列车动力控制方法、装置、系统及控制器与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车动力控制方法、装置、系统及控制器。


背景技术：

2.相关技术中，列车的动力控制，通常是由司机在司控台面板或司机显示屏上对列车牵引动力进行调节，或者，统计不同线路不同时间段的客流量并对电机动力进行有规律的调节。
3.这些方式下，不具有适用性，且人工操作出错率较高，当客流量出现异常变化时无法及时对调节参数及时修正，列车动力控制效果不佳，影响列车的能耗。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明在于提出一种列车动力控制方法、装置、系统及控制器，能够实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
6.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的列车动力控制方法，包括：获取整车载荷；根据所述整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量；根据所述第一数量结合所述第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
7.在本发明的一个实施例中，所述根据所述第一数量结合所述第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，包括：
8.若所述第二数量大于或者等于所述第一数量，控制所述第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作；
9.若所述第二数量小于所述第一数量，控制全部可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
10.在本发明的一个实施例中，所述控制所述第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作前，还包括：
11.若所述第二数量大于或者等于所述第一数量，获取各所述可激活的牵引控制单元对应的累计运行时长；
12.根据所述累计运行时长，从所述第二数量的可激活的牵引控制单元内确定所述第一数量的可激活的牵引控制单元。
13.在本发明的一个实施例中，所述根据所述累计运行时长，从所述第二数量的可激活的牵引控制单元内确定所述第一数量的可激活的牵引控制单元，包括：
14.从所述第二数量的可激活的牵引控制单元内，选取所述累计运行时长较短的所述第一数量的可激活的牵引控制单元。
15.在本发明的一个实施例中，所述确定可激活的牵引控制单元的第二数量后，还包括：
16.确定列车的牵引控制单元的总数量；
17.若所述第二数量小于所述总数量，根据不可被激活的牵引控制单元的第三数量确定故障级别；
18.根据所述故障级别辅助对所述列车进行维修。
19.在本发明的一个实施例中，所述控制所述第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作后，还包括：
20.确定已激活的牵引控制单元的第四数量，所述已激活的牵引控制单元对应的电机已投入动力工作；
21.若所述第四数量与所述第一数量不相同，进行告警提示。
22.在本发明的一个实施例中，所述获取整车载荷前，还包括：
23.统计得到列车的各牵引控制单元对应的累计运行时长；
24.根据所述累计运行时长，对全部的牵引控制单元进行排序，排序的结果包括：各牵引控制单元的标识，以及与所述标识对应的累计运行时长。
25.在本发明的一个实施例中，所述确定列车的牵引控制单元的总数量后，还包括：
26.若所述第二数量小于所述总数量，根据不可被激活的牵引控制单元的目标标识，调整所述排序的结果内所述目标标识对应累计运行时长的排序位置。
27.本发明第一方面实施例提出的列车动力控制方法，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
28.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的列车动力控制装置，包括：获取模块，用于获取整车载荷；第一确定模块，用于根据所述整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量；控制模块，用于根据所述第一数量结合所述第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
29.在本发明的一个实施例中，所述控制模块，包括：
30.控制子模块，用于在所述第二数量大于或者等于所述第一数量时，控制所述第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，在所述第二数量小于所述第一数量时，控制全部可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
31.在本发明的一个实施例中，所述控制模块，还包括：
32.获取子模块，用于在所述第二数量大于或者等于所述第一数量，获取各所述可激活的牵引控制单元对应的累计运行时长；
33.第一确定子模块，用于根据所述累计运行时长，从所述第二数量的可激活的牵引控制单元内确定所述第一数量的可激活的牵引控制单元。
34.在本发明的一个实施例中，所述第一确定子模块，具体用于：
35.从所述第二数量的可激活的牵引控制单元内，选取所述累计运行时长较短的所述第一数量的可激活的牵引控制单元。
36.在本发明的一个实施例中，所述装置还包括：
37.第二确定模块，用于确定列车的牵引控制单元的总数量，在所述第二数量小于所述总数量时，根据不可被激活的牵引控制单元的第三数量确定故障级别；
38.维修模块，用于根据所述故障级别辅助对所述列车进行维修。
39.在本发明的一个实施例中，所述控制模块，还包括：
40.第二确定子模块，用于确定已激活的牵引控制单元的第四数量，所述已激活的牵引控制单元对应的电机已投入动力工作；
41.告警子模块，用于在所述第四数量与所述第一数量不相同时，进行告警提示。
42.在本发明的一个实施例中，所述装置还包括：
43.统计排序模块，用于统计得到列车的各牵引控制单元对应的累计运行时长，并根据所述累计运行时长，对全部的牵引控制单元进行排序，排序的结果包括：各牵引控制单元的标识，以及与所述标识对应的累计运行时长。
44.在本发明的一个实施例中，所述装置还包括：
45.调整模块，用于在所述第二数量小于所述总数量时，根据不可被激活的牵引控制单元的目标标识，调整所述排序的结果内所述目标标识对应累计运行时长的排序位置。
46.本发明第二方面实施例提出的列车动力控制装置，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
47.为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的列车动力控制系统，包括：本发明第二方面实施例提出的列车动力控制装置。
48.本发明第三方面实施例提出的列车动力控制系统，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
49.为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的控制器，包括：本发明第二方面实施例提出的列车动力控制装置。
50.本发明第四方面实施例提出的控制器，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
51.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
52.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
53.图1是本发明一实施例提出的列车动力控制方法的流程示意图；
54.图2是本发明另一实施例提出的列车动力控制方法的流程示意图；
55.图3是本发明另一实施例提出的列车动力控制方法的流程示意图；
56.图4为本发明另一实施例的列车动力控制方法的流程示意图；
57.图5为本发明另一实施例的列车动力控制方法的流程示意图；
58.图6是本发明一实施例提出的列车动力控制装置的结构示意图；
59.图7是本发明另一实施例提出的列车动力控制装置的结构示意图；
60.图8是本发明一实施例提出的列车动力控制系统的结构示意图；
61.图9是本发明一实施例提出的控制器的结构示意图。
具体实施方式
62.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
63.图1是本发明一实施例提出的列车动力控制方法的流程示意图。
64.本实施例以该列车动力控制方法被配置为列车动力控制装置中来举例说明。
65.本实施例中列车动力控制方法可以被配置在列车动力控制装置中，列车动力控制装置可以设置在服务器中，或者也可以设置在控制设备中，本发明实施例对此不作限制。
66.本实施例以列车动力控制方法被配置在控制器中为例，该控制器可以为车载控制器，或者也可以为设置在列车控制中心的控制器，对此不作限制。
67.本发明实施例的执行主体可以例如为列车的中央控制器center control unit，以下简称ccu)，对此不作限制。
68.本发明实施例的列车动力控制方法可同时适用于列车的人工驾驶模式和无人驾驶模式。
69.参见图1，该方法包括：
70.s101：获取整车载荷。
71.其中，整车载荷能够用于描述列车当前所承载的外部和内部的作用力，可以理解的是，不同的乘客数量或者运输不同的物体或者处于不同的运行外部环境(例如天气环境，轨道区间等)均会影响到列车的整车载荷。
72.本发明实施例中可以获取列车的整车载荷，从而根据列车的整车载荷辅助进行相应的列车动力控制。
73.上述在获取整车载荷时，可以是由列车的中央控制器实时地获取整车载荷，或者也可以是在设定的时间点获取整车载荷，若由列车的中央控制器实时地获取整车载荷，可以实现列车运行全程的动力控制，提升列车动力控制的全面性，保障列车动力控制的时效，而若在设定的时间点获取整车载荷，该设定的时间点可以是预先估计得到的可能对列车动力产生影响的时间点(例如，乘客上下车的时间点，或者装载货物的时间点等)，由此在实现
自适应地调整列车的牵引动力的同时，降低中央控制器的运算资源消耗。
74.作为一种示例，当接收信号系统或ccu计算的列车速度，当采集到门关好回路有效时，获取整车载荷。
75.作为另一个示例，可以采用下述步骤获取整车载荷：
76.列车在转向架周围布置有4个载荷传感器，载荷传感器的模拟信号通过硬线连接至列车控制和管理系统(train control and management system，tcms)，载荷传感根据载荷值不一致，输出的电压模拟信号则不一致，其换算关系为：
[0077][0078]
其中，g为重力加速度，一般取9.8m/s2；g
i
为第i节车厢载荷值，单位为t；u
ij
是采集到的单个压力传感器的电压值，列车具有4个单车厢，单位为v，其下标表示为第i车厢的第j个传感器；i为列车车厢号，其取值范围为1至列车编组数n，j为车厢内压力传感器编号，其取值为1-4。
[0079]
整车载荷可通过所有单车厢的载荷值求和后获得，其计算公式为：
[0080][0081]
其中，n为列车编组数，g为整车载荷，其单位为t。
[0082]
四编组列车整车载荷为各个列车的载荷的加和值，参见下述公式：
[0083][0084]
当然，也可以采用其它任意可能的方法获取整车载荷，对此不作限制。
[0085]
s102：根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量。
[0086]
其中，根据整车载荷确定的需要激活的牵引控制单元的数量，可以被称为第一数量，可激活的牵引控制单元的数量，可以被称为第二数量。
[0087]
上述在根据整车载荷确定的需要激活的牵引控制单元的第一数量，可以结合预配置的关系表(该关系表可以根据实验所获得，该关系表可以用于描述整车载荷与需要激活的牵引控制单元的数量之间的对应关系)，确定需要投入列车动力工作的电机数量，即需要激活的牵引控制单元的数量s。
[0088]
上述在确定可激活的牵引控制单元的第二数量时，可以是由动力车厢所有牵引控制单元牵引控制单元(traction control unit，tcu)通过控制器局域网络(controller area network，can)向ccu反馈“tcu ok状态”，若“tcu ok状态”为是时，说明该tcu无软硬件故障，tcu可投入使用，仅当tcu反馈“tcu ok”时，该tcu被纳入分配的数列中，后续由ccu根据列车所有tcu反馈的“tcu ok状态”，汇总整车tcu无软硬故障、可被纳入分配数列的个数，确定可激活的牵引控制单元的第二数量m。
[0089]
s103：根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
[0090]
上述在根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的
牵引控制单元的第二数量后，可以根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，或者控制全部可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，对此不作限制。
[0091]
另外一些实施例中，也可以根据第一数量结合第二数量比对的情况，或者是根据第一数量结合第二数量分别与一个设定阈值的比对情况，确定控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，还是控制全部可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，对此不作限制。
[0092]
本实施例中，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
[0093]
图2是本发明另一实施例提出的列车动力控制方法的流程示意图。
[0094]
参见图2，该方法包括：
[0095]
s201：获取整车载荷。
[0096]
s202：根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量。
[0097]
其中，根据整车载荷确定的需要激活的牵引控制单元的数量，可以被称为第一数量，可激活的牵引控制单元的数量，可以被称为第二数量。
[0098]
上述在根据整车载荷确定的需要激活的牵引控制单元的第一数量，可以结合预配置的关系表(该关系表可以根据实验所获得，该关系表可以用于描述整车载荷与需要激活的牵引控制单元的数量之间的对应关系)，确定需要投入列车动力工作的电机数量，即需要激活的牵引控制单元的数量s。
[0099]
上述在确定可激活的牵引控制单元的第二数量时，可以是由动力车厢所有牵引控制单元tcu通过控制器局域网络(controller area network，can)向ccu反馈“tcu ok状态”，若“tcu ok状态”为是时，说明该tcu无软硬件故障，tcu可投入使用，仅当tcu反馈“tcu ok”时，该tcu被纳入分配的数列中，后续由ccu根据列车所有tcu反馈的“tcu ok状态”，汇总整车tcu无软硬故障、可被纳入分配数列的个数，确定可激活的牵引控制单元的第二数量m。
[0100]
一些实施例中，确定可激活的牵引控制单元的第二数量后，还确定列车的牵引控制单元的总数量；若第二数量小于总数量，根据不可被激活的牵引控制单元的第三数量确定故障级别；根据故障级别辅助对列车进行维修，从而实现及时地监控出存在故障的牵引控制单元，以及时地对列车的故障进行维修处理，保障列车的安全运行，提升列车牵引控制单元的使用寿命。
[0101]
假设列车总tcu个数为t，可得整车坏损tcu个数为(t-m)，此时ccu可以根据tcu故障个数，判定故障级别，控制列车降速运营或下线维修。
[0102]
也即是说，可激活的牵引控制单元的第二数量m可能小于或者等于列车总tcu个数为t，当可激活的牵引控制单元的第二数量m小于列车总tcu个数为t，表明其中的(t-m)个tcu是不可被激活的，此时，可以根据不可被激活的牵引控制单元的第三数量(t-m)确定故障级别；根据故障级别辅助对列车进行维修。
[0103]
当不可被激活的牵引控制单元的第三数量(t-m)越大，可以确定故障级别越高，当不可被激活的牵引控制单元的第三数量(t-m)越小，可以确定故障级别越低，从而根据相应的故障级别控制列车降速运营或下线维修。
[0104]
s203：若第二数量大于或者等于第一数量，获取各可激活的牵引控制单元对应的累计运行时长。
[0105]
s204：根据累计运行时长，从第二数量的可激活的牵引控制单元内确定第一数量的可激活的牵引控制单元。
[0106]
s205：控制第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
[0107]
通过在第二数量大于或者等于第一数量，获取各可激活的牵引控制单元对应的累计运行时长，根据累计运行时长，从第二数量的可激活的牵引控制单元内确定第一数量的可激活的牵引控制单元，以及控制第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，使得所有的tcu不需在运营时间内始终保持运行状态，增加产品可维修性时间。
[0108]
若可激活的牵引控制单元的第二数量m大于需要激活的牵引控制单元的数量s，ccu在可激活的m个tcu中选取运行时长最短的s个tcu，ccu将运行时长最短的s个tcu的牵引使能置为有效，其它(m-s)个tcu的牵引使能被ccu置为无效，tcu被关闭，不为车辆提供牵引动力。
[0109]
需要说明的是，当tcu的牵引使能置为有效时，表示tcu对应的电机投入动力工作，而当tcu的牵引使能被ccu置为无效时，表明tcu对应的电机未投入动力工作。
[0110]
通过从第二数量的可激活的牵引控制单元内，选取累计运行时长较短的第一数量的可激活的牵引控制单元，不仅能保障节省列车运行成本，还能通过不断只开启运行时长最短的tcu，最终保障所有tcu的运行时长都比较平均，避免出现单个tcu的运行故障时间过短，而需要经常维修的情况，可保证常年运营后各动力车厢tcu可维修性时间分布均匀。
[0111]
s206：确定已激活的牵引控制单元的第四数量，已激活的牵引控制单元对应的电机已投入动力工作。
[0112]
其中，在控制第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作后，还对实际已激活的牵引控制单元进行监控，确定已激活的牵引控制单元的数量并作为第四数量。
[0113]
s207：若第四数量与第一数量不相同，进行告警提示。
[0114]
若已激活的牵引控制单元的第四数量与需要激活的牵引控制单元的第一数量不相同，则表面在激活的过程中可能存在某些原因而导致激活失败，此时可以进行告警提示，实现及时地发现激活过程中产生故障事件。
[0115]
s208：若第二数量小于第一数量，控制全部可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
[0116]
作为一个更具体的示例，当采集到门关好回路有效时，锁定整车载荷，ccu根据列车锁定的载荷数据，确定需要投入工作的电机数量，即需激活tcu个数s，动力车厢所有tcu通过can网络向ccu反馈“tcu_ok状态”，若“tcu_ok状态”为是时，说明该tcu无软硬件故障，tcu可投入使用，仅当tcu反馈“tcu_ok”时，该tcu被纳入分配的数列中；ccu根据列车所有tcu反馈的“tcu_ok状态”，汇总整车tcu无软硬故障、可被纳入分配数列的个数，确定tcu可激活个数m；若tcu可激活个数m小于tcu需激活个数s，由列车总tcu个数t，可得整车坏损tcu
个数为(t-m)，此时ccu向所有可激活的tcu发送牵引使能有效指令，所有无故障的tcu牵引使能均投入使用。
[0117]
作为另一个更具体的示例，ccu可以根据tcu故障个数，判定故障级别，控制列车降速运营或下线维修；若tcu可激活个数m大于tcu需激活个数s，ccu在可激活的m个tcu中选取运行时长最短的s个tcu，ccu将其牵引使能置为有效，其余(m-s)个tcu的牵引使能则被ccu置为无效，tcu被关闭，不为列车提供牵引动力；动力车厢所有tcu通过can网络向ccu反馈“tc_ok状态”，若“tc_ok状态”为是时，说明该tcu的牵引为激活状态，牵引动力可用；ccu根据列车所有tcu反馈的“tc_ok状态”，汇总整车tcu牵引动力可用的个数，确定tcu已激活个数n；ccu判断已激活个数n是否与动力分配前需激活tcu个数s相同，若不相同，ccu发出报警提示。
[0118]
本实施例中，实现及时地监控出存在故障的牵引控制单元，以及时地对列车的故障进行维修处理，保障列车的安全运行，提升列车牵引控制单元的使用寿命。使得所有的tcu不需在运营时间内始终保持运行状态，增加产品可维修性时间。不仅能保障节省列车运行成本，还能通过不断开启运行时长最短的tcu，最终保障所有tcu的运行时长都比较平均，避免出现单个tcu的运行故障时间过短，而需要经常维修的情况，可保证常年运营后各tcu可维修性时间分布均匀，还能够及时地识别出激活过程中产生故障事件。本发明实施例从整车控制的角度入手，综合列车的所有牵引控制单元，进行智能调节分配，从而有效地减少能量消耗。
[0119]
图3是本发明另一实施例提出的列车动力控制方法的流程示意图。
[0120]
参见图3，获取整车载荷前，该方法包括：
[0121]
s301：统计得到列车的各牵引控制单元对应的累计运行时长。
[0122]
s302：根据累计运行时长，对全部的牵引控制单元进行排序，排序的结果包括：各牵引控制单元的标识，以及与标识对应的累计运行时长。
[0123]
由此，上述在从第二数量的可激活的牵引控制单元内，选取累计运行时长较短的第一数量的可激活的牵引控制单元，可以具体是结合排序的结果进行确定的，当从排序的结果确定累计运行时长较短的第一数量的可激活的牵引控制单元时，可以获取累计运行时长较短的第一数量的可激活的牵引控制单元的标识，从而ccu可以基于该标识发送相应的使能指令，以控制标识对应的牵引控制单元的电机投入动力工作。
[0124]
上述在第二数量小于总数量，还可以根据不可被激活的牵引控制单元的目标标识，调整排序的结果内目标标识对应累计运行时长的排序位置，从而使得排序的结果更为精准，使得排序的结果的参考价值更高。
[0125]
作为一个更具体的示例，通过冒泡法对tcu累计运行时长排序的方法，由此将累计运行时长较长的电机关闭，将累计运行时长短的电机开启，从而实现牵引力分配的方法，具体包括：电机转速大于0且tcu反馈“tcu_ok”状态为是，则对tcu累计运行时长进行累加；将整车所有电机1-t进行编号，不同编号的电机对应有不同的累计运行时长；冒泡法对所有tcu的累计运行时长进行排序，顺序由小到大；排序完成后，对应的电机编号也随累计运行时长完成排序；若冒泡法排序完后的tcu中有反馈“tcu_ok”状态为否，即该电机故障，不具备牵引动力能力的，采用循环移位法，将其累计运行时长与对应的电机编号排序数列的末尾；若tcu可激活个数m大于tcu需激活个数s，调取数列3前s个tcu，将其牵引使能置为是，后
t-s个tcu的牵引使能置为否；若tcu可激活个数m小于tcu需激活个数s，直接将数列前m个tcu的牵引使能置为是，后t-m个tcu的牵引使能置为否。
[0126]
本实施例中，通过统计得到列车的各牵引控制单元对应的累计运行时长，根据累计运行时长，对全部的牵引控制单元进行排序，排序的结果包括：各牵引控制单元的标识，以及与标识对应的累计运行时长，由此辅助快速地选取累计运行时长较短的可激活的牵引控制单元，提升列车动力控制的时效性，提升列车动力控制效果。
[0127]
作为另外一个示例，图4为本发明另一实施例的列车动力控制方法的流程示意图，具体包括：当列车车门关好时，ccu锁定整车载荷，并由载荷与动力分布曲线得到达到最小动力所需要的最少tcu个数，由此确定需激活tcu个数s；ccu通过can网络采集整车所有tcu发送“tcu ok状态”信息，汇总得到无故障tcu的个数，由此确定可激活tcu个数m；若m>s，ccu根据排序后的各tcu运行时长，向需激活的m个tcu中运行时间最短的s个tcu发送牵引使能有效，向剩余t-s个tcu发送牵引使能无效；若m>s，ccu根据排序后的各tcu运行时长，向可激活的m个tcu发送牵引使能有效，向剩余t-m个tcu发送牵引使能无效；同时ccu根据tcu故障数t-m确定列车限速策略保证牵引动力满足需求；列车启动后，ccu完成分配后，ccu回采tcu反馈的“tc ok状态”，统计整车处于牵引动力输出的tcu个数，确定已激活tcu个数n。ccu判断n是否与需激活tcu个数m相等，若相等，则结束处理，若不相等，则向发出报警；ccu向tcu发送牵引使能信号决定了动力车厢单元的tcu是否需要输出牵引动力，为了保证各个tcu在相同运营时间内的运行时间可以均匀分布。
[0128]
作为另外一个示例，图5为本发明另一实施例的列车动力控制方法的流程示意图，具体包括：
[0129]
当ccu采集到tcu反馈有电机转速且“tcu ok状态”为是时，对tcu运行时间进行累加统计，并寄存于ccu的数据记录模块；将各tcu的电机1-电机t依次排序组成数列x[t]，对应电机的运行时长也可组成数列y[t]。
[0130]
采用冒泡法对数列y[t]的数值大小进行比较；从1至t，依次比较当前数值与下一数值的大小，即比较y[n]与y[n 1]大小，其中n∈[1,t]。
[0131]
若y[n]>y[n 1]，则将y[n]的数值(电机运行时长)与y[n 1]的数值对调，同时数列x[t]中所对应的x[n]的数值(电机编号)也应与x[n 1]的数值对调；若y[n]≤y[n 1]，则保持电机编号与运行时长数列的位置不变。
[0132]
t次循环后，可得到tcu各电机运行时长由小到大的排序数列y’[t]和与运行时长相对应的电机编号的排序数列x’[t]。
[0133]
考虑到若tcu有故障情况下，该tcu电机运行时长不应计入智能动力调节范围内，因此还可以采用循环移位法，对其运行时长进行移位剔除。从1至t，依次比较当前数值所对应tcu的有无故障，即反馈“tcu ok状态”是否为“是”。若为“是”，则将y[n]的数值(电机运行时长)与y[n 1]的数值对调，同时数列x[t]中所对应的x[n]的数值(电机编号)也应与x[n 1]的数值对调，其中n∈[1,t]。
[0134]
若为“否”，则保持电机编号与运行时长数列的位置不变。t次循环后，可得到将tcu有故障的电机的运行时间排到末尾后进行运行时间由小到大排列的数列y”[t]，同时可得到与运行时长相对应的电机编号的排序数列x”[t]。
[0135]
若可激活tcu个数m>需激活tcu个数s，则ccu向数列x”[t]的前s个项所对应的电机
编号发送牵引使能有效，向数列x”[t]的剩余后t-s个项所对应的电机编号发送牵引使能无效。
[0136]
若可激活tcu个数≤m需激活tcu个数s，则ccu向数列x”[t]的前m个项所对应的电机编号发送牵引使能有效，向数列x”[t]的后t-m个项所对应的电机编号发送牵引使能无效；整车各tcu收到ccu发送的牵引使能信号后，进行对应的动力开闭。直到列车到站后，车门打开，乘客完成上下车后，列车重新启动，则进行下一次智能动力调节。
[0137]
图6是本发明一实施例提出的列车动力控制装置的结构示意图。
[0138]
参见图6，该装置600包括：
[0139]
获取模块601，用于获取整车载荷；
[0140]
第一确定模块602，用于根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量；
[0141]
控制模块603，用于根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
[0142]
可选地，一些实施例中，参见图7，控制模块603，包括：
[0143]
控制子模块6031，用于在第二数量大于或者等于第一数量时，控制第一数量的可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，在第二数量小于第一数量时，控制全部可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作。
[0144]
可选地，一些实施例中，参见图7，控制模块603，还包括：
[0145]
获取子模块6032，用于在第二数量大于或者等于第一数量，获取各可激活的牵引控制单元对应的累计运行时长；
[0146]
第一确定子模块6033，用于根据累计运行时长，从第二数量的可激活的牵引控制单元内确定第一数量的可激活的牵引控制单元。
[0147]
可选地，一些实施例中，参见图7，第一确定子模块6033，具体用于：
[0148]
从第二数量的可激活的牵引控制单元内，选取累计运行时长较短的第一数量的可激活的牵引控制单元。
[0149]
可选地，一些实施例中，参见图7，装置600还包括：
[0150]
第二确定模块604，用于确定列车的牵引控制单元的总数量，在第二数量小于总数量时，根据不可被激活的牵引控制单元的第三数量确定故障级别；
[0151]
维修模块605，用于根据故障级别辅助对列车进行维修。
[0152]
可选地，一些实施例中，参见图7，控制模块603，还包括：
[0153]
第二确定子模块6034，用于确定已激活的牵引控制单元的第四数量，已激活的牵引控制单元对应的电机已投入动力工作；
[0154]
告警子模块6035，用于在第四数量与第一数量不相同时，进行告警提示。
[0155]
可选地，一些实施例中，参见图7，装置600还包括：
[0156]
统计排序模块606，用于统计得到列车的各牵引控制单元对应的累计运行时长，并根据累计运行时长，对全部的牵引控制单元进行排序，排序的结果包括：各牵引控制单元的标识，以及与标识对应的累计运行时长。
[0157]
可选地，一些实施例中，参见图7，装置600还包括：
[0158]
调整模块607，用于在第二数量小于总数量时，根据不可被激活的牵引控制单元的
目标标识，调整排序的结果内目标标识对应累计运行时长的排序位置。
[0159]
需要说明的是，对前述图1-图5实施例中对列车动力控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的列车动力控制装置600，其实现原理类似，此处不再赘述。
[0160]
本实施例中，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
[0161]
图8是本发明一实施例提出的列车动力控制系统的结构示意图。
[0162]
参见图8，该系统800包括：
[0163]
上述实施例中的列车动力控制装置600。
[0164]
需要说明的是，对前述图1-图5实施例中对列车动力控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的列车动力控制系统800，其实现原理类似，此处不再赘述。
[0165]
本实施例中，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
[0166]
图9是本发明一实施例提出的控制器的结构示意图。
[0167]
参见图8，该控制器900包括：
[0168]
上述实施例中的列车动力控制装置600。
[0169]
需要说明的是，对前述图1-图5实施例中对列车动力控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的控制器900，其实现原理类似，此处不再赘述。
[0170]
本实施例中，通过获取整车载荷，并根据整车载荷确定需要激活的牵引控制单元的第一数量，并确定可激活的牵引控制单元的第二数量，以及根据第一数量结合第二数量，控制至少部分可激活的牵引控制单元对应的电机投入动力工作，从而实现基于不同的载荷情况自适应地调整列车的牵引动力，提升列车动力控制效果，从而有效节省列车的能量损耗。
[0171]
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0172]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0173]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下
列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0174]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0175]
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0176]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0177]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0178]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。