一种列车可变动拖比的控制方法、控制器和列车与流程

本申请涉及轨道交通，尤其涉及一种列车可变动拖比的控制方法、控制器和列车。

背景技术：

1、目前高速动车组、城际动车组、市域列车和地铁车辆等轨道交通列车，一般固定动拖比，即客流低峰期和客流高峰期动拖比一样。客流高峰期，乘客多，载重大，而客流低峰期，客流少，载重小，如果客流低峰期动拖比仍然和客流高峰期动拖比一样，同样的消耗，造成了电力能量的浪费。车辆运行过程中，多数工况所需要的牵引力功率较小，固定动拖比列车中系统损耗和辅助损耗较大，不利于实现系统节约能耗。另外，根据列车运行的线路或实际运行情况所需要动拖比的配置不同，例如市域车在地铁线路运行的时候站间距离短，需要较高的加速度，需要较高的动拖比的配置，而在城际铁路上运行的时候站间距离远，需要较高的速度，可以配置较低的动拖比即可满足列车运行需要，固定动拖比不能发挥市域车的优势。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供了一种列车可变动拖比的控制方法、控制器和列车。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种列车可变动拖比的控制方法，包括如下步骤：获取列车的运行信息，所述运行信息包括线路信息、位置信息、载客量、轨面状态以及天气状态，根据所述运行信息计算列车运行需要的第一牵引力；将所述第一牵引力非均匀地分配给各个牵引单元，至少一个牵引单元不提供牵引力；获取各个正在提供牵引力的牵引单元的累计工作时长；将每个正在提供牵引力的牵引单元的累计工作时长与第一时长阈值比较，响应于正在提供牵引力的牵引单元的累计工作时长大于所述第一时长阈值，关闭该牵引单元，将该牵引单元的累计工作时长归零，并启动另一个非正在提供牵引力的牵引单元。

3、在一些实施例中，还包括步骤：计算列车运行需要的目标制动力；根据列车所能提供的总电制动力不大于所述目标制动力，启动全部牵引单元参与电制动；根据列车所能提供的总电制动力大于所述目标制动力，将至少一个牵引单元不参与电制动或者非均匀的启动所有牵引单元参与电制动。其中，非均匀的启动所有牵引单元，指存在牵引单元提供的电制动力不为其所能提供的最大电制动力的100％，例如牵引单元提供其所能提供的最大电制动力10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％等的电制动力。

4、在一些实施例中，将所述第一牵引力非均匀地分配给各个牵引单元包括步骤：将所述第一牵引力分配至能承受的最少数量的牵引单元。

5、在一些实施例中，将所述第一牵引力非均匀地分配给各个牵引单元包括步骤：将列车控制手柄级位根据列车牵引单元的个数n划分为n个级位区间，级位从低到高依次为第1级位区间、第2级位区间、……、第n级位区间，n≥2，n为整数；将列车能提供的总牵引力对应列车控制手柄级位的最高级位，根据所述第一牵引力计算列车运行所需要的列车控制手柄的第一级位；根据所述第一级位落入第1级位区间，所述第一牵引力分配给1个牵引单元；根据所述第一级位落入第2级位区间，所述第一牵引力分配给2个牵引单元；……；根据所述第一级位落入第n级位区间，所述第一牵引力分配给n个牵引单元。

6、在一些实施例中，计算列车运行需要的第一牵引力包括步骤：根据列车运行的线路信息以及列车的位置信息，确定列车所在的区间段、区间段的路况信息、运行方向、运行速度；根据载客量和车辆自重，确定列车的实际重量；根据列车运行速度、天气状态和轨面状态，确定当前的黏着系数；根据列车所在的区间段的路况信息、运行方向、实际重量和黏着系数，计算列车当前区间段运行需要的牵引力或下一区间段运行需要的牵引力。

7、在一些实施例中，所述列车所有车厢均配置有牵引控制单元和牵引单元，或所述列车包括动车车厢和拖车车厢，所述动车车厢均配置有牵引控制单元和牵引单元。

8、在一些实施例中，还包括步骤：响应于正在提供牵引力的牵引单元的累计工作时长大于所述第一时长阈值，判断列车是否处于可切换环境；所述可切换环境为下坡轨道区间段或平直轨道区间段。

9、在一些实施例中，还包括步骤：实时获取列车的运行信息，根据所述运行信息计算列车运行需要的第二牵引力；判断第二牵引力与第一牵引力之差的绝对值是否超过第二误差阈值，响应于所述第二牵引力与第一牵引力之差的绝对值大于第二误差阈值，将第一牵引力替换为第二牵引力，再将所述第一牵引力非均匀地分配给各个牵引单元。

10、第二方面，本申请实施例中提供了一种车载控制器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例中所述列车可变动拖比的控制方法。

11、第三方面，本申请实施例中提供了一种轨道列车，包括上述实施例中所述的车载控制器。

12、本申请所能达到的有益效果。

13、本申请所提供的一种列车可变动拖比的控制方法，根据获取的列车运行的线路信息、位置信息、载客量、轨面状态以及天气状态，计算列车运行需要的牵引力，将该牵引力非均匀地分配给各个牵引单元，并监测各个正在提供牵引力的牵引单元的累计工作时长，一旦累计工作时长大于设置的第一时长阈值，就关闭该牵引单元，切换另一个非正在提供牵引力的牵引单元，本申请中将牵引力非均匀分配，并且按照累计工作时长进行不同车厢的牵引单元的轮换工作，从而实现变动拖比的控制，一方面，根据实际牵引力需要提供适应的牵引力，降低牵引系统自身损耗和辅助能耗，从而实现系统节能，另一方面，按照工作时长进行不同车厢的牵引单元的轮换工作，延长了牵引单元的维护间隔和使用寿命。

14、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1中所述的一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，还包括步骤：计算列车运行需要的目标制动力；根据列车所能提供的总电制动力不大于所述目标制动力，启动全部牵引单元参与电制动；根据列车所能提供的总电制动力大于所述目标制动力，将至少一个牵引单元不参与电制动或者非均匀的启动所有牵引单元参与电制动。

3.根据权利要求1中所述的一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，将所述第一牵引力非均匀地分配给各个牵引单元包括步骤：将所述第一牵引力分配至能承受的最少数量的牵引单元。

4.根据权利要求1中所述的一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，将所述第一牵引力非均匀地分配给各个牵引单元包括步骤：

5.根据权利要求1中所述的一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，计算列车运行需要的第一牵引力包括步骤：

6.根据权利要求1中所述的一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，所述列车所有车厢均配置有牵引控制单元和牵引单元，或所述列车包括动车车厢和拖车车厢，所述动车车厢均配置有牵引控制单元和牵引单元。

7.根据权利要求1中所述的一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，还包括步骤：响应于正在提供牵引力的牵引单元的累计工作时长大于所述第一时长阈值，判断列车是否处于可切换环境；所述可切换环境为下坡轨道区间段或平直轨道区间段。

8.根据权利要求1中所述的一种列车可变动拖比的控制方法，其特征在于，还包括步骤：实时获取列车的运行信息，根据所述运行信息计算列车运行需要的第二牵引力；

9.一种车载控制器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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如权利要求1至8任一项所述列车可变动拖比的控制方法。

10.一种轨道列车，其特征在于，包括权利要求9所述的车载控制器。

技术总结本申请属于轨道交通技术领域，提供了一种列车可变动拖比的控制方法、控制器和列车，根据获取的列车运行的线路信息、位置信息、载客量、轨面状态以及天气状态，计算列车运行需要的第一牵引力，将该第一牵引力非均匀地分配给各个牵引单元，并监测各个正在提供牵引力的牵引单元的累计工作时长，一旦累计工作时长大于设置的第一时长阈值，就关闭该牵引单元，切换另一个非正在提供牵引力的牵引单元，本申请中将牵引力非均匀分配，并且按照累计工作时长进行不同车厢的牵引单元的轮换工作，从而实现变动拖比的控制，可以根据实际牵引力需要提供适应的牵引力，降低牵引系统自身损耗和辅助能耗，从而实现系统节能。技术研发人员：李雪飞,张玉光,赵洪涛,孙文斌受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18