示意图；

图6是本发明提供的一些实施例中的紧急制动电磁阀的供电电路结构示意图；

附图标记：

1、中央控制单元；2、制动控制单元；3、牵引控制单元；4、动车；5、拖车；6、超速继电器线圈；7、超速继电器常闭开关；8、零速继电器常开开关；9、条件触发开关；10、紧急继电器第一常开开关；11、紧急继电器第二常开开关；12、紧急继电器线圈；13、供电控制继电器线圈；14、供电控制继电器常开开关；15、紧急制动电磁阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1-5所示，本发明提供的实施例中的一种轨道车辆超速控制方法。

具体来说，轨道车辆超速控制方法包括步骤100、步骤201及步骤202。

其中，步骤100、获取车辆速度。

例如，可以通过检测装置获取车辆的车轮轴的转速，而车辆的车轮直径为已知量，根据车轮轴的转速和车轮直径即可计算获得车辆的速度。

步骤201、在确定车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，施加封锁牵引。第二速度阈值大于第一速度阈值。

在车辆速度超过第一速度阈值时，施加封锁牵引，以保持无牵引或微牵引，使车辆进入惰行模式，以避免车辆速度进一步提升。

步骤202、在确定车辆速度大于第二速度阈值时，施加封锁牵引、紧急制动及最大常用制动。

当车辆速度超过第二速度阈值时，例如，车辆在下坡或者封锁牵引出现故障，导致车辆速度进一步升高。此时单单通过封锁牵引，无法对车辆进行减速，需要再施加紧急制动减速，并可通过最大常用制动作为冗余，以提高减速效果和可靠性。

需要说明的是，步骤201与步骤202的标号只是为了便于阐述，并不对两个步骤产生的先后顺序做限定。

本发明实施例提供的轨道车辆超速控制方法，在轨道车辆的车辆速度超过第一速度阈值时，施加封锁牵引。若是车辆速度继续升高且超过第二速度阈值时，施加紧急制动并通过最大常用制动作为冗余，增加减速效果，提高车辆运行的安全性。在车辆超速后进行分级控制减速，能够有效地提高车辆减速效果，以及保证车辆运行安全稳定。

在本发明提供的一些实施例中，第一速度阈值和第二速度阈值均基于限速基准值与相应的预设值确定。

在本发明提供的一些实施例中，第一速度阈值和第二速度阈值均基于限速基准值与相应的预设值确定，包括：

第一速度阈值基于限速基准值与第一预设值相加确定；

第二速度阈值基于限速基准值与第二预设值相加确定；

第二预设值大于第一预设值。

例如，第一预设值可以设置为3km/h，第二预设值可以设置为5km/h。

在本发明提供的一些实施例中，在施加封锁牵引、紧急制动及最大常用制动之后，还包括：

基于预设时间间隔，获取车辆速度，在确定车辆速度小于限速基准值时，取消封锁牵引、紧急制动及最大常用制动。

在施加封锁牵引、紧急制动以及最大常用制动之后，若车辆速度小于限速基准值时，则接触封锁牵引、紧急制动及最大常用制动。如此设置，可以实现车辆超速时自动调速，而不必停车。同时也降低了单一因素，例如封锁牵引故障或车辆下坡对车辆速度的影响，提高了车辆行驶的安全性。

在本发明提供的一些实施例中，在确定车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，施加封锁牵引之后，还包括：

基于预设时间间隔，获取车辆速度，在确定车辆速度小于限速基准值时，取消封锁牵引。如此，可以时间车辆超速时自动调速。

在本发明提供的一些实施例中，在获取车辆速度之后，还包括：

在确定车辆速度大于第一速度阈值时，发送报警信息。

例如，可以向车辆驾驶人员发送报警信息，以提示驾驶人员车辆已经超速，以使驾驶人员可以提前进行相关操作，提高车辆运行的安全性。

下面对本发明提供的实施例中轨道车辆超速控制系统进行描述，下文描述的轨道车辆超速控制系统与上文描述的轨道车辆超速控制方法可相互对应参照。

例如，如图2所示，轨道车辆为动车组，而动车组编组形式可以设置为TC1-MP1-MP2-TC2。其中，TC1车和TC2车均为拖车5，MP1车和MP2车均为动车4，动车4可提供动力。并且动车4和拖车5均设置有转向架，转向架上设有制动单元。动车4和拖车5均可设置两个转向架。

参考图2-图6所示，具体来说，轨道车辆超速控制系统，包括检测装置、中央控制单元1、制动控制单元2和牵引控制单元3。

其中，中央控制单元1，即CCU，设置于拖车5上。制动控制单元2，即BCU，各个转向架均设有制动控制单元2。牵引控制单元3，即TCU。各个动车4上均设有牵引控制单元3。

中央控制单元1、制动控制单元2及牵引控制单元3三者电连接。

例如，中央控制单元1、制动控制单元2及牵引控制单元3三者可以通过多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus，MVB)相互连接，以进行相互之间的通信。

检测装置用于检测车轮轴转速，并传输至制动控制单元2。

例如，检测装置可以是转速传感器，例如脉冲转速传感器，或者轮速传感器。检测装置可将车轮轴的转速信息转换为脉冲信号，传输至制动控制单元2。

制动控制单元2可基于车轮轴转速计算车辆速度，并传输至中央控制单元1。

具体地，由于，车轮直径为已知量，因此基于获取的车轮轴转速即可计算车辆速度。

例如，车轮直径可以通过HMI轮径设定界面对车轮直径进行设定。具体地，通过HMI轮径设定界面设定的车轮直径传输至中央控制单元，中央控制单元在将车轮直径传输至相应的制动控制单元。

可选地，为了提高车辆速度的计算精度，可以使各个转向架上的制动控制单元2，均基于其所在转向架上的检测装置获取的车轮轴转速计算车辆速度，然后将各个制动控制单元2计算的车辆速度取平均值，作为最终的车辆速度。如此，可以减小由于某组车轮打滑等问题，对计算的车辆速度产生的影响。

中央控制单元1在确定车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，向牵引控制单元3发送封锁牵引信号。牵引控制单元3控制车辆进行封锁牵引，以使车辆进入无牵引或微牵引状态，使得车辆进入惰行模式，以避免车辆速度进一步提升。

制动控制单元2在确定车辆速度大于第二速度阈值时，控制紧急制动及最大常用制动开启。

当车辆速度超过第二速度阈值时，例如，车辆在下坡或者封锁牵引出现故障，导致车辆速度进一步升高。此时通过封锁牵引，无法对车辆进行减速，需要施加紧急制动减速，并可通过最大常用制动作为冗余，以提高减速效果和可靠性。

本发明实施例提供的轨道车辆超速控制系统，在轨道车辆的车辆速度超过第一速度阈值时，施加封锁牵引。若是车辆速度继续升高且超过第二速度阈值时，施加紧急制动并通过最大常用制动作为冗余，增加减速效果，提高车辆运行的安全性。在车辆超速后进行分级控制减速，能够有效地提高车辆减速效果，以及保证车辆运行安全稳定。

在本发明提供的一些实施例中，控制最大常用制动开启，包括：

制动控制单元2向中央控制单元1发送超速保护触发紧急信号。

中央控制单元1基于超速保护触发紧急信号，向制动控制单元2发送最大常用制动指令，以使制动控制单元2控制制动单元触发最大常用制动。

在本发明提供的一些实施例中，控制紧急制动开启，包括：

制动控制单元2向紧急制动回路发送制动信号，以使紧急制动回路为紧急制动电磁阀15断电。紧急制动电磁阀15失电，车辆自动施加紧急制动减速。

参考图3-图6所示，在本发明提供的一些实施例中，紧急制动回路包括零速继电器、紧急继电器、超速继电器和其他条件触发开关。

其中，零速继电器的零速继电器常开开关8与紧急继电器的紧急继电器第一常开开关10并联，且二者并联后与紧急继电器的紧急继电器线圈12串联于电源正负极之间构成第一制动回路。

紧急继电器的紧急继电器第二常开开关11和超速继电器的超速继电器常闭开关7串联于电源正负极之间构成第二制动回路。

紧急制动电磁阀15与第二制动回路连接，以使第二制动回路能为紧急制动电磁阀15供电和断电，超速继电器的超速继电器线圈6与制动控制单元2电连接。

条件触发开关9串联于第一制动回路。

在实际工作过程中，当制动控制单元2检测到车辆速度大于第二速度阈值时，控制超速继电器线圈6得电，则超速继电器常闭开关7断开，此时第二制动回路断开，紧急制动电磁阀15失电，使得车辆进行紧急制动。同时，制动控制单元2向中央控制单元发送超速保护触发紧急信号，则中央控制单元1基于超速保护触发紧急信号向制动控制单元2发送最大常用制动，以使制动控制单元2控制制动单元进行最大常用制动。

当车辆速度小于限速基准值时，制动控制单元2控制超速继电器线圈6失电，则超速继电器常闭开关7闭合，第二制动回路导通，紧急制动电磁阀15得电，车辆紧急制动缓解。同时，制动控制单元2停止向中央控制单元1发送超速保护触发紧急信号，则中央控制单元1停止向制动控制单元2发送最大常用制动指令，并向牵引控制单元3发送取消封锁牵引的信息，以使车辆正常行驶。

而当条件触发开关9被触发而断开时，紧急继电器线圈12失电，紧急继电器第二常开开关11断开，使得第二制动回路断开，紧急制动电磁阀15失电，使得车辆进行紧急制动。并且，由于第一制动回路中的紧急继电器第一常开开关10断开，无法自动闭合，使得即使车辆速度减低至限速基准值以下，紧急制动也无法缓解，直至车辆停止。

当车辆停止时，零速继电器得电，零速继电器常开开关8闭合，并在消除其他触发条件后，条件触发开关9闭合。此时，紧急继电器线圈12得电，紧急继电器第一常开开关10闭合，并与紧急继电器线圈12形成自锁，第一制动回路导通，同时第二制动回路导通，紧急制动电磁阀15得电，车辆可正常行驶。

例如，条件触发开关9包括但不限于烟雾感应器、温度报警器及火灾报警器。

参考图5、图6所示，可选地，紧急制动电磁阀15与控制继电器常开开关14串联于电源正负极之间，构成紧急制动电磁阀15的供电电路。控制继电器线圈13与超速继电器常闭开关7以及紧急继电器第二常开开关11串联于电源正负极之间。

如此，当超速继电器常闭开关7或者紧急继电器第二常开开关11断开时，控制继电器线圈13失电，使得控制继电器常开开关14断开，从而使紧急制动电磁阀15断电。当超速继电器常闭开关7和紧急继电器第二常开开关11均闭合时，控制继电器线圈13得电，使得控制继电器常开开关14闭合，从而为紧急制动电磁阀15供电。

当然，紧急制动电磁阀15也可以直接与超速继电器常闭开关7以及紧急继电器第二常开开关11串联于电源正负极之间。

在本发明提供的一些实施例中，中央控制单元1在确定车辆速度大于第一速度阈值时，向报警器发送信号，以控制报警器报警。以提示驾驶人员车辆已经超速，以使驾驶人员可以提前进行相关操作，提高车辆运行的安全性。

例如，报警器可以是声光报警器，或者，也可是向驾驶人员的操作屏幕发送报警信息。

本发明提供的实施例中还提供一种轨道车辆。

具体来说，轨道车辆包括所述的轨道车辆超速控制系统。

需要说明的是，轨道车辆包括了轨道车辆超速控制系统同时也就包含了轨道车辆超速控制系统的所有优点，此处不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

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 (11)

1.一种轨道车辆超速控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆速度；

在确定所述车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，施加封锁牵引；

在确定所述车辆速度大于第二速度阈值时，施加牵引封锁、紧急制动及最大常用制动。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆超速控制方法，其特征在于，所述第一速度阈值基于限速基准值与第一预设值相加确定；

所述第二速度阈值基于所述限速基准值与第二预设值相加确定；

所述第二预设值大于所述第一预设值。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆超速控制方法，其特征在于，在所述施加牵引封锁、紧急制动及最大常用制动之后，还包括：

基于预设时间间隔，获取所述车辆速度，在确定所述车辆速度小于所述限速基准值时，取消封锁牵引、紧急制动及最大常用制动。

4.根据权利要求2所述的轨道车辆超速控制方法，其特征在于，在所述确定所述车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，施加封锁牵引之后，还包括：

基于预设时间间隔，获取所述车辆速度，在确定所述车辆速度小于所述限速基准值时，取消封锁牵引。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆超速控制方法，其特征在于，在所述获取车辆速度之后，还包括：

在确定所述车辆速度大于所述第一速度阈值时，发送报警信息。

6.一种轨道车辆超速控制系统，其特征在于，包括检测装置及相互电连接的中央控制单元、制动控制单元和牵引控制单元；

所述检测装置用于检测车轮轴转速并传输至所述制动控制单元；

所述制动控制单元基于所述车轮轴转速计算车辆速度，并传输至所述中央控制单元；

所述中央控制单元在确定所述车辆速度大于第一速度阈值且小于第二速度阈值时，向所述牵引控制单元发送封锁牵引信号；

所述制动控制单元在确定所述车辆速度大于所述第二速度阈值时，控制紧急制动及最大常用制动开启。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆超速控制系统，其特征在于，所述控制最大常用制动开启，包括：

所述制动控制单元向所述中央控制单元发送超速保护触发紧急信号；

所述中央控制单元基于所述超速保护触发紧急信号，向所述制动控制单元发送最大常用制动指令。

8.根据权利要求6所述的轨道车辆超速控制系统，其特征在于，所述控制紧急制动开启，包括：

所述制动控制单元向紧急制动回路发送制动信号，以使所述紧急制动回路为紧急制动电磁阀断电。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆超速控制系统，其特征在于，所述紧急制动回路包括零速继电器、紧急继电器、超速继电器和条件触发开关；

所述零速继电器的零速继电器常开开关与所述紧急继电器的紧急继电器第一常开开关并联，且二者并联后与所述紧急继电器的紧急继电器线圈串联于电源正负极之间构成第一制动回路；

所述紧急继电器的紧急继电器第二常开开关和所述超速继电器的超速继电器常闭开关串联于电源正负极之间构成第二制动回路，所述紧急制动电磁阀与所述第二制动回路连接，以使所述第二制动回路能为所述紧急制动电磁阀供电和断电，所述超速继电器的超速继电器线圈与所述制动控制单元电连接；

所述条件触发开关串联于所述第一制动回路。

10.根据权利要求9所述的轨道车辆超速控制系统，其特征在于，所述中央控制单元在确定所述车辆速度大于所述第一速度阈值时，向报警器发送信号，以控制所述报警器报警。

11.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求6-10任一项所述的轨道车辆超速控制系统。

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