[发明专利]一种轨道交通牵引制动融合控制系统及方法

说明书

本发明涉及轨道交通列车技术领域，具体涉及一种轨道交通牵引制动融合控制系统及方法。该系统包括拖车的中央控制系统和动车的牵制融合控制系统；所述中央控制系统包括中央控制器；所述牵制融合控制系统包括集成了牵引控制模块和制动控制模块的牵制融合控制器以及与所述牵制融合控制器分别连接的制动执行装置和牵引执行装置；所述牵制融合控制器通过列车通信网络接收中央控制器发送的牵引、制动指令或从列车硬线接收司控器发送的牵引、制动级位指令，再分别控制执行装置执行牵引、制动操作。本发明通过将两个单独的牵引控制模块和制动控制模块集合成一个控制系统，避免了各个模块之间进行数据传输，提高了系统的可靠性和准确性。

技术领域

本发明涉及轨道交通列车技术领域，尤其涉及一种轨道交通牵引制动融合控制系统及方法。

背景技术

轨道交通中央控制系统通过列车通信网络将牵引控制系统、制动控制系统、辅助电源系统、空调控制系统、门控系统、旅客信息系统、事件记录单元、人机接口单元和列车自动驾驶系统等分布于整个列车的各个智能单元联结成一个列车网络。列车中央控制系统通过列车通信网络与相连的各子系统进行信息交互。

如图1所示，传统牵引控制系统和制动控制系统具备独立的控制器，在车辆制动的过程中为保证尽量减少闸瓦磨耗，加快制动响应，会要求优先使用电制动，电制动不足的部分由气制动补充。因此制动控制系统与牵引控制系统之间需要进行实时的数据交互，确保电制动和气制动不会出现叠加或丧失的现象。由于传统的牵引控制系统和制动控制系统具备独立的控制器，各自都独立通过外部的列车线采集如牵引、制动、紧急制动、快速制动、级位等信息，浪费部分硬件资源。传统的牵引控制系统和制动控制系统都具备独立的MVB通讯模块，分别连挂至列车中央控制系统中。其功能都是实现牵引，制动，网络三者间的数据交互。传统的牵引控制系统和制动控制系统具备独立的故障存储模块，一旦发生故障时，控制器只会记录本系统的故障数据，同一时刻彼此密切相关的另一方系统的数据往往无法获取。传统的制动控制系统通过MVB向列车中央控制系统发送电制动请求，由列车中央控制系统将电制动请求转发给牵引控制系统，牵引控制系统将实际发挥的电制动力发送给列车中央控制系统，再由列车中央控制系统转发给制动控制系统。通过整个控制过程多次经历网络数据转发，导致数据传输实时性存在较大时延，影响制动响应速度。

现有技术中，也有另一种列车牵引制动控制系统，如图2所示，包括中央控制系统以及分别与中央控制系统连接的制动执行装置、牵引执行装置。中央控制系统包括用于控制执行电空混合制动的制动控制模块、用于控制牵引执行装置执行牵引或电制动操作的牵引控制模块。中央控制系统实时从列车通信网络接收列车发送的牵引、制动指令，若为牵引指令，由牵引控制模块根据指令控制牵引执行装置执行对应的牵引操作；若为制动指令，由制动控制模块根据指令通过牵引控制模块控制牵引执行装置执行电制动操作，以及根据指令控制制动执行装置执行空气制动操作。当列车发生故障进入紧急牵引模式时，中央控制系统通过列车硬线接收列车的牵引、制动指令。如图3所示，为基于该列车牵引制动控制系统的列车编组原理示意图，在列车的每个动车车辆单元的中央控制系统对应集成制动控制模块和牵引控制模块用来分别控制制动执行装置和牵引执行装置，实现列车的牵引、电空混合制动。在每个拖车车辆单元的中央控制系统中应集成制动控制模块以控制制动执行装置执行制动。