具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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作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交通制动系统的配置方法的流程示意图，如图1所示，本发明提供了一种用于轨道交通制动系统的配置方法，包括：

步骤101，根据待配置列车的系统指标数据，获取所述待配置列车的最大制动力和最大动能转移量。

在本发明中，在对列车配置轨道交通制动系统产品时，首先需要获取该列车的系统指标数据，作为配置制动系统时所要求的系统整体指标。在系统指标数据中，除了最大制动减速度、最大制动初速度和轴重这些与制动系统密切相关的数据以外，还可以根据预设配置信息，设置防滑要求、供电制式、通信协议、软件功能要求和数据存储容量等指标数据。除此之外，还可获取成本指标作为在配置制动系统时的参考指标。

进一步地，步骤101具体包括：

步骤1011，获取待配置列车的系统指标数据，所述系统指标数据至少包括最大制动减速度、最大制动初速度和轴重；

步骤1012，根据所述最大制动减速度和所述轴重，获取所述待配置列车的最大制动力；

步骤1013，根据所述最大制动初速度和所述轴重，获取所述待配置列车的最大动能转移量。

在本发明中，根据获取到的最大制动减速度和轴重，计算待配置列车的最大制动力需求F，计算公式为：

F＝M×a；

根据获取到的最大制动初速度和轴重，计算待配置列车的最大动能转移量需求E，计算公式为：

其中，最大制动初速度a(单位m/s²)、轴重M(单位t)和最大制动减速度V(单位km/h)为数字式指标。

步骤102，根据所述最大制动力和预设制动力阈值，确定所述待配置列车的风源子系统。

在本发明中，根据上述实施例得到的列车最大制动力需求，通过和预设制动力阈值进行比较，得到该列车的类型，进而根据列车类型，配置相应的风源子系统。

步骤103，根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的制动子系统。

在本发明中，根据上述实施例得到的列车最大动能转移量需求，通过和预设动能转移阈值进行比较，确定该列车制动单元类型和对应的摩擦副，从而配置相应的制动子系统。

步骤104，根据所述风源子系统和所述制动子系统，构建所述待配置列车的制动系统配置方案。

在本发明中，根据上述实施例中确定的子系统，分别安装至各自的安装框架中，形成列车所需配置的制动系统产品。优选地，根据预设配置信息，为列车配置配套子系统并安装至对应的框架中，例如，电子控制单元子系统。

本发明提供的用于轨道交通制动系统的配置方法，根据待配置列车的最大制动力和最大动能转移量，通过构建的预设制动力阈值和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的风源子系统和制动子系统，加快了轨道交通的设计效率，降低了设计周期，提高了轨道交通产品的生产效率。

在上述实施例的基础上，所述根据所述最大制动力和预设制动力阈值，确定所述待配置列车的风源子系统，包括：

根据不同类型列车的紧急制动平均减速度和轴重，获取预设制动力阈值；

根据所述最大制动力和所述预设制动力阈值，对所述待配置列车的类型属性进行判断，若所述最大制动力大于等于所述预设制动力阈值，则判断获知所述待配置列车的类型属性为地铁车辆，并根据所述地铁车辆对应的压缩空气产生模块，配置风源子系统；或者，

若所述最大制动力小于所述预设制动力阈值，则判断获知所述待配置列车的类型属性为高速电动车组，并根据所述高速电动车组对应的压缩空气产生模块，配置风源子系统。

在本发明中，根据最大制动力需求F，确定制动系统的压缩空气产生模块，另外，成本指标可作为一项参考指标。具体地，在一实施例中，根据GB50157-2013《地铁设计规范》，地铁车辆A型车轴重小于等于16t，B型车轴重小于等于14t，其中，现有常规B型车的最小轴重一般不低于13t；根据T/CAMET 04004.1-2018《城市轨道交通车辆制动系统第1部分：电空制动系统通用技术规范》，地铁紧急制动平均减速度不低于1.2m/s²，紧急制动平均减速度即指所述的最大制动减速度a。基于上述关于地铁的规范要求，计算得到地铁车辆对应的最大制动力需求F＝ma≥13×1.2＝15.6。在本实施例中，地铁车辆可选择活塞式空压机或螺杆式空压机作为压缩空气产生模块。地铁车辆传统使用的压缩空气产生模块为活塞式空压机；螺杆式空压机结构紧凑、安装空间小，符合地铁车辆对车下设备的高安装空间要求，但其成本更高。因此，在确定列车的类型属性之后，可通过成本指标作为地铁压缩空气产生模块的选取标准。

进一步地，根据TB/T3600-2020《350km/h高速电动车组通用技术条件》，高速电动车组轴重不应大于17t；根据TB/T3600-2020《350km/h高速电动车组通用技术条件》规定，获取紧急制动平均减速度要求，表1为紧急制动距离限值，具体可参考如表1所示：

表1

由表1可知，将不同制动初速度对应的紧急制动平均减速度进行平均得到0.774m/s²，其中，紧急制动平均减速度即指所述的最大制动减速度a。根据紧急制动平均减速度的平均值，计算得到高速电动车组对应的最大制动力需求F＝ma≤17×0.774＝13.158；由紧急制动平均减速度的最大值，计算得到高速电动车组对应的最大制动力需求F＝ma≤17×0.914＝15.538(考虑到列车轴重和紧急制动平均减速度的上下浮动，这里为了方便设置阈值，将高速电动车组对应的最大制动力需求设置为小于15.6)。在本实施例中，高速电动车组可选择活塞式空压机或无油空压机作为压缩空气产生模块，无油空压机运行噪声小、可靠性高、清洁环保，符合高速电动车组对车辆设备节能降噪的要求，但其成本更高；而高速电动车组传统使用的压缩空气产生模块为活塞式空压机，成本较低。因此，在确定列车的类型属性之后，可通过成本指标作为高速电动车组压缩空气产生模块的选取标准。表2为压缩空气产生模块选择规则，具体可参考表2所示：

表2

如表2所示，通过将列车的最大制动力与预设制动力阈值进行比较，可以得到该列车相应的类型属性，从而选择相应的空压机，并优先根据高成本进行选取，只要在低成本下的预设配置信息下，才会采用活塞式空压机。

在上述实施例的基础上，所述根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的制动子系统，包括：

根据不同类型列车的最大运行速度和轴重，构建预设动能转移阈值；

根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，对所述待配置列车的制动单元类型进行判断，若所述最大动能转移量小于所述预设动能转移阈值，则通过踏面制动单元为所述待配置列车配置制动子系统；或者，

若所述最大动能转移量大于等于所述预设动能转移阈值，则通过盘型制动单元为所述待配置列车配置制动子系统。

在本发明中，根据列车的最大动能转移量需求，选择制动单元类型和摩擦副。具体地，根据GB50157-2013《地铁设计规范》和目前城市地铁列车的运行现状，地铁的最大运行速度主要集中于80km/h-120km/h，少数车辆最大运行速度达到160km/h，其中，最大运行速度即最大制动初速度。根据GB50157-2013《地铁设计规范》对最大运行速度100km/h及以下的车辆的规定，制动单元类型可以选择踏面制动单元或盘形制动单元。

进一步地，根据GB/T12817-2021《铁路客车通用技术条件》，铁路客车最大运行速度120km/h以上的客车应使用盘形制动单元。另外，根据《铁路技术管理规程》，快速货物班列中最小轴重为18t。

进一步地，根据TB/T3402-2015《动车组制动系统》和TB/T3600-2020《350km/h高速电动车组通用技术条件》，最高运营速度不低于300km/h的动车组需采用盘形制动单元，制动盘为铸钢或锻钢材料，即钢系制动盘；闸片使用粉末冶金闸片。

基于上述对现有轨道交通的最大运行速度和轴重的相关设置，表3为不同类型列车的最大动能转移量需求，可参考表3所示：

表3

根据上述规则计算不同列车的最大动能转移需求。考虑到制动系统的安全性，在闸瓦制动单元和盘形制动单元均符合标准要求时，选择具有更高热负荷能力的盘形制动单元。进一步地，根据上述对不同类型列车的最大动能转移需求的计算结果，设置相应的制动单元类型和摩擦副选择规则，具体如表4所示：

表4

可参考表4，根据列车的最大制动初速度和轴重，计算得到该列车的最大动能转移量，然后与表4中的阈值区间进行比较，从而判断该列车需要采用的制动单元类型以及对应的摩擦副。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

根据所述待配置列车的轴重，确定输出压力机械式调整模块，所述输出压力机械式调整模块包括低轴重空重车阀和高轴重空重车阀；

根据所述输出压力机械式调整模块，配置所述待配置列车的气动控制子系统。

在本发明中，根据该列车的轴重M，选择气动控制子系统中的输出压力机械式调整模块，其中，输出压力机械式调整模块可分为低轴重空重车阀和高轴重空重车阀。具体地，铁路货车采用的空重车阀与客车、电动车组以及地铁车辆采用的空重车阀不同，根据《铁路技术管理规程》，现有快速货物班列中最小轴重为18t。因此当列车的轴重M<18t时，选择低轴重空重车阀，当轴重M≥18t时，选择高轴重空重车阀。

优选地，在一实施例中，还可根据成本指标，对气动控制子系统中的输出压力电控式调整模块进行进一步细致化配置，当成本指标为“低成本”时，选择开关式EP阀，成本指标为“高成本”时，选择比例式EP阀。

优选地，在另一实施例中，还可根据预设的防滑要求，选择气动控制子系统中的防滑控制模块，其中，预设的防滑要求为“可以阶段保压和排气”时，选择保压阀+排气阀组，预设的防滑要求为“可以阶段排气”时，选择排气阀组。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

基于电子控制单元类型，生成对应的预设配置信息，并根据预设配置信息，为所述待配置列车配置电子控制单元子系统，所述电子控制单元子系统包括供电组件、通信组件、逻辑运算处理组件和存储组件。

在本发明中，预设配置信息包括供电制式指标，通信协议指标、软件功能指标和数据存储容量指标，指标的选取则根据预设配置信息确定。具体地，基于不同类型的电子控制单元，根据预先设计需求，生成对应的配置信息，其中，根据供电制式选择供电组件，且供电制式为单选式，其中，预设配置信息中的供电制式为24V供电时，选择24V DC-DC组件；供电制式为110V供电时，选择110V DC-DC组件；供电制式为440V供电时，选择440V DC-DC组件。

进一步地，根据通信协议选择通信组件，且通信协议指标为单选式，包括太网通信组件、WTB通信组件、MVB通信组件、CAN通信组件、RS485通信组件和LonWorks通信组件。

进一步地，逻辑运算处理组件是根据软件功能指标，选择相应的数学和逻辑运算处理组件，其中，软件功能指标为多选式指标，具体可参考表5所示：

表5

可根据表5，为逻辑运算处理组件配置相应的软件功能。

进一步地，根据数据存储容量选择存储组件，数据存储容量主要包括256M容量硬盘、1G容量硬盘和8G容量硬盘。

在上述实施例的基础上，根据最大制动初速度、轴重、最大制动减速度、防滑要求、供电制式、通信协议、软件功能要求和数据存储容量，构建制动系统整体指标数据的部件信息库，在确定每个部件之后，将各个部件安装至对应的子系统框架中，形成所需要配置的制动系统产品，从而更加全面的为列车配置制动系统，具体地，部件信息库可参考表6所示：

表6

进一步地，通过一实施例，对本发明进行说明，某型350km/h高速客车需要配置一套符合要求的制动系统产品，最大制动初速度V＝350km/h，轴重M＝15t，最大制动减速度为a＝0.9m/s²；防滑要求为可以阶段保压和排气；供电制式为110V供电；通信协议为以太网通信；软件功能要求包括：等黏着制动力管理、电空配合、速度差+滑移率判据防滑控制、制动力不足与缓解不良故障检测、气动阀故障定位诊断和传感器故障定位诊断；数据存储容量为8G；成本指标为高成本。

在获取到该列车的系统指标数据之后，根据最大制动制动减速度a和轴重M，计算最大制动力需求F＝M×a＝13.5，根据最大制动初速度V和轴重M，计算最大动能转移量需求E＝918750。

基于上述各实施例，根据最大制动力需求F＝13.5<15.6和“高成本”成本指标，选择无油空压机。

气动控制子系统配置：根据轴重M＝15t<17t，选择低轴重空重车阀；根据“高成本”成本指标选择比例式EP阀；根据“可以阶段保压和排气”选择保压阀+排气阀组。

电子控制单元子系统配置：获取预设配置信息，根据“110V供电”供电制式选择110V DC-DC组件；根据“以太网通信”通信协议选择以太网通信组件；根据软件功能要求选择等黏着制动力管理组件、电空配合组件、速度差+滑移率判据防滑控制组件、制动力不足与缓解不良故障检测组件、气动阀故障定位诊断组件和传感器故障定位诊断组件；根据“8G”数据存储容量选择8G容量硬盘。

基础制动装置子系统配置，即制动子系统：根据最大动能转移量需求E＝918750＞44800，选择盘形制动单元；根据E＝918750＞765000和“盘形”制动单元类型，选择摩擦副为复合材料系制动盘(钢系)+粉末冶金闸片。

最后，将所有选择的部件按照所归属的子系统，分别安装至风源装置子系统安装框架、气动控制子系统安装框架、电子控制单元子系统安装框架、基础制动装置子系统安装框架，形成所要求配置的制动系统产品。

本发明提供的用于轨道交通制动系统的配置方法，可为轨道交通灵活配置制动系统各子系统的部件，有利于提高设计效率，降低设计成本，提升管理效率、优化人员配置、优化物料储备、降低维护维修成本以及提高制动系统产品专业化水平。充分发挥大规模制造带来的成本节约优势，更为灵活的各个模块，将通过网联实现规模化制造并组装成为各种产品，使兼顾产品成本与消费者个性化需求成为可能。

图2为本发明提供的用于轨道交通制动系统的配置装置的结构示意图，如图2所示，本发明提供了一种用于轨道交通制动系统的配置装置，包括信息获取模块201、第一处理模块202、第二处理模块203和配置模块204，其中，信息获取模块201用于根据待配置列车的系统指标数据，获取所述待配置列车的最大制动力和最大动能转移量；第一处理模块202用于根据所述最大制动力和预设制动力阈值，确定所述待配置列车的风源子系统；第二处理模块203用于根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的制动子系统；配置模块204用于根据所述风源子系统和所述制动子系统，构建所述待配置列车的制动系统配置方案。

本发明提供的用于轨道交通制动系统的配置装置，根据待配置列车的最大制动力和最大动能转移量，通过构建的预设制动力阈值和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的风源子系统和制动子系统，加快了轨道交通的设计效率，降低了设计周期，提高了轨道交通产品的生产效率。

在上述实施例的基础上，所述信息获取模块包括获取单元、制动力计算单元和动能转移计算单元，其中，获取单元用于获取待配置列车的系统指标数据，所述系统指标数据至少包括最大制动减速度、最大制动初速度和轴重；制动力计算单元用于根据所述最大制动减速度和所述轴重，获取所述待配置列车的最大制动力；动能转移计算单元用于根据所述最大制动初速度和所述轴重，获取所述待配置列车的最大动能转移量。

在上述实施例的基础上，所述第一处理模块包括第一阈值构建单元和第一判断单元，其中，第一阈值构建单元用于根据不同类型列车的紧急制动平均减速度和轴重，获取预设制动力阈值；第一判断单元用于根据所述最大制动力和所述预设制动力阈值，对所述待配置列车的类型属性进行判断，若所述最大制动力大于等于所述预设制动力阈值，则判断获知所述待配置列车的类型属性为地铁车辆，并根据所述地铁车辆对应的压缩空气产生模块，配置风源子系统；或者，若所述最大制动力小于所述预设制动力阈值，则判断获知所述待配置列车的类型属性为高速电动车组，并根据所述高速电动车组对应的压缩空气产生模块，配置风源子系统。

在上述实施例的基础上，所述第二处理模块包括第二阈值构建单元和第二判断单元，其中，第二阈值构建单元用于根据不同类型列车的最大运行速度和轴重，构建预设动能转移阈值；第二判断单元用于根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，对所述待配置列车的制动单元类型进行判断，若所述最大动能转移量小于所述预设动能转移阈值，则通过踏面制动单元为所述待配置列车配置制动子系统；或者，若所述最大动能转移量大于等于所述预设动能转移阈值，则通过盘型制动单元为所述待配置列车配置制动子系统。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括空重车阀确定模块和气动控制子系统配置模块，其中，空重车阀确定模块用于根据所述待配置列车的轴重，确定输出压力机械式调整模块，所述输出压力机械式调整模块包括低轴重空重车阀和高轴重空重车阀；气动控制子系统配置模块用于根据所述输出压力机械式调整模块，配置所述待配置列车的气动控制子系统。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括预配置模块，用于基于电子控制单元类型，生成对应的预设配置信息，并根据预设配置信息，为所述待配置列车配置电子控制单元子系统，所述电子控制单元子系统包括供电组件、通信组件、逻辑运算处理组件和存储组件。

本发明提供的装置是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

图3为本发明提供的电子设备的结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)301、通信接口(CommunicationsInterface)302、存储器(memory)303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令，以执行用于轨道交通制动系统的配置方法，该方法包括：根据待配置列车的系统指标数据，获取所述待配置列车的最大制动力和最大动能转移量；根据所述最大制动力和预设制动力阈值，确定所述待配置列车的风源子系统；根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的制动子系统；根据所述风源子系统和所述制动子系统，构建所述待配置列车的制动系统配置方案。

此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的用于轨道交通制动系统的配置方法，该方法包括：根据待配置列车的系统指标数据，获取所述待配置列车的最大制动力和最大动能转移量；根据所述最大制动力和预设制动力阈值，确定所述待配置列车的风源子系统；根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的制动子系统；根据所述风源子系统和所述制动子系统，构建所述待配置列车的制动系统配置方案。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的用于轨道交通制动系统的配置方法，该方法包括：根据待配置列车的系统指标数据，获取所述待配置列车的最大制动力和最大动能转移量；根据所述最大制动力和预设制动力阈值，确定所述待配置列车的风源子系统；根据所述最大动能转移量和预设动能转移阈值，确定所述待配置列车的制动子系统；根据所述风源子系统和所述制动子系统，构建所述待配置列车的制动系统配置方案。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上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精神和范围。