轨道交通列控系统紧急制动多级控制方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种轨道交通列控系统紧急制动多级控制方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、目前的轨道交通的列车绝大部分采用由电制动和气制动组成的混合制动，其中紧急制动由气制动来执行。无论是电制动还是气制动，都是通过对车轮踏面施加力从而增加车轮与钢轨间的摩擦力来完成制动，列控系统在设计过程中会基于这一摩擦力(通常被称为保障紧急制动率gebr)来进行安全距离的计算与防护。

2、对于车辆而言，gebr的计算是基于干燥平直钢轨来计算并验证的，事实上在各种特定天气或工况下，如当油污、露水等造成钢轨湿滑时，轮轨间的粘着系数会变得很差，导致gebr无法得以保证，造成列控系统无法保证列车的运行安全，这一情况在现场已经发生，对乘客的人身安全造成重大危胁。为解决这一问题，只是降低gebr的值会增加列车的安全防护距离，导致线路的运行效率过低，无法满足公众交通出行的效率要求；另一方面采用不依赖于轮轨关系的更高制动系统的方案又会导致突发制动，对车内乘客带来的摔伤的风险，及频繁制动对钢轨和车轮带来加速磨损。

3、cn112918508a公开了一种磁轨制动系统，以及一种磁轨制动控制方法。其中磁轨制动系统包括电源、控制装置以及电磁铁组件。电磁铁组件包括铁芯部、铁芯部下方的极靴部以及由多组线圈组成的线圈组；线圈组中的各线圈沿着铁轨的长度方向或宽度方向排列，且相邻的线圈之间绝缘隔离；线圈组中的线圈分成若干独立组，且控制装置对各独立组线圈独立控制，并逐渐增加或减少励磁线圈的数量，从而逐步控制电磁铁组件的磁力。该磁轨制动系统的电磁铁组件设置有多组电磁线圈，各组线圈独立控制，并通过控制励磁线圈的数量来控制电磁铁组件的磁力梯度变化。当局部线圈故障时，其他独立组依然可以正常工作，使整个磁轨制动系统降级使用。该方法通过对独立组线圈的独立控制来进行多级的磁轨制动控制，但是其并未考虑轮轨关系，也未考虑当其中某一部件故障时如何保证列车制动控制的安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道交通列控系统紧急制动多级控制方法、装置、设备及介质，基于实时轮轨关系和多种制动方式结合，采用列控系统紧急制动多级控制方法，根据不同的粘着情况采用不同的制动方式，在保证效率的同时保证运行安全。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种轨道交通列控系统紧急制动多级控制方法，该方法包括以下步骤：

4、获取列车位置和速度信息；

5、根据列车位置和速度信息确定是否触发紧急制动命令请求；

6、若触发紧急制动命令请求，则基于列车位置和速度信息评估轮轨关系，并选择对应的紧急制动模式和紧急制动执行单元，其中，每一紧急制动执行单元对应一种紧急制动模式，不同紧急制动模式对应不同的制动率；

7、评估紧急制动结果是否达到预期，若达到预期，则利用对应的紧急制动执行单元执行当前紧急制动模式进行制动，并在制动过程中实时监控列车位置和速度情况，更新紧急制动评估结果，否则，重新选择紧急制动模式和紧急制动执行单元进行制动。

8、作为优选的技术方案，所述的评估紧急制动结果是否达到预期的方法为：在列车制动过程中根据当前的列车速度和制动率预估列车最终停车的位置，若列车最终停车的位置未超出安全限制点，则表明紧急制动结果达到预期，继续采用当前的紧急制动执行单元进行制动；若最终停下来的位置超出安全限制点则增加制动率，采用制动率更大的紧急制动执行单元进行制动。

9、作为优选的技术方案，所述的紧急制动执行单元采用异构的方式进行配置，包括闸瓦制动、盘式制动或磁轨制动中的一种或多种。

10、作为优选的技术方案，所述的盘式制动、闸瓦制动的制动率范围为0.4-1.2m/s2，磁轨制动的制动率最高为2.0m/s2。

11、根据本发明的第二方面，提供了一种轨道交通列控系统紧急制动多级控制装置，该装置包括测速定位单元、车载atp防护单元、紧急制动控制单元、紧急制动评估单元和若干个紧急制动执行单元；其中，

12、所述测速定位单元为车载atp防护单元和紧急制动评估单元提供列车位置和速度信息；

13、所述车载atp防护单元根据列控系统防护原则，基于列车位置和速度信息向紧急制动控制单元输出紧急制动命令请求；

14、所述紧急制动控制评估单元根据紧急制动控制单元确定的制动策略和测速定位单元提供的信息评估轮轨关系，以及，对列车制动情况是否达到预期进行评估；

15、所述紧急制动控制单元根据车载atp防护单元提供的紧急制动命令请求和紧急制动控制评估单元的评估结果，选择紧急制动模式和对应的执行制动命令的紧急制动执行单元；

16、所述紧急制动执行单元执行制动命令，其中，每一紧急制动执行单元对应一种紧急制动模式，不同紧急制动模式对应不同的制动率。

17、作为优选的技术方案，所述的紧急制动控制评估单元评估列车制动情况是否达到预期的方法为：在列车制动过程中根据当前的列车速度和制动率预估列车最终停车的位置，若列车最终停车的位置未超出安全限制点，则表明紧急制动结果达到预期，继续采用当前的紧急制动执行单元进行制动；若最终停下来的位置超出安全限制点则增加制动率，采用制动率更大的紧急制动执行单元进行制动。

18、作为优选的技术方案，所述的紧急制动执行单元采用异构的方式进行配置，包括闸瓦制动、盘式制动或磁轨制动中的一种或多种。

19、作为优选的技术方案，所述的盘式制动、闸瓦制动的制动率范围为0.4-1.2m/s2，磁轨制动的制动率最高为2.0m/s2。

20、作为优选的技术方案，所述的紧急制动控制单元通过单独的接口向每一个紧急制动执行单元给出控制指令。

21、作为优选的技术方案，所述的紧急制动控制评估单元和紧急制动控制单元之间的接口为双向接口，用于进行双向的信息传输，其中，紧急制动控制单元通过接口将紧急制动命令请求传递给紧急制动控制评估单元，紧急制动控制评估单元通过接口将制动评估结果传递给紧急制动控制单元。

22、作为优选的技术方案，所述的紧急制动控制单元进行紧急制动继电器的控制时，采用反逻辑进行控制，即相应的紧急制动继电器在得电吸起时不激活紧急制动，只有当该继电器失电落下时才启动紧急制动。

23、作为优选的技术方案，当紧急制动控制评估单元无法正常输出评估结果时，由紧急制动控制单元输出默认的制动策略，选择对应的紧急制动模式和紧急制动执行单元进行紧急制动。

24、根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

25、根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

27、1、本发明可根据实际的轮轨关系采用不同的紧急制动模式，选择不同的紧急制动执行单元进行多级制动，确保列车制动平稳性的同时保证列车运行安全。

28、2、本发明采用了异构的紧急制动执行单元，在单一模式失效的情况下仍能保证列车运行安全。

29、3、本发明在任一单一设备故障时仍能保证系统导向安全侧，保证列车的运行安全。