用于至少一辆轨道车辆的制动系统和轨道信号架构的制作方法

1.本发明通常属于轨道交通的管理、控制和保护系统以及相关的车载信号、ertms/etcs(欧洲轨道交通管理系统/欧洲列车控制系统)领域；特别是，本发明涉及用于至少一辆轨道车辆的制动系统和轨道信号架构。


背景技术：

2.轨道车辆在其运行期间的性能与轨道车辆所行驶的轨道基础设施和所述轨道车辆的性能有关。
3.轨道车辆和轨道基础设施通过信号系统连接，信号系统允许对轨道车辆进行控制和管理，确保安全运行。
4.如今，有许多类型的轨道车辆具有不同的特征，信号系统也是如此。
5.大多数新的轨道运输车辆被称为伽马列车，并具有固定的组成、规定的轨道车辆数量、以及一套已知的制动装置。
6.信号系统是轨道车辆和轨道基础设施之间的桥梁，并且是两者的一部分。
7.已知的信号系统通常包括至少一个轨道旁信号系统ts，和至少一个车载信号系统ob。
8.车载信号系统ob包括在轨道车辆内。车载信号系统ob与至少一辆轨道车辆的主干进行通信，接收和发送信息至各个轨道车辆子系统，并同时与轨道旁信号系统ts进行通信。
9.轨道旁信号系统ts包括在轨道基础设施内，并与基础设施网络和车载信号系统ob进行通信。
10.至少一辆轨道车辆的速度和至少一辆轨道车辆在制动时行驶的距离之间的关系称为制动曲线。
11.目前和过去的信号系统主要是基于固定块的概念，其中用于确定制动曲线的参数是基于至少一辆轨道车辆或列车的构造过程中所确定的预定义参数。
12.所述轨道旁信号系统ts和车载信号系统ob布置为用于确定所述制动曲线。根据该制动曲线，它们可以确定所述轨道车辆的停车距离。
13.如上所述，该制动曲线是为每个轨道车辆确定的为预定参数的函数，该预定参数的值是在制造轨道车辆时预定义的。
14.至于在不利的环境条件下，在附着力系数低的情况下，通常会使用修正因子。在铁路行业，该修正因子通常被称为k
wet
。
15.在现有技术中，所述修正因子k
wet
被赋予一个预定值，以确保即使在不利的环境条件下，所确定的停车距离也足以确保安全性得到保证。因此，该修正因子k
wet
的值通常是考虑到存在附着力系数低的情况而定义的。
16.如上所述，信号系统主要是基于固定块的概念，其中用于确定制动曲线的参数是基于至少一辆轨道车辆或列车的构造过程中所确定的预定义参数。因此，该修正因子k
wet
的值也只在至少一辆轨道车辆或列车的构造过程中定义。
17.因此，在轨道车辆的正常运行条件下，即使轨道车辆未处于有利的环境条件下，由至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob确定的制动曲线也将是非真实的削弱的制动曲线，这将解释上述所谓的不利的环境条件的存在，实际上这些不利环境条件并不存在。
18.因此，轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob将为所述轨道车辆分配比该轨道车辆在更有利的环境条件下实际可以达到的更大的停车距离。
19.另一方面，关于在轨道车辆层面存在至少一个故障的情况，除了修正因子k
wet
之外，为了通过至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob确定制动曲线，还可以使用其他的预定参数，该预定参数的值在制造轨道车辆时再次预定义。
20.在这种情况下，通过至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob确定的制动曲线将是其他的削弱的制动曲线，该制动曲线也将考虑到可能存在所述至少一个故障。
21.因此，即使轨道车辆没有故障，通过至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob确定的制动曲线将是考虑到了假设故障存在的非真实的削弱的制动曲线。
22.在这种情况下，轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob将因此给所述轨道车辆分配比该轨道车辆在没有故障或在有利的环境条件下实际可以达到的更大的停车距离。
23.图1在上部示出了通过轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob根据所述预定参数确定的停车距离d1，在下部示出了轨道车辆rv在没有故障时的实际停车距离d2。
24.对削弱的制动曲线的确定和随后的对所述轨道车辆的较长停车距离的分配，导致对例如轨道线上的交通的不利处理。实际上，轨道车辆之间的行驶距离将大于必要的距离。
25.下面将提供一个可能的制动曲线计算的示例。例如，制动曲线的计算在etcs规范(ertms/etcs，子集026-3，子集026-7)中进行了描述。
26.制动曲线通常由车载信号系统ob进行的制动计算产生，在附着力系数低的情况下，制动曲线的计算部分基于所述修正因子k
wet
，该修正因子通常取决于速度k
wet
(v)和所述车辆。
27.例如，可能影响制动曲线计算的参数的一些示例如下：
[0028]-安全减速，与安全有关：a_safe(v，d)：取决于速度和距离，取决于轨道车辆；
[0029]-紧急制动的安全减速：a_brake_safe(v，d)：取决于速度和距离，取决于车辆；
[0030]-紧急制动减速：a_brake_emergency(v，d)：取决于速度和距离，取决于车辆；
[0031]-置信水平的系数：m_nvebcl：当地值，取决于轨道线路；
[0032]-车辆的制动性能：k
dry
(v，m_nvebcl)：取决于速度和置信水平，取决于车辆；
[0033]-可用的车轮/轨道附着力的权重因子：m_nvavadh：当地值，取决于轨道线路；
[0034]-附着力因子：m_adhesion：轨道上的系数，取决于轨道；
[0035]-轨道的条件类型：m_trackcond：可能会禁用某些类型的制动器，取决于轨道；
[0036]-特殊制动器(ep、mtb、涡流、ed)：用于影响制动的建立和减速时间，取决于轨道车辆；
[0037]-附着力降低条件下的最大减速(mu《0.06)：a_maxredadh：根据制动器和特殊制动器的位置，当地值。
[0038]
在现有技术中，紧急制动减速以及影响整体制动距离计算和轨道车辆整体性能的系数k
dry
和k
wet
是在调试过程中测量的，或者是使用蒙特卡罗模拟进行离线计算的。
[0039]
可使用的公式是：
[0040][0041]
安全减速a
safe
是基于紧急制动的安全减速a
brakesafe
和具有正常附着力条件的位置的梯度减速a
gradient
。
[0042][0043]
安全减速a
safe
是基于紧急制动的安全减速a
brakesafe
与附着力降低条件下的最大减速a
maxredadh
之间的最小值以及具有附着力降低条件的位置的梯度减速a
gradient
。
[0044][0045]abrakesafe
是轨道车辆根据速度和距离能够实现的减速，该方程式示出了它取决于作为速度和距离的函数的a
brake emergency
，这些值取决于制动过程中可能使用的特殊类型的制动器。
[0046]
可能使用的特殊类型的制动装置显然由该特殊制动装置的存在与否决定，但也由m
trackcond
的值决定。实际上，这个变量代表了某些特殊类型的制动装置对轨道的一部分的抑制。
[0047]
该方程式也取决于k
dry
作为速度和置信水平的函数。置信水平是k
dry
系数可靠性的目标，它用于说明设备的故障率和围绕预期值的分布。
[0048]
该方程式也取决于k
wet
作为速度的函数。k
wet
系数是基于符合en15595的现场测试，在测试期间，评估wsp(“车轮打滑保护”)系统的性能并检测制动距离的延长。之后，将制动距离的范围转换为k
wet
系数。
[0049]
该方程式也取决于m
nvavadh
，该值用于允许操作者对k
wet
系数进行调制。
[0050]
上面的公式只是计算总制动距离的各种可能公式的示例。
[0051]
以下是一些示范性案例：
[0052]
案例1：
[0053]
以下数据提供了不同变量的使用及其影响的示例(基于实际的现场数据)：
[0054]mnvavadh
＝0|在上述公式(3)中充分考虑了k
wet
；
[0055]kwet
＝0.7|根据en15595确定k
wet
；
[0056]madhesion
＝1|轨道是不光滑的；
[0057]kdry
＝0.8|根据ebcl水平计算k
dry
，考虑1个故障；
[0058]amaxredadh
＝0.5|由于轨道是不光滑的，所以在这种情况下并不相关；
[0059]
在如上所述的变量设置下，由于故障是通过计算额定工作条件下的k
dry
来考虑的，所以系统在第一个故障时是有弹性的。这种考虑也降低了在实际的额定条件下(无故障)可实现的性能。
[0060]
在如上所述的变量设置下，从第二个故障开始，系统应以较慢的速度运行，从而影响运行服务。
[0061]
在如上的变量设置下，在正常的干燥行驶条件下，制动距离总是考虑基于en15595中定义的低附着力条件下的制动距离的削减。
[0062]
案例2：
[0063]
现在考虑第二个数据集：
[0064]mnvavadh
＝0|在上述公式(3)中充分考虑了k
wet
；
[0065]kwet
＝0.7|根据en15595确定k
wet
；
[0066]madhesion
＝0|轨道是光滑的；
[0067]kdry
＝0.8|根据ebcl水平计算k
dry
，考虑1个故障；
[0068]amaxredadh
＝0.3|由于轨道是光滑的，所以在这种情况下相关；
[0069]
在如上所述的变量设置下，轨道是光滑的且安全紧急制动减速和a
maxredadh
之间的最小值用于确定安全减速。
[0070]
考虑到a_maxredadh是最小值，不再使用k
dry
和k
wet
，且使用的减速既不取决于实际的附着力也不取决于设备故障。


技术实现要素：

[0071]
本发明的一个目的是提供一种解决方案，用于根据至少一辆轨道车辆行驶的线路的实际附着力条件，将车辆在制动期间可实现的实际性能实时通知轨道旁信号系统ts和/或车载信号系统ob。
[0072]
通过这种方式，轨道旁信号系统ts和/或车载信号系统ob将能够通过接收到的有关附着力条件的信息来确定轨道车辆可实现的性能，并根据轨道车辆的实际工作条件调整制动曲线的计算，从而调整制动距离。
[0073]
例如，在干燥条件下，轨道旁信号系统ts和/或车载信号系统ob将能够确定真正的制动距离，该制动距离将允许比现有技术更短的制动距离，以使得车辆可以更紧密地行驶，从而增加整个线路的容量。
[0074]
相反地，在低附着力条件下，轨道旁信号系统ts和/或车载信号系统ob将导致比前一种情况更大的制动距离，以确保安全停车距离。在这种情况下，可以通过在计算制动曲线时考虑实际附着力条件和要应用的相对的修正因子k
wet
来确定制动距离。
[0075]
新的信号系统面向可移动块和自动列车运行(ato)。
[0076]
可移动块允许根据车辆的特征和其他轨道车辆的实际存在来调整车辆的运动。这种类型的信号系统可以考虑到每个车辆的特征。
[0077]
根据本发明的一个方面，上述及其他目的和优点是通过具有权利要求1中定义的特征的用于至少一辆轨道车辆的制动系统以及通过具有权利要求14中定义的特征的轨道信号架构来实现的。本发明的优选实施例在从属权利要求中定义，其内容应被理解为本说明书的组成部分。
附图说明
[0078]
现在将描述根据本发明的至少一辆轨道车辆的制动系统和轨道信号架构的一些优选实施例的功能和结构特征。请参考所附的附图，其中：
[0079]-图1通过举例示出了两种可能的制动曲线；
[0080]-图2示出了本发明的实施例；
[0081]-图2b示出了使用附着力信息的示例的框图；
[0082]-图3示出了三种可能的使用配置；
[0083]-图4示出了关于影响轨道车辆制动的因素的信息以分布式方式传输的实施例；以及
[0084]-图5示出了关于影响轨道车辆制动的因素的信息集中传输的实施例。
具体实施方式
[0085]
在详细描述本发明的多个实施例之前，应该澄清的是，本发明在应用上并不限于以下描述中呈现的或附图中示出的部件的结构细节和配置。本发明可以采用其他实施例，并且可以以不同的方式在实践中实施或构造。还应理解的是，这些措辞和术语具有描述性目的，并且不应解释为具有限制性。使用“包括”和“包含”及其变体应理解为包括下面列出的元素和它们的等价物，以及附加的元素和它们的等价物。
[0086]
在下文中，描述了根据本发明的至少一辆轨道车辆的制动系统的第一实施例。
[0087]
在该第一实施例中，制动系统布置为向至少一个轨道旁信号系统ts，或向至少一个车载信号系统ob，或同时向至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob提供关于影响轨道车辆制动的各个因素的信息。这种关于影响轨道车辆制动的各个因素的信息包括关于修正因子k
wet
的信息，该修正因子k
wet
应用于至少一辆轨道车辆在低附着力条件下的额定减速的预定义值。
[0088]
这种关于影响轨道车辆制动的各因素的信息是由制动系统实时确定的。特别地，这种关于影响轨道车辆制动的因素的信息不是静态的，也不是在轨道车辆构造过程中定义的默认值。
[0089]
例如，制动系统可以根据例如与所述轨道车辆的车轴相关的附着力值实时地确定修正因子k
wet
，该修正因子k
wet
应用于至少一辆轨道车辆在低附着力条件下预定义的额定减速值。例如，可以是同一制动系统通过测量一根车轴的附着力值或通过从与所述制动系统相关的特殊系统/手段/装置(例如，“车轮打滑保护”系统，wsp)读取或接收一根车轴的附着力值来确定修正因子k
wet
。
[0090]
在第二实施例中，制动系统100再次布置为向至少一个轨道旁信号系统ts，或向至少一个车载信号系统ob，或同时向至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob提供关于影响轨道车辆制动的各个因素的信息。
[0091]
与前面的实施例相反，在该第二实施例中，关于影响轨道车辆制动的各个因素的信息包括关于轨道车辆的至少一个车轮w和轨道r的可用附着力的信息。
[0092]
关于影响轨道车辆制动的各个因素的信息再次由制动系统实时地确定。
[0093]
在该实施例中，至少一个轨道旁信号系统ts布置为根据收到的所述关于轨道车辆的至少一个车轮w和轨道r的可用附着力的信息确定修正因子k
wet
，该修正因子k
wet
应用于至少一辆轨道车辆在低附着力条件下的额定减速的预定义值。附加地或可替代地，至少一个车载信号系统ob布置为根据收到的所述关于轨道车辆的至少一个车轮w和轨道r的可用附着力的信息确定修正因子k
wet
，该修正因子k
wet
应用于至少一辆轨道车辆在低附着力条件下预定义的额定减速值。
[0094]
优选地，例如在图2中可以观察到，至少一辆轨道车辆的制动系统可以包括至少一个制动装置102。
[0095]
优选地，对于前面描述的任何一个实施例，关于影响轨道车辆制动的各个因素的信息可以进一步包括以下的至少一个：
[0096]-关于由制动系统100确定的车轮和轨道之间的最佳滑动点的信息；
[0097]-关于至少一辆轨道车辆的速度的信息；
[0098]-关于由制动系统(100)根据至少一辆轨道车辆的当前速度确定的制动距离的信息；
[0099]-关于所述至少一个制动装置102的可用性的信息；
[0100]-关于轨道车辆的减速的信息；
[0101]-关于由至少一个制动装置施加的制动力水平的信息。
[0102]
术语“提供”给至少一个轨道旁信号系统ts，或给至少一个车载信号系统ob，或同时给至少一个轨道旁信号系统ts，在本发明中，既指直接提供，也指通过对一个或多个中间装置元件/组件或系统的中间提供所获得的间接提供，例如，中间列车控制和管理系统，tcms(“列车控制和管理系统”)，tcms接收来自制动系统的信息并将其传送到至少一个轨道旁信号系统ts或至少一个车载信号系统ob，或同时传送到至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob。
[0103]
影响轨道车辆制动的因素可以理解为轨道车辆内部的所有方面或可能影响轨道车辆的制动动作的轨道车辆外部的环境方面。
[0104]
关于轨道车辆的至少一个车轮和轨道的可用附着力的信息可以理解为指示轨道车辆的至少一个车轮和轨道的当前可用附着力的信息，例如根据已知算法实时检测或确定。
[0105]
由制动系统确定的有关车轮和轨道之间的最佳滑动点的信息可以理解为指示车轮和轨道之间的最佳滑动点的信息，例如根据已知算法实时检测或确定。现代的车轮打滑保护系统(wsps)使用车轴滑动点来改善低附着力条件下的制动性能。该滑动点可以通过多种方式来确定，其中许多方式需要通过试验和错误来确定最佳滑动点。与已有的最佳滑动点相比，这产生了制动力的损失。由于最佳滑动点可能会影响车辆的整体减速/制动距离，因此最佳滑动点对制动系统来说是有价值的信息。
[0106]
利用类似于对附着力信息所描述的原理，最佳滑动点可以在相关的制动装置和相关的信号装置之间共享，之后再送回至随后的轨道车辆或列车。
[0107]
关于修正因子k
wet
的信息，该修正因子k
wet
应用于至少一辆轨道车辆在低附着力条件下的额定减速的预定义值，可以理解为在低附着力系数情况下指示修正因子值的信息。
[0108]
有关轨道车辆速度的信息可以理解为指示实时检测或确定的当前轨道车辆速度的信息。
[0109]
关于由制动系统根据车辆的当前速度确定的制动距离的信息可以理解为指示由制动系统根据任何已知算法确定的制动距离的信息。
[0110]
关于所述至少一个制动装置的当前可用性的信息可以理解为，例如，关于某个制动装置例如因故障而是否可用的信息。
[0111]
有关轨道车辆的当前减速的信息可以理解为指示轨道车辆的实时减速的信息。
[0112]
有关当前制动力水平的信息可以理解为指示当前由制动装置施加的制动水平的信息。例如，该信息是相对于最大可能的制动水平而言的应用百分比。该信息也可以出于监测目的被发送。
[0113]
该信息可用于根据实际传递的力而不是预期传递的力来调整制动距离的计算，这将使制动距离的计算更加准确。
[0114]
优选地，至少一个制动装置是电动气动或电动或机电类型。
[0115]
下面是使用附着力信息的示例。在这种情况下，认为至少一个制动装置可以测量车轮和轨道之间存在的附着力。en15595中描述了一种测量附着力的常用方法，之后，测量的附着力值可以由制动系统来传送。从图2b中可以看出，制动距离的计算使用附着力值μ
min
作为输入以确定制动距离，该附着力值μ
min
基于测量附着力μ
measured
和轨道附着力μ
track
之间的最小值min(μ
measured
，μ
track
)。
[0116]vaxle1，2，
…n是用于确定测量附着力μ
measured
的各车轴的速度。
[0117]
轨道旁信号系统ts将轨道附着力值μ
track
传送给经过的轨道车辆。
[0118]
当第一辆轨道车辆制动时，测量附着力μ
measured
被传送到车载信号系统ob。在每个制动序列结束时(制动结束或轨道车辆速度等于0，v
rv
＝0)，车载信号系统的测量附着力μ
obmeasured
被传送到轨道旁信号系统ts，轨道旁信号系统ts存储收到的轨道信息μ
obmeasured
。随后的轨道车辆的车载信号系统ob可以接收基于所述μ
obmeasured
更新的μtrack轨道附着力值μ
track
。
[0119]
μ
track
是至少在最后3个存储的附着力值上测得的平均附着力average(μ，μ
n-1
，μ
n-2
)。
[0120]
μ
min
或μ
measured
可以通过调制在etcs中使用的因子例如k
wet
，确定因低附着力而延长制动距离的影响，而用于制动距离的计算。
[0121]
在这种情况下，，以k
wet
作为代表可用附着力的系数。
[0122]
这将允许基于实际测量的附着力值对制动曲线进行调制，并由于这样定义的系数将因轨道清洁效应而估计出比实际车辆性能更长的制动距离，从而采用保守的方法。
[0123]
这种方法允许连续地更新轨道附着力数据，并允许基于要使用的轨道附着力的实际状态来计算制动距离，如上述的第二实施例。另一种替代方法是传输k
wet
系数，而不是如上述的第一实施例测量附着力。
[0124]
下面是有关制动装置的可用性的信息的示例。
[0125]
目前，轨道车辆供应商计算每件制动设备的故障率，即每种类型的制动装置和参与启动、传递和应用紧急制动的其他元件。
[0126]
在目前的etcs制动距离计算中，考虑到制动装置可能的不可用性和其力的概率分布，使用置信水平变量来确定紧急制动减速的有效性。通常地，离线蒙特卡罗法用于不同装置的故障。
[0127]
不利地是，这种方法是静态的，不考虑实际故障，但考虑了更广泛的故障概率。
[0128]
由于本发明，给定适当的信息，信号可以实时包括车辆上所有制动装置的可用性。利用这些信息，就可以准确地计算出可以到达的制动距离。
[0129]
例如，轨道车辆只有电动气动制动器ep，没有其他部件参与紧急制动的启动、传播
或应用。例如，考虑到额定地使用10个装置，每个装置相当于整个制动力的10％，单个ep制动装置的故障率为每小时5
×
10-6
。
[0130]
示例1：
[0131]
车辆正在运行，没有ep装置故障。ep制动器的概率分布等于一狄拉克。车辆将以相当于ebcl级别5的至少1
×
10-5
的确定性达到100％的减速。换句话说，车辆将以低于ep装置1次故障的故障率的确定性达到减速。车辆将以高于ebcl级别9的至少1
×
10-10
的确定性达到90％的减速。换句话说，车辆将以低于ep装置2次故障的故障率的确定性达到减速。然而，由于确定性高于1个ep装置的故障率，我们认为1个ep装置会出现故障。
[0132]
示例2：
[0133]
车辆正在运行，有1个ep装置故障，这已经通知到车载信号，意味着因1个ep装置故障减速为额定减速的90％。车辆将以相当于ebcl级别5的至少为1
×
10-5
的确定性达到90％的减速。车辆将以低于ep装置1个故障的故障率的确定性实现降级减速。由于1个ep单元已经发生故障，它达到降级减速而不是额定减速。车辆将以高于ebcl级别9的至少为1
×
10-10
的确定性达到80％的减速。相对于ep装置2个故障的故障而言，车辆将以较小的确定性达到减速。
[0134]
下面的步骤示出了如何基于所需的ebcl和基于所考虑的装置的故障率来计算减速。
[0135][0136]
这个示例是针对只使用ep电动气动制动器的车辆提供的。如果它们都有助于减速，同样的概念可以应用于有多种类型的制动装置的车辆。上述内容可以类似地应用于特殊的制动装置。
[0137]
在另一方面，关于是车辆的当前减速和速度，这些可以由制动装置向相关的信号装置ts、ob提供。之后可以对众多的测量结果进行分析，并提供更准确的轨道车辆速度和减速。
[0138]
一般地，车载信号系统ob基于有限数量的速度传感器计算参考速度，速度传感器通常在1到2个之间。
[0139]
电动气动ep、电动ed、机电em制动装置通常包括车轮打滑保护(wsp)功能，它基于定义为车轮和车辆之间纵向速度差的滑动来调整施加在车轮上的力。为了调整力，嵌入车轮打滑保护(wsp)功能的装置测量车轮的速度，并根据处理过的算法估计车辆速度。
[0140]
在本地，每个装置根据四个不同车轮的速度来估计至少一辆轨道车辆的速度，也可以使用加速度计或全球定位系统(gps)以至少达到en15595要求的精度来计算轨道车辆的速度。
[0141]
基于考虑的车轮数量和符合en标准，制动装置对车辆速度的估计将优于车载信号系统ob对车辆速度的计算。
[0142]
此外，可以集中计算不同单元的速度，以更准确地估计对至少一辆轨道车辆的速度。
[0143]
在另一方面，显而易见地，制动系统100也可以控制多个制动装置102，多个制动装置102与例如车轴的各个车轮或各个车轴相连接。
[0144]
优选地，制动系统还可以包括至少一个特殊制动装置(“特殊制动器”)。在这种情况下，关于影响轨道车辆的制动的因素的信息可以进一步包括：
[0145]-关于所述至少一个特殊制动装置的当前可用性的信息；
[0146]-关于由至少一个特殊制动装置施加的制动力的当前水平的信息。
[0147]
关于所述至少一个特殊制动装置的当前可用性的信息可以理解为，例如，指示某个特殊制动装置例如由于故障而是否可用的信息。
[0148]
关于由至少一个特殊制动装置施加的制动力的当前水平的信息可以理解为，例如，指示由特殊制动装置施加的制动的当前水平的信息。例如，该信息是相对于最大可能的制动水平而言的应用百分比，该信息也可以出于监测目的发送。
[0149]
优选地，至少一个特殊制动装置可以是至少一个磁轨制动器mtb、和/或沙箱和/或涡流式制动器。
[0150]
例如，沙箱属于特殊制动器的范畴；尽管它具有不直接促进车辆减速的特性，但它增强了其他制动装置产生的力，因而对轨道车辆的制动产生影响。
[0151]
沙箱效率信息也可以出于监测目的发送。
[0152]
如图3中可见，在轨道信号架构的第一种配置中，制动系统可以直接向至少一个轨道旁信号系统ts提供所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个。
[0153]
在轨道信号架构的第二种配置中，制动系统可以向至少一个车载信号系统ob提供所述关于影响轨道车辆的制动的因素的信息中的至少一个。在这种情况下，所述至少一个车载信号系统ob可以布置为将所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息转发给至少一个轨道旁信号系统ts。
[0154]
在轨道信号架构的第三种配置中，制动系统可以布置为通过将所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息也发送到所述至少一辆轨道车辆的至少一辆列车的控制和管理系统tcms来提供关于所述影响轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个。在这种情况下，所述至少一个车载信号系统ob和/或所述至少一个轨道旁信号系统ts可以各自布置为从所述列车控制和管理系统tcms接收所述关于影响轨道车辆的制动的因素的信息。
[0155]
在另一个实施例中，当制动系统布置为向至少一个轨道旁信号系统ts提供所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个时，制动系统可以布置为将所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个也传送到至少一个远程服务器。在这种情况下，轨道旁信号系统ts可以布置为从所述至少一个远程服务器接收所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息。
[0156]
如图4中可见，所述至少一个制动装置可布置为直接向所述至少一个车载信号系统ob和/或所述至少一个轨道旁信号系统ts或再次向所述至少一个列车控制和管理系统tcms提供所述有关影响轨道车辆制动的因素的信息。当存在时，所述至少一个特殊制动装置104也可以布置为向所述至少一个车载信号系统ob和/或所述至少一个轨道旁信号系统ts提供所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息。
[0157]
也就是说，该信息是由一个或多个制动装置或一个或多个特殊制动装置以分布式方式提供的。
[0158]
如图5中所见，在另一个实施例中，制动系统可以包括至少一个制动控制单元106，例如被分配来控制一个或多个制动装置和/或一个或多个特殊制动装置。在这种情况下，制动控制单元可以布置为从制动装置集中收集所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息，以提供给所述至少一个车载信号系统ob，和/或所述至少一个轨道旁信号系统ts，或所述至少一个列车控制和管理系统tcms。当存在特殊制动装置时，制动控制单元可以布置为还从特殊制动装置中集中收集所述有关影响轨道车辆制动的因素的信息，以提供给所述至少一个车载信号系统ob和/或所述至少一个轨道旁信号系统ts。
[0159]
对于某些类型的架构，例如上述的集中式架构，可以通过主要制动装置进行制动距离计算。
[0160]
实际上，对制动距离作出准确估计所需的实时数据对该单元来说是可用的。
[0161]
优选地，所述制动控制单元可以处理所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个。
[0162]
该控制单元可以是安全完整性等级(sil)≥2的解决方案，例如，根据2020年8月27日生效的最新法规。
[0163]
优选地，制动系统通过至少一个有线通信装置或一个无线通信装置向至少一个轨道旁信号系统ts，或向至少一个车载信号系统ob，或同时向至少一个轨道旁信号系统ts和至少一个车载信号系统ob提供所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息。例如，该通信装置可以是数字接口(digital i/o)、以太网(ethernet)、多功能车辆总线(mvb)、控制器域网(can)、全球间谍网络(echelon)、蓝牙(bluetooth)、无线网络通信技术(wifi)、全球移动通信系统(gsm)。
[0164]
本发明进一步涉及一种轨道信号架构，包括：
[0165]-根据上述任意一个实施例的制动系统；
[0166]-至少一个轨道旁信号系统ts，或至少一个车载信号系统ob，或至少一个轨道旁信号系统ts和一个车载信号系统ob。
[0167]
在所述轨道信号管理架构中，当所述制动系统向车载信号系统ob提供所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息时，车载信号系统ob可以布置为根据所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息确定轨道车辆的制动曲线。
[0168]
此外，当所述制动系统向车载信号系统ob提供所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息，并且所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息包括关于所述至少一个制动装置的可用性的信息时，车载信号系统ob可以布置为基于所述关于所述至少一个制动装置的可用性的信息来确定轨道车辆可实现的减速。
[0169]
最后，当存在特殊制动装置时，当所述制动系统向车载信号系统ob提供所述关于
影响轨道车辆制动的因素的信息，并且所述关于影响轨道车辆制动的因素的信息包括关于所述至少一个特殊制动装置的可用性的信息时，车载信号系统ob可以布置为基于所述关于所述至少一个特殊制动装置的可用性的信息来确定轨道车辆可实现的减速。
[0170]
在本说明中针对至少一辆轨道车辆所解释的内容可以类似地应用于由多辆轨道车辆组成的列车的情况。
[0171]
因此，所取得的优势是提出了一种解决方案，使轨道旁信号系统ts和车载信号系统能够根据其周围附着力条件的固有实时参数来确定轨道车辆的制动曲线和轨道车辆的停车距离。已经描述了根据本发明的具有信号架构的制动系统的各方面和实施例。可以理解的是，每个实施例可以与任何其他实施例相结合。此外，本发明不限于所描述的实施方案，而是可以在所附权利要求书定义的范围内进行变化。

技术特征：
1.一种用于至少一辆轨道车辆(rv)的制动系统(100)，其中所述制动系统(100)布置为向至少一个轨道旁信号系统(ts)，或向至少一个车载信号系统(ob)，或同时向至少一个轨道旁信号系统(ts)和至少一个车载信号系统(ob)提供关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息；其中，所述关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息包括：-关于修正因子k
wet
的信息，该修正因子k
wet
应用于所述至少一辆轨道车辆在低附着力条件下预定义的额定减速值；其中，所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息由所述制动系统实时确定。2.一种用于至少一辆轨道车辆(rv)的制动系统(100)，其中所述制动系统(100)布置为向至少一个轨道旁信号系统(ts)，或向至少一个车载信号系统(ob)，或同时向至少一个轨道旁信号系统(ts)和至少一个车载信号系统(ob)提供关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息；其中，所述关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息包括：-关于所述轨道车辆的至少一个车轮(w)和轨道(r)的可用附着力的信息；其中，所述关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息由所述制动系统实时确定；其中，所述至少一个轨道旁信号系统(ts)布置为根据收到的所述关于所述轨道车辆的至少一个车轮(w)和轨道(r)的可用附着力的信息确定修正因子k
wet
，该修正因子k
wet
应用于所述至少一辆轨道车辆在低附着力条件下预定义的额定减速值，和/或，所述至少一个车载信号系统(ob)布置为根据收到的所述关于轨道车辆的至少一个车轮(w)和轨道(r)的可用附着力的信息确定修正因子k
wet
，该修正因子k
wet
应用于所述至少一辆轨道车辆在低附着力条件下预定义的额定减速值。3.根据权利要求1或2所述的制动系统，其中，所述制动系统包括至少一个制动装置(102)。4.根据上述任一项权利要求所述的制动系统，其中，所述关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息包括以下中至少一个：-关于由所述制动系统(100)确定的车轮和轨道之间的最佳滑动点的信息；-关于所述至少一辆轨道车辆的速度的信息；-关于由所述制动系统(100)根据所述至少一辆轨道车辆的当前速度确定的制动距离的信息；-关于所述至少一个制动装置(102)的可用性的信息；-关于所述轨道车辆的减速的信息；-关于由所述至少一个制动装置施加的制动力水平的信息。5.根据权利要求3或4所述的制动系统，其中，所述至少一个制动装置为电动气动类型或电动类型或机电类型。6.根据上述任一项权利要求所述的制动系统，还包括至少一个特殊制动装置(104)；其中，由所述制动系统实时确定的所述关于影响所述轨道车辆制动的因素信息，还包括：-关于所述至少一个特殊制动装置(104)的可用性的信息；-关于由所述至少一个特殊制动装置(104)施加的制动力水平的信息。
7.根据权利要求6所述的制动系统，其中，所述至少一个特殊制动装置包括以下装置中的至少一个：-磁轨制动器mtb；-沙箱；-涡流式制动器。8.根据权利要求3至7中任一项所述的制动系统，其中，所述至少一个制动装置布置为向所述至少一个车载信号系统(ob)和/或所述至少一个轨道旁信号系统(ts)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息。9.根据权利要求6至8中任一项所述的制动系统，其中，所述至少一个特殊制动装置布置为向所述至少一个车载信号系统(ob)和/或所述至少一个轨道旁信号系统(ts)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息。10.根据权利要求3至9中任一项所述的制动系统，包括至少一个制动控制单元；所述制动控制单元布置为以集中的方式从所述制动装置收集所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息，以提供给所述至少一个车载信号系统(ob)和/或所述至少一个轨道旁信号系统(ts)。11.根据权利要求10所述的制动系统，当从属于权利要求6时，其中所述制动控制单元布置为以集中的方式从所述特殊制动装置收集所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息，以提供给所述至少一个车载信号系统(ob)和/或所述至少一个轨道旁信号系统(ts)。12.根据权利要求10或11所述的制动系统，其中，所述制动控制单元布置为处理所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个。13.根据上述任一项权利要求所述的制动系统，其中，所述制动系统通过至少一个硬连线通信装置或无线通信装置向所述至少一个轨道旁信号系统(ts)，或向所述至少一个车载信号系统(ob)，或同时向所述至少一个轨道旁信号系统(ts)和至少一个车载信号系统(ob)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息。14.一种轨道信号架构，包括：-根据上述任一项权利要求所述的制动系统；-至少一个轨道旁信号系统(ts)，或至少一个车载信号系统(ob)，或至少一个轨道旁信号系统(ts)和一个车载信号系统(ob)。15.根据权利要求14所述的轨道信号架构，其中：-当所述制动系统布置为向所述车载信号系统(ob)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息时，所述车载信号系统(ob)布置为根据所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息确定所述轨道车辆的制动曲线。16.根据权利要求14或15所述的轨道信号架构，其中：-当所述制动系统布置为向所述车载信号系统(ob)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息，并且所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息包括关于所述至少一个制动装置的可用性的信息时，所述车载信号系统(ob)布置为根据所述关于所述至少一个制动装置的可用性的信息来确定所述轨道车辆可达到的减速。17.根据权利要求14至16中任一项所述的轨道信号架构，其中，-当所述系统是根据权利要求6至13中的任一项构成的；以及
‑
当所述制动系统布置为向所述车载信号系统(ob)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息，并且所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息包括关于所述至少一个特殊制动装置的可用性的信息时，所述车载信号系统(ob)布置为根据所述关于所述至少一个特殊制动装置的可用性的信息来确定所述轨道车辆可达到的减速。18.根据权利要求14至17中任一项所述的轨道信号架构，其中，当所述制动系统布置为向所述至少一个车载信号系统(ob)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个时，所述至少一个车载信号系统(ob)布置为将所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息转发给所述至少一个轨道旁信号系统(ts)。19.根据权利要求14至18中任一项所述的轨道信号架构，其中，所述制动系统布置为通过将所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息发送到所述至少一辆轨道车辆的至少一个列车控制和管理系统(tcms)，来提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个；并且其中所述至少一个车载信号系统(ob)和/或所述至少一个轨道旁信号系统(ts)布置为从所述列车控制和管理系统(tcms)接收所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息。20.根据权利要求14至19中任一项所述的轨道信号架构，其中，当所述制动系统布置为向所述至少一个轨道旁信号系统(ts)提供所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个时，所述制动系统布置为将所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息中的至少一个传输至至少一个远程服务器，以及所述轨道旁信号系统(ts)布置为从所述至少一个远程服务器接收所述关于影响所述轨道车辆制动的因素的信息。

技术总结
描述了一种用于至少一辆轨道车辆(RV)的制动系统100，布置为向至少一个轨道旁信号系统(TS)，或向至少一个车载信号系统(OB)，或同时向至少一个轨道旁信号系统(TS)和至少一个车载信号系统(OB)提供关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息，关于影响所述轨道车辆制动的各个因素的信息包括关于修正因子k


技术研发人员：L
受保护的技术使用者：法伊韦利传送器意大利有限公司
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2023/3/28