轨道车辆手持式控制方法与流程

本发明涉及一种适用于解编后采用手持式控制器进行半列轨道车辆运动姿态控制的系统和方法，属于轨道车辆电气设计技术领域。

背景技术：

目前伴随国内高速列车的快速建设，轨道车辆各项研究技术得到了快速应用，电气控制系统更为多元化和自动化。

现有轨道车辆编组方式呈多样化，如4辆编组、8辆编组、16辆编组或17辆编组等形式，每种编组又有着不同的动力单元组成，动力单元可实现tcms、主回路和牵引制动等的单元内控制。在不同的动力单元之间，设置多条硬线控制回路，以确保牵引、制动、断电等控制功能快速、统一实施。

为满足长期可靠运行的要求，通常需要在动车段维修车库内进行解编与检修维护。但受现有维修车库场地较短小的限制，如16车编组的长编轨道车辆快速解编为两个8辆车编组的半轨道车辆时，需另行使用牵引机车进行牵引与移位，车辆进出车库时间较长、整个检修工期较长。更为突出的是，现有车辆在解编状态下不能建立起相关安全回路，从而导致解编车辆整体移位动力的缺失，相关制动与牵引完全依靠外在牵引机车进行，既浪费了车辆本身动力系统的资源，同时车辆移位效率低下、更易于受到场地和操控人员技能的限制。

有鉴于此，特提出本专利申请。

技术实现要素：

本申请所述的轨道车辆手持式控制方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而提出基于手持控制器连接的车载控制电路，以实现对半列车辆低速、自牵引走行控制的电路系统和方法，从而实现无需牵引机车的牵引而建立解编后车辆转移与开展后续检修工作的自动化高效控制。

为实现上述设计目的，本申请所述的轨道车辆手持式控制方法，是通过操控手持控制器将牵引、制动和紧急停车的指令发送给tcms；已解编半组轨道车辆的牵引安全回路、紧急制动回路和紧急断电回路重新建立，由tcms进行车辆运行姿态的控制。

进一步地，所述的轨道车辆手持式控制方法包括以下实施步骤：

轨道车辆8车、9车之间增加解编状态使能手持控制器指令的相关电路，当8车、9车处于解编状态时，手持控制器才能有效激活；

当8车、9车解编后，通过司机室既有功能激活轨道车辆，升起受电弓、闭合主断路器，使半组轨道车辆进入具备移车的状态；

在8车、9车设置手持控制器激活按钮，当8车、9车连接手持控制器、通过失活司机室激活手持控制器，使tcms进入手持控制器控车模式；

手持控制器设置制动缓解按钮，在操作该按钮后半组轨道车辆的牵引安全回路正常建立、以及将制动缓解指令发给tcms并通过tcms控制缓解轨道车辆的制动力；手持控制器设置牵引施加按钮，将牵引指令发给tcms，通过tcms实现轨道车辆的低速、恒速运行控制；

手持控制器设置紧急停止按钮，与轨道车辆紧急断电回路连接以通过硬线回路控制主断路器打开和受电弓紧急降弓、以及与轨道车辆紧急制动回路连接以通过硬线回路对轨道车辆施加紧急制动实现安全制动；同时，将紧急停止的指令发给tcms，从tcms控制角度实现轨道车辆紧急停车；

由手持控制器进行车辆控制操作时，轨道车辆的低速运行姿态控制由tcms实现。

如上内容，本申请轨道车辆手持式控制方法具有优点的是，在整车解编后通过本申请提供的手持式控制系统可利用车辆自身牵引单元实现低速自走行、紧急制动和紧急断电，既无需外在牵引机车提供牵引力、又可实现低速运行状态下的准确控制。另外，不再受维修车库的场地限制、相应地提高检修工作效率、缩短维护工期。

附图说明

现结合以下附图对本发明做进一步地说明；

图1是本申请所述手持式控制系统的整体电路结构示意图；

图2是手持控制器的内部电路示意图；

图3是8车与9车车内连挂监视电路示意图；

图4是8车和9车车内手持控制器激活电路示意图；

图5是改进后的8车和9车车内牵引安全回路示意图；

图6是改进后的8车和9车车内紧急制动回路示意图；

图7是改进后的8车和9车车内紧急断电回路示意图；

图8是激活后tcms对手持控制器进行监控与处理回路示意图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，本申请所述的轨道车辆手持式控制系统，采用手持控制器对解编后的半列轨道车辆进行低速牵引，轨道车辆运行姿态控制包括解编互锁控制、解编后整备状态进入、手持控制器激活和手持控制器控车等几个部分。

控制系统包括新增的手持控制器、连挂监视电路、手持控制器激活电路和手持控制器与tcms接口电路，以及增加接口单元后的牵引安全回路、紧急制动回路和紧急断电回路。其中，手持控制器通过外接插头和车上插座建立与上述电路的连接。

基于所述的控制系统，通过操作手持控制器上的按钮，一方面可将牵引、制动和紧急停车的指令发给tcms，由tcms进行解编后车辆运行姿态的控制；另一方面，将解编后半列车辆的牵引安全回路、紧急制动回路和紧急断电回路重新建立，从而实现上述回路在解编后仍能够按预期进行动作控制，以保证在紧急状态下快速切除牵引、施加紧急制动、紧急打开主断路器和降弓等硬件控制指令的正确、及时施加。

如图2所示，所述的手持控制器内部电路包括紧急停止按钮提供与轨道车辆紧急制动回路接口、紧急断电回路接口和tcms的接口，制动缓解按钮提供与轨道车辆牵引安全回路接口和tcms的接口，牵引施加按钮提供与轨道车辆tcms的接口。

手持控制器可设置在车内或外接于车下，其通过电缆、插头与车上手持控制器的插座连接，以便接入相应的电路。图中，电路1为接入紧急制动回路的电路，电路2为发给tcms紧急停止信号的电路，电路3为接入紧急断电回路的电路，电路4为接入牵引安全回路的电路，电路5为发给tcms制动缓解信号的电路，电路6为发给tcms牵引施加信号的电路。tcms根据这些信号在手持控制器激活时对解编后的半组轨道车辆的运行姿态进行控制。

如图3所示，连挂监视电路包括连挂监视继电器，该电路增加在8车和9车车内，连挂监视电路的输出结果用以使能手持控制器并构建解编前、后的牵引安全回路和紧急制动回路，电路输出结果同时传输至tcms。

当8车、9车解编时，连挂监视继电器失电，连挂监视继电器触点动作以用于使能手持控制器激活指令，保证仅在8车和9车正确解编后可激活手持控制器；同时8车和9车解编时，构建牵引安全回路的通断控制联锁(如图5所示)、构建紧急制动回路的通断控制联锁(如图6所示)；同时通知tcms关于8车、9车的连挂具体状态，以允许手持控制器控车。

如图4所示，8车和9车车内手持控制器激活电路包括手持控制器激活按钮和与之连接的手持控制器激活继电器。同时，手持控制器激活继电器与8、9车连挂监视继电器连接。在8车和9车同时满足解编和手持控制器激活条件下，手持控制器发出的牵引施加、制动缓解、紧急停止指令才能有效。

所述的手持控制器激活电路，按下激活按钮，如果8车、9车已解编，则手持控制器激活继电器得电，手持控制器激活继电器触点动作，使能手持制动缓解指令，构建半组轨道车辆的牵引安全回路的通断控制联锁(如图5所示)、以及构建半组轨道车辆的紧急制动回路的通断控制联锁(如图6所示)；同时，通知tcms手持控制器的激活状态，以通知tcms启动手持控制器控车功能，可允许低速控车。

如图5所示，改进后的8车和9车车内牵引安全回路用于在解编后可正常工作。

具体地，在牵引安全回路中，当8车、9车未解编时新增电路部分(图中灰色区域)不起作用，牵引安全回路为整车环路；当8车、9车解编后，半组轨道车辆的牵引安全回路通过解编继电器建立以激活手持控制器，手持控制器制动缓解按钮参与牵引安全回路控制。当参与牵引安全的条件(如车门关闭、停放制动缓解、无atp紧急制动指令等)同时满足时，按下手持控制器的制动缓解按钮，允许变流器进行牵引输出。

图中所示的牵引安全回路，引入8、9车连挂监视继电器触点、手持控制器激活继电器触点、手持控制器制动缓解触点和110v电源。回路供电联锁方面，在8车、9车未解编时，由于连挂监视继电器得电，牵引安全回路电源仍由两端司机室实现供电联锁；在8车、9车解编后，连挂监视继电器失电，司机室激活时牵引安全回路可由8(9)车牵引安全回路新增电路中的110v供电，手持控制器激活时牵引安全回路可由司机室车供电，实现半组轨道车辆的司机室和手持控制器的供电联锁。在安全回路控制方面，当8车、9车解编时，由于现有牵引安全回路包含的条件中，车门关闭和停放制动缓解均以动力单元组为独立整体进行监控的，所以8、9车解编后不影响动力单元组的车门关闭回路和制动停放回路完整性，同时atp无紧急制动的指令在司机室激活时仍可使能牵引安全回路；通过将手持控制器制动缓解触点引入牵引安全回路，在8、9车解编和司机室未激活时，按下激活手持控制器按钮和手持控制器的制动缓解按钮触点电路，如果满足牵引安全环路中包含车门关闭、停放制动缓解，也就是说所有牵引安全使能继电器均得电，半组轨道车辆具备通过tcms控制牵引的前提。

如图6所示，改进后的8车和9车车内紧急制动回路用于在解编后可正常工作。

具体地，紧急制动回路，8车、9车未解编时，新增电路部分(图中灰色区域)不起作用，紧急制动回路为整车环路；8车、9车解编后，半组轨道车辆的紧急制动回路通过解编继电器建立，激活手持控制器，手持控制器的紧急制动按钮参与紧急制动回路控制。当任何激活轨道车辆紧急制动的条件(如司控器、急停按钮、dsd、atp紧急制动、tcms死机、手持控制器紧急制动按钮按下等)满足时，对半组轨道车辆施加紧急制动。

图中所示的紧急制动回路，引入8车、9车连挂监视继电器触点、手持控制器激活继电器触点、tcms死机继电器触点、手持控制器紧急停止触点和110v电源。在回路供电联锁方面，当8车、9车未解编时，由于连挂监视继电器得电，紧急制动回路电源仍由两端司机室实现供电联锁；在8车、9车解编后，连挂监视继电器失电，司机室激活时紧急制动回路可由8(9)车紧急制动回路新增电路中的110v供电，手持控制器激活时紧急制动回路可由司机室车供电，实现半组轨道车辆的司机室和移动控制器的供电联锁。在安全回路控制方面，当8车、9车解编时，原紧急制动回路的控制条件(包括司控器、司机室急停按钮、dsd、atp紧急制动等)仍可在司机室激活时触发紧急制动；通过将紧急停止按钮触点电路和tcms死机故障电路引入紧急制动回路，在8车、9车解编和司机室未激活时按下手持手持控制器激活按钮，可保证在tcms正常和无手持控制器触发紧急制动需求时，所有车的紧急制动电磁阀得电，紧急制动缓解，半组轨道车辆具备牵引行车的前提。当需要施加紧急制动时，可通过tcms控制或按下手持控制器的紧急停止按钮使紧急制动回路断电，半组轨道车辆通过硬线施加紧急制动。

如图7所示，改进后的8车和9车车内紧急断电回路用于在解编后对半组轨道车辆进行断电控制。

具体地，变压器和变流器引起的触发紧急断主断的指令是以动力单元组为独立环路，仅控制本动力单元组的主断打开即可起到保护作用。同时，由于紧急断电线是一条贯通全列的控制线，此线如果无110v电，则会触发紧急降弓和断主断。现有技术的紧急停止线是由司机室急停按钮组成，无论8车、9车是否解编，紧急断电线都可以对急停按钮所在编组的受电弓车起到降弓断主断的作用。本申请将手持控制器的紧急停止按钮直接加到紧急断电线上，按下手持控制器紧急停止按钮不仅会触发半组轨道车辆的紧急制动，还可触发紧急断电操作。

图中所示的紧急断电回路，增加用于手持控制器控车功能的紧急停止触点。在按下手持控制器的紧急停止接钮后，将使紧急断电线降至0v，紧急断电继电器和紧急降弓继电器失电，主断路器立即打开，同时受电弓降弓立即降下。

如图8所示，激活后tcms对手持控制器进行监控与处理回路，在手持控制器与tcms之间增加控制接口以调整tcms相应的控制逻辑，如低速牵引。

图中的tcms接口电路，除8车、9车的连挂状态和手持控制器激活状态送给tcms外，手持控制器的紧急停止、制动缓解、牵引施加电路的状态信号均发送给tcms。在手持控制器激活后，tcms对手持控制器相关按钮进行监控，根据收到手持控制器的制动缓解、牵引运行和紧急停止的信号执行相应的车辆控制功能。

基于上述轨道车辆手持式控制系统，本申请同时提出如下控制方法：

通过操控手持控制器将牵引、制动缓解和紧急停车的指令发送给tcms；已解编半组轨道车辆的牵引安全回路、紧急制动回路和紧急断电回路重新建立，由tcms进行车辆运行姿态的控制。包括解编后在紧急状态下快速切除牵引、施加紧急制动、紧急打开主断路器和降弓等硬线控制。

具体地，将8车、9车进行解编，激活半组车的司机室使其升弓上电，失活端部司机室，此时半列车辆将维持升弓上电的状态；

连接手持控制器至车上手持控制器连接器接口，按下车上手持控制器激活电路中的激活按钮，此时手持控制器处于激活状态；

通过操作手持控制器实现半列车辆的走行。包括按下手持控制器制动缓解按钮，再按下牵引施加按钮即可使半组车以低速行驶，如行驶过程中遇紧急情况需紧急停车，则按下紧急停止按钮，车组即刻施加紧急制动并打开主断路器、降下受电弓。

进一步地，上述控制方法包括以下实施步骤：

轨道车辆8车、9车之间增加解编状态使能手持控制器指令的相关电路，当8车、9车处于解编状态时，手持控制器才能有效激活；

当8车、9车解编后，通过司机室既有功能激活轨道车辆，升起受电弓、闭合主断路器，使半组轨道车辆进入具备移车的状态；

在8车、9车设置手持控制器激活按钮，当8车、9车连接手持控制器、通过激活手持控制器按钮，使tcms进入手持控制器控车模式；

手持控制器设置制动缓解按钮，在操作该按钮后半组轨道车辆的牵引安全回路正常建立、以及将制动缓解指令发给tcms并通过tcms控制缓解轨道车辆的制动力；

手持控制器设置牵引施加按钮，将牵引指令发给tcms，通过tcms实现轨道车辆的低速、恒速运行控制；

手持控制器设置紧急停止按钮，与轨道车辆紧急断电回路连接以通过硬线回路控制主断路器闭合和受电弓紧急降弓、以及与轨道车辆紧急制动回路连接以通过硬线回路对轨道车辆施加紧急制动实现安全制动；同时，将紧急停止的指令发给tcms，从tcms控制角度实现轨道车辆紧急停车；

由手持控制器进行车辆控制操作时，轨道车辆的低速运行姿态控制由tcms实现。

如上所述，结合附图和描述给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明的结构的方案内容，均仍属于本发明技术方案的权利范围。