动车组车辆的制动方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及动车组技术领域，具体地，涉及一种动车组车辆的制动方法、装置及系统。


背景技术：

2.制动力分配是动车组制动控制的核心功能之一，具体在电子制动控制单元(ebcu)中进行计算实现，它根据组成动车组的各个车辆(包括动车和拖车)所拥有的制动力类型和能力值，面向黏着优先或磨耗优先的目标，将制动力分配至各车。现有动车组的制动力类型主要分为电制动和空气制动，电制动是一种位于动车中的再生制动，通过电机反转发电的形式使车辆减速，每辆动车的动车电制动力受该车牵引系统的具体特性影响，由牵引控制单元(tcu)进行计算，并发送至ebcu；空气制动分布于全列各车，通过制动盘与摩擦副之间的摩擦使车辆减速，其能力值取决于轮轨之间的理论黏着极限和各个车之间制动盘数量的区别。制动力分配模式根据黏着或磨耗优先目标主要分为正常子模式和比例子模式。正常子模式运用于轮轨黏着情况良好的情况，此时列车优先使用电制动，即先将动车的电制动能力充分利用，剩余不足部分再由各车的空气制动进行补充，以减少摩擦副的磨耗；比例制动是一种按照各个车车重比例施加制动力的模式，用于黏着不佳的运用工况，如雨天或雪天，避免因制动力集中于某一车而导致的制动力过大造成的车辆滑行，比例模式下，动车使用电制动可满足本车大部分工况下的制动力需求，拖车只能使用空气制动，因此拖车磨耗相比正常子模式时更大。
3.现有动车组制动力分配方法能够在各车内实现空气制动力和电制动力的调整，并可按照不同模式施加。随着现场运营需求的不断变化和未来动车组对制动力分配功能的进一步要求，目前动车组制动力分配功能仍存在着以下不足需要改进：
4.现有的制动力分配模式中，正常子模式优先利用动车的电制动，中级别制动容易出现动车制动能力几乎全部发挥，拖车仅施加少量空气制动的情况，在低黏着情况下容易造成因动/拖车制动力不平衡导致的动车滑行激活；比例子模式追求各车之间按统一比例施加，此时动车施加电制动，拖车只能施加空气制动，容易造成拖车摩擦副磨耗过大。实际运用中多出现介于正常子模式和比例子模式之前的工况，在两个模式间的切换不能满足磨耗/黏着的最优利用。


技术实现要素：

5.本发明实施例的主要目的在于提供一种动车组车辆的制动方法、装置及系统，以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供一种动车组车辆的制动方法，包括：
7.将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
8.根据来自动车组控制单元的电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自动车组控制单元的总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值；
9.根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；
10.根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值；
11.将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。
12.在其中一种实施例中，还包括：
13.根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力；
14.根据制动缸调节压力调整所述原始制动缸压力。
15.在其中一种实施例中，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力包括：
16.根据参考速度、轴速度和速度差判断是否满足速度差调节条件；
17.当满足速度差调节条件时，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。
18.在其中一种实施例中，还包括：
19.将剩余制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各车辆的剩余制动能力和滑行列车的损失制动力确定各车辆的补偿制动力；
20.根据来自动车组控制单元的补偿制动力进行动车组车辆的制动。
21.本发明实施例还提供一种动车组车辆的制动装置，包括：
22.第一发送模块，用于将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
23.电制动申请值模块，用于根据来自动车组控制单元的电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自动车组控制单元的总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值；
24.偏移比例模块，用于根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；
25.目标电制动申请值模块，用于根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值；
26.第二发送模块，用于将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。
27.在其中一种实施例中，还包括：
28.制动缸调节压力确定模块，用于根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力；
29.制动缸压力调整模块，用于根据制动缸调节压力调整所述原始制动缸压力。
30.在其中一种实施例中，制动缸调节压力确定模块包括：
31.判断单元，用于根据参考速度、轴速度和速度差判断是否满足速度差调节条件；
32.制动缸调节压力确定单元，用于当满足速度差调节条件时，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。
33.在其中一种实施例中，还包括：
34.第三发送模块，用于将剩余制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各车辆的剩余制动能力和滑行列车的损失制动力确定各车辆的补偿制动力；
35.动车组车辆的制动模块，用于根据来自动车组控制单元的补偿制动力进行动车组车辆的制动。
36.本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现所述的动车组车辆的制动方法的步骤。
37.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现所述的动车组车辆的制动方法的步骤。
38.本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的动车组车辆的制动方法的步骤。
39.本发明实施例还提供一种动车组车辆的制动系统，包括：
40.多个如上所述的动车组车辆的制动装置；
41.动车组控制单元，用于根据来自各动车组车辆的制动装置的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动力和所述动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
42.牵引控制单元，用于根据来自动车组车辆的制动装置的目标电制动申请值施加目标电制动力。
43.本发明实施例的动车组车辆的制动方法、装置及系统先根据电制动能力和来自动车组控制单元的电制动比例与总制动能力使用比例分别确定第一电制动申请值和第二电制动申请值，再根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例，最后根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值后发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
45.图1是本发明实施例中动车组车辆的制动方法的使用层级图；
46.图2是本发明实施例中动车组车辆的制动方法的使用流程图；
47.图3是本发明实施例中动车组车辆的制动方法的流程图；
48.图4是本发明实施例中调节制动缸压力的流程图；
49.图5是本发明实施例中s201的流程图；
50.图6是本发明实施例中补偿制动力的流程图；
51.图7是本发明实施例中滑行损失补偿技术的流程图；
52.图8是本发明实施例中动车组车辆的制动装置的结构框图；
53.图9为本技术实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图；
54.图10是本发明实施例中动车组车辆的制动系统的示意图。
具体实施方式
55.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
56.本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
57.图1是本发明实施例中动车组车辆的制动方法的使用层级图。图2是本发明实施例中动车组车辆的制动方法的使用流程图。如图1-图2所示，鉴于现有技术不能满足磨耗/黏着的最优利用，本发明实施例提供一种动车组车辆的制动方法，包括滑行损失补偿技术、制动模式无极切换技术和轴速差预先控制技术，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
58.如图1所示，制动模式无极切换技术和滑行损失补偿技术为列车级，需要列车级的eb cu(动车组控制单元)进行调度控制；轴速差预先控制技术为单车级，在车辆内部的eb cu进行控制实现。轴速差预先控制技术和滑行损失补偿技术间又存在递进关系，轴速差预先控制技术是在滑行发生前对本车四轴间的制动力做重新分配，当重新分配无效，列车仍发生滑行时，则需要进一步通过滑行损失补偿技术补偿单车防滑激活损失的制动力。制动模式无极切换技术为针对全列当前黏着情况的总调节，当制动模式无极切换技术使用合理时，可以减少滑行损失补偿技术和轴速差预先控制技术的使用次数。
59.如图2所示，制动模式无极切换技术位于制动力分配模式选择模块中，和现有技术相比允许车辆在正常模式和比例模式的制动力分配结果间无极调整；滑行损失补偿技术需要将损失的制动力分配至其他正常车辆中，其包含了全列级分配和单车级施加计算和施加控制，相当于图2中的最后三个步骤，但使用时不受现有流程约束。轴速差预先控制技术允许制动力在单车四轴间调节，相当于单车级的空气制动施加控制，但也不受图中流程的约束。
60.以下结合附图对本发明进行详细说明。
61.图3是本发明实施例中动车组车辆的制动方法的流程图。如图3所示，动车组车辆的制动方法包括：
62.s101：将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例。
63.s102：根据来自动车组控制单元的电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自动车组控制单元的总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值。
64.具体实施时，动车组控制单元(列车级ebcu)将全列所需制动力与来自各动车上的
ebcu的电制动能力的和进行比较，当电制动能力的和大于全列所需制动力时，根据电制动能力和各动车的动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，各动车的ebcu根据比例值和本车拥有的电制动力计算本车应施加的第一电制动申请值。当电制动能力的和小于或等于全列所需制动力时，电制动使用比例为100％，各车按照100％申请，第一电制动申请值为电制动能力。
65.动车组控制单元(列车级ebcu)根据全列所需制动力(动车组所需制动力)与来自各车辆的制动能力(包括电制动力和空气制动力)的和确定各动车的总制动能力使用比例，各动车的ebcu根据比例值和本车拥有的总制动力计算总制动申请值；当总制动申请值小于本车拥有的电制动能力时，第二电制动申请值为总制动申请值；当总制动申请值大于或等于本车拥有的电制动能力时，第二电制动申请值为本车拥有的电制动能力。
66.s103：根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例。
67.其中，偏移比例pm的取值范围为0-100％。本发明通过制动模式无极切换技术允许pm在最大值与最小值之间连续调节，通过调节电制动在动车的集中程度来平衡磨耗与黏着。
68.当轮轨黏着情况良好时，pm取最大值100％，当轮轨黏着情况变差但又能够支撑磨耗优先的运行方式，如湿度较大或冬季早晨霜雾天气时，pm为50％-70％。当轮轨状态很差，如雪天或线路有油等附着物时，pm可以为10％-40％；若轮轨状态极差，极易发生轮对滑行，或已发生大量轮对滑行，则可将pm设定为0。
69.s104：根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值。
70.具体实施时，可以通过如下公式确定目标电制动申请值：
71.ta＝t
p
+(t
n-t
p
)pm；
72.其中，ta为目标电制动申请值，t
p
为第二电制动申请值，tn为第一电制动申请值。
73.s105：将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。
74.图3所示的动车组车辆的制动方法的执行主体可以为位于各个动车上的ebcu。由图3所示的流程可知，本发明实施例的动车组车辆的制动方法先根据电制动能力和来自动车组控制单元的电制动比例与总制动能力使用比例分别确定第一电制动申请值和第二电制动申请值，再根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例，最后根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值后发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
75.当本车四轴中的某个轴出现滑行或全列车中的某些车出现滑行时，防滑控制系统将减少电制动申请值或直接降低空气制动力施加值，直至滑行恢复，此过程会导致全列制动力减少，在某些极端工况，如雪天、雨天甚至会使司机感受到无制动力，使列车制动距离增长，若司机此时追加紧急制动，还容易造成运营效率降低。
76.为解决上述技术问题，本技术通过调节制动缸压力实现轴速差的预先控制，当动车四根轴之间的黏着情况不同、出现某轴黏着变差、轴速度与参考速度间产生的速度差又未达到防滑激活的条件时，可以通过轴速差预先控制技术在四轴之间实现制动力再分配，
降低防滑激活的可能性和制动力浪费。
77.图4是本发明实施例中调节制动缸压力的流程图。如图4所示，动车组车辆的制动方法还包括：
78.s201：根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。
79.图5是本发明实施例中s201的流程图。如图5所示，s201包括：
80.s301：根据参考速度、轴速度和速度差判断是否满足速度差调节条件。
81.例如，参考速度为v
ref
，第一轴速度为v1，第二轴速度为v2，第三轴速度为v3。第四轴速度为v4，速度差为dv。以1轴为例进行说明，在不满足防滑激活条件下，当满足速度差调节条件，即存在v
ref-v1＞3(v
ref-v2)、v
ref-v1＞3(v
ref-v3)、v
ref-v1＞3(v
ref-v4)、v
ref-v2＞dv、v
ref-v3＞dv和v
ref-v4＞dv时，执行s302，轴速差预先控制技术使能，此时对四轴间的制动缸压力进行调节，实现制动力再分配。
82.s302：当满足速度差调节条件时，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。
83.例如，四轴的原制动缸压力为po，仍以1轴为例说明，调节后的四轴制动缸压力如下：
84.p
a1
＝p
o-pe85.p
a2
＝po+pe(v
ref-v2)/(3v
ref-(v2+v3+v4))
86.p
a3
＝po+pe(v
ref-v3)/(3v
ref-(v2+v3+v4))；
87.p
a4
＝po+pe(v
ref-v4)/(3v
ref-(v2+v3+v4))
88.其中，p
a1
为第一轴制动缸调节压力，p
a2
为第二轴制动缸调节压力，p
a3
为第三轴制动缸调节压力，p
a4
为第四轴制动缸调节压力，pe为根据不同车型确定的最小分辨率夹钳动作制动缸压力差值。
89.s202：根据制动缸调节压力调整原始制动缸压力。
90.图6是本发明实施例中补偿制动力的流程图。图7是本发明实施例中滑行损失补偿技术的流程图。如图6-图7所示，动车组车辆的制动方法还包括：
91.s401：将剩余制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各车辆的剩余制动能力和滑行列车的损失制动力确定各车辆的补偿制动力。
92.当全列中出现滑行的车辆数量小于等于全列车辆数量的四分之一时可以使用补偿技术，在全列部分列车因防滑激活损失电/空气制动力时，将损失的一部分分配至其他车辆。当损失制动力f1和其他未滑行车辆剩余制动能力之和fs满足2f1，，fs时，总补偿制动力fc＝f1；当2f1＞fs时，总补偿制动力fc＝fs/2。
93.通过如下公式确定各车辆的补偿制动力：
[0094][0095]
其中，fi为第i辆车辆的补偿制动力，ai为第i辆车的剩余制动能力，m为未滑行车辆的数量。
[0096]
s402：根据来自动车组控制单元的补偿制动力进行动车组车辆的制动。
[0097]
综上，本发明实施例的动车组车辆的制动方法先根据电制动能力和来自动车组控
制单元的电制动比例与总制动能力使用比例分别确定第一电制动申请值和第二电制动申请值，再根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例，最后根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值后发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
[0098]
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种动车组车辆的制动装置，由于该装置解决问题的原理与动车组车辆的制动方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0099]
图8是本发明实施例中动车组车辆的制动装置的结构框图。如图8所示，动车组车辆的制动装置包括：
[0100]
第一发送模块，用于将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
[0101]
电制动申请值模块，用于根据来自动车组控制单元的电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自动车组控制单元的总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值；
[0102]
偏移比例模块，用于根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；
[0103]
目标电制动申请值模块，用于根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值；
[0104]
第二发送模块，用于将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。
[0105]
在其中一种实施例中，还包括：
[0106]
制动缸调节压力确定模块，用于根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力；
[0107]
制动缸压力调整模块，用于根据制动缸调节压力调整所述原始制动缸压力。
[0108]
在其中一种实施例中，制动缸调节压力确定模块包括：
[0109]
判断单元，用于根据参考速度、轴速度和速度差判断是否满足速度差调节条件；
[0110]
制动缸调节压力确定单元，用于当满足速度差调节条件时，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。
[0111]
在其中一种实施例中，还包括：
[0112]
第三发送模块，用于将剩余制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各车辆的剩余制动能力和滑行列车的损失制动力确定各车辆的补偿制动力；
[0113]
动车组车辆的制动模块，用于根据来自动车组控制单元的补偿制动力进行动车组车辆的制动。
[0114]
综上，本发明实施例的动车组车辆的制动装置先根据电制动能力和来自动车组控制单元的电制动比例与总制动能力使用比例分别确定第一电制动申请值和第二电制动申请值，再根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例，最后根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值后发送至牵引控制单元以
根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
[0115]
图9为本技术实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图9所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图9是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
[0116]
一实施例中，动车组车辆的制动方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中，中央处理器9100可以被配置为进行如下控制：
[0117]
将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
[0118]
根据来自动车组控制单元的电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自动车组控制单元的总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值；
[0119]
根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；
[0120]
根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值；
[0121]
将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。
[0122]
从上述描述可知，本技术提供的动车组车辆的制动方法先根据电制动能力和来自动车组控制单元的电制动比例与总制动能力使用比例分别确定第一电制动申请值和第二电制动申请值，再根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例，最后根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值后发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
[0123]
在另一个实施方式中，动车组车辆的制动装置可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将动车组车辆的制动装置配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现动车组车辆的制动方法的功能。
[0124]
如图9所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图9中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图9中没有示出的部件，可以参考现有技术。
[0125]
如图9所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
[0126]
其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
[0127]
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为lcd显示器，但并不限于此。
[0128]
该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、sim卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为eprom等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
[0129]
存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
[0130]
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
[0131]
基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
[0132]
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的动车组车辆的制动方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的动车组车辆的制动方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
[0133]
将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
[0134]
根据来自动车组控制单元的电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自动车组控制单元的总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值；
[0135]
根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；
[0136]
根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值；
[0137]
将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。
[0138]
综上，本发明实施例的计算机可读存储介质先根据电制动能力和来自动车组控制单元的电制动比例与总制动能力使用比例分别确定第一电制动申请值和第二电制动申请值，再根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例，最后根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值后发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
[0139]
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的动车组车辆的制动方法中全部步骤的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述实施例中的动车组车辆的制动方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
[0140]
将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
[0141]
根据来自动车组控制单元的电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自动车组控制单元的总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值；
[0142]
根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；
[0143]
根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值；
[0144]
将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。
[0145]
综上，本发明实施例的计算机程序产品先根据电制动能力和来自动车组控制单元的电制动比例与总制动能力使用比例分别确定第一电制动申请值和第二电制动申请值，再根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例，最后根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值后发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动，可以实现磨耗与黏着之间的最优利用，提高动车组车辆的制动效率。
[0146]
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种动车组车辆的制动系统，由于该系统解决问题的原理与动车组车辆的制动方法相似，因此该系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0147]
图10是本发明实施例中动车组车辆的制动系统的示意图。如图10所示，动车组车辆的制动系统包括：
[0148]
多个如上所述的动车组车辆的制动装置；
[0149]
动车组控制单元，用于根据来自各动车组车辆的制动装置的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动力和所述动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；
[0150]
牵引控制单元(tcu)，用于根据来自动车组车辆的制动装置的目标电制动申请值施加目标电制动力。
[0151]
本发明实施例的动车组车辆的制动系统的具体流程如下：
[0152]
1、多个动车组车辆的制动装置将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元。
[0153]
2、动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例，返回电制动比例和总制动能力使用比例至对应的动车组车辆的制动装置。
[0154]
3、动车组车辆的制动装置根据电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值。
[0155]
4、动车组车辆的制动装置根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移
比例。
[0156]
5、动车组车辆的制动装置根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值，将目标电制动申请值发送至对应的牵引控制单元。
[0157]
6、牵引控制单元根据来自动车组车辆的制动装置的目标电制动申请值施加目标电制动力。
[0158]
7、动车组车辆的制动装置根据参考速度、轴速度和速度差判断是否满足速度差调节条件；当满足速度差调节条件时，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。
[0159]
8、动车组车辆的制动装置根据制动缸调节压力调整所述原始制动缸压力。
[0160]
9、动车组车辆的制动装置将剩余制动能力发送至动车组控制单元。
[0161]
10、动车组控制单元根据各车辆的剩余制动能力和滑行列车的损失制动力确定各车辆的补偿制动力。
[0162]
11、动车组车辆的制动装置根据来自动车组控制单元的补偿制动力进行动车组车辆的制动。
[0163]
综上所述，本发明实施例提供的动车组车辆的制动系统具有以下有益效果：
[0164]
(1)使用滑行损失补偿技术，少部分车辆因滑行激活损失制动力可以分配至其他车辆，避免司机因防滑激活后感受到制动力不足追加紧急制动造成的运营效率降低，减少了全列制动力的浪费和低黏着情况下列车的制动距离；
[0165]
(2)使用制动模式无极切换技术，当遭遇雨雪等低黏着工况时，电制动利用率根据实际情况变化，既充分利用黏着，又达到闸片磨耗的平衡；
[0166]
(3)使用轴速差预先控制技术，当某辆车四根轴中的某轴出现轴速差趋势变大而又未达到防滑激活条件时，可以预先在车内四根轴间进行制动力再分配，既降低滑行激活的可能性，减少防滑阀动作，增加使用寿命，又能够避免车辆内的制动力浪费。
[0167]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0168]
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
[0169]
虽然本技术提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
[0170]
虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为
众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
[0171]
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0172]
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
[0173]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0174]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0175]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0176]
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0177]
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
[0178]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0179]
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0180]
本说明书中的各实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0181]
本说明书中的各实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。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说明书实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0182]
以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种动车组车辆的制动方法，其特征在于，包括：将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使所述动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和所述动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；根据来自所述动车组控制单元的所述电制动比例和所述电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自所述动车组控制单元的所述总制动能力使用比例和所述电制动能力确定第二电制动申请值；根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；根据所述偏移比例、所述第一电制动申请值和所述第二电制动申请值确定目标电制动申请值；将所述目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据所述牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。2.根据权利要求1所述的动车组车辆的制动方法，其特征在于，还包括：根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力；根据制动缸调节压力调整所述原始制动缸压力。3.根据权利要求2所述的动车组车辆的制动方法，其特征在于，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力包括：根据所述参考速度、所述轴速度和速度差判断是否满足速度差调节条件；当满足所述速度差调节条件时，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。4.根据权利要求1所述的动车组车辆的制动方法，其特征在于，还包括：将剩余制动能力发送至动车组控制单元，以使所述动车组控制单元根据所述各车辆的剩余制动能力和滑行列车的损失制动力确定各车辆的补偿制动力；根据来自所述动车组控制单元的补偿制动力进行动车组车辆的制动。5.一种动车组车辆的制动装置，其特征在于，包括：第一发送模块，用于将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使所述动车组控制单元根据各动车的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；电制动申请值模块，用于根据来自所述动车组控制单元的所述电制动比例和所述电制动能力确定第一电制动申请值，根据来自所述动车组控制单元的所述总制动能力使用比例和所述电制动能力确定第二电制动申请值；偏移比例模块，用于根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；目标电制动申请值模块，用于根据所述偏移比例、所述第一电制动申请值和所述第二电制动申请值确定目标电制动申请值；第二发送模块，用于将所述目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据所述牵引控制单元施加的目标电制动力进行动车组车辆的制动。6.根据权利要求5所述的动车组车辆的制动装置，其特征在于，还包括：制动缸调节压力确定模块，用于根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸
压力确定制动缸调节压力；制动缸压力调整模块，用于根据制动缸调节压力调整所述原始制动缸压力。7.根据权利要求6所述的动车组车辆的制动装置，其特征在于，所述制动缸调节压力确定模块包括：判断单元，用于根据所述参考速度、所述轴速度和速度差判断是否满足速度差调节条件；制动缸调节压力确定单元，用于当满足所述速度差调节条件时，根据制动缸压力差值、参考速度、轴速度和原始制动缸压力确定制动缸调节压力。8.根据权利要求5所述的动车组车辆的制动装置，其特征在于，还包括：第三发送模块，用于将剩余制动能力发送至动车组控制单元，以使所述动车组控制单元根据所述各车辆的剩余制动能力和滑行列车的损失制动力确定各车辆的补偿制动力；动车组车辆的制动模块，用于根据来自所述动车组控制单元的补偿制动力进行动车组车辆的制动。9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的动车组车辆的制动方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的动车组车辆的制动方法的步骤。11.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的动车组车辆的制动方法的步骤。12.一种动车组车辆的制动系统，其特征在于，包括：多个权利要求5-8任一权利要求所述的动车组车辆的制动装置；动车组控制单元，用于根据来自各动车组车辆的制动装置的电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各车辆的总制动力和所述动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；牵引控制单元，用于根据来自所述动车组车辆的制动装置的目标电制动申请值施加目标电制动力。

技术总结
本发明提供一种动车组车辆的制动方法、装置及系统。该方法包括：将动车的电制动能力和车辆的总制动能力发送至动车组控制单元，以使动车组控制单元根据各电制动能力和动车组所需制动力确定各动车的电制动比例，根据各总制动能力和动车组所需制动力确定各动车的总制动能力使用比例；根据电制动比例和电制动能力确定第一电制动申请值，根据总制动能力使用比例和电制动能力确定第二电制动申请值；根据轮轨状态数据、天气数据和轮对滑行数据确定偏移比例；根据偏移比例、第一电制动申请值和第二电制动申请值确定目标电制动申请值；将目标电制动申请值发送至牵引控制单元以根据牵引控制单元施加的目标电制动力进行制动，可以提高动车组车辆的制动效率。动车组车辆的制动效率。动车组车辆的制动效率。


技术研发人员：王鹏 温熙圆 蔡田 章阳 韩朝霞 安志鹏 齐政亮 程宏明 张波 杨伟君 曹宏发 赵红卫 康晶辉
受保护的技术使用者：北京纵横机电科技有限公司 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所 铁科纵横(天津)科技发展有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/4