停車器的自動控制系統和方法

專利名稱：停車器的自動控制系統和方法
技術領域：
本發明涉及鐵路設有駝峰的調車場對停車器進行自動控制的系統，更具體的涉及將可控停車器作為基礎的防溜設備，通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息對停車器防溜設備的自動控制系統和方法。
長期以來，在駝峰尾部的防溜工具主要以鐵鞋作為主要調車設備，鐵鞋作為一種簡易的調速和防溜設備，在駝峰發展初期確實適合我國國情和當時的路情。在駝峰尾部使用鐵鞋進行防溜作業，在作業過程中，通過人工聯系，實際觀察調車機車作業狀況，人工保證進行‘放鞋’和‘撤鞋’作業過程，不但勞動強度大，作業環境惡劣，而且勞動效率低下，直接影響到駝峰尾部編組能力的進一步提高。更為嚴重的是，因為‘漏放’和‘漏撤’鐵鞋而造成的調車事故，在駝峰尾部時有發生。
隨著技術的不斷發展和社會分工的進一步發展，如果仍采用高強度的體力勞動來使用鐵鞋進行主要的調車生產活動，已不太符合我國鐵路的技術發展政策，而且與社會進步的發展需要也不相適應。
近年來，經過廣大鐵路科技人員的努力，針對駝峰編組場尾部的車輛防溜問題，研制成功的停車設備主要有停車頂和停車器，停車頂采用連續式布置零臨界速度的減速頂分散消耗走行車輛的動能，對調車線有效長影響較大。停車器采用點式布置集中消耗走行車輛的動能，其發展經歷了非控制狀態到可控制狀態的發展而逐步趨于成熟。
停車器作為一個獨立的車輛防溜設備使用，如同頭尾作業不建立一定的作業聯系，僅依靠目測調車線車輛走行狀態及尾部調車情況，采用手動現地操縱或手動集中控制進行停車器的作業狀態改變。由于駝峰作業的特殊性和受到了望條件的限制，不但仍會造成操作人員勞動強度加重，形成勞動強度的地點轉移，而且極易造成停車器‘漏制’和‘漏緩’，從而影響調車作業效率，形成一定的作業安全隱患。
本發明的通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息控制可控停車器進行駝峰溜放車輛防溜的控制系統是通過如下的技術方案實現的，所述的系統包括控制機主機，用于控制所述系統的工作，其控制方式為雙機熱備或雙機冷備，以便進行切換時不影響控制效果，所述的控制機主機由主機A和主機B和雙機轉換設備組成；駝峰頭部信息采集傳輸裝置，用于采集駝峰頭部調車線信息并通過通道防雷裝置傳送給控制機主機；通道防雷裝置，用于阻止來自駝峰頭部信息采集傳輸裝置的雷電干擾；駝峰尾部作業信息采集裝置，用于采集駝峰尾部作業信息；信號處理裝置，用于處理來自駝峰尾部作業信息采集裝置的信息；停車器裝置，用于在控制機主機的控制下，根據線路縱斷面狀態和停車器布置位置的信息進行停車；電源裝置，用于提供電源給上述裝置，電源裝置通過停車器電源屏控制對停車器設備的動作進行供電和斷電，保證其正常動作，UPS不間斷電源保證系統能夠進行控制設備的正常供電及電源切換的連續供電。
所述的駝峰頭部信息包括頭部調車線股道封鎖信息、頭部調車線股道測長信息、頭部三部位占用信息及其他調車線股道信息。
所述的駝峰尾部信息包括尾部道岔表示狀態信息、尾部股道電路占用狀態信息、尾部調車線信號機狀態信息以及停車器的狀態信息。
本發明的一種通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息控制可控停車器進行駝峰溜放車輛防溜的控制方法是通過如下的技術方案實現的，在由控制機主機、駝峰頭部信息采集傳輸裝置、通道防雷裝置、駝峰尾部作業信息采集裝置、信號處理裝置、停車器裝置、電源裝置構成的停車器自動控制系統中，控制可控停車器進行溜放車輛防溜的控制方法包括根據計算機靜態計算和動態模擬的結果確定停車器布置位置和布置數量；采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息；根據上述采集信息相關狀態，確定該股道駝峰頭部使用狀況，根據股道封鎖條件判斷是否允許尾部調車機車進入該股道及該股道目前溜放車輛是否走行；根據尾部信號機和軌道電路狀態信息確定該股道尾部是否有調車作業進行或調車作業是否結束，調車機車是進入還是牽出；根據目前停車器狀態信息確定并控制相應的制動或緩解狀態。
所述的駝峰頭部信息包括頭部調車線股道封鎖信息、頭部調車線股道測長信息、頭部三部位占用信息及其他調車線股道信息。其信息源來自于駝峰頭部過程控制系統。
所述的駝峰尾部信息包括尾部道岔表示狀態信息、尾部股道電路占用狀態信息、尾部調車線信號機狀態信息以及停車器的狀態信息。
所述的計算機靜態計算和動態模擬的結果確定停車器布置位置和布置數量進一步包括所述的靜態計算是以每勾車為單元，計算不同入口速度、不同重量、不同勾車輛數通過停車器制動時能滑出的車輛數為了計算上的簡便，同時為了保證安全，采取保守計算方法，需作如下假設①車輛是以其重心為質點的均勻分布剛體；②多輛勾車的重心是以其中心為其計算點；在以上假設條件下，車輛經過停車器制動時其運動過程滿足機械能守恒定律，即有車輛進入停車器前的動能E入動＝1/2*N*Q*V入2*103車輛進入停車器前的勢能E入勢＝N*Q*g*i*[n*L車+L停+L余]
車輛進入停車器后的動能E出動＝1/2*N*Q*V出2*103運動過程中消耗的機械能E停＝n*4*w制*L停E(w0+wf)＝N*Q*g*(w0+wf)*[n*L車+L停+L余]其中E入動---車輛進入停車器前具有的動能(J)E入勢---車輛進入停車器前具有的勢能(J)E出動---車輛進入停車器后具有的動能(J計算中取0)E停---停車器對車輛所做的制動功(J)E(w0+wf)---基本阻力和風阻力對車輛所做的阻力功(J)N---勾車輛數(個)Q---車輛重量(噸)V入---車輛進入停車器的速度(m/s)V出---車輛進入停車器后的速度(m/s計算中取0)g---重力加速度(9.8N/Kg)i---停車器所在的坡度(‰)L車---車輛長度(計算取14m)L停---停車器有效制動長度(m)L余---停車器串連布置時中間預留距離(m)w制---停車器單位制動能力(J/軸米)w0---車輛基本阻力(N/KN)wf---車輛所受風阻力(N/KN)由能量守恒定律有如下關系式E入動+E入勢＝E出動+E停+E(w0+wf)＝E停+E(w0+wf)依據上式可以求出在一定溜放作業條件下的勾車滑出輛數n，n應取正整數(小數部分進位)。n值計算結果出現非整數的物理解釋為這時某輛車有部分輪軸滑出停車器，部分輪軸處于停車器上。為了保證安全，按保守計算進行進位是符合客觀實際的。
所述的動態模擬是以車列解編過程為計算依據，累計計算不同勾車進行相互串掛后最終能滑出停車器的輛數，即動態模擬是計算勾車在連續溜放條件下，車輛以串掛形式通過停車器制動作用最終能滑出停車器的輛數。為了計算簡便和保證安全，采取保守計算，做如下假設
①勾車之間的碰撞屬完全彈性碰撞；②在勾車碰撞的瞬間同時滿足動能和動量守恒定律；③勾車碰撞過程不存在能量損耗；④勾車碰撞結果為非粘著碰撞；按以上條件則有碰撞前E前前＝1/2*N前*Q前*V前前2*103M前前＝N前*Q前*g*V前前*103E后前＝1/2*N后*Q后*V后前2*103M后前＝N后*Q后*g*V后前*103碰撞后E前后＝1/2*N前*Q前*V前后2*103M前后＝N前*Q前*g*V前后*103E后后＝1/2*N后*Q后*V后后2*103M后后＝N后*Q后*g*V后后*103其中E前前---前行車碰撞前具有的動能(J計算時取0)M前前---前行車碰撞前具有的動量(Nm/s)V前前---前行車碰撞前的速度(m/s計算時取0)V后前---后行車碰撞前的速度(m/s)V前后---前行車碰撞后的速度(m/s)V后后---后行車碰撞后的速度(m/s)N前---前行車的輛數(個)Q前---前行車的重量(噸)N后---后行車的輛數(個)Q后---后行車的重量(噸)E后前---后行車碰撞前具有的動能(J)M后前---后行車碰撞前具有的動量(Nm/s)E前后---前行車碰撞后具有的動能(J)M前后---前行車碰撞后具有的動量(Nm/s)E后后---后行車碰撞后具有的動能(J)
M后后---后行車碰撞后具有的動量(Nm/s)根據能量守恒定律有如下關系式E前前+E后前＝E前后+E后后M前前+M后前＝M前后+M后后依據上式，可以求出前后勾車碰撞后的速度及能量，從而求出各自通過停車器制動時的滑出輛數。依此類推，便可以求出連續溜放作業過程中最終滑出停車器的車輛數。
系統通過采集頭尾作業條件，判別調車線各股道尾部調車與牽出作業和頭部作業的相關作業情況，自動控制各股道停車器處于制動或緩解狀態，實現對調車線上溜放車輛的安全防溜。系統在提高尾部調車作業自動化程度，改善作業條件，保證作業安全及減輕工人勞動強度等方面，具有顯著的效果。
本發明的通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息控制可控停車器進行駝峰溜放車輛防溜的控制系統是通過如下的技術方案實現的，所述的系統包括控制機主機119，用于控制所述系統的工作，其控制方式為雙機熱備或雙機冷備，以便進行切換時不影響控制效果。控制機主機119由主機A106和主機B 107和雙機轉換設備108組成，控制機主機119可以通過采集頭尾作業信息進行停車器的實時自動控制和作業過程記錄。控制主機119通過邏輯判定后通過繼電器設備進行停車器控制命令的執行操作，主機通過繼電器設備的接點狀態進行駝峰尾部作業信息的采集。當主機A106或主機B107發生故障時可以通過雙機轉換設備119按照常規的辦法進行轉換。
駝峰頭部信息采集傳輸裝置104，用于采集駝峰頭部調車線信息并通過通道防雷裝置105傳送給控制機主機119。所述的駝峰頭部信息包括頭部調車線股道封鎖信息101、頭部調車線股道測長信息102、頭部三部位占用信息103及其他調車線股道信息。其信息源來自于駝峰頭部過程控制系統。本系統可直接通過網絡連接與頭部過程控制系統[TW組態式、FTK分布式、YTK系統等]進行相關控制信息共享。在駝峰頭部未實現過程控制的駝峰場，本系統也具備通過直接進行繼電方式采集頭部股道信息的方法來獲得所需要的控制信息。
通道防雷裝置105，用于阻止來自駝峰頭部信息采集傳輸裝置104的雷電干擾。系統通過繼電器設備進行輸入/輸出室內與室外的一級電器隔離，保證系統具有較強的防雷能力。
駝峰尾部作業信息采集裝置112，用于采集駝峰尾部作業信息。所述的駝峰尾部信息包括尾部道岔表示狀態信息109、尾部股道電路占用狀態信息110、尾部調車線信號機狀態信息111以及停車器的狀態信息114。
信號處理裝置113，用于處理來自駝峰尾部作業信息采集裝置112的信息。其信息源自駝峰尾部作業過程的改變狀態。本系統通過直接采集其繼電器工作狀態，通過道岔表示狀態信息109和信號機狀態信息11確定尾部調車作業的進入、牽出狀態和進路開放和關閉過程確定調車作業過程。同時系統通過尾部股道電路占用狀態信息110確定尾部調車機車的作業過程和狀態。在綜合頭尾作業信息的基礎上，通過判定股道停車器的狀態信息114來進行停車器的狀態控制。
停車器裝置117，用于在控制機主機119的控制下，根據線路縱斷面狀態信息115和停車器布置位置116的信息進行停車控制。
電源裝置118，用于提供電源給上述裝置，電源裝置118通過停車器電源屏控制對停車器設備的動作進行供電和斷電，保證其正常動作，UPS不間斷電源保證系統能夠進行控制設備的正常供電及電源切換的連續供電。
圖2是本發明的停車器布置位置和數量確定程序示意圖。如圖2所示，系統通過靜態計算和動態模擬兩種方法進行停車器布置位置和布置數量的確定，作為系統控制中的參數，以達到系統的安全和最佳控制效果。首先根據線路縱斷面狀態信息201、計算勾車輛數202、計算勾車重量203和計算勾車人口速度信息204進行靜態模擬205，然后根據靜態模擬205產生靜態計算輛數208和隨機產生溜放勾車參數進行動態模擬206。通過動態模擬206得出動態計算輛數209，最后確定停車器布置位置和布置參數210。
本發明的一種通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息控制可控停車器進行駝峰溜放車輛防溜的控制方法是通過如下的技術方案實現的，在由控制機主機、駝峰頭部信息采集傳輸裝置、通道防雷裝置、駝峰尾部作業信息采集裝置、信號處理裝置、停車器裝置、電源裝置構成的停車器自動控制系統中，控制可控停車器進行溜放車輛防溜的控制方法包括根據計算機靜態計算和動態模擬的結果確定停車器布置位置和布置數量；采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息；根據上述采集信息相關狀態信息，確定該股道駝峰頭部使用狀況，根據股道封鎖條件判斷是否允許尾部調車機車進入該股道及該股道目前溜放車輛是否走行；根據尾部信號機和軌道電路狀態信息確定該股道尾部是否有調車作業進行或調車作業是否結束，調車機車是進入還是牽出；根據目前停車器狀態信息確定并控制相應的制動或緩解狀態。
所述的計算機靜態模擬和動態模擬的結果確定停車器布置位置和布置數量進一步包括所述的靜態模擬是以每勾車為單元，計算不同入口速度、不同重量、不同勾車輛數通過停車器制動時能滑出的車輛數為了模擬上的簡便，同時為了保證安全，采取保守模擬計算方法，需作如下假設①車輛是以其重心為質點的均勻分布剛體；②多輛勾車的重心是以其中心為其計算點；在以上假設條件下，車輛經過停車器制動時其運動過程滿足機械能守恒定律，即有車輛進入停車器前的動能E入動＝1/2*N*Q*V入2*103車輛進入停車器前的勢能E入勢＝N*Q*g*i*[n*L車+L停+L余]車輛進入停車器后的動能E出動＝1/2*N*Q*V出2*103運動過程中消耗的機械能E停＝n*4*w制*L停E(w0+wf)＝N*Q*g*(w0+wf)*[n*L車+L停+L余]其中
E入動---車輛進入停車器前具有的動能(J)E入勢---車輛進入停車器前具有的勢能(J)E出動---車輛進入停車器后具有的動能(J計算中取0)E停---停車器對車輛所做的制動功(J)E(w0+wf)---基本阻力和風阻力對車輛所做的阻力功(J)N---勾車輛數(個)Q---車輛重量(噸)V入---車輛進入停車器的速度(m/s)V出---車輛進入停車器后的速度(m/s計算中取0)g---重力加速度(9.8N/Kg)i---停車器所在的坡度(‰)L車---車輛長度(計算取14m)L停---停車器有效制動長度(m)L余---停車器串連布置時中間預留距離(m)w制---停車器單位制動能力(J/軸米)w0---車輛基本阻力(N/KN)wf---車輛所受風阻力(N/KN)由能量守恒定律有如下關系式E入動+E入勢＝E出動+E停+E(w0+wf)＝E停+E(w0+wf)依據上式可以求出在一定溜放作業條件下的勾車滑出輛數n，n應取正整數(小數部分進位)。n值計算結果出現非整數的物理解釋為這時某輛車有部分輪軸滑出停車器，部分輪軸處于停車器上。為了保證安全，按保守計算進行進位是符合客觀實際的。
所述的動態模擬是以車列解編過程為計算依據，累計計算不同勾車進行相互串掛后最終能滑出停車器的輛數，即動態模擬是計算勾車在連續溜放條件下，車輛以串掛形式通過停車器制動作用最終能滑出停車器的輛數。為了計算簡便和保證安全，采取保守計算，做如下假設①勾車之間的碰撞屬完全彈性碰撞；②在勾車碰撞的瞬間同時滿足動能和動量守恒定律；③勾車碰撞過程不存在能量損耗；④勾車碰撞結果為非粘著碰撞；
按以上條件則有碰撞前E前前＝1/2*N前*Q前*V前前2*103M前前＝N前*Q前*g*V前前*103E后前＝1/2*N后*Q后*V后前2*103M后前＝N后*Q后*g*V后前*103碰撞后E前后＝1/2*N前*Q前*V前后2*103M前后＝N前*Q前*g*V前后*103E后后＝1/2*N后*Q后*V后后2*103M后后＝N后*Q后*g*V后后*103其中E前前---前行車碰撞前具有的動能(J計算時取0)M前前---前行車碰撞前具有的動量(Nm/s)V前前---前行車碰撞前的速度(m/s計算時取0)V后前---后行車碰撞前的速度(m/s)V前后---前行車碰撞后的速度(m/s)V后后---后行車碰撞后的速度(m/s)N前---前行車的輛數(個)Q前---前行車的重量(噸)N后---后行車的輛數(個)Q后---后行車的重量(噸)E后前---后行車碰撞前具有的動能(J)M后前---后行車碰撞前具有的動量(Nm/s)E前后---前行車碰撞后具有的動能(J)M前后---前行車碰撞后具有的動量(Nm/s)E后后---后行車碰撞后具有的動能(J)M后后---后行車碰撞后具有的動量(Nm/s)根據能量守恒定律有如下關系式E前前+E后前＝E前后+E后后M前前+M后前＝M前后+M后后依據上式，可以求出前后勾車碰撞后的速度及能量，從而求出各自通過停車器制動時的滑出輛數。依此類推，便可以求出連續溜放作業過程中最終滑出停車器的車輛數。
停車器合理位置的確定，取決于停車器本身的構造特點及技術指標(有效制動長度、單位制動能力)以及所處的現場縱斷面條件。同時，與調車線的作業性質(停車器入口速度、車流分布、空重比例、勾數、每勾輛數)也密切相關。只有通過結合現場作業過程，在滿足現場作業安全的條件下，仿真現場作業環境，才能因地制宜地確定停車器的設置位置。
一般情況下，不需人工干預，系統通過采集頭尾作業條件自動控制各股道停車器的制動或緩解并記錄作業過程。此時屏幕上提示為[自動方式]，如屏幕提示為[手動方式]，可通過按壓手動盤的[轉換]和[自動]按鈕進行控制狀態變換。
根據作業需要，允許進行人工干預停車器控制，并且優于自動控制。通過在圖形終端操作屏上利用鍵盤或鼠標完成，該屏為多屏操作界面，可以根據作業習慣進行一定操作方式的選擇。
主屏幕上顯示為現場停車器及站場平面布置圖，包括尾部各股道的調車信號機、分路道岔區段、調車進路及頭部調車線溜放車輛的走行狀況表示。上部有系統菜單提示欄。可以根據菜單項中的內容及下部命令相關解釋進行一定設置。屏幕中部為運行方式和鼠標或軌跡球的快捷操作區域，有自動/手動狀態、制動、緩解、清除、恢復自動四個方框按鈕。
左上角為菜單設置欄，標題為[操作屏]表示該終端為操作員作業屏，右上角為目前系統時間，可以通過菜單命令進行調整。右下角為該終端是否與主機同步。
正常狀態下設備應處于聯機狀態，表明與主機相聯，處于在線狀態。脫機狀態表明該終端與主機隔離，處于不在線狀態；本命令在啟動時可確認終端與主機是否聯機并在線運行。
正常狀態下設備應處于主從聯機狀態，表明該操作終端與主控機同步，可以進行相關操作。主從脫機表明該終端與主機盡管在線，但已與主機不同步，即已失去聯系，控制狀態與現場實際狀態可能已經不一致，這時應該運用菜單命令中的請求聯機命令進行確認，如果仍不能恢復，說明設備發生故障，應轉向手動操作狀態，并告知維修人員進行維修。
這四個按鈕操作均采用雙鍵操作方式，即按單按鈕不起任何作用，須結合股道停車器按鈕標志才能執行命令。[制動]表示準備向某股道停車器執行制動命令；[緩解]表示準備向某股道停車器執行緩解命令；[恢復自動]表示向執行過手動干預的某股道停車器執行去消手動干預，轉為自動控制；[取消命令]表示去消向某股道停車器準備執行的制動或緩解命令。
為保證系統的通用性及鐵路設備操作維護使用規范，系統間的各動作控制電氣流程均采用直流24V，微機內部采用直流5V。即停車器的動作電源根據電流特性配置一定的直流24V繼電器，通過繼電器進行強電與弱電的機械和電氣隔離，從而使室內的控制和動作分開。繼電器24V直流輸入和輸出通過電纜連接直接進入控制微機采集部分，為減少功率消耗過大，微機內部的邏輯判斷電氣連接均采用直流5V。
由于本發明的系統可直接通過網絡連接與頭部過程控制系統[TW型駝峰組態式自動控制系統、FTK型駝峰分布式自動控制系統、DDCIII型駝峰雙機冗余自動控制系統、TYWK型駝峰信號計算機一體化自動控制系統等]進行相關控制信息共享。在駝峰頭部未實現過程控制的駝峰場，本系統也具備通過直接進行繼電方式采集頭部股道信息的方法來獲得所需要的控制信息。有關上述頭部過程控制系統的具體內容在這里不再詳細描述。
權利要求
1.一種通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息控制可控停車器進行駝峰溜放車輛防溜的控制系統，其特征在于所述的系統包括控制機主機(119)，用于控制所述系統的工作，其控制方式為雙機熱備或雙機冷備，以便進行切換時不影響控制效果，所述的控制機主機(119)由主機A(116)和主機B(117)和雙機轉換設備(118)組成；駝峰頭部信息采集傳輸裝置(104)，用于采集駝峰頭部調車線信息并通過通道防雷裝置(105)傳送給控制機主機(119)；通道防雷裝置(105)，用于阻止來自駝峰頭部信息采集傳輸裝置(104)的雷電干擾；駝峰尾部作業信息采集裝置(112)，用于采集駝峰尾部作業信息；信號處理裝置(113)，用于處理來自駝峰尾部作業信息采集裝置(112)的信息；停車器裝置(117)，用于在控制機主機(119)的控制下，根據線路縱斷面狀態詳細(115)和停車器布置位置的信息(116)進行停車控制；電源裝置(118)，用于提供電源給上述裝置，電源裝置(118)通過停車器電源屏控制對停車器設備的動作進行供電和斷電，保證其正常動作，UPS不間斷電源保證系統能夠進行控制設備的正常供電及電源切換的連續供電。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述的駝峰頭部信息包括頭部調車線股道封鎖信息(101)、頭部調車線股道測長信息(102)、頭部三部位占用信息(103)及其他調車線股道信息，其信息源來自于駝峰頭部過程控制系統。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述的駝峰尾部信息包括尾部道岔表示狀態信息(109)、尾部股道電路占用狀態信息(110)、尾部調車線信號機狀態信息(111)，以及停車器的狀態信息(114)。
4.一種通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息控制可控停車器進行駝峰溜放車輛防溜的控制方法，在由控制機主機、駝峰頭部信息采集傳輸裝置、通道防雷裝置、駝峰尾部作業信息采集裝置、信號處理裝置、停車器裝置、電源裝置構成的停車器自動控制系統中實現所述的控制可控停車器進行溜放車輛防溜的控制方法，其特征在于所述的方法包括根據計算機靜態計算和動態模擬的結果確定停車器布置位置和布置數量；采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息；根據上述采集信息相關狀態，確定該股道駝峰頭部使用狀況，根據股道封鎖條件判斷是否允許尾部調車機車進入該股道及該股道目前溜放車輛是否走行；根據尾部信號機和軌道電路狀態確定該股道尾部是否有調車作業進行或調車作業是否結束，調車機車是進入還是牽出；根據目前停車器狀態信息確定并控制相應的制動或緩解狀態。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于所述的駝峰頭部信息包括頭部調車線股道封鎖信息、頭部調車線股道測長信息、頭部三部位占用信息及其他調車線股道信息，其信息源來自于駝峰頭部過程控制系統。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于所述的駝峰尾部信息包括尾部道岔表示狀態信息、尾部股道電路占用狀態信息、尾部調車線信號機狀態信息以及停車器的狀態信息。
7.根據權利要求1或6所述的方法，其特征在于所述的計算機靜態模擬計算和動態模擬的結果確定停車器布置位置和布置數量進一步包括所述的靜態模擬計算是以每勾車為單元，計算不同入口速度、不同重量、不同勾車輛數通過停車器制動時能滑出的車輛數為了計算上的簡便，同時為了保證安全，采取保守計算方法，需作如下假設①車輛是以其重心為質點的均勻分布剛體；②多輛勾車的重心是以其中心為其計算點；在以上假設條件下，車輛經過停車器制動時其運動過程滿足機械能守恒定律，即有車輛進入停車器前的動能E入動＝1/2*N*Q*V入2*103車輛進入停車器前的勢能E入勢＝N*Q*g*i*[n*L車+L停+L余]車輛進入停車器后的動能E出動＝1/2*N*Q*V出2*103運動過程中消耗的機械能E停＝n*4*w制*L停E(w0+wf)＝N*Q*g*(w0+wf)*[n*L車+L停+L余]其中E入動---車輛進入停車器前具有的動能；E入勢---車輛進入停車器前具有的勢能；E出動---車輛進入停車器后具有的動能；E停---停車器對車輛所做的制動功；E(w0+wf)---基本阻力和風阻力對車輛所做的阻力功；N---勾車輛數；Q---車輛重量；V入---車輛進入停車器的速度；V出---車輛進入停車器后的速度；g---重力加速度；i---停車器所在的坡度；L車---車輛長度；L停---停車器有效制動長度；L余---停車器串連布置時中間預留距離；w制---停車器單位制動能力；w0---車輛基本阻力；wf---車輛所受風阻力；由能量守恒定律有如下關系式E入動+E入勢＝E出動+E停+E(w0+wf)＝E停+E(w0+wf)依據上式可以求出在一定溜放作業條件下的勾車滑出輛數n，n應取正整數，小數部分進位；所述的動態模擬是以車列解編過程為計算依據，累計計算不同勾車進行相互串掛后最終能滑出停車器的輛數，即動態模擬是計算勾車在連續溜放條件下，車輛以串掛形式通過停車器制動作用最終能滑出停車器的輛數，為了計算簡便和保證安全，采取保守計算，做如下假設①勾車之間的碰撞屬完全彈性碰撞；②在勾車碰撞的瞬間同時滿足動能和動量守恒定律；③勾車碰撞過程不存在能量損耗；④勾車碰撞結果為非粘著碰撞；按以上條件則有碰撞前E前前＝1/2*N前*Q前*V前前2*103M前前＝N前*Q前*g*V前前*103E后前＝1/2*N后*Q后*V后前2*103M后前＝N后*Q后*g*V后前*103碰撞后E前后＝1/2*N前*Q前*V前后2*103M前后＝N前*Q前*g*V前后*103E后后＝1/2*N后*Q后*V后后2*103M后后＝N后*Q后*g*V后后*103其中E前前---前行車碰撞前具有的動能；M前前---前行車碰撞前具有的動量；V前前---前行車碰撞前的速度；V后前---后行車碰撞前的速度；V前后---前行車碰撞后的速度；N前---前行車的輛數；Q前---前行車的重量；N后---后行車的輛數；Q后---后行車的重量；E后前---后行車碰撞前具有的動能；M后前---后行車碰撞前具有的動量；E前后---前行車碰撞后具有的動能；M前后---前行車碰撞后具有的動量；E后后---后行車碰撞后具有的動能；M后后---后行車碰撞后具有的動量；根據能量守恒定律有如下關系式E前前+E后前＝E前后+E后后M前前+M后前＝M前后+M后后依據上式，可以求出前后勾車碰撞后的速度及能量，從而求出各自通過停車器制動時的滑出輛數，依此類推，便可以求出連續溜放作業過程中最終滑出停車器的車輛數。
全文摘要
本發明公開了一種通過采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息控制可控停車器進行駝峰溜放車輛防溜的控制系統和方法，所述的系統包括控制機主機、駝峰頭部信息采集傳輸裝置、通道防雷裝置、駝峰尾部作業信息采集裝置、信號處理裝置、停車器裝置和電源裝置。所述的方法包括靜態和動態模擬確定停車器布置位置和布置數量，采集駝峰頭部和駝峰尾部作業信息等，根據采集的信息，該系統自動控制各股道停車器處于制動或緩解狀態，實現對調車線上溜放車輛的安全防溜。系統在提高尾部調車作業自動化程度，改善作業條件，保證作業安全及減輕工人勞動強度等方面，具有顯著的效果。
文檔編號B61J3/02GK1438146SQ03119220
公開日2003年8月27日 申請日期2003年3月5日 優先權日2003年3月5日
發明者張開治, 耿穎, 郭亞琴 申請人:北京全路通信信號研究設計院