[发明专利]用于轨道车辆的具有粘着图的控制系统

说明书

本发明涉及控制轨道车辆的辅助系统或制动系统的系统和方法，其中，确定轨道车辆的至少一个车轮(19)的车轮‑轨道接触部的粘着值和轨道车辆的当前位置信息。然后，基于位置信息将所确定的粘着值分配给铁路线路图。通过收集不同位置处的多个所分配的粘着值，获得用于控制辅助系统或制动系统的轨道粘着图或数据库。

技术领域

本发明涉及用于控制轨道车辆的制动系统或辅助系统的控制设备和方法。

背景技术

不同类型的制动器用于制动轨道车辆。一般来说，所谓的“粘着依赖性”制动器被用作常规行车制动器。这种粘着依赖性制动器经由车轮和轨道之间的接触传递制动力。但是，这种接触仅仅具有有限的接收制动力的能力。经由车轮/轨道接触接收制动力的能力通过车轮/轨道之间的粘着限定。

由于雨水、油或被压实成坚硬光滑木质素覆层的分解叶子的缘故，轨道变得油腻，此时，牵引或摩擦可能减小。如果用于制动车轮的操纵力超过了粘着所能够传递的制动力，则车轮可能开始滑动或锁定。为了防止发生这种情况，轨道车辆的制动系统通常具有车轮滑动保护装置，其能够在超过粘着时减小用于制动的操纵力。粘着通常表述为摩擦系数(符号“μ”)。μ值越低，车轮和轨道之间的粘着越低。干燥轨道的典型μ值将为至少0.20。在潮湿天气下，该值可能会下降到0.10。在严重的低粘着条件下，μ值可能降至低于0.03。由于列车依赖车轮和轨道之间的摩擦系数来停止，因此可用的粘着水平对列车可以减速的速率至关重要。许多现代列车具有驾驶员可用的四个或五个固定制动速率，其中最低制动速率通常实现0.3m/s²的减速率，最高制动速率为至少1.2m/s²。虽然关系不精确，但只有当μ值为至少0.03时，才能实现0.3m/s²的制动速率。为了实现1.2m/s²的紧急制动速率，μ值将必须为至少0.12。

粘着相关事件的风险可以表征为频率高但结果低。由于低粘着而导致的事故极少发生。然而，因低粘着条件导致的严重事故是潜在存在的。根据历史经验，虽然粘着相关事件很少导致意外发生，但如果发生事故，最有可能的结果是列车在收到信号时停止失败而发生碰撞。虽然现代轨道车辆具有高标准的耐撞性，但列车碰撞有可能造成人员伤亡。

因此，在轨道车辆运输中已经开发了用于驾驶建议的计算方法，其在辅助系统的计算单元中、特别是在驾驶员辅助系统中的计算单元中实施。驾驶建议为轨道车辆的牵引单元的驾驶员提供了关于如何控制轨道车辆以便优化一个或多个目标变量的建议。例如，可能的目标变量是准时到达目的地、要行进的路线上的能源消耗、或行进期间发生的列车纵向力。用于计算方法的输入变量可以是轨道车辆的物理特性，并且如果合适的话，还可以是与其相联的车厢的物理特性、要行进的路线、时间表和其他操作规则(例如速度限制)。

DE 10 2012 108 395 A1公开了一种辅助系统和借助辅助系统计算这种驾驶建议的方法，所述辅助系统结合在轨道车辆中，特别是结合在多列车单元或机车中，所述辅助系统具有计算单元和数据存储器，其中存储关于要行进的路线的路线信息和时间表、轨道车辆的物理特性以及(如果合适的话)附接于轨道车辆的车厢的物理特性。该方法包括：检测轨道车辆的当前位置、检测轨道车辆的当前速度、检测轨道车辆的制动部件的瞬时状态参数、比较制动部件的状态参数与存储在数据存储器中的制动部件状态参数的预期范围、基于制动部件的状态参数的比较来计算制动部件的当前可用制动力、在考虑轨道车辆的当前位置和速度以及通过比较制动部件的状态参数获得的制动部件的当前可用制动力的同时更新行程期间的驾驶建议。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种控制系统，该控制系统能够提供改进的保护以免发生粘着相关事件。

该目的通过根据权利要求1所述的控制设备、根据权利要求6所述的驾驶员辅助系统、根据权利要求7所述的制动控制系统、根据权利要求9所述的控制方法以及根据权利要求10所述的计算机程序产品来解决。