制動控制系統(tǒng)及其故障導向安全處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通車輛的制動控制系統(tǒng)以及制動控制系統(tǒng)的故障導向安全處理方法。
【背景技術】
[0002]制動控制系統(tǒng)主要由三部分組成:制動指令的傳遞、制動力分配和計算、制動狀態(tài)的匯報?，F(xiàn)有的制動控制系統(tǒng)的制動力分配和計算均在每車制動控制單元(BCU)的微處理器中由軟件實現(xiàn)，制動狀態(tài)也主要通過列車網絡進行匯總;但制動指令的傳遞路徑一般分為兩類:網絡方式和硬線方式。
[0003]通過網絡方式傳遞制動指令的制動控制系統(tǒng)，BCU從功能上可以分為三個層次:列車級BCU(TBM)、網段級BCU(SBM)和本地BCU(LBCU)。其中TBM負責全列車制動力的分配和計算。當列車LB⑶故障時，制動力可以由TBM進行重新分配到其它正常工作的LB⑶上，保持總的制動力不變。但當TBM或SBM故障時，列車可能損失部分或全列的制動力，造成制動距離延長的安全風險。
[0004]通過電氣硬線傳遞制動指令的制動控制系統(tǒng)，各車BCU功能一致，無TBM和SBiLi列車BCU故障時，該車可以進入自律工作模式，同樣不影響全列總制動力。但當指令硬線故障時，則仍會造成制動力不足的安全風險。
[0005]由此可見，上述兩種現(xiàn)有的制動控制系統(tǒng)中，故障導向安全方案相對單一，均存在安全風險。

【發(fā)明內容】

[0006]針對上述現(xiàn)有技術中所出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供一種制動控制系統(tǒng)及其故障導向安全處理方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種制動控制系統(tǒng)，包括:列車級制動控制單元(TBM)，用于通過硬線與制動指令源連接以接收制動指令;一個或多個網段，其中，每個網段包括:網段級制動控制單元(SBM)，用于通過網絡接收來自TBM的制動指令;一個或多個本地制動控制單元(LBCU)，用于通過網絡接收來自SBM的制動指令，其中，所述一個或多個LBCU還通過硬線從制動指令源接收制動指令。
[0008]優(yōu)選地，所述制動控制系統(tǒng)中的TBM是兩個或更多個。
[0009]優(yōu)選地，每個網段中的SBM是兩個或更多個。
[0010]優(yōu)選地，TBM與第一網段之間通過多功能車輛總線(MVB)網絡通信連接，各網段之間通過絞線式列車總線(WTB)網絡通信連接。
[0011]優(yōu)選地，每個網段還包括網關，各網段中的網關、SBM與LB⑶之間通過多功能車輛總線(MVB)網絡進行通信連接。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制動控制系統(tǒng)的故障導向安全處理方法，其中，所述制動控制系統(tǒng)包括列車級制動控制單元(TBM)和一個或多個網段，TBM用于通過硬線與制動指令源連接以接收制動指令，每個網段包括:網段級制動控制單元(SBM)和一個或多個本地制動控制單元(LB⑶)，SBM用于通過網絡接收來自TBM的制動指令，所述故障導向安全處理方法包括:當確定LB⑶發(fā)生網絡故障時，發(fā)生網絡故障的LB⑶通過硬線從制動指令源接收制動指令;所述發(fā)生網絡故障的LBCU根據(jù)接收的制動指令計算其所在車輛需要制動力。
[0013]優(yōu)選地，所述的故障導向安全處理方法可還包括:當確定TBM發(fā)生設備故障時，發(fā)生設備故障的TBM被切換到備用TBM。
[0014]優(yōu)選地，所述的故障導向安全處理方法可還包括:當確定SBM發(fā)生設備故障時，發(fā)生設備故障的SBM被切換到備用SBM。
[0015]優(yōu)選地，所述故障導向安全處理方法可還包括:當確定SBM無法接收到來自TBM的制動指令時，SBM命令其所在網段中的各個LBCU通過硬線從制動指令源接收制動指令;所述各個LBCU根據(jù)接收的制動指令計算其所在車輛需要制動力。
[0016]當所述制動控制系統(tǒng)處于正常工況下時，SBM通過網絡接收來自TBM的制動指令，并通過網絡將來自SBM的制動指令發(fā)送給一個或多個LB⑶。
[0017]所述故障導向安全處理方法利用制動控制系統(tǒng)通過網絡設備進行通信的同時，可在列車網絡出現(xiàn)故障的情況下，仍然可以保證列車制動管理功能的安全完整性。
【附圖說明】
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的制動控制系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的制動控制系統(tǒng)的總體視圖。
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中網段內MVB通信處于故障時的流程圖。
[0021]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中SBM通信處于故障時的流程圖。
[0022]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中網段內WTB通信處于故障時的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在，詳細描述本發(fā)明的實施例，其示例在附圖中表示，其中，相同的標號始終表示相同的部件。以下通過參考附圖描述實施例以解釋本發(fā)明。
[0024]在接下來的描述中，即使在相同的附圖中，相同的附圖標號用于相同的部件。在說明書中定義的內容，例如詳細的構造和部件只是提供用于幫助全面理解本發(fā)明。因此，很明顯，無需那些定義的內容來實現(xiàn)本發(fā)明。此外，由于已知功能或構造將在不必要的細節(jié)上模糊本發(fā)明，因此將不對其進行詳細描述。
[0025]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的制動控制系統(tǒng)的示意圖。
[0026]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的制動控制系統(tǒng)可包括列車級制動控制單元(TBM)以及一個或多個網段。每個網段包括網段級制動控制單元(SBM)以及一個或多個本地制動控制單元(LBCU)。
[0027]例如，TBM可通過硬線與制動指令源(例如列車手柄或其它列車控制設備等)連接以接收制動指令，隨后將接收到的制動指令通過網絡發(fā)送給各個網段。以第一網段為例，SBM可將接收到的制動指令通過網絡分別發(fā)給各LBCU。此外，各LBCU也可通過硬線與制動指令源連接以接收制動指令。
[0028]可選擇地，LBCU可從其所在網段的SBM接收制動指令同時從硬線接收制動指令，但是在一般情況下(即，制動控制系統(tǒng)處于正常工況下)LBCU優(yōu)先接收從其所在網段的SBM發(fā)送的制動指令，而只在其發(fā)生網絡故障無法從S BM接收到制動指令時才從硬線接收制動指令。
[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的制動控制系統(tǒng)的總體視圖。
[0030]具體參照圖2，每輛車中可設置有一個LB⑶280，如圖2中所示的四輛車中可設置有四個LBCU，以組成一個LCBU組290IBCU組290、SBM 270以及網關250可組成一個網段，在該網段之間通過多功能車輛總線(MVB)網絡通信。因此，LB⑶組290、SBM 270以及網關250組成的網段也可稱為MVB網段。雖然圖2中的第一網段中示出了四個LBCU，應該理解，LBCU的數(shù)量不限于此，LBCU的數(shù)量與該網段中的車輛的數(shù)量一致。
[0031]例如，TBM 230與網關250之間可通過MVB網絡通信連接，各網關之間可通過絞線式列車總線(WTB)網絡進行通信連接。因此，TBM 230可將接收到的制動指令通過MVB網絡和WTB網絡發(fā)送給各網關。
[0032 ] MVB網絡和WTB網絡均是列車通信網絡(TCN)的一部分。
[0033]優(yōu)選地，本發(fā)明的實施例的制動控制系統(tǒng)中的TBM以及每個網段中的SBM為兩個或更多個。
[0034]例如，根據(jù)本發(fā)明的實施例，各LBCU，例如LBCU 280(以第一網段100為例)可將自身的制動狀態(tài)信息通過MVB網絡發(fā)送給它所在網段的SBM 270,SBM 270將所在網段中的LBCU發(fā)送的制動狀態(tài)信息進行匯總，并將匯總后的制動狀態(tài)信息通過WTB網絡經過由網關發(fā)送給TBM 230οTBM 230可根據(jù)從制動指令源接收到的制動指令和從各個網段接收到的列車制動狀態(tài)信息進行全列制動力復合控制以計算出全列各網段制動力指令，并且隨后通過WTB網絡將各網段制動力指令發(fā)送給各網段中的SBM。之后，各網段中的SBM計算出各車輛的制動力指令并發(fā)送給各LBCU。因此，各LBCU根據(jù)接收到的對應制動力指令來執(zhí)