[發(fā)明專利]一種基于信號系統(tǒng)的列車防滑控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910561030.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110271521B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭林;張建國
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣泰雷茲交通自動化系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: B60T8/1763
• 分類號: B60T8/1763;B61C17/00;B61L23/00
• 代理公司: 上海灣谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進(jìn)

本發(fā)明公開了一種基于信號系統(tǒng)的列車防滑控制方法，包括：檢測列車運(yùn)行前方的擋風(fēng)玻璃上的雨量信息，獲得單列車的雨量數(shù)據(jù)；根據(jù)每個軌道區(qū)段內(nèi)多個列車上報的雨量數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波方法為每個軌道區(qū)段獨立計算軌道濕滑狀態(tài)；根據(jù)列車當(dāng)前的打滑狀態(tài)、列車常用制動率以及列車所處軌道區(qū)段的軌道濕滑狀態(tài)，預(yù)測列車在當(dāng)前軌道區(qū)段以及前方軌道區(qū)段的可實現(xiàn)制動率；根據(jù)預(yù)測列車可實現(xiàn)制動率更新信號系統(tǒng)的列車自動駕駛速度參考曲線。本發(fā)明通過信號系統(tǒng)提前介入更新列車速度參考曲線的方式，在預(yù)防列車打滑的同時，也將調(diào)整列車間距，避免列車堆積情況的發(fā)生。同時使得列車能夠準(zhǔn)確的響應(yīng)信號系統(tǒng)輸出命令，提高信號系統(tǒng)的停車控制精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市軌道交通信號控制領(lǐng)域，尤其涉及列車防滑控制方法。

背景技術(shù)

在城市軌道交通系統(tǒng)中，車輛的制動方式是靠輪軌間的制動力來實現(xiàn)，由于受到輪軌間黏著系數(shù)的限制，車輛制動力不能過大，當(dāng)車輛制動力超過輪軌黏著力時，車輪與軌面之間就會發(fā)生滑行，進(jìn)而導(dǎo)致車輪踏面和軌面都會摩擦升溫，擦傷表面。

車輛防滑控制可以從調(diào)整車輛制動力、改善和充分利用黏著力的方向入手。目前的研究集中在如何通過車輛制動系統(tǒng)調(diào)節(jié)防滑控制閥或者防滑控制器來實現(xiàn)車輛防滑。防滑控制器主要包含速度傳感器、控制單元、防滑電磁閥三部分組成。速度傳感器測量列車速度；控制單元綜合判斷列車滑行，并向防滑電磁閥輸出增壓、保壓或緩解指令；防滑電磁閥通過移動閥門實現(xiàn)制動缸的壓力控制。例如：中國專利(CN 1915723A)介紹了一種機(jī)車車輛防滑控制方法，以速度差，減速度和濡滑率為基礎(chǔ)，綜合考慮車輛速度，以及車輛速度與理論速度的差值，設(shè)定最優(yōu)控制方案，通過控制防滑閥調(diào)節(jié)制動缸壓力來防止車輛滑行。又例如：中國專利(CN108984970A)介紹了一種軌道列車防空轉(zhuǎn)防滑黏著優(yōu)化控制方法，該方法采用加速度和速度差作為判斷條件，在線實時調(diào)整閾值及轉(zhuǎn)矩下降斜率和上升斜率，使得輸出轉(zhuǎn)矩可根據(jù)軌面情況自適應(yīng)調(diào)整。又例如:中國專利(CN 109204259)介紹了一種列車自動防護(hù)方法及裝置，通過獲取列車初始制動力，并根據(jù)列車所處坡度、路面狀況對初始制動力進(jìn)行修正，用于設(shè)置列車自動防護(hù)以及緊急制動時的制動力。

從控制功能上來看，上述研究都是從調(diào)整制動系統(tǒng)的制動力入手，基本能夠滿足車輛的防滑控制功能，但在輪軌黏著降低較多的情況時，如雨雪天氣情況下，會導(dǎo)致列車制動系統(tǒng)將無法完全響應(yīng)信號系統(tǒng)的ATO(Automat ic Train Operat ion，列車自動駕駛)控制指令，列車實際速度將嚴(yán)重偏離信號系統(tǒng)預(yù)期的速度曲線，造成列車堆積、晚點等等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于信號系統(tǒng)的列車防滑控制方法，在防止列車打滑的同時，也讓列車能夠更加準(zhǔn)確的響應(yīng)信號系統(tǒng)命令。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

一種基于信號系統(tǒng)的列車防滑控制方法，包括：

檢測列車運(yùn)行前方的擋風(fēng)玻璃上的雨量信息，獲得單列車的雨量數(shù)據(jù)，并將該雨量數(shù)據(jù)經(jīng)由信號系統(tǒng)車載控制器發(fā)送給信號系統(tǒng)軌旁控制單元；

將軌道劃分為若干軌道區(qū)段，根據(jù)每個軌道區(qū)段內(nèi)多個列車上報的雨量數(shù)據(jù)，信號系統(tǒng)軌旁控制單元采用卡爾曼濾波方法為每個軌道區(qū)段獨立計算軌道濕滑狀態(tài)，并傳輸給信號系統(tǒng)車載控制器；

信號系統(tǒng)車載控制器根據(jù)列車當(dāng)前的打滑狀態(tài)、列車常用制動率以及列車所處軌道區(qū)段的軌道濕滑狀態(tài)，預(yù)測列車在當(dāng)前軌道區(qū)段以及前方軌道區(qū)段的可實現(xiàn)制動率；

信號系統(tǒng)車載控制器根據(jù)預(yù)測列車可實現(xiàn)制動率更新信號系統(tǒng)的列車自動駕駛速度參考曲線。

優(yōu)選的，所述的計算軌道濕滑狀態(tài)，包括：

基于K-1時刻的雨量信息預(yù)測K時刻的軌道區(qū)段的雨量信息W(k|k-1)＝W(k-1|k-1)，其中，W(k-1|k-1)為K-1時刻的雨量信息最優(yōu)值；