[发明专利]一种列车的制动控制方法

说明书

本发明专利申请是发明创造名称“一种列车自动防护车载系统的制动控制方法”的分案申请，原申请的申请日为2014年1月24日，申请号为2014100338164。

技术领域

本发明涉及列车自动防护车载系统领域，尤其是一种列车自动防护车载系统的制动控制方法。

背景技术

根据现有的ATP(Automatic Train Protection，列车自动防护)车载技术，由列车到目标限速点位置的距离，以及列车行驶的速度之间的关系得出一条EB(Emergency Brake,紧急制动)触发曲线，当列车在某个位置的行驶速度超过该EB触发曲线上的点时，车载系统将触发紧急制动，一旦紧急制动被触发，列车将被强制制动，直到列车停下为止。

为了降低列车因超速导致EB的频率，避免在不必要情况下列车因触发EB而频繁地被强制停下，ATP车载技术进一步提出了FSB(Full Service Brake,全常用制动)，当列车速度超过FSB触发速度时，ATP车载系统将施加全常用制动，全常用制动由列车自由控制，列车可撤销已触发的全常用制动，使得列车继续正常行驶。

FSB触发曲线的确定需遵循一条设计原则：ATP车载系统触发FSB到ATP车载系统完成FSB的整个过程中，列车行驶的速度不会超过EB触发速度。现有的FSB触发速度曲线确定的方法是在采用EB速度曲线相同的模型和参数的基础上，预留时间余量和速度余量，该时间余量和速度余量根据司机响应速度等因素由人为估计确定。具体的，FSB触发速度与EB触发速度保持Δv的速度余量，列车在触发FSB速度后保持匀速行驶，由于EB触发曲线呈向下抛物线形状，因而经过Δt时间后该速度刚好触碰到EB速度曲线。当然，这样的方法是在极限情况下列车的行驶距离-速度曲线，因此在同时满足上述的时间余量与速度余量时，列车各个位置的速度设定为FSB触发速度，形成一条FSB触发曲线。当列车速度在一定位置超过FSB触发速度时，ATP车载系统将施加全常用制动。然而，上述方法确定的FSB触发曲线虽然能够保证不频繁地触发EB触发曲线，但是并不能使列车制动得到完全有效的控制，不能保证触发FSB触发曲线后到FSB完成的过程中不会触发EB触发曲线，也即，在某些情况下，ATP车载系统依然会触发不必要的紧急制动，因而上述方法并未很好地遵循了设计原则。

综上所述，目前急需一种列车自动防护车载系统的制动控制方法，保证车载系统在触发FSB的情况下，不会触发EB。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车自动防护车载系统的制动控制方法，能够解决在ATP车载系统触发全常用制动到ATP车载系统完成全常用制动的整个过程中，列车行驶的速度不会触发紧急制动。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种列车的制动控制方法，首先预设变量v_X为FSB触发速度，通过FSB牵引切除阶段、FSB响应建立阶段、EB牵引切除阶段、EB响应建立阶段、EB完成阶段这五个阶段进行分阶段确定各阶段列车行驶距离，并根据列车的牵引力、制动力、重力所产生的能量和列车动能消耗的关系，通过能量守恒定律确定FSB触发速度v_X的值，具体的，根据以下步骤确定所述FSB触发速度v_X：

步骤S11：全常用制动牵引切除阶段A₁，列车超过全常用制动触发速度v_X时，所述车载系统切除牵引力，并确定该阶段的全常用制动牵引切除距离

在该阶段，全常用制动牵引切除距离的计算公式为：

其中，表示全常用制动牵引切除时间，包括列车实际速度超过全常用制动触发速度v_X到列车检测到超速的时间车载系统检测到列车超速到制动命令到达列车的控制系统的时间以及列车的控制系统接收到制动命令到牵引切除的时间表示列车的加速度，包括列车提供的最大动力加速度a_MAX、以及坡度所产生的第一加速度

步骤S12：全常用制动响应建立阶段B₁，列车惰行并建立全常用制动，确定该阶段的全常用制动响应建立距离

在该阶段，确定全常用制动响应建立距离其计算公式为：

其中，为起始速度，为全常用制动惰行时间和制动建立时间，由车辆方提供的典型值确定；为由坡度所产生的第二加速度；为步骤S1中列车的加速度，为步骤S1中的全常用制动牵引切除时间，