CN111114341B - 用于轨道车辆的停站控制系统及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于轨道车辆的停站控制系统及轨道车辆。本发明提供的停站控制系统包括继电器、控制器；该继电器与该控制器连接；该继电器为牵引允许控制回路的继电器；该继电器的辅助触点与线路接触器的辅助触点串联；该线路接触器的辅助触点与该控制器连接；该控制器用于输出牵引启动信号；该继电器用于根据接收到的自动驾驶系统输出的指令控制该控制器是否输出该牵引启动信号。该系统避免了线路接触器在车辆停站时断开，提高了线路接触器的寿命，提高了车辆的安全性。

Description

用于轨道车辆的停站控制系统及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道交通技术，尤其涉及一种用于轨道车辆的停站控制系统及轨道车辆。

背景技术

目前轨道交通车辆大都采用有人值守的自动驾驶模式，由于有司机值守操作车辆，因此可由司机人为确认停站时的车辆的状态，保证车辆的安全。随着无人值守的全自动无人驾驶轨道车辆的逐渐兴起，在全自动无人驾驶模式下，车辆的安全将完全由车辆系统自身负责，一套安全可靠的停站控制系统是十分必要的。

在现有的全自动无人驾驶模式下，当车辆停站时，车辆主回路中的线路接触器主触点断开，同时，连接在控制器输入端的线路接触器辅助触点断开，使得控制器无法向牵引系统输出牵引启动信号。这样就保证了停站时牵引系统不工作，车辆可以保持绝对静止状态。

由于轨道车辆主回路为高电压回路，且车辆停靠的各站之间的距离通常较短，停站次数多，因此线路接触器需要频繁在高电压下带电动作，严重影响线路接触器的寿命，使得车辆的安全性下降。

发明内容

本发明提供一种用于轨道车辆的停站控制系统及轨道车辆，以避免线路接触器频繁在高电压下带电动作，提高了车辆的安全性。

本发明提供一种用于轨道车辆的停站控制系统，包括：

继电器、控制器；该继电器与该控制器连接；

该继电器为牵引允许控制回路的继电器；该继电器的辅助触点与线路接触器的辅助触点串联；该线路接触器的辅助触点与该控制器连接；

该控制器用于输出牵引启动信号；该继电器用于根据接收到的自动驾驶系统输出的指令控制该控制器是否输出该牵引启动信号。

具体的，该控制器包括：软件控制单元、硬件控制单元；

该软件控制单元与该硬件控制单元连接；该继电器与该硬件控制单元连接；

该软件控制单元用于向该硬件控制单元输出软件启动指令；该硬件控制单元用于在该继电器和该软件控制单元的控制下输出该牵引启动信号。

可选的，该硬件控制单元为门电路。

该继电器还与该软件控制单元连接；

该继电器用于在接收到该自动驾驶系统输出的指令后，控制该软件控制单元是否输出该软件启动指令。

该软件控制单元还与该线路接触器的辅助触点连接；

该软件控制单元用于在该线路接触器和该继电器的控制下输出该软件启动指令。

该硬件控制单元还与车辆的保护单元连接；该保护单元用于输出保护动作信号；

该硬件控制单元用于在该保护单元、该继电器、该软件控制单元的控制下输出该牵引启动信号。

可选的，该自动驾驶系统输出的指令为禁止牵引指令；该继电器用于在接收到该禁止牵引指令后，控制该控制器不输出该牵引启动信号。

可选的，该自动驾驶系统输出的指令为牵引允许指令；该继电器用于在接收到该牵引允许指令后，控制该控制器输出该牵引启动信号。

可选的，该继电器包括两个线圈，以及，与该线圈相对应的触点。

本发明还可提供一种轨道车辆，该轨道车辆包括以上任一项所述的停站控制系统。

本发明实施例提供一种用于轨道车辆的停站控制系统及轨道车辆，该停站控制系统包括继电器、控制器；该继电器与该控制器连接；该继电器为牵引允许控制回路的继电器；该继电器的辅助触点与线路接触器的辅助触点串联；该线路接触器的辅助触点与该控制器连接；该控制器用于输出牵引启动信号；该继电器用于根据接收到的自动驾驶系统输出的指令控制该控制器是否输出该牵引启动信号。该停站控制系统将自动驾驶系统的牵引允许控制回路中的继电器串联到线路接触器以及控制器之间，通过控制该继电器的通断来控制该控制器是否输出牵引启动信号，在停站时，通过控制该继电器断开使得控制器不输出牵引启动信号，从而使得车辆保持静止。该系统使得在车辆停站时线路接触器不需要断开，减少了线路接触器在高压下带电动作的次数，提高了线路接触器的寿命，提高了车辆的安全性。在停站时，通过控制该继电器断开使得控制器不输出牵引启动信号，从而使得车辆保持静止。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例一的框图；

图2为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例二的框图；

图3为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例三的框图；

图4为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例四的框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例一的框图。如图1所示，本实施例的系统包括：继电器10、控制器11；继电器10与控制器11连接；继电器10为牵引允许控制回路的继电器；继电器10的辅助触点(k3,k4)与线路接触器的辅助触点(k1,k2)串联；线路接触器的辅助触点(k1,k2)与控制器11连接；控制器11用于输出牵引启动信号；继电器10用于根据接收到的自动驾驶系统输出的指令控制控制器11是否输出该牵引启动信号。

在轨道车辆中，线路接触器(Line Breaker,简称LB)，也就是牵引变流器主接触器，是车辆中的重要设备，线路接触器的通断决定了车辆的牵引系统是否可以正常工作。线路接触器具有主触点以及辅助触点，该辅助触点即为上述的线路接触器的辅助触点(k1,k2)。线路接触器的主触点连接在轨道车辆的主回路，也就是中间直流回路中，其辅助触点(k1,k2)连接在控制器11的输入端一侧。当线路接触器闭合时，车辆牵引系统才可在控制下正常工作。在车辆折返换向时，线路接触器需要断开。

在全自动无人驾驶系统中，车辆的运行都根据自动驾驶系统(Automatic TrainOperation，简称ATO)的指令进行，ATO系统的设备分为地面设备和车载设备。ATO系统通过车载设备中的牵引允许控制回路输出牵引允许指令(Propulsion Enable Command,简称PEC)，进而可以控制车辆的牵引系统是否工作。

在牵引允许控制回路中具有一个继电器10，也就是牵引允许继电器。ATO系统发出的指令控制了继电器10的通断，该指令可以为牵引允许指令或者禁止牵引指令。具体的，当ATO系统发送牵引允许指令时继电器10闭合，也就是继电器10的主触点闭合；当ATO系统发送禁止牵引指令时控制继电器10断开，也就是继电器10的主触点断开。ATO系统通过控制继电器10的的主触点的通断将指令进一步传递至后续的处理设备。

本实施例中，通过增加继电器10的辅助触点(k3,k4)，将继电器10的辅助触点(k3,k4)与线路接触器的辅助触点(k1,k2)串联后连接在控制器11的输入端，这样就使得ATO系统的指令还可以通过继电器10作用于控制器11。控制器11可以为车辆的牵引控制单元，继电器10连接至该牵引控制单元的输入端，该输入端可以为数字输入口。

具体的，当车辆停站时，ATO系统会发送禁止牵引指令，该禁止牵引指令可以控制继电器10断开，继电器10的辅助触点(k3,k4)会断开，也就是控制器11的输入端信号断开，从而使得控制器11不输出牵引启动信号，车辆的牵引系统不工作，车辆保持静止状态。

在上述停站的过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

当车辆要继续行进时，ATO系统会发送牵引允许指令，该牵引允许指令可以控制继电器10闭合，同时继电器10的辅助触点(k3,k4)会闭合，也就是控制器11的输入端信号闭合，从而使得控制器11可以输出牵引启动信号，以此控制车辆的牵引变流器的输出，使得车辆牵引系统可以在控制下正常工作，使车辆可以继续行进。

同样的，在上述车辆由停站状态变为继续行进，以及之后车辆的行进过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

本实施例提供的用于轨道车辆的停站控制系统，包括继电器、控制器；该继电器与该控制器连接；该继电器为牵引允许控制回路的继电器；该继电器的辅助触点与线路接触器的辅助触点串联；该线路接触器的辅助触点与该控制器连接；该控制器用于输出牵引启动信号；该继电器用于根据接收到的自动驾驶系统输出的指令控制该控制器是否输出该牵引启动信号。该停站控制系统将自动驾驶系统的牵引允许控制回路中的继电器串联到线路接触器以及控制器之间，通过控制该继电器的通断来控制该控制器是否输出牵引启动信号，在停站时，通过控制该继电器断开使得控制器不输出牵引启动信号，从而使得车辆保持静止。该系统避免了线路接触器在车辆停站时断开，减少了线路接触器在高压下带电动作的次数，提高了线路接触器的寿命，提高了车辆的安全性。同时由于线路接触器的寿命提高，也降低了轨道车辆的维护成本。

在上述图1所示实施例的基础上，本发明还可提供一种用于轨道车辆的停站控制系统。图2为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例二的框图。

如图2所示，在图1所示系统的基础上，控制器11可以包括软件控制单元111和硬件控制单元112。

软件控制单元111与硬件控制单元112连接。继电器10与硬件控制单元112连接。软件控制单元111用于向硬件控制单元112输出软件启动指令；硬件控制单元112用于在继电器10和软件控制单元111的控制下输出牵引启动信号。

软件控制单元111中可以存储有轨道车辆的变流器控制软件程序，其输入和输出可以由程序控制，软件控制单元111向硬件控制单元112输出软件启动指令。

硬件控制单元112由硬件电路组成，例如可以为逻辑门电路，硬件控制单元112将其接收到的输入进行逻辑运算后进行输出。硬件控制单元112可以在软件控制单元111输出的软件启动信号和继电器10的闭合状态信号的共同控制下输出牵引启动信号。

继电器10中可以包括两个继电器线圈以及与线圈相对应的触点，例如继电器10的辅助触点(k3,k4)和辅助触点(k5,k6)，通过继电器10中的两个线圈以及触点，使得继电器10的可靠性更高。

具体的，当车辆停站时，ATO系统会发送禁止牵引指令，从而控制继电器10断开，同时继电器10的辅助触点(k3,k4)和辅助触点(k5,k6)会断开，也就是控制器11的输入端信号断开。此时，无论软件控制单元111是否输出软件启动指令，硬件控制单元112都不输出牵引启动信号，使得车辆的牵引系统不工作，车辆保持静止状态。

在上述停站的过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

当车辆要继续行进时，ATO系统会发送牵引允许指令，从而控制继电器10闭合，同时继电器10的辅助触点(k3,k4)和辅助触点(k5,k6)会闭合，也就是控制器11的输入端信号闭合。在软件控制单元111输出软件启动指令时，硬件控制单元112可以在软件控制单元111输出的软件启动指令和继电器10的闭合状态信号的共同控制下输出牵引启动信号，以此控制车辆的牵引变流器的输出，使得车辆牵引系统可以在控制下正常工作，使车辆可以继续行进。

同样的，在上述车辆由停站状态变为继续行进，以及之后车辆的行进过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

本实施例提供的用于轨道车辆的停站控制系统，在图1所示系统的基础上，该控制器包括：软件控制单元、硬件控制单元；该软件控制单元与该硬件控制单元连接；该继电器与该硬件控制单元连接；该软件控制单元用于向该硬件控制单元输出软件启动指令；该硬件控制单元用于在该继电器和该软件控制单元的控制下输出该牵引启动信号。该停站控制系统将自动驾驶系统的牵引允许控制回路中的继电器串联到线路接触器以及控制器的硬件控制单元之间，通过控制该继电器的通断来控制该控制器的硬件控制单元是否输出牵引启动信号，在停站时，通过控制该继电器断开使得硬件控制单元不输出牵引启动信号，从而使得车辆保持静止。该系统避免了线路接触器在车辆停站时断开，减少了线路接触器在高压下带电动作的次数，提高了线路接触器的寿命，提高了车辆的安全性。同时由于线路接触器的寿命提高，也降低了轨道车辆的维护成本。

在上述图2所示实施例的基础上，本发明还可提供一种用于轨道车辆的停站控制系统。图3为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例三的框图。

如图3所示，在图2所示系统的基础上，继电器10还与软件控制单元111连接；继电器10用于在接收到该自动驾驶系统输出的指令后，控制软件控制单元111是否输出软件启动指令。

具体的，当车辆停站时，ATO系统会发送禁止牵引指令，从而控制继电器10断开，同时继电器10的辅助触点(k3,k4)和辅助触点(k5,k6)会断开，也就是控制器11的输入端信号断开，使得软件控制单元111不输出软件启动指令。同时使得硬件控制单元112在软件控制单元111不输出软件启动指令，以及，继电器10的断开状态信号的共同控制下不输出牵引启动信号，使得车辆的牵引系统不工作，车辆保持静止状态。

在上述停站的过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

当车辆要继续行进时，ATO系统会发送牵引允许指令，从而控制继电器10闭合，也就是继电器10的辅助触点(k3,k4)和辅助触点(k5,k6)会闭合，使得软件控制单元111输出软件启动指令，同时使得硬件控制单元112在软件控制单元111输出的软件启动指令，以及，继电器10的闭合状态信号的共同控制下输出牵引启动信号，以此控制车辆的牵引变流器的输出，使得车辆牵引系统可以在控制下正常工作，使车辆可以继续行进。

同样的，在上述车辆由停站状态变为继续行进，以及之后车辆的行进过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

本实施例提供的用于轨道车辆的停站控制系统，在图2所示系统的基础上，继电器还与软件控制单元连接；该继电器用于在接收到该自动驾驶系统输出的指令后，控制该软件控制单元是否输出该软件启动指令。该停站控制系统将自动驾驶系统的牵引允许控制回路中的继电器与控制器的软件控制单元和硬件控制单元连接，通过控制该继电器的通断来控制该控制器的软件控制单元是否输出软件启动指令，以及，控制该硬件控制单元是否输出牵引启动信号。在停站时，通过控制该继电器断开使得软件控制单元不输出软件启动信号，同时控制硬件控制单元不输出牵引启动信号，从而使得车辆保持静止，通过软件和硬件的双重逻辑保证了系统的可靠性。该系统避免了线路接触器在车辆停站时断开，减少了线路接触器在高压下带电动作的次数，提高了线路接触器的寿命，提高了车辆的安全性。同时由于线路接触器的寿命提高，也降低了轨道车辆的维护成本。

在上述图3所示实施例的基础上，本发明还可提供一种用于轨道车辆的停站控制系统。图4为本发明提供的用于轨道车辆的停站控制系统实施例四的框图。

如图4所示，在图3所示系统的基础上，软件控制单元111还与线路接触器的辅助触点(k1,k2)连接；软件控制单元111用于在线路接触器和继电器10的控制下输出软件启动指令。

硬件控制单元112还与车辆的保护单元13连接；保护单元13用于输出保护动作信号。硬件控制单元112用于在保护单元13、继电器10、软件控制单元111的控制下输出该牵引启动信号。

保护单元13可以为用于控制电源欠压的保护单元，或者变流器保护单元，也可以为车辆中的其他设备的保护单元。保护单元13输出的保护动作信号可以保证控制器11在车辆各设备均处于正常状态下时才可输出牵引启动信号，从而保证车辆的安全。

具体的，当车辆停站时，ATO系统会发送禁止牵引指令，从而控制继电器10断开，同时继电器10的辅助触点(k3,k4)和辅助触点(k5,k6)会断开，也就是控制器11的输入端信号断开，使得软件控制单元111不输出软件启动指令。同时使得硬件控制单元112在软件控制单元111不输出软件启动指令，以及，继电器10的断开状态信号的共同控制下不输出牵引启动信号，使得车辆的牵引系统不工作，车辆保持静止状态。

在上述停站的过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

当车辆要继续行进时，ATO系统会发送牵引允许指令，从而控制继电器10闭合，也就是继电器10的辅助触点(k3,k4)和辅助触点(k5,k6)会闭合，使得软件控制单元111可以在继电器10和线路接触器的辅助触点(k1,k2)的共同控制下输出软件启动指令。同时使得硬件控制单元112在软件控制单元111输出的软件启动指令，继电器10的闭合状态信号，以及，保护单元13输出的保护动作信号的共同控制下输出牵引启动信号，以此控制车辆的牵引变流器的输出，使得车辆牵引系统可以在控制下正常工作，使车辆可以继续行进。

同样的，在上述车辆由停站状态变为继续行进，以及之后车辆的行进过程中，线路接触器一直保持闭合状态，也就是线路接触器的主触点以及其辅助触点保持闭合状态。

本实施例提供的用于轨道车辆的停站控制系统，在图3所示系统的基础上，该软件控制单元还与该线路接触器的辅助触点连接；该软件控制单元用于在该线路接触器和该继电器的控制下输出该软件启动指令。该硬件控制单元还与车辆的保护单元连接；该保护单元用于输出保护动作信号；该硬件控制单元用于在该保护单元、该继电器、该软件控制单元的控制下输出该牵引启动信号。该系统将继电器与软件控制单元和硬件控制单元连接，在停站时，通过控制该继电器断开使得硬件控制单元不输出牵引启动信号，从而使得车辆保持静止，通过软件和硬件双重逻辑保证了系统的可靠性，同时将保护单元与硬件控制系统连接，进一步提高了车辆的安全性。该系统避免了线路接触器在车辆停站时断开，减少了线路接触器在高压下带电动作的次数，提高了线路接触器的使用寿命，提高了车辆的安全性，同时降低了轨道车辆的维护成本。

以下以具体的示例说明本发明的技术效果。以一条29站的运营线路举例，假设车辆每天往返10次，每年运行360天。在现有技术的方案中，车辆的线路接触器需要动作208,800次/年。而通过本发明提供的方案，线路接触器仅需在车辆折返换向时动作，也就是7200次/年。由此可见本发明实施例提供的方案大大减少了线路接触的动作次数，将线路接触器的使用寿命提高了29倍，提高了车辆的安全性。另一方面，由于线路接触器的使用寿命延长，也使得线路接触器的维护费用大大降低，使得轨道车辆的维护成本降低。

本发明还可提供一种轨道车辆，该轨道车辆包括停站控制系统，该停站控制系统可以为以上任一实施例中提供的停站控制系统，其实现原理与技术效果与上述相同，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于轨道车辆的停站控制系统，其特征在于，包括：

继电器、控制器；所述继电器与所述控制器连接；

所述继电器为牵引允许控制回路的继电器；所述继电器的辅助触点与线路接触器的辅助触点串联；所述线路接触器的辅助触点与控制器连接；

所述控制器用于输出牵引启动信号；所述继电器用于根据接收到的自动驾驶系统输出的指令控制所述控制器是否输出所述牵引启动信号；

其中，在停站的过程中、由停站状态变为继续行进，以及之后所述车辆的行进过程中，所述线路接触器一直保持闭合状态；

所述控制器包括：

软件控制单元、硬件控制单元；所述软件控制单元与所述硬件控制单元连接；所述继电器与所述硬件控制单元连接；

所述软件控制单元用于向所述硬件控制单元输出软件启动指令；所述硬件控制单元用于在所述继电器和所述软件控制单元的控制下输出所述牵引启动信号；

所述继电器包括两个线圈，以及，与所述线圈相对应的触点。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述继电器还与所述软件控制单元连接；

所述继电器用于在接收到所述自动驾驶系统输出的指令后，控制所述软件控制单元是否输出所述软件启动指令。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述硬件控制单元为门电路。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述软件控制单元还与所述线路接触器的辅助触点连接；

所述软件控制单元用于在所述线路接触器和所述继电器的控制下输出所述软件启动指令。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述硬件控制单元还与车辆的保护单元连接；所述保护单元用于输出保护动作信号；

所述硬件控制单元用于在所述保护单元、所述继电器、所述软件控制单元的控制下输出所述牵引启动信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，

所述自动驾驶系统输出的指令为禁止牵引指令；所述继电器用于在接收到所述禁止牵引指令后，控制所述控制器不输出所述牵引启动信号。

7.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，

所述自动驾驶系统输出的指令为牵引允许指令；所述继电器用于在接收到所述牵引允许指令后，控制所述控制器输出所述牵引启动信号。

8.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的停站控制系统。