控制系统、控制方法、轨道车辆、转向架和轨道交通系统与流程

本发明涉及轨道交通，特别涉及一种控制系统、控制方法、轨道车辆、转向架和轨道交通系统。

背景技术：

1、在相关技术中，导轨式轨道车辆是通过导向装置带动车辆导向及转弯的，但导向装置的前后轮距无法自动调节，所以在通过不同转向半径的轨道时，导轨式轨道车辆会无法通过或运行时车辆发生较大晃动。

技术实现思路

1、本发明提供了一种控制系统、控制方法、轨道车辆、转向架和轨道交通系统。

2、本发明实施方式提供的一种导向轮轮距控制系统，用于轨道车辆，所述导向轮轮距控制系统包括：

3、控制单元；

4、定位单元，所述定位单元电连接所述控制单元；和

5、导向轮轮距调节单元，所述导向轮轮距调节单元电连接所述控制单元，所述导向轮轮距调节单元具有长轮距状态和短轮距状态，

6、所述定位单元用于在所述轨道车辆即将进入曲线轨道段的情况下发出第一信号，以及用于在所述轨道车辆驶出所述曲线轨道段的情况下发出第二信号；

7、所述控制单元用于响应于所述第一信号，控制所述导向轮轮距调节单元由所述长轮距状态切换为所述短轮距状态，以及响应于所述第二信号，控制所述导向轮轮距调节单元由所述短轮距状态切换为所述长轮距状态。

8、上述导向轮轮距控制系统，通过获取第一信号和第二信号可以在准备进入曲线轨道段前或进入直线轨道段时做出变距准备，控制单元可以根据接收到第一信号或第二信号来控制导向轮轮距调节单元，导向轮轮距调节单元可以相应调整导向轮轮距，以使轨道车辆以短轮距状态通过曲线轨道段，并以长轮距状态通过直线轨道段，从而保障轨道车辆在不同轨道段上均能平稳流畅通过。

9、在某些实施方式中，所述定位单元用于接收第一位置信息，并根据所述第一位置信息确定所述轨道车辆即将进入所述曲线轨道段，

10、所述第一位置信息通过第一发送器发送，所述第一发送器设置于所述曲线轨道段的入口端，或设置于所述曲线轨道段的入口端之前预设距离。如此，可以控制轨道车辆以短轮距状态进入曲线轨道段。

11、在某些实施方式中，所述定位单元用于接收第二位置信息，并根据所述第二位置信息确定所述轨道车辆驶出所述曲线轨道段，

12、所述第二位置信息通过第二发送器发送，所述第二发送器设置于曲线轨道段的出口端。如此，可以控制轨道车辆以长轮距状态进入直线轨道段。

13、在某些实施方式中，所述定位单元存储有轨道信息，所述轨道信息包括所述曲线轨道段的入弯位置信息和出弯位置信息，所述定位单元用于在所述轨道车辆的实时位置与所述入弯位置信息一致的情况下，确定所述轨道车辆即将进入所述曲线轨道段，以及在所述轨道车辆的实时位置与所述出弯位置信息一致的情况下，确定所述轨道车辆驶出所述曲线轨道段。如此，可以确定入弯或出弯的时机。

14、在某些实施方式中，所述定位单元包括处理模块和导航模块，所述轨道信息预存在所述处理模块，所述处理模块从所述导航模块获取所述轨道车辆的实时位置，并比对所述轨道车辆的实时位置和所述入弯位置信息以判断所述轨道车辆是否即将进入所述曲线轨道段，以及比对所述轨道车辆的实时位置和所述出弯位置信息以判断所述轨道车辆是否驶出所述曲线轨道段。如此，可以通过位置比对确定轨道车辆的相对位置。

15、在某些实施方式中，所述短轮距状态包括第一短轮距状态，第二短轮距状态和第三短轮距状态，所述第一信号包括所述曲线轨道段的曲线半径，

16、在所述曲线轨道段的曲线半径处于第一预设范围内的情况下，所述控制单元用于调节所述导向轮轮距调节单元进入所述第一短轮距状态，所述第一短轮距状态对应导向轮轮距的最小值；

17、在所述曲线轨道段的曲线半径处于第二预设范围内的情况下，所述控制单元用于以对应所述第二预设范围的第一轮距值调节所述导向轮轮距调节单元进入所述第二短轮距状态，所述第一预设范围的最大值小于所述第二预设范围的最小值；

18、在所述曲线轨道段的曲线半径处于第三预设范围内的情况下，所述控制单元用于以对应所述第三预设范围的第二轮距值调节所述导向轮轮距调节单元进入所述第三短轮距状态，所述第二预设范围的最大值小于所述第三预设范围的最小值，所述第一轮距值大于所述第二轮距值。如此，可以提高在不同半径的曲线轨道段行驶的适用性。

19、在某些实施方式中，所述导向轮轮距调节单元包括：

20、导向架；

21、第一导向轮组件；

22、第二导向轮组件，所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件可移动地安装在所述导向架上，所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件沿轨道车辆的纵向间隔设置；和

23、驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述第一导向轮组件和/或所述第二导向轮组件沿所述轨道车辆的纵向向相互靠近或远离的方向移动。如此，可提高切换长轮距状态和短轮距状态的便利。

24、在某些实施方式中，所述驱动单元包括：

25、驱动件；和

26、传动组件，所述传动组件连接所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件，所述驱动件驱动连接所述传动组件，所述传动组件带动所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件移动的方向平行且相反。如此，可简单地实现改变第一导向轮组件和第二导向轮组件之间距离的效果。

27、在某些实施方式中，所述传动组件包括：

28、齿轮齿条机构，所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件分别连接有一个所述齿轮齿条机构；和

29、曲柄滑动机构，两个所述曲柄滑动机构分别连接一个所述齿轮齿条机构，

30、所述驱动件连接所述曲柄滑动机构，所述驱动件用于驱动所述曲柄滑动机构以带动所述齿轮齿条机构活动，进而分别带动所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件移动。如此，可以增加传动的灵活性。

31、在某些实施方式中，所述曲柄滑动机构包括：

32、驱动杆，所述驱动杆连接所述驱动件；

33、连杆，所述驱动杆连接所述连杆的一端；和

34、曲柄，所述曲柄连接所述连杆的另一端；

35、所述齿轮齿条机构包括：

36、扇形齿轮，所述扇形齿轮的一端固定连接所述曲柄；

37、固定轴，所述固定轴固定连接在所述导向架上；

38、导轨；和

39、齿条，两个所述齿条分别固定连接所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件并能够沿所述导轨滑动以分别带动所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件移动；

40、所述曲柄能够被带动地围绕所述固定轴转动，使得所述扇形齿轮围绕所述固定轴转动，所述扇形齿轮远离所述固定轴的一侧与所述齿条啮合连接，以使得所述扇形齿轮在围绕所述固定轴转动的情况下，带动所述齿条沿所述导轨滑动，进而使得两个所述扇形齿轮分别带动所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件移动，所述齿条的滑动方向对应所述扇形齿轮的转动方向。如此，可提高力传导的平稳性。

41、在某些实施方式中，所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件包括：

42、连接件，所述连接件固定连接所述齿条；和

43、导向轮，所述导向轮转动连接所述连接件。如此，可以简单实现第一导向轮组件和第二导向轮组件的导向作用。

44、在某些实施方式中，所述导向轮轮距调节单元为两个，两个所述导向轮轮距调节单元沿所述轨道车辆的横向间隔设置。如此，可以提高导向灵敏度。

45、本发明实施方式提供的一种用于轨道车辆的导向轮轮距控制方法，包括：

46、在所述轨道车辆即将进入所述曲线轨道段的情况下，发出第一信号；

47、在获取到所述第一信号的情况下，控制导向轮轮距调节单元由长轮距状态切换为短轮距状态；

48、在所述轨道车辆驶出所述曲线轨道段的情况下，发出第二信号；

49、在获取到所述第二信号的情况下，控制所述导向轮轮距调节单元由所述短轮距状态切换为所述长轮距状态。

50、上述导向轮轮距控制方法，通过获取第一信号和第二信号可以在准备进入曲线轨道段前或进入直线轨道段时做出变距准备，控制单元可以根据接收到第一信号或第二信号来控制导向轮轮距调节单元，导向轮轮距调节单元可以相应调整导向轮轮距，以使轨道车辆以短轮距状态通过曲线轨道段，并以长轮距状态通过直线轨道段，从而保障轨道车辆在不同轨道段上均能平稳流畅通过。

51、在某些实施方式中，所述导向轮轮距控制方法包括：

52、接收第一位置信息，所述第一位置信息通过第一发送器发送，所述第一发送器设置于所述曲线轨道段的入口端，或设置于所述曲线轨道段的入口端之前预设距离；

53、根据所述第一位置信息确定所述轨道车辆即将进入所述曲线轨道段。如此，可以控制轨道车辆以短轮距状态进入曲线轨道段。

54、在某些实施方式中，所述导向轮轮距控制方法包括：

55、接收第二位置信息，所述第二位置信息通过第二发送器发送，所述第二发送器设置于曲线轨道段的出口端；

56、根据所述第二位置信息确定所述轨道车辆驶出所述曲线轨道段。如此，可以控制轨道车辆以长轮距状态进入直线轨道段。

57、在某些实施方式中，所述导向轮轮距控制方法包括：

58、获取所述曲线轨道段的入弯位置信息和出弯位置信息；

59、在所述轨道车辆的实时位置与所述入弯位置信息一致的情况下，确定所述轨道车辆即将进入所述曲线轨道段；

60、在所述轨道车辆的实时位置与所述出弯位置信息一致的情况下，确定所述轨道车辆驶出所述曲线轨道段。如此，可以确定入弯或出弯的时机。

61、在某些实施方式中，所述导向轮轮距控制方法包括：

62、获取所述轨道车辆的实时位置；

63、比对所述轨道车辆的实时位置和所述入弯位置信息，判断所述轨道车辆是否即将进入所述曲线轨道段；

64、比对所述轨道车辆的实时位置和所述出弯位置信息，判断所述轨道车辆是否驶出所述曲线轨道段。如此，可以通过位置比对确定轨道车辆的相对位置。

65、在某些实施方式中，所述导向轮轮距控制方法还包括：

66、在获取到所述第一信号的情况下，确定导向轮轮距；

67、在确定所述导向轮轮距对应目标短轮距状态的情况下，确定停止对所述导向轮轮距的调节，所述目标短轮距状态为所述短轮距状态的其中一个。如此，有利于提高对导向轮的调节效率。

68、在某些实施方式中，所述导向轮轮距控制方法还包括：

69、在控制所述导向轮轮距调节单元进行调节后，获取调节后的导向轮轮距；

70、在确定调节后的所述导向轮轮距未对应目标轮距状态的情况下，确定再次调节所述导向轮轮距。如此，有利于提高对导向轮的调节准确度。

71、在某些实施方式中，所述导向轮轮距控制方法还包括：

72、在获取到所述第一信号的情况下，获取所述轨道车辆的当前车速；

73、在所述当前车速大于弯道的最大安全车速的情况下，控制所述轨道车辆减速，所述最大安全车速对应所述曲线轨道段的曲线半径。如此，可以避免轨道车辆超速侧翻。

74、本发明实施方式提供的一种轨道车辆，用于轨道交通系统，所述轨道车辆包括上述任意一个实施方式所述的导向轮轮距控制系统，所述导向轮轮距控制系统用于：

75、在所述轨道车辆即将进入所述曲线轨道段的情况下，发出第一信号；

76、在获取到所述第一信号的情况下，控制导向轮轮距调节单元由长轮距状态切换为短轮距状态；

77、在所述轨道车辆驶出所述曲线轨道段的情况下，发出第二信号；

78、在获取到所述第二信号的情况下，控制所述导向轮轮距调节单元由所述短轮距状态切换为所述长轮距状态。

79、上述轨道车辆，通过获取第一信号和第二信号可以在准备进入曲线轨道段前或进入直线轨道段时做出变距准备，控制单元可以根据接收到第一信号或第二信号来控制导向轮轮距调节单元，导向轮轮距调节单元可以相应调整导向轮轮距，以使轨道车辆以短轮距状态通过曲线轨道段，并以长轮距状态通过直线轨道段，从而保障轨道车辆在不同轨道段上均能平稳流畅通过。

80、本发明实施方式提供的一种轨道交通系统，包括上述任意一个实施方式所述的轨道车辆和轨道，所述轨道上设有发送器，所述发送器用于与所述轨道车辆进行通讯，以使得所述轨道车辆获取第一位置信息和/或第二位置信息。

81、上述轨道交通系统，通过获取第一信号和第二信号可以在准备进入曲线轨道段前或进入直线轨道段时做出变距准备，控制单元可以根据接收到第一信号或第二信号来控制导向轮轮距调节单元，导向轮轮距调节单元可以相应调整导向轮轮距，以使轨道车辆以短轮距状态通过曲线轨道段，并以长轮距状态通过直线轨道段，从而保障轨道车辆在不同轨道段上均能平稳流畅通过。

82、在某些实施方式中，所述发送器包括第一发送器，所述第一发送器设置于曲线轨道段的入口端，或所述第一发送器设置于所述曲线轨道段的入口端之前预设距离，所述第一发送器用于向所述轨道车辆发送所述第一位置信息。如此，可以确定驶入曲线轨道段。

83、在某些实施方式中，所述发送器包括第二发送器，所述第二发送器设置于曲线轨道段的出口端，所述第二发送器用于向所述轨道车辆发送所述第二位置信息。如此，可以确定驶出曲线轨道段。

84、本发明实施方式提供的一种轨道车辆的转向架，包括：

85、第一导向轮组件和第二导向轮组件，所述第一导向轮组件和所述第二导向轮组件沿轨道车辆的纵向间隔布置；

86、驱动单元，用于驱动第一导向轮组件和/或第二导向轮组件沿所述轨道车辆的纵向移动，以调节第一导向轮组件和所述第二导向轮组件之间的间距；

87、当所述轨道车辆行驶于直线轨道段时，第一导向轮组件和第二导向轮组件之间的间距为第一间距，当所述轨道车辆行驶于曲线轨道段时，第一导向轮组件和第二导向轮组件之间的间距为第二间距，所述第一间距大于所述第二间距。

88、上述转向架，通过获取第一信号和第二信号可以在准备进入曲线轨道段前或进入直线轨道段时做出变距准备，控制单元可以根据接收到第一信号或第二信号来控制导向轮轮距调节单元，导向轮轮距调节单元可以相应调整导向轮轮距，以使轨道车辆以短轮距状态通过曲线轨道段，并以长轮距状态通过直线轨道段，从而保障轨道车辆在不同轨道段上均能平稳流畅通过。

89、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。