一種緩解軌道列車啟動(dòng)沖動(dòng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道列車控制領(lǐng)域，尤其涉及一種緩解軌道列車啟動(dòng)沖動(dòng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，鐵路、地鐵以及新興的有軌電車，低地板車等城軌列車得到極大規(guī)模的推廣應(yīng)用，目前中國(guó)地鐵在省會(huì)直轄市覆蓋率已經(jīng)超過50%，沿海諸多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)非省會(huì)城市也有應(yīng)用及規(guī)劃，在滿足基本安全通行的前提下，乘客乘坐舒適度就越來越受到人們的關(guān)注。旅客舒適度從廣義上講，是指乘坐列車的旅客對(duì)乘車旅行品質(zhì)的綜合反應(yīng)評(píng)價(jià)，涉及到物理因素、生理因素和心理因素。舒適度受車內(nèi)的振動(dòng)、噪聲、溫度、濕度、空氣清新度、座席的質(zhì)感、空間的設(shè)計(jì)、色彩、照明等許多因素的影響，甚至還受到人們健康和心理因素、旅行時(shí)間、交通工具的人均占有面積、鐵路客運(yùn)部門服務(wù)質(zhì)量的影響。從狹義上講，是指車輛的運(yùn)行平穩(wěn)性，是線路與車輛對(duì)乘客的共同作用影響，主要是振動(dòng)對(duì)整個(gè)運(yùn)行過程的影響。其中UIC 513是針對(duì)鐵路乘客的舒適度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，適合于作為鐵路動(dòng)車組、旅行客車及城市軌道交通車輛設(shè)計(jì)及考核時(shí)對(duì)乘客舒適度指標(biāo)的評(píng)定準(zhǔn)則，列車啟動(dòng)時(shí)的沖動(dòng)度就是其考量的重要一環(huán)。
[0003]因列車軌道的設(shè)計(jì)受地形影響，不可能為水平狀態(tài)，會(huì)存在一定的坡度，對(duì)于停在軌道上的列車，同時(shí)受到重力和制動(dòng)力Fs的作用，其中列車所受到重力在軌道方向的分量稱為后溜力Fb，在列車處于上坡狀態(tài)時(shí)，牽引力Ft方向與后溜力Fb方向相反，因此，列車在啟動(dòng)時(shí)，既需要防止列車緩解保持制動(dòng)過快而導(dǎo)致列車后溜，又需要盡可能保證啟動(dòng)平穩(wěn)，減少啟動(dòng)沖擊，為乘員提供最舒適的感受。
[0004]目前城軌列車中列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(TCMS)緩解保持制動(dòng)主要是根據(jù)線路設(shè)計(jì)條件，計(jì)算列車在線路最大坡度時(shí)，列車會(huì)受到后溜力Fb，則保證列車不向后溜車的最小牽引力的門檻值f等于Fb，當(dāng)列車的牽引車施加總牽引力大于此門檻值f時(shí)，TCMS發(fā)送保持制動(dòng)緩解指令至制動(dòng)控制單元BCU，列車制動(dòng)控制單元BCU開始緩解保持制動(dòng)，隨后牽引力Ft的增加和制動(dòng)力減小，當(dāng)牽引力F t大于制動(dòng)力與后溜力Fb之和時(shí)，列車開始啟動(dòng)。然而，傳統(tǒng)列車控制策略中TCMS在發(fā)送保持制動(dòng)緩解指令后并不會(huì)有額外處理，列車受力情況分析如圖1所示，在tl時(shí)刻，牽引力等于后溜力，列車開始緩解保持制動(dòng)，在t2時(shí)刻，牽引力Ft大于制動(dòng)力后溜力Fb之和，列車開始啟動(dòng)，在此時(shí)刻，列車的運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)狀態(tài)同時(shí)受牽引力FjP制動(dòng)力F /變化的影響，直到t3時(shí)刻制動(dòng)力F s緩解到0，雖然列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)TCMS對(duì)牽引力Ft及制動(dòng)力Fs均做了最大沖擊斜率控制，但是在兩者共同作用下，列車在啟動(dòng)時(shí)的沖擊度依然過大，影響乘客乘坐舒適度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可適用于各種軌道列車，控制簡(jiǎn)單，可有效緩解軌道列車啟動(dòng)沖動(dòng)的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:一種緩解軌道列車啟動(dòng)沖動(dòng)的方法，包括如下步驟:
[0007]S1.獲取后溜力Fb大小；
[0008]S2.啟動(dòng)列車牽引電機(jī)，逐步增加牽引力Ft，并緩解列車制動(dòng)，逐步減小列車制動(dòng)力Fs，使得列車牽引力Ft小于等于列車制動(dòng)力Fs與列車后溜力Fb之和，同時(shí)使得列車后溜力Fb小于等于列車制動(dòng)力F s與列車牽引力F t之和，當(dāng)列車牽引力F t增大到等于列車后溜力Fb時(shí)，鎖定并維持列車牽引力F t；
[0009]S3.當(dāng)列車制動(dòng)力FJ#為零后，逐漸增大列車引力F t，完成列車的平穩(wěn)啟動(dòng)。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟SI的具體步驟包括:通過列車軌道設(shè)計(jì)參數(shù)，查詢列車所處軌道的坡度，計(jì)算列車后溜力Fb的大小。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2具體步驟包括:
[0012]S2.1.啟動(dòng)列車牽引電機(jī)，并根據(jù)列車的編組方式，計(jì)算各牽引車輛所提供的牽引力之和，得出列車牽引力Ft的大??；
[0013]S2.2.緩解列車制動(dòng)，根據(jù)制動(dòng)設(shè)備工作狀態(tài)獲取列車制動(dòng)系統(tǒng)所能提供的最大列車制動(dòng)力Fs的大??；
[0014]S2.3.監(jiān)測(cè)列車牽引力Ft和列車制動(dòng)力Fs大小，并控制列車牽引電機(jī)的功率輸出和列車制動(dòng)裝置的工作狀態(tài)，使得列車牽引力Ft小于等于列車制動(dòng)力Fs與列車后溜力Fb2和，同時(shí)使得列車后溜力Fb小于等于列車制動(dòng)力F s與列車牽引力F t之和；
[0015]S2.4.當(dāng)列車牽引力^等于列車后溜力Fb時(shí)，鎖定并維持列車牽引力F t。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2的具體步驟包括:
[0017]S2.1.啟動(dòng)列車牽引電機(jī)，并根據(jù)列車的編組方式，計(jì)算各牽引車輛所提供的牽引力之和，得出列車牽引力Ft的大小；
[0018]S2.2.逐步增大列車牽引力Ft，當(dāng)列車牽引力^等于列車后溜力Fb時(shí)，鎖定并維持列車牽引力Ft;
[0019]S2.3.緩解列車制動(dòng)，逐步減小列車制動(dòng)力Fs。
[0020]在本發(fā)明中，列車制動(dòng)力描述為列車制動(dòng)系統(tǒng)所能提供的最大制動(dòng)力。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0022]1、本發(fā)明可適用于各種軌道列車車型，不受列車控制系統(tǒng)及應(yīng)用環(huán)境限制。
[0023]2、本發(fā)明控制簡(jiǎn)單方便，只需要對(duì)列車的控制軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可適用，并且在列車人工駕駛模式和自動(dòng)駕駛模式均可使用該方法。
[0024]3、本發(fā)明能夠有緩減列車啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖動(dòng)，有效提高乘員的舒適度。
【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)列車受力分析示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明一種緩解軌道列車啟動(dòng)沖動(dòng)的方法的流程圖。
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一列車受力分析示意圖。
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二列車受力分析示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]在本實(shí)施例中，列車處于上坡狀態(tài)，列車牽引方向與后溜力Fb方向相反。為了簡(jiǎn)化分析過程，制動(dòng)力Fs描述為列車制動(dòng)系統(tǒng)在不同制動(dòng)狀態(tài)所能提供的最大制動(dòng)力，在列車處于完全制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)力最大，隨著列車制動(dòng)緩解，制動(dòng)力匕逐步減小，直至完全解除制動(dòng)，制動(dòng)力FsS O ;當(dāng)列車處于停車狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)力Fs表現(xiàn)為平衡列車所受到的外力，如后溜力或牽引力等，當(dāng)列車所受到的外力之和大于列車的制動(dòng)力匕時(shí)，列車開始運(yùn)動(dòng)，為了簡(jiǎn)化分析過程，在本實(shí)施例中，制動(dòng)力Fs的受力方向描述為與列車所受牽引力的方向相反，即列車在啟動(dòng)過程中，當(dāng)列車所受牽引力大于列車所受后溜力與制動(dòng)力Fs之和時(shí)，列車開始向牽引力方向運(yùn)動(dòng)。
[0031]如圖2所示，本發(fā)明一種緩解軌道列車啟動(dòng)沖動(dòng)的方法，包括如下步驟:
[0032]S1.獲取后溜力Fb大?。?br>[0033]S2.啟動(dòng)列車牽引電機(jī)，逐步增加牽引力Ft，并緩解列車制動(dòng)，逐步減小制動(dòng)力Fs，使得牽引力匕小于等于制動(dòng)力Fg后溜力Fb之和，同時(shí)使得后溜力Fb小于等于制動(dòng)力Fs與牽引力Ft之和，當(dāng)牽引力F t增大到等于后溜力Fb時(shí)，鎖定并維持牽引力F t；
[0034]S3.當(dāng)制動(dòng)力FJ#為零后，逐漸增大列車引力F t，完成列車的平穩(wěn)啟動(dòng)。
[0035]具體實(shí)施例一:
[0036]在本實(shí)施例中，本