列车控制电路、列车和列车控制方法与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种列车控制电路、列车和列车控制方法。


背景技术：

2.城市轨道交通是轨道交通系统的重要组成部分之一，其运行的安全可靠性及效率直接影响了轨道交通系统的运营。随着“智能地铁”发展方向的规划，其运行的安全可靠性及效率直接影响了城市轨道交通的运营。城轨车辆运行过程中，当有部分停放制动施加及制动不缓解且司机未及时停车时，会造成擦轮乃至列车脱轨事故。。
3.传统列车控制电路采用继电器等有触点部件，因继电器发热、变形、触点老化、触点粘连，状态检修困难，导致电路整体性能下降，严重影响到列车日常运营。


技术实现要素：

4.本发明提供一种列车控制电路、列车和列车控制方法，用以解决现有技术中列车控制电路检修困难、性能差的缺陷，实现降低车辆上继电器的使用量，降低检修难度、提升性能。
5.本发明提供一种列车控制电路，包括：单车控制电路，所述单车控制电路包括：制动控制单元，用于控制单车的制动，所述单车的制动包括停放制动、空气制动和制动不缓解中的至少一种；可编程控制器，与所述制动控制单元相连，用于接收所述制动控制单元提供的单车制动状态；反馈电路，与所述可编程控制器相连，用于根据所述可编程控制器提供的单车制动状态进行反馈。
6.根据本发明提供一种的列车控制电路，所述制动控制单元包括：第一制动控制装置，所述第一制动控制装置包括停放压力开关，所述停放压力开关与所述可编程控制器相连；其中，所述可编程控制器与所述停放压力开关的连接端口用于在施加停放制动时和未施加停放制动时处于不同的电平状态。
7.根据本发明提供的一种列车控制电路，所述制动控制单元包括：第二制动控制装置，所述第二制动控制装置包括空气制动施加触点，所述空气制动施加触点与所述可编程控制器相连；其中，所述可编程控制器与所述空气制动施加触点的连接端口用于在施加空气制动时和未施加空气停放制动时处于不同的电平状态。
8.根据本发明提供一种的列车控制电路，所述制动控制单元包括：第三制动控制装置，所述第三制动控制装置包括制动不缓解输出触点，所述制动不缓解输出触点与所述可编程控制器相连；其中，所述可编程控制器与所述制动不缓解输出触点的连接端口用于在发生制动不缓解时和未发生制动不缓解时处于不同的电平状态。
9.根据本发明提供一种的列车控制电路，还包括整车控制电路，所述整车控制电路包括多个所述单车控制电路，所述整车控制电路用于在多个所述单车控制电路之间进行单车制动状态信息共享。
10.根据本发明提供一种的列车控制电路，所述反馈电路输出的单车制动状态信息通
过列车管理及控制系统tcms的显示屏进行显示，或通过指示灯进行显示。
11.根据本发明提供一种的列车控制电路，所述整车控制电路包括牵引有效列车线，多个所述单车控制电路与所述牵引有效列车线相连，所述整车控制电路还用于存在至少一个单车处于停放制动未缓解或发生制动不缓解时，控制所述牵引有效列车线失效。
12.根据本发明提供一种的列车控制电路，还包括冗余控制电路，所述冗余控制电路用于控制单车和整车在制动不缓解时，通过隔离或旁路的方式控制整车正常行驶。
13.根据本发明提供一种的列车控制电路，所述冗余控制电路包括停放制动隔离装置、空气制动切除装置、停放制动旁路开关和制动不缓解旁路开关，所述冗余控制电路用于在转向架停放制动不缓解或制动不缓解时，通过所述停放制动隔离装置和所述空气制动切除装置切除对应的故障；所述冗余控制电路还用于在停放制动未施加且未发生制动不缓解时，通过所述停放制动旁路开关和所述制动不缓解旁路开关使所述牵引有效列车线得电。
14.本发明还提供一种列车，包括上述的列车控制电路。
15.本发明还提供一种列车控制方法，基于所述列车控制电路实现，该列车控制方法包括：获取目标单车的制动状态；根据所述目标单车的制动状态进行反馈。
16.本发明提供的列车控制单元、列车和列车控制方法，采用可编程控制器获取单车的制动状态，并进行反馈的方式可以降低车辆上继电器的使用量，实现控制面板小型化，从而减少其使用成本，能快速定位也降低了车辆运行中的故障率，从而提高了列车的运营效率。本发明可以有效监控列车制动状态，并及时告知司机。此外，设计冗余逻辑，确保列车在保证安全的前提下，能正常运行。
附图说明
17.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。
18.图1是本发明提供的列车控制电路中单车控制电路的结构框图；
19.图2是本发明一个示例中的单车控制电路的电路示意图；
20.图3是本发明另一个示例中的单车控制电路的电路示意图；
21.图4是本发明另一个示例中的单车控制电路的电路示意图；
22.图5是本发明另一个示例中的反馈电路的电路示意图；
23.图6是本发明一个示例中牵引有效电路的电路示意图；
24.图7是本发明提供的列车控制方法的流程图。
具体实施方式
25.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。
26.下面结合图1
‑
图6描述本发明的列车控制电路中单车控制电路。
27.图1是本发明提供的列车控制电路中单车控制电路的结构框图。如图1所示，本发明提供的列车控制电路，包括单车控制电路。单车控制电路包括：制动控制单元、可编程控制器和反馈电路。其中，制动控制单元，用于控制单车的制动。单车的制动包括停放制动、空气制动和制动不缓解中的至少一种。可编程控制器，与制动控制单元相连，用于接收制动控制单元提供的单车制动状态。单车制动状态包括停放制动状态、空气制动状态和制动不缓解状态中的至少一种。反馈电路，与可编程控制器相连，用于根据可编程控制器提供的单车制动状态进行反馈。
28.在本实施例中，停放制动是当风压不够的时候才启用的，当风压够的时候启用的是保持制动。空气制动是以压缩空气作为制动原动力，以改变压缩空气的压强来操纵控制列车的制动。制动不缓解是刹车不回，列车保持刹车状态。
29.在本发明的一个实施例中，制动控制单元包括：第一制动控制装置，第一制动控制装置包括停放压力开关，停放压力开关与可编程控制器相连。其中，可编程控制器与停放压力开关的连接端口用于在施加停放制动时和未施加停放制动时处于不同的电平状态。
30.图2是本发明一个示例中的单车控制电路的电路示意图。如图2所示，单车控制电路包括电源、本车制动控制断路器k1、第一制动控制装置和可编程控制的lcu(local conrtol unit，本机控制部件)。在本示例中，通过每辆车的第一制动控制装置中的停放压力开关k2驱动lcu的输入端口，当没有施加停放制动时lcu对应输入端口为高电平，当停放制动施加时可编程智能控制单元对应输入端口为低电平。
31.在本发明的一个实施例中，制动控制单元包括：第二制动控制装置，第二制动控制装置包括空气制动施加触点，该空气制动施加触点与可编程控制器相连。其中，可编程控制器与空气制动施加触点的连接端口用于在施加空气制动时和未施加空气停放制动时处于不同的电平状态。
32.图3是本发明另一个示例中的单车控制电路的电路示意图。如图3所示，单车控制电路包括电源、本车制动控制断路器k3、第二制动控制装置和可编程控制的lcu。在本示例中，通过每辆车的第二制动控制装置的空气制动开关k4中空气制动施加触点驱动lcu的输入端口，当没有施加空气制动时lcu对应输入端口为低电平，当空气制动施加时lcu对应输入端口为高电平。
33.在本发明的一个实施例中，制动控制单元包括：第三制动控制装置，第三制动控制装置包括制动不缓解输出触点，制动不缓解输出触点与可编程控制器相连。其中，可编程控制器与制动不缓解输出触点的连接端口用于在发生制动不缓解时和未发生制动不缓解时处于不同的电平状态。
34.图4是本发明另一个示例中的单车控制电路的电路示意图。如图4所示，单车控制电路包括电源、本车制动控制断路器k5、第三制动控制装置和可编程控制的lcu。在本示例中，通过每辆车的第三制动控制装置中制动不缓解开关k6的制动不缓解输出触点(制动不缓解时触点闭合、无制动不缓解时触点断开)驱动lcu的输入端口。当本车辆发生制动不缓解时lcu对应输入端口为高电平，当本车辆未发生制动不缓解时lcu对应输入端口为低电平。
35.在本发明的一个实施例中，列车控制电路还包括整车控制电路，整车控制电路包括多个单车控制电路，整车控制电路用于在多个单车控制电路之间进行制动状态信息共
享，例如通过can总线实现单车控制电路之间的单车制动状态信息共享。
36.整车停放制动状态：当列车所有单车的停放制动均缓解时为列车停放制动缓解，当存在一辆车或多辆车停放制动未缓解时为列车停放制动施加。
37.整车空气制动状态：当列车所有单车均未施加空气制动时为列车空气制动缓解，当存在一辆车或多辆车施加空气制动时为列车空气制动施加。
38.整车制动不缓解状态：当列车所有单车存在一辆车或多辆车制动不缓解时为列车制动不缓解。
39.在本发明的一个实施例中，反馈电路通过列车管理及控制系统tcms的显示屏进行显示，或通过指示灯进行显示。
40.在本发明一个示例中，lcu可以通过mvb总线(或以太网等其他通信形式)连接到列车管理及控制系统tcms，将每辆车的停放制动状态、空气制动施加状态、制动不缓解状态发送至tcms并在司机室tcms显示屏上进行显示。其中，不同的制动装置会显示不同的图标，每种图标代表对应的制动状态。
41.图5是本发明另一个示例中的反馈电路的电路示意图。如图5所示，在司机室设置列车停放制动缓解指示灯l1和列车停放制动施加指示灯l2，当列车停放制动缓解时，列车停放制动缓解指示灯l1点亮，当列车停放制动施加时，列车停放制动施加指示灯l2点亮。
42.在司机室设置列车制动不缓解指示灯l3，当列车制动不缓解时，列车制动不缓解指示灯l3点亮。
43.在司机室设置列车空气制动施加指示灯l4和列车空气制动缓解指示灯l5，当列车空气制动施加时，列车空气制动施加指示灯l4点亮，当列车空气制动缓解时，列车空气制动缓解指示灯l5点亮。
44.在每辆车外部侧墙设置本车一位侧侧墙制动不缓解指示灯l6和本车二位侧侧墙制动不缓解指示灯l7，当本车制动不缓解时，对应的本车制动不缓解指示灯点亮。
45.图6是本发明一个示例中牵引有效电路的电路示意图。如图6所示，在本发明的一个实施例中，整车控制电路包括牵引有效列车线，多个单车控制电路与牵引有效列车线相连，例如1车和6车的单车控制电路通过牵引有效列车线相连。
46.具体而言，1车的电源为1车的单车控制电路供电，1车的电源依次通过牵引控制断路器k101、司机室占有继电器k102，用于提供列车停放制动缓解信号的lcu101、用于提供列车制动不缓解信号的lcu102与牵引有效列车线相连。其中，1车的lcu101处设置有旁路开关k103，lcu102处设置有旁路开关k104。在满足其它牵引条件的前提下，例如1车发生列车制动不缓解故障时，在司机确认安全后，可以通过旁路开关k104使1车牵引有效。
47.与1车相对应地，6车的电源为6车的单车控制电路供电，6车的电源依次通过牵引控制断路器k601、司机室占有继电器k602，用于提供列车停放制动缓解信号的lcu601、用于提供列车制动不缓解信号的lcu602与牵引有效列车线相连。1车和6车的单车控制电路可以控制列车向相互为反向的方式行使，例如1车控制列车向前方行驶，6车控制列车向后方行驶。
48.在本实施例中，整车控制电路还用于存在至少一个单车(例如1车或6车)处于停放制动未缓解或发生制动不缓解时，控制牵引有效列车线失效。
49.在本实施例中，在其他牵引逻辑满足的前提下，当列车停放制动缓解、未发生制动
不缓解时，牵引有效列车线得电，整车牵引有效。当停放制动未缓解或发生制动不缓解时，牵引有效列车线失电，整车不能进行牵引，保证车辆和乘客的行车安全。
50.在本发明的一个实施例中，整车控制电路还包括冗余控制电路，冗余控制电路用于控制单车和整车在制动不缓解时，通过隔离或旁路的方式控制整车正常行驶。
51.进一步地，冗余控制电路包括停放制动隔离装置、空气制动切除装置、停放制动旁路开关和制动不缓解旁路开关。
52.其中，冗余控制电路用于在转向架停放制动不缓解或制动不缓解时，通过停放制动隔离装置和空气制动切除装置切除对应的故障，保证列车能够正常行驶。
53.冗余控制电路还用于在停放制动未施加且未发生制动不缓解时，通过停放制动旁路开关和制动不缓解旁路开关使牵引有效列车线得电，保证列车能够正常行驶。
54.整车控制电路还包括冗余控制电路，冗余控制电路用于控制单车和整车在制动不缓解时，通过隔离或旁路的方式控制整车正常行驶。
55.需要说明的是，本发明实施例的列车控制电路的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
56.此外，本发明还提供一种列车，包括上述的列车控制电路。
57.图7是本发明提供的列车控制方法的流程图。如图7所示，本发明提供的列车控制方法，基于上述的列车控制电路实现，该列车控制方法包括：
58.s1：获取目标单车的制动状态。例如，通过lcu可以获取列车的每个单车的制动状态，其中，制动状态包括：单车停放制动状态、单车空气制动状态和单车制动不缓解状态、整车停放制动状态(当目标单车包括整车的所有单车时)、整车空气制动状态和整车制动不缓解状态。
59.s2：根据目标单车的制动状态进行反馈。lcu可以通过mvb总线(或以太网等其他通信形式)连接到列车管理及控制系统tcms，将每辆车的停放制动状态、空气制动施加状态、制动不缓解状态发送至tcms并在司机室tcms显示屏上进行显示。其中，不同的制动装置会显示不同的图标，每种图标代表对应的制动状态。此外，lcu也可以通过在司机室设置的列车停放制动缓解指示灯、列车停放制动施加指示灯、列车制动不缓解指示灯、列车空气制动施加指示灯、列车空气制动缓解指示灯和本车制动不缓解指示灯向司机反馈列车状态。
60.在本发明的一个实施例中，列车控制方法还包括：如果目标单车处于停放制动未缓解状态或发生制动不缓解状态，则控制牵引有效列车线失效，从而禁止目标单车进行牵引，提升安全性。
61.在本发明的一个实施例中，列车控制方法在控制牵引有效列车线失效之后，还包括：通过隔离或旁路的方式控制目标单车正常行驶。
62.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。