CR400BF型动车组司控器优化方案

王德帅

摘  要：CR400BF型动车组司控器手柄设置牵引/制动级位时响应时间过长，结合对动车组司控器响应时间的对比分析，通过软件缩短或取消CR400BF型动车组司控器滤波时间来减小其响应时间，从而达到提高司控器灵敏度的目的。

关键词：动车组;司控器;优化。

分类号：U260.38

一、 CR400BF型动车组司控器概述及其主要参数

司控器为统型部件，其级位或速度设定的变化速度也进行了统一要求，依据时速350公里中国标准动车组采购技术条，CR400BF型动车组选用型号规格为S359 CC.010司控器，其特点是结构紧凑、体积小、重量轻、高可靠、长寿命、少维修。司控器内部速动开关采用德国沙尔特宝公司先进的速动开关模块，具有自净、密封的优点。

CR400BF型动车组司控器设有0位（手柄垂直）、恒速位、紧急制动位三个位置及牵引区域、制动区域两个区域，并设有防勿动按钮。牵引区域设有分2级的牵引加速区域及分2级的牵引减速区域，制动区域设有7级。司控器向前推向牵引区域时，必须按下手柄头部的按钮，向后拉到制动区域不需按按钮，其中牵引加速区域、牵引减速区域相对于恒速位是自复的。CR400BF型动车组司控器手柄和示意图分别如下图1和图2。

二、 CR400BF/AF型动车组司控器对比分析

针对机务部门反映CR400BF型动车组司控器在显示屏HMI设定目标级位及速度时响应时间较慢的问题，结合CR400AF型动车组司控器手柄的响应时间，选取了CR400BF-0503和CR400AF-0207两列“复兴号”动车组从如下四个方面进行分析比较。

1. 信号处理时间对比分析

CR400BF-0503司控器指令信号传输时间示意图如下图3，处理时间如下表2。

CR400AF-0207司控器指令信号传输时间示意图如下图4，处理时间如下表3。

对比分析：CR400BF-0503的信号最大处理时间比CR400AF-0207慢166ms，时间较短，可以忽略该时间的影响。

2. 速度模式软件实现对比分析

速度模式时CR400BF-0503和CR400AF-0207均按照统型要求进行设定速度的增加。CR400BF-0503主控手柄在K1、K2、C、K3、K4变换档位时，因为手柄移动时编码是连续值，由C位到K1时必然经过K2位，为避免级位过于频繁切换，同速度模式软件中进行了0.5s滤波，如从“C”档位推到“K2”档位时，0.5s后才进行设定速度的增加，而CR400AF-0207无滤波处理。

对比分析：在速度模式下，司机操作主控手柄在K1、K2、C、K3、K4之间变换位置进行速度设定时，每变化一下位置，CR400BF-0503将会有0.5s延时，在司机实际操作过程中延时时间会更长。

3.级位模式软件实现对比分析

级位控制模式时，当手柄由“0”档位推到“K2”档位，CR400BF-0503初始级位为“0”级，而CR400AF-0207初始级位为“1”级。

当手柄级位处于K2位时，按照统型要求，每1s增加0.1级，设定到8级需80s时间。CR400BF-0503级位设置由0级增加到1级需10s时间，而CR400AF-0207级位设定直接从1级开始增加。考虑CR400BF-0503在同速度模式软件中进行了0.5s滤波处理，故手柄处于K2位时CR400BF-0503比CR400AF-0207慢10.5s;

当手柄级位处于K1位时，按照统型要求，每1s增加1级，设定到8级需8s时间。CR400BF-0503级位设定由0级增加到1级需1s时间，而CR400AF-0207级位设定直接从1级开始增加。考虑CR400BF-0503在同速度模式软件中进行了0.5s滤波处理，故手柄处于K1位时CR400BF-0503比CR400AF-0207慢1.5s。

对比分析：在级位模式下，司机操作主控手柄处于K2位时，CR400BF-0503在10.5s后级位设置为1级，而CR400AF-0207直接从1级开始增加;当主控手柄处于K1位时，CR400BF-0503在1.5s后级位设置为1级，而CR400AF-0207直接从1级开始增加。

4. 显示屏显示延时对比分析

CR400BF-0503显示屏界面刷新时间为1024ms，CR400AF-0207显示屏界面刷新时间为1024ms。

对比分析：显示屏显示内容时无时间差。

三、 CR400BF型动车组司控器优化方案

结合本文上述对CR400BF-0503和CR400AF-0207动车组司控器从信号处理时间、速度模式和级位模式下响应时间、以及显示屏显示延时时间四个方的对比分析，忽略信号处理时间对响应时间的影响，通过CCU软件取消滤波时间和修改牵引区时初始级位两个方面对CR400BF型动车组司控器响应时间进行优化。

（1）修改控制软件，手柄在牵引区变换档位时，取消滤波时间。

（2）修改控制软件，级位控制模式时，当手柄到牵引区时初始级位改为“1”级。

选取CR400BF-0503动车组进行优化方案验证，上载已优化的软件后，司機在操作司控器时响应时间明显缩短且效果良好，基本与CR400AF型动车组司控器响应时间一致，达到了统型要求。目前正在运用考核阶段，待考核结束后开始批量执行新方案

四、 结束语

通过对比“复兴号”CR400BF和CR400AF型动车组司控器响应时间，制定软件优化方案，解决了CR400BF型动车组响应时间过长的问题，使其与CR400AF型动车组相同的标准，达到统型的要求，消除了因车辆自身参数设定的原因对司乘人员操作的影响，提高了用户使用品质。

参考文献

[1] 时速350公里8辆编组中国标准动车组网络初运行及互联互通控制规范

[2] 时速350公里中国标准动车组采购技术条件

（中车长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春130000 ）