列车牵引及制动控制系统、列车牵引及制动控制方法与流程

本发明涉及轨道交通车辆控制技术领域，具体涉及一种列车牵引及制动控制系统、列车牵引及制动控制方法。

背景技术：

目前，共知的城市轨道交通系统主要指地铁、轻轨、中低速磁悬浮交通、现代有轨电车的等一系列的交通方式。按照城市轨道交通系统运行特性的要求，其运行特性曲线主要由牵引、惰行和制动3个阶段组成。由于城市轨道交通系统的站间距较短(一般为2～5公里)、启动加速度、制动减速度大等因素，导致其运行特性与干线铁路、高速动车组的特性不同，因此城市轨道交通车辆的运行工况主要固定在上述3种工况间的频繁切换运行。

车辆启动阶段，列车牵引加速分为三个阶段，第一阶段为恒力矩区，牵引力与列车的速度呈线性关系；第二阶段为恒功区，牵引力与速度呈反比例关系；第三阶段为自然特性区，牵引力与速度的平方呈反比例关系。为保证列车启动加速度的要求，在恒力矩区需要很大的牵引功率，列车牵引功率的确定也是根据该区的功率要求进行设计的，而列车进入后两区后其牵引功率会大幅下降。

车辆惰行阶段，车辆既无牵引也无制动。依靠惯性运行，根据车辆所受阻力进行减速运行；根据运行情况不同，此阶段也可能为匀速行驶阶段，车辆阻力与牵引力相等，车辆保持匀速运动。在该阶段列车的牵引功率将为0。

车辆制动阶段，与牵引阶段类似，也分为自然特性区、恒功区、恒力矩区，其速度与牵引力的关系与牵引阶段基本相同。目前城市轨道交通列车制动的控制策略为，电制动优先，不足部分气制动补充，因此为满足列车制动减速度的要求，需要提供较大的电制动；由上述分析可知城轨列车负荷的典型特点是牵引和制动功率呈脉冲型，瞬时功率大而平均功率小。

目前城市轨道交通车辆的设计为满足牵引制动特性的要求，其功率配置均较大，从而导致其列车重量的增加、载客量减少、能耗增加、列车结构复杂等问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提一种列车牵引及制动控制系统、列车牵引及制动控制方法；实现了同站台上、下行地铁列车牵引、制动的协同化控制，有效地降低列车运行能耗，并可靠地提高列车运行效率。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种列车牵引及制动控制系统，所述系统包括：分别设置在目标站台范围内的上行及下行路段的两个牵引及制动动力单元、分别设置在所述上行及下行路段内的路基上的定子线圈、分别设置在上行及下行列车上的转子反应板，以及，与牵引及制动动力单元通信连接的地面列车综合运行控制单元；

同一路段内的所述牵引及制动动力单元与定子线圈连接，使得所述牵引及制动动力单元控制所述定子线圈与对应的列车上的转子反应板相互作用，实现对该列车的牵引及制动。

进一步地，每个所述牵引及制动动力单元均包括：设置在站台路段的上行及下行路段两侧的变流器组，以及，与所述变流器组连接的整流变压器；

所述变流器组与同一路段内的所述定子线圈连接，且所述变流器组均连接至地面储能单元；

所述整流变压器与同一路段内的所述变流器组之间设有开关，且每个所述变流器组中均至少包括两个变流器；

各所述变流器均与同一路段中的所述整流变压器连接，以及，各所述变流器与同一路段中的所述定子线圈连接。

进一步地，所述系统还包括：设置在列车上的永磁电机组、与所述永磁电机组连接的车载双向dc/ac逆变器、与所述车载双向dc/ac逆变器通信连接的车载列车运行控制单元，以及，车载储能单元；所述地面列车综合运行控制单元与所述车载列车运行控制单元通信连接；

所述永磁电机组与所述车载双向dc/ac逆变器连接，且所述车载双向dc/ac逆变器和车载储能单元均连接至列车直流母线，其中，所述列车直流母线与直流变换器及车载设备连接。

进一步地，所述车载储能单元包括超级电容器组、蓄电池组，以及，与所述蓄电池组连接的双向dc/dc变换器；

所述超级电容器组和双向dc/dc变换器分别连接至所述列车直流母线。

进一步地，设置在同一列车上的所述永磁电机组为一组或两组，且每组所述永磁电机组中均包括至少两个永磁电机；

相应的，

设置在同一列车上的所述永磁电机组为一组时，该一组永磁电机组设置在列车的其中一个端车厢的第二转向架上；

设置在同一列车上的所述永磁电机组为两组时，该两组永磁电机组分别设置在列车的两个端车厢的第二转向架上；

其中，所述端车厢为列车两端车头及车尾处的车厢，所述第二转向架设置在端车厢底部、且靠近相邻车厢的位置处。

另一方面，本发明还提供了一种列车牵引及制动控制方法，所述方法应用所述的列车牵引及制动控制系统实现，且所述方法包括：

根据当前环境信息、目标列车的位置信息及运行设备信息，判断目标列车的当前状态；

若判定目标列车的当前状态为牵引状态，则在所述目标列车所处的路段中，控制所述牵引及制动动力单元进入牵引状态，所述牵引及制动动力单元为所述定子线圈提供交流电，所述牵引及制动动力单元控制所述定子线圈与对应的列车上的转子反应板相互作用，使得该目标列车弹射启动弹射发车；

若判定目标列车的当前状态为制动状态，则在所述目标列车所处的路段中，控制所述牵引及制动动力单元进入制动状态，所述牵引及制动动力单元为地面储能单元及同一时刻在同站台范围内的处于牵引状态的列车供电。

进一步地，在所述控制所述牵引及制动动力单元进入牵引状态之前，所述方法还包括：

若经判断得知同一时刻的同一站台范围内，存在另一列车的当前状态为制动状态，则控制所述目标列车的所述牵引及制动动力单元接收所述另一列车提供的电能。

进一步地，所述方法还包括：若经判断得知目标列车的当前状态为待启动状态，则控制所述车载储能单元经所述列车直流母线向所述直流变换器及车载设备供电。

进一步地，所述方法还包括：若经判断得知目标列车的当前状态为运行状态，其中，所述运行状态包括所述牵引状态和制动状态；则在所述目标列车所处的路段中，控制所述永磁电机组切换至发电状态；

所述永磁电机组经车载双向dc/ac逆变器分别向车载储能单元和列车直流母线供电，使得所述车载储能单元存储电能，并通过列车直流母线向所述直流变换器及车载设备供电。

进一步地，所述方法还包括：若经判断得知目标列车的当前状态为进出库或应急牵引状态，则在所述目标列车所处的路段中，控制所述车载储能单元依次经所述列车直流母线和车载双向dc/ac逆变器，向所述永磁电机组供电；

控制所述永磁电机组切换至电动机状态，使得当前的目标列车进入自牵引状态。

由上述技术方案可知，本发明所述的一种列车牵引及制动控制系统、列车牵引及制动控制方法；系统包括：分别设置在目标站台范围内的上行及下行路段的两个牵引及制动动力单元、分别设置在所述上行及下行路段内的路基上的定子线圈、分别设置在上行及下行列车上的转子反应板，以及，与牵引及制动动力单元通信连接的地面列车综合运行控制单元；同一路段内的所述牵引及制动动力单元与定子线圈连接，使得所述牵引及制动动力单元控制所述定子线圈与对应的列车上的转子反应板相互作用，实现对该列车的牵引及制动。本发明实现了同站台上、下行地铁列车牵引、制动的协同化控制，有效地降低列车运行能耗，并可靠地提高列车运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的列车牵引及制动控制系统的第一种具体实施方式的结构示意图；

图2是本发明的列车牵引及制动控制系统中的第二种具体实施方式的结构示意图；

图3是本发明的列车牵引及制动控制系统中的第三种具体实施方式的结构示意图；

图4是本发明的列车牵引及制动控制系统中的第四种具体实施方式的结构示意图；

图5a是本发明的列车牵引及制动控制系统中永磁电机组d0的一种应用结构示意图；

图5b是本发明的列车牵引及制动控制系统中永磁电机组d0的另一种应用结构示意图；

图6是本发明的应用实例中的地面列车牵引及制动系统简图；

图7是本发明的应用实例中的车载辅助供电与列车应急牵引系统简图；

图8是本发明的列车牵引及制动控制方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图9是本发明的列车牵引及制动控制方法的另一种具体实施方式的流程示意图；

其中，a1-上行牵引及制动动力单元；a11-上行整流变压器；a12-第一上行变流器；a13-第二上行变流器；a14-上行定子线圈；1kmo1-上行线路开关；a2-下行牵引及制动动力单元；a21-下行整流变压器；a22-第一下行变流器；a23-第二下行变流器；a24-下行定子线圈；2kmo1-下行线路开关；b01-地面储能单元；b1-上行列车转子反应板；b2-下行列车转子反应板；t01-地面列车综合运行控制单元；t02-车载列车运行控制单元；cc-车载储能单元；c01-超级电容器组；c02-蓄电池组；c04-双向dc/dc变换器；c05-车载双向dc/ac逆变器；c06-直流变换器；c07-空压机组；c08-空调机组；d0-永磁电机组；d01-第一永磁电机；d02-第二永磁电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。

本发明的实施例一提供了一种列车牵引及制动控制系统的第一种具体实施方式，参见图1,所述列车牵引及制动控制系统具体包括如下内容：

分别设置在目标站台范围内的上行及下行路段的两个牵引及制动动力单元，具体包括上行牵引及制动动力单元a1和下行牵引及制动动力单元a2。

分别设置在所述上行及下行路段内的路基上的定子线圈，具体包括上行定子线圈a14和下行定子线圈a24。

分别设置在上行及下行列车上的转子反应板，具体包括上行列车转子反应板b1和下行列车转子反应板b2。

以及，与上行牵引及制动动力单元a1和下行牵引及制动动力单元a2通信连接的地面列车综合运行控制单元t01。

同一路段内的所述上行牵引及制动动力单元a1与上行定子线圈a14连接，下行牵引及制动动力单元a2与下行定子线圈a24连接。

所述上行牵引及制动动力单元a1控制所述上行定子线圈a14与对应的上行列车上的上行列车转子反应板b1相互作用，实现对上行列车的牵引及制动；以及，所述下行牵引及制动动力单元a2控制所述下行定子线圈a24与对应的下行列车上的下行列车转子反应板b2相互作用，实现对下行列车的牵引及制动。

在上述描述中，目标站台范围为同一个站台的列车牵引及制动的路段的范围，地面列车综合运行控制单元t01用于对上行牵引及制动动力单元a1和下行牵引及制动动力单元a2，以及，上行及下行列车进行监测及控制，并对地面高压供电系统进行控制与监视。

从上述描述可知，本发明的实施例提供了一种列车牵引及制动控制系统，该系统通过永磁同步牵引技术实现了同站台上、下行地铁列车牵引、制动的协同化控制，降低列车运行能耗，提高列车运行效率。

本发明的实施例二提供了上述列车牵引及制动控制系统的第二种具体实施方式，参见图2，所述列车牵引及制动控制系统中的牵引及制动动力单元具体包括如下内容：

设置在站台路段的上行及下行路段两侧的变流器组，以及，与所述变流器组连接的整流变压器；所述整流变压器与同一路段内的所述变流器组之间设有开关，所述变流器组与同一路段内的所述定子线圈连接，且所述变流器组均连接至地面储能单元b01；且每个所述变流器组中均至少包括两个变流器；各所述变流器均与同一路段中的所述整流变压器连接，以及，各所述变流器与同一路段中的所述定子线圈连接。

在上述描述中，上行牵引及制动动力单元a1包括设置在站台路段的上行路段侧的第一上行变流器a12和第二上行变流器a13，与所述第一上行变流器a12和第二上行变流器a13连接的上行整流变压器a11，所述上行整流变压器a11与第一上行变流器a12和第二上行变流器a13之间设有上行线路开关1kmo1，第一上行变流器a12和第二上行变流器a13均与上行路段中的上行定子线圈a14连接；以及，下行牵引及制动动力单元a2包括设置在站台路段的下行路段侧的第一下行变流器a22和第二下行变流器a23，与所述第一下行变流器a22和第二下行变流器a23连接的下行整流变压器a21，所述下行整流变压器a21与第一下行变流器a22和第二下行变流器a23之间设有下行线路开关2kmo1，第一下行变流器a22和第二下行变流器a23均与下行路段中的下行定子线圈a24连接；其中，第一上行变流器a12、第二上行变流器a13、第一下行变流器a22和第二下行变流器a23均连接至地面储能单元b01。

从上述描述可知，本发明的实施例提供了一种列车牵引及制动控制系统，该系统通过永磁同步牵引技术实现了同站台上、下行地铁列车牵引、制动的协同化控制的基础上，并通过开关的设置提高了整个系统运行的可靠性，提高了列车运行安全。

本发明的实施例三提供了上述列车牵引及制动控制系统的第三种具体实施方式，参见图3,所述列车牵引及制动控制系统还具体包括如下内容：

设置在列车上的永磁电机组d0、与所述永磁电机组d0连接的车载双向dc/ac逆变器c05、与所述车载双向dc/ac逆变器c05通信连接的车载列车运行控制单元t02，以及，车载储能单元cc；所述地面列车综合运行控制单元t02与所述车载列车运行控制单元t01通信连接；所述永磁电机组c0与所述车载双向dc/ac逆变器c05连接，且所述车载双向dc/ac逆变器c05和车载储能单元cc均连接至列车直流母线，其中，所述列车直流母线与直流变换器c06及车载设备连接，其中，车载设备至少包括空压机组c07和空调机组c08等。

在一种具体实施方式中，参见图4，所述车载储能单元cc包括超级电容器组c01、蓄电池组c02，以及，与所述蓄电池组c02连接的双向dc/dc变换器c04；所述超级电容器组c01和双向dc/dc变换器c04分别连接至所述列车直流母线。

设置在同一列车上的所述永磁电机组d0为一组或两组，且每组所述永磁电机组d0中均包括至少两个永磁电机，即第一永磁电机d01和第二永磁电机d02。

在一种具体实施方式中，若当前列车的车厢数较少，例如3节车厢，如图5a所示，则设置该3节列车上的所述永磁电机组d0为一组，该一组永磁电机组d0中的第一永磁电机d01和第二永磁电机d02均设置在列车的其中一个端车厢的第二转向架上。

在另一种具体实施方式中，若当前列车的车厢数较多，例如6节车厢，如图5b所示，则设置在该6节列车上的所述永磁电机组d0为两组，该两组永磁电机组d0分别设置在列车的两个端车厢的第二转向架上；即列车的两个端车厢的第二转向架上均设有第一永磁电机d01和第二永磁电机d02。

其中，所述端车厢为列车两端车头及车尾处的车厢，所述第二转向架设置在端车厢底部、且靠近相邻车厢的位置处。

从上述描述可知，本发明的实施例提供了一种列车牵引及制动控制系统，该系统通过永磁同步牵引技术实现了同站台上、下行地铁列车牵引、制动的协同化控制，降低列车运行能耗，提高列车运行效率。

为进一步的说明本方案，本发明还提供了一种列车牵引及制动控制系统的应用实例，参见图6和图7，该列车牵引及制动控制系统具体包括如下内容：

列车牵引及制动控制系统由置于车站路基(含区间的坡道处路基)内的永磁同步直线电机定子线圈、牵引变流器、牵引供电整流变压器、地面储能系统和置于车辆转向架下部的永磁同步直线电机转子反应板等组成。其中列车的牵引电机由置于车站路基(含区间的坡道处路基)内的定子线圈和置于车辆转向架下部的转子反应板两部分组成，并通过基于无线通信的列车综合控制系统，完成列车牵引及制动控制功能，实现列车全线无接触网供电运营。

车载辅助供电系统(以6辆编组的列车为例)主要由布置在2个端车的双向直流/交流逆变器、永磁电机、双向dc/dc变换器、超级电容器、蓄电池组、dc750/dc110v直流变化器、车载列车运行控制系统等组成，中间车不布置上述设备。列车在线路上运行时通过布置端车第二转向架的永磁电机以发电模式向车载双向直流/交流逆变器供电，该逆变器将交流电逆变成dc750v直流电，向列车级dc750v直流母线供电；当列车进站停车时，辅助供电系统通过由超级电容器组和蓄电池组组成的车载储能系统向列车级dc750v直流母线供电。该dc750v直流母线向全列车的车载空气压缩机组、空调机组、dc750/dc110v直流变化器等设备供电，实现列车的供风、照明、通风、制冷、制热等辅助功能。

列车应急牵引主要是为了满足列车进出库运行和列车主牵引系统故障时运行到邻近的车站的要求，主要由双向直流/交流逆变器、永磁电机、双向dc/dc变换器、超级电容器、蓄电池组等组成。列车在应急牵引模式下时，由超级电容器组、蓄电池组组和双向dc/dc变换器组成的车载储能系统向列车级dc750v直流母线供电，车载双向直流/交流逆变器从dc750v直流母线取电后，该逆变器驱动2个端车第二转向架的两台永磁电机，该电机以电动机模式工作，从而实现列车的应急牵引运行。

基于无线通信的列车综合控制系统主要由专用无线网络、车载列车运行控制系统、地面列车综合运行控制系统等组成。实现列车的主牵引和电制动、列车辅助供电和列车应急牵引等功能的控制。

具体包括如下内容：

系统组成：

该系统由主牵引和电制动系统、车载辅助供电系统、车载应急牵引系统和基于无线通信的列车综合控制系统等组成。

(1)、主牵引和电制动系统主要实现列车的牵引与制动功能，由高压供电牵引整流变压器组、高压断路器、牵引逆变器、直线电机线圈、地面储能系统和地面列车综合控制系统等组成。

上行整流变压器a11和下行整流变压器a21均为：高压供电牵引整流变压器；完成3ac35kv/dc1500v(或者3ac35kv/dc3000v、3ac/10kv/dc1500v)的电压转换后，向布置在车站路基(含区间的坡道处路基)旁的分布式a12、a13、a22、a22牵引逆变器供电，是列车牵引能量供给转换装置。根据现行的地铁设计规范，每个分布式牵引区间内设置两台牵引整流变压器，正常情况下，两台变压器并联运行，即1km01与2km01高速直流断路器处于“合闸”位。当a11故障时，1km01高速断路器跳开，a11退出运行，该牵引区间内的供电由a21独立完成，且能满足该牵引区间正常的供电需求；同理当a21故障时，2km01高速断路器跳开，a21退出运行，该牵引区间内的供电由a11独立完成，且能满足该牵引区间正常的供电需求。

第一上行变流器a12和第二上行变流器a13均为：牵引区间内上行线路的牵引逆变器。完成上行列车在该区间内的牵引加速与制动减速功能。正常情况下，两台牵引逆变器并联运行，当其中1台故障时，另1台逆变器能够确保列车正常运行。

第一下行变流器a22和第二下行变流器a23均为：牵引区间内下行线路的牵引逆变器。完成下行列车在该区间内的牵引加速与制动减速功能。正常情况下，两台牵引逆变器并联运行，当其中1台故障时，另1台逆变器能够确保列车正常运行。

上行定子线圈a14具体为：牵引区间内上行线路永磁同步牵引直线电机定子段(线圈)。与运行在该区间内的上行置于车辆转向架下部的转子反应板组成直线牵引电机，完成上行列车在该区间内的牵引加速与制动减速功能。

下行定子线圈a24具体为：牵引区间内下行线路永磁同步牵引直线电机定子段(线圈)。与运行在该区间内的下行置于车辆转向架下部的转子反应板组成直线牵引电机，完成下行列车在该区间内的牵引加速与制动减速功能。

地面储能单元b01具体为：牵引区间内地面储能系统。完成该区间内上行(或下行)列车制动能量的收集与储存，同时向该牵引区间内下行(或上行)启动或加速的列车提供电能。

(2)、车载辅助供电系统主要由双向直流/交流逆变器、永磁电机、双向dc/dc变换器、超级电容器、蓄电池组、dc750/dc110v直流变化器等组成，该系统实现列车的辅助供电功能。

超级电容器组c01具体为：车载超级电容器组。与c02蓄电池组、c04双向dc/dc变换器等组成车载储能单元，在主牵引和电制动系统工作正常的情况下，经c05获取d01和d02提供的能量；在列车停车或主牵引和电制动系统故障时为列车提供dc750v的应急供电。

蓄电池组c02具体为：车载蓄电池组。与c01车载超级电容器组、c04双向dc/dc变换器等组成车载储能单元，在主牵引和电制动系统工作正常的情况下，经c05获取d01和d02提供的能量；在列车停车或主牵引和电制动系统故障时为列车提供dc750v的应急供电。

双向dc/dc变换器c04具体为：双向dc/dc变换器。与c01车载超级电容器组、c02车载蓄电池组等组成车载储能单元，在主牵引和电制动系统工作正常的情况下，经c05获取d01和d02提供的能量；在列车停车或主牵引和电制动系统故障时为列车提供dc750v的应急供电。

车载双向dc/ac逆变器c05具体为：双向直流/交流逆变器。在主牵引和电制动系统工作正常的情况下，与d01、d02组成列车辅助发电系统，为列车提供dc750v直流电源；在主牵引和电制动系统工作正常的情况下，与d01、d02组成列车应急牵引系统，来满足列车进出库运行和列车主牵引系统故障时运行到邻近的车站的要求。

直流变换器c06具体为：dc750v/dc110v直流变换器。完成dc750v/dc110v的直流电压变换，为列车控制系统和照明系统等提供dc110v电源。

第一永磁电机d01和第二永磁电机d02均为：永磁电机。在主牵引和电制动系统工作正常的情况下，与c05双向直流/交流逆变器组成列车辅助发电系统，为列车提供dc750v直流电源；在主牵引和电制动系统工作正常的情况下，与c05双向直流/交流逆变器组成列车应急牵引系统，来满足列车进出库运行和列车主牵引系统故障时运行到邻近的车站的要求。

(3)、列车应急牵引主要是为了满足列车进出库运行和列车主牵引系统故障时运行到邻近的车站的要求，主要由双向直流/交流逆变器、永磁电机、双向dc/dc变换器、超级电容器、蓄电池组等组成。

(4)、基于无线通信的列车综合控制系统主要由专用无线网络、车载列车运行控制系统、地面列车综合运行控制系统等组成。实现列车的主牵引和电制动、列车辅助供电和列车应急牵引等功能的控制。

地面列车综合运行控制单元t01也为地面列车综合控制系统。该系统主要完成如下功能：

1)、对地面高压供电系统进行控制与监视；

2)、对区间内主牵引和电制动系统进行控制与监视；

3)、对整条线路内全部区间内主牵引和电制动系统进行控制与监视；

4)、与t02进行无线通信，控制列车运行。

车载列车运行控制单元t02也为列车运行控制系统控制系统。该系统主要完成如下功能：

1)、实现对车载设备的控制与监控；

2)、与t01进行无线通信，控制列车运行。

本发明的实施例四提供了上述列车牵引及制动控制方法的一种具体实施方式，参见图8,所述列车牵引及制动控制方法具体包括如下内容：

步骤100：根据当前环境信息、目标列车的位置信息及运行设备信息，判断目标列车的当前状态；若判定目标列车的当前状态为牵引状态，则进入步骤200；若判定目标列车的当前状态为制动状态，则进入步骤300。

步骤200：在所述目标列车所处的路段中，控制所述牵引及制动动力单元进入牵引状态，所述牵引及制动动力单元为所述定子线圈提供交流电，所述牵引及制动动力单元控制所述定子线圈与对应的列车上的转子反应板相互作用，使得该目标列车弹射启动弹射发车。

步骤300：在所述目标列车所处的路段中，控制所述牵引及制动动力单元进入制动状态，所述牵引及制动动力单元为地面储能单元及同一时刻在同站台范围内的处于牵引状态的列车供电。

在一种具体实施方式中，步骤200之前还包括：若经判断得知同一时刻的同一站台范围内，存在另一列车的当前状态为制动状态，则控制所述目标列车的所述牵引及制动动力单元接收所述另一列车提供的电能。

从上述描述可知，本发明的实施例提供了一种列车牵引及制动控制方法，通过永磁同步牵引技术实现了同站台上、下行地铁列车牵引、制动的协同化控制，降低列车运行能耗，提高列车运行效率。

本发明的实施例五提供了上述列车牵引及制动控制方法的另一种具体实施方式，参见图9,所述列车牵引及制动控制方法还具体包括如下内容：

若在步骤100中经判断得知目标列车的当前状态为待启动状态，则进入步骤400；若经判断得知目标列车的当前状态为运行状态，其中，所述运行状态包括所述牵引状态和制动状态，则进入步骤500；若经判断得知目标列车的当前状态为进出库或应急牵引状态，则进入步骤700。

步骤400：控制所述车载储能单元经所述列车直流母线向所述直流变换器及车载设备供电。

步骤500：在所述目标列车所处的路段中，控制所述永磁电机组切换至发电状态。

步骤600：所述永磁电机组经车载双向dc/ac逆变器分别向车载储能单元和列车直流母线供电，使得所述车载储能单元存储电能，并通过列车直流母线向所述直流变换器及车载设备供电。

步骤700：在所述目标列车所处的路段中，控制所述车载储能单元依次经所述列车直流母线和车载双向dc/ac逆变器，向所述永磁电机组供电。

步骤800：控制所述永磁电机组切换至电动机状态，使得当前的目标列车进入自牵引状态。

为进一步的说明本方案，本发明还提供了一种列车牵引及制动控制方法的应用实例，该列车牵引及制动控制方法具体包括如下内容：

(1)上、下行列车协同运行工况

上行列车进站制动运行时，a12和a13工作在电制动状态，向准备出站的下行列车和地面储能系统反馈电能。此时，地面列车综合运行控制系统控制a22和a23工作在牵引状态，下行列车启动弹射发车。下行列车弹射发车后，车载列车运行控制系统t02控制c05、d01和d02工作。d01和d02工作在发电状态，通过c05向c01、c04和c02充电，向c06、c07和c08供电。

下行列车进站制动运行时，a22和a23工作在电制动状态，向准备出站的上行列车和地面储能系统反馈电能。此时，地面列车综合运行控制系统控制a12和a13工作在牵引状态，上行列车启动弹射发车。上行列车弹射发车后，车载列车运行控制系统t02控制c05、d01和d02工作。d01和d02工作在发电状态，通过c05向c01、c04和c02充电，向c06、c07和c08供电。

(2)辅助供电工况

列车启动前，辅助供电系统由c01、c02和c04通过列车级dc750v直流母线向列车辅助系统供电。列车启动后，车载列车运行控制系统t02控制d01和d02工作在发电状态，并控制c05向列车级dc750v直流母线供电，实现对c01、c04和c02的充电，对列车辅助设备的供电。

(3)应急牵引工况

当列车需要进出库运行或车辆故障时，地面列车供电系统不能向车辆提供牵引电能，列车可工作在应急牵引工况。列车工作在应急牵引工况时，车载列车运行控制系统t02控制c01、c02和c04向列车级dc750v直流母线供电，并控制c05工作，使d01和d02工作在电动机状态，实现列车自牵引。

以上实施例仅用于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。