[发明专利]机车无线重联远程分布动力牵引运行控制系统、重联机车

说明书

本发明公开了一种机车无线重联远程分布动力牵引运行控制系统、重联机车，通过在原机车的列车控制与管理系统上增加一套差异化重联控制单元，结合列车控制与管理系统、制动控制单元、列车安全监控装置、机车逻辑控制单元、机车第三方设备，并与之融合，实现重载组合列车中各机车无线重联分布动力牵引控制运行，并适应重载组合列车差异化机车的列车重联牵引控制运行或不同铁路机车重联运行。

技术领域

本发明涉及高速铁路技术，特别是一种机车无线重联远程分布动力牵引运行控制系统、重联机车。

背景技术

高速与重载是铁路发展的两大主要方向，随着高速铁路技术的发展，重载铁路技术 及装备也得到了越来越高的重视。现有技术缺乏对不同型号的HXD1和HXD2重载电 力机车的适配，针对安装有不同类型TCMS系统和安装不同类型的同步操纵重联控制设 备机车的应用适应性不足，不能很好满足重载组合情况下的机车无线重联远程分布动力 牵引运行功能的实现及应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种机车无线重联远程分布动力牵引运行控制系统、重联机车，在实现重载组合列车多台机车无线重联远程分 布动力牵引运行控制的基础上，满足列车纵向力性能的优化。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种机车无线重联远程分布动力牵引运行控制系统，包括设置于每台机车上的至少一个差异化重联控制单元；多台 机车上的差异化重联控制单元形成两级构架，第一级为云端差异化机车无线重联管理级， 各台机车的差异化重联控制单元通过无线通信、有线通信构成虚拟差异化无线重联管理 系统，当各台机车完成编组后，差异化重联控制单元完成初始化，建立差异化重联控制 单元的拓扑表，此时主控机车的差异化重联控制单元具有管理权，根据所述拓扑表管理 各差异化重联控制单元；第二级为差异化机车无线重联控制级，各台机车的无线重联控 制单元通过总线数据共享方式获取机车的控制信息、机车的状态反馈信息、运行线路数 据信息、无线通信信息，主控机车的差异化重联控制单元对机车的控制信息、机车的状 态反馈信息、运行线路数据信息、无线通信信息进行计算及处理，这个计算处理过程主 要分布在各台机车上进行，主从机车分别根据自身机车的牵引特性和总线拓扑进行适配。 在该级上核心模块DMU计算及协同控制通过机车差异化控制模块进行机车的静态逻辑 及动态时序逻辑的协同控制，将静态逻辑和动态时序逻辑融合一起，利用状态机作为触 发工作条件进行逻辑控制的转移。另外，设定的机车牵引特性曲线再通过牵引/制动特性 控制模块实时进行机车牵引特性的二次分配及调整，根据司机的设定的速度或者牵引/ 制动力的大小进行系数修正，降低列车的纵向作用力，简化控制逻辑，通过故障安全导 模块进行主动防护，最后通过DMU计算及协同控制模块进行各车的控制修正及协同控 制，并与各从控机车的差异化重联控制单元交换信息，同时，各机车的差异化重联控制 单元通过机车控制系统TCMS以及电气接口，控制机车的牵引/制动力的调整。

本发明在原有重载机车上增加差异化重联控制单元DMU，并使之融入到机车的列车控制与管理系统中，从而可以快速升级改造装有不同系统的重载电力机车，并有效稳 定地建立多台机车远程重联，实现重载组合列车远程分布动力牵引运行，降低升级及维 护成本，而且能优化列车的纵向动力学性能。

所述差异化机车无线重联控制级与重联机车的机车控制系统TCMS通信；所述机车控制系统TCMS通过接收差异化机车无线重联控制级的指令完成机车电气系统输入/ 输出及执行控制。本发明可以对不同机车上不同电气等级的电气信号进行采集和驱动， 不需要额外增加适配转换电路及设备，区别于一般机车分布式输入/输出接口，差异化机 车无线重联控制级采用集中输入/输出接口，采集和驱动均在同一设备执行。针对机车差 异化电气系统，在控制逻辑上进行归一化处理，从而降低系统设计的复杂度，进一步提 高了采集和驱动的可靠性。