[发明专利]基于网络数据传输模式的电空混合制动控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及机车列车技术领域，尤其涉及一种基于网络数据传输模式的电空混合制动控制方法及系统。

背景技术

在固定编组列车控制中，硬线数据传输模式相对网络数据传输模式存在着容错率低、布线资源占用大的弊端。随着列车网络技术的提升，网络数据传输的可靠性大大提高，使得去除非安全因素的数据传输硬线成为一种趋势。但同时网络数据传输模式相对较大的延时弊端也给列车各控制单元的相互配合造成影响，这一影响尤其体现在电制动和空气制动的混合控制中。

列车制动控制存在着电制动优先原则、减速度冲击限制等需求，使得电空混合制动控制中制动力初始上升阶段、制动级位指令变化阶段、电制动滑行阶段、停车电制动转空气制动阶段需要电传动控制单元（简称DCU）、空气制动控制单元（简称BCU）与网络控制单元（简称VCM）之间有紧密的数据交换和控制配合。

图1为传统的基于网络数据传输模式的列车电空混合制动控制拓扑结构，常规的电空混合控制的过程如下：

首先，列车控制指令A传到VCM的数据中转器11中，VCM将列车控制指令B和列车控制指令C分别传给DCU和BCU（这阶段的延时基本一致，对电空混合控制影响不大，在此控制中不重点考虑此处延时）。然后，电空混合控制器12将依据接收的列车控制指令C运算出的电制动请求发送给电传动控制器13（由于经过网络传输产生延时1）。再后，电传动控制器13依据电制动请求，将电制动指令传送给电制动施加器15以产生电制动力，同时将电制动反馈发送给空气制动施加器14（发送过程产生延时2）。最后，空气制动施加器14综合分析电空混合控制器12和电制动反馈的信息，将不足的部分作为空气制动力输出。

这样的一种传统的电空混合控制方法在制动力初始上升阶段、制动级位变化阶段、停车电制动转空气制动阶段会面临如下一些问题。

a)在制动力初始上升阶段的过程中，由于牵引力消退时间、DCU和BCU之间的数据传输延时的存在，经常出现多余的空气制动过冲或空走距离过长的现象，通过参数的设定调整也无法完全解决这一矛盾。

b)在制动级位变化阶段的过程中，由于电制力反馈不及时，经常出现追加的空气制动，并且往往与电制动叠加导致列车制动波动和冲击的现象。

c)在停车电制动转空气制动阶段的过程中，由于电制力申请和电制力反馈的延时，同样会造成转换阶段的空气制动力施加与电制力施加的叠加总制动力不能很平顺的响应制动指令，导致制动指令不断地调节，从而使得制动距离计算不准而影响精准停车。

因此，如何解决上述问题乃业界所致力的课题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种基于网络数据传输模式的电空混合制动控制方法，该方法能够实现无多余延时、无多余空气制动、以及平顺无过冲的电空混合制动。另外，还提供了相应的控制系统。

为了解决上述技术问题，1）本发明提供了一种基于网络数据传输模式的电空混合制动控制方法，包括：第一设定步骤，制动控制单元从接收到列车控制指令的制动命令开始，设定等待牵引力消退的延时计时；第一监测步骤，所述制动控制单元监测来自电传动控制单元的电制动状态信号和所述等待牵引力消退的延时计时，在所述电制动状态信号为牵引力消退信号有效或延时计时结束时，则实施制动控制，否则等待延时计时结束。

2）在本发明的第1）项的一个优选实施方式中，在所述实时制动控制的步骤中，进一步包括以下步骤：第二设定步骤，所述制动控制单元根据接收到的列车控制指令的制动级位指令，计算出总制动力需求并进行总制动力需求上升斜率的控制，实时输出电制力请求信号给所述电传动控制单元以控制电制力的输出，并开始设定等待电制力按请求发挥的延时计时，同时按总制动力需求斜率上升曲线和实时发送的电制力请求曲线进行电空混合计算，将不足的部分以空气制动力的形式输出；第二监测步骤，所述制动控制单元监测来自所述电传动控制单元的电制动状态信号和所述等待电制力按请求发挥的延时计时，其中，如果在延时计时结束时接收到电制动状态信号为电制力按请求发挥信号无效，则按照总制动力需求斜率上升曲线和实际收到的电制力反馈信号进行电空混合计算，将不足的部分以空气制动力的形式输出，否则按照总制动力需求斜率上升曲线和实时发送的电制力请求曲线进行电空混合计算，将不足的部分以空气制动力的形式输出。

3）在本发明的第1）项或第2）项中的一个优选实施方式中，所述牵引力消退信号是由所述电传动控制单元在接收到的列车控制指令为非牵引工况指令，且牵引力即将或已经消退完成时而产生的。