CN104859687B - 全自动驾驶车辆段安全管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动驾驶车辆段安全管控系统及方法，所述安全管控系统包括系统后台、隔离刀闸监控装置、接触网远程接地装置、门禁联锁控制装置、安全警示装置、视频监视装置、语音广播装置，系统后台主机通过有线网络与各装置相连。该安全管控方法包括列车进库过程、接触网停电过程、车辆检修过程、接触网送电过程、列车出库过程；本发明的有益效果是：不仅能保证车辆段检修作业安全，还能规范作业过程，提高工作效率，保障检修质量，降低设备的故障概率，使轨道交通更加安全、可靠，具有极大的经济效益和社会效益。

Description

全自动驾驶车辆段安全管控系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种全自动驾驶车辆段安全管控系统及方法。

背景技术

全自动驾驶系统指的是完全没有司机参与，车辆在控制中心的统一控制下实现全自动安全运营。全自动驾驶的核心理念是通过设备的逻辑联锁与冗余控制，保障运营系统中车辆与乘客的安全。根据国际交通组织(UITP)统计，目前全球新建线路超过40％计划采用全自动驾驶技术，全自动驾驶技术已成为地铁未来重要的技术发展方向与目标。

在全自动驾驶车辆段内，分为全自动运行区和非全自动运行区。在全自动运行区内，车辆可自动实现列车休眠、唤醒、准备、自检、自动运行、停车、洗车等操作。车辆在全自动运行区的运行状态以及人员进入全自动运行区检修和处理临时故障的情况下，都需要有完善的安全管控系统来保障安全。目前国内尚无与全自动驾驶相匹配的车辆段安全管控系统与方法，依旧依赖人员监护和规章管理制度保障安全，该方法是与全自动驾驶系统的理念不符的，仍存在由人为失误引发安全事故的隐患。因此一种采用自动化、电子化技术手段来保障车辆段安全生产的发明就显得迫在眉睫，也是全自动驾驶地铁车辆段运营管理的发展趋势。

发明内容

本发明目的是提供一种全自动驾驶车辆段安全管控系统及方法，它从车辆段安全生产的各地点、各流程综合考虑，在检修作业的各环节均融入安全管理，自动采集车辆段相关设备状态及工况信息，包括车辆、供电、人员等信息，由系统后台综合后，统一进行信息处理、逻辑判断和远程控制，从而实现对全自动驾驶车辆段的全自动安全管控。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，它包括：

系统后台、隔离刀闸监控装置、接触网远程接地装置、门禁联锁控制装置、安全警示装置、视频监视装置、语音广播装置；

所述系统后台通过有线网络与隔离刀闸监控装置、接触网远程接地装置、门禁联锁控制装置、安全警示装置、视频监视装置、语音广播装置并联连接；

所述系统后台采集车辆段设备状态和工况信息，系统后台主机内置联锁逻辑规则，系统后台通过有线网络对管理装置发出远程控制指令；所述系统后台综合当前工况信息后，统一进行信息处理、逻辑判断和远程控制。

其中，所述隔离刀闸监控装置对应车辆段接触网隔离刀闸设置，用于对隔离刀闸进行远程监视和控制，实现隔离刀闸的遥信、遥测、遥控功能；所述隔离刀闸监控装置通过有线网络向系统后台上传遥信、遥测信息，并接收系统后台下发的遥控命令。

其中，所述接触网远程接地装置设置于接触网检修接地位置，用于接触网检修期间，对接触网进行在线验电和安全、可靠接地。接触网远程接地装置通过有线网络向系统后台上传接触网验电结果和接地状态，并接收系统后台下发的遥控命令。

其中，所述门禁联锁控制装置设置与全自动驾驶车辆段内列车进库大门、检修平台作业门、无人区通道门，用于对列车进库、人员进出和大门开闭进行联锁控制，门禁联锁控制装置与车辆段内供电、车辆、视频及检修工况等信号进行逻辑联锁，门禁联锁控制装置通过有线网络连接系统后台，由系统后台远程授权控制。

其中，所述安全警示装置设置与车辆段检修库检修平台上，用于对库内检修作业进行声光提醒和接触网送电前的告警；安全警示装置由系统后台通过有线网络进行远程控制。

其中，所述视频监视装置设置于全自动驾驶车辆段内，用于对检修库内检修作业过程进行视频监护，或者对无人区进行视频监视如有人非法闯入、越界，视频监视装置能够图像识别，自动告警；视频监视装置通过有线网络向系统后台上传视频信息及告警信号。

其中，所述语音广播装置设置于车辆段检修库内，用于对检修作业进行语音喊话，语音广播装置通过有线网络连接系统后台，接收系统后台发送语音信息，进行自动喊话。

一种全自动驾驶车辆段安全管控方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、系统后台从调度获取车辆进库检修计划，系统工作流程处于列车进库阶段；

S2、系统后台通过与信号、车辆、调度等其他系统接口获取车辆进库检修消息，经过自身联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置发出命令，自动打开列车进库大门；

S3、列车进入检修库后，停入相应检修平台，等待检修；系统后台通过采集信号，获取列车到位待检信息，经过自身联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置发出命令，自动关闭列车进库大门；

S4、检修人员在系统后台编制工作票及操作票，系统后台进入停电模式；系统后台通过网络向隔离刀闸监控装置发出遥控分闸命令，断开隔离刀闸，实现接触网停电；

S5、接触网停电后，接触网远程接地装置自动检测接触网电压，验明无电后，通过网络向系统后台发送接触网无电信息；

S6、系统后台确认无电后，经过联锁逻辑判断，允许接地；系统后台通过网络自动向接触网远程接地装置发送远程接地命令，接触网远程接地装置接到命令后动作，实现接触网远程自动接地；

S7、系统后台通过网络采集到接触网已处于接地状态后，通过网络向门禁联锁控制装置发出检修平台作业门打开命令，检修平台作业门打开，允许检修人员进入检修平台作业；

S8、视频监视装置发现检修人员进入检修平台后，通过网络向系统后台发送视频信息，系统后台经过判断，进入检修模式，自动控制视频监视装置对检修过程人员及设备进行视频监护；

S9、检修结束，检修人员返回，系统后台进行送电前检查；首先系统后台通过控制安全警示装置发出声光警示，告知检修库内滞留人员赶快撤离，同时通过视频监视装置对作业平台进行视频搜索和图像分析，检查是否有滞留人员和遗留物品；

S10、系统后台确认人员全部撤离后，系统后台通过门禁联锁控制装置闭锁检修作业门，进入送电模式，准备送电；

S11、系统后台控制接触网远程接地装置，实现接触网接地自动拆除；

S12、通过采集信号，确认接触网接地确已拆除后，系统后台通过网络向隔离刀闸监控装置发出遥控合闸命令，实现接触网送电；

S13、系统后台通过接触网远程接地装置采集接触网实时电压，确认送电成功；

S14、接触网送电成功后，系统后台经过联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置发出命令，自动打开列车进库大门；

S15、库门打开后，系统后台将检修完成，列车准备离库的结果汇报调度，最后由调度指挥车辆自动驾驶离开车辆段；

整个“列车进库过程—接触网停电过程—车辆检修过程—接触网送电过程—列车出库过程”作业结束。

本发明的有益效果是：

全自动驾驶车辆段安全管控系统从车辆段安全生产的各地点、各流程综合考虑，在检修作业的各环节均融入安全管理，采用安全联锁、信号监测、智能门控、实时监控、智能告警、计算机逻辑控制等先进技术，建立一个程序化、网络化、可视化、标准化的安全保障体系，并与管理措施相配套，实现了人机联控，可满足车辆段安全生产的整体要求，实现车辆段安全管控的“零死角”，杜绝由于人为失误引发的安全事故；

该系统不仅能保证车辆段检修作业安全，还能规范作业过程，提高工作效率，保障检修质量，降低设备的故障概率，使轨道交通更加安全、可靠，具有极大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明实施例中的全自动驾驶车辆段安全管控系统的组成框图；

图2为本发明实施例中的全自动驾驶车辆段安全管控方法的流程图。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明其中一个实施例中的全自动驾驶车辆段安全管控系统包括：系统后台101、隔离刀闸监控装置102、接触网远程接地装置103、门禁联锁控制装置104、安全警示装置105、视频监视装置106、语音广播装置107。

所述系统后台通过有线网络与隔离刀闸监控装置、接触网远程接地装置、门禁联锁控制装置、安全警示装置、视频监视装置、语音广播装置并联连接；

所述系统后台101采集车辆段设备状态和工况信息，系统后台主机101内置联锁逻辑规则，系统后台101通过有线网络对管理装置发出远程控制指令；所述系统后台101综合当前工况信息后，统一进行信息处理、逻辑判断和远程控制。

隔离刀闸监控装置102，所述隔离刀闸监控装置102对应车辆段接触网隔离刀闸设置，用于对隔离刀闸进行远程监视和控制，实现隔离刀闸的遥信、遥测、遥控功能。所述隔离刀闸监控装置102通过有线网络向系统后台101上传遥信、遥测信息，并接收系统后台101下发的遥控命令。

接触网远程接地装置103，所述接触网远程接地装置103设置于接触网检修接地位置，用于接触网检修期间，对接触网进行在线验电和安全、可靠接地；接触网远程接地装置103通过有线网络向系统后台101上传接触网验电结果和接地状态，并接收系统后台101下发的遥控命令。

门禁联锁控制装置104，所述门禁联锁控制装置103设置与全自动驾驶车辆段内列车进库大门、检修平台作业门、无人区通道门，用于对列车进库、人员进出和大门开闭进行联锁控制，门禁联锁控制装置104与车辆段内供电、车辆、视频及检修工况等信号进行逻辑联锁，门禁联锁控制装置104通过有线网络连接系统后台101，由系统后台101远程授权控制。

安全警示装置105，所述安全警示装置105设置与车辆段检修库检修平台上，用于对库内检修作业进行声光提醒和接触网送电前的告警；安全警示装置105由系统后台101通过有线网络进行远程控制。

视频监视装置106，所述视频监视装置106设置于全自动驾驶车辆段内，用于对检修库内检修作业过程进行视频监护，或者对无人区进行视频监视如有人非法闯入、越界，视频监视装置106能够图像识别，自动告警；视频监视装置106通过有线网络向系统后台101上传视频信息及告警信号。

语音广播装置107，所述语音广播装置107设置于车辆段检修库内，用于对检修作业进行语音喊话，语音广播装置107通过有线网络连接系统后台101，接收系统后台101发送语音信息，进行自动喊话。

一种全自动驾驶车辆段安全管控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、系统后台101从调度获取车辆进库检修计划，系统后台101工作流程处于列车进库阶段。

S2、系统后台101通过信号、车辆、调度等其他系统接口，获取列车进入车辆段信息，经过自身联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置104发出命令，自动打开列车进库大门。

S3、列车进入检修库后，停入相应检修平台，等待检修；系统后台101通过采集信号，获取列车到位待检信息，经过自身联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置104发出命令，自动关闭列车进库大门；

S4、检修人员在系统后台101编制工作票及操作票，系统后台101进入停电阶段；系统后台101通过网络向隔离刀闸监控装置102发出遥控分闸命令，断开隔离刀闸，实现接触网停电。

S5、接触网停电后，接触网远程接地装置103自动检测接触网电压，验明无电后，通过网络向系统后台101发送接触网无电信息。

S6、系统后台101确认无电后，经过联锁逻辑判断，允许接地；系统后台101通过网络自动向接触网远程接地装置103发送远程接地命令，接触网远程接地装置103接到命令后动作，实现接触网远程自动接地。

S7、系统后台101通过网络采集到接触网已处于接地状态后，通过网络向门禁联锁控制装置104发出检修平台作业门打开命令，检修平台作业门打开，允许检修人员进入检修平台作业。

S8、视频监视装置106发现检修人员进入检修平台后，通过网络向系统后台发送视频信息，系统后台101经过判断，进入检修模式，自动控制视频监视装置106对检修过程人员及设备进行视频监护。

S9、检修结束，检修人员返回，系统后台101进行送电前检查；首先系统后台101通过控制安全警示装置105发出声光警示，告知检修库内滞留人员赶快撤离，同时通过视频监视装置106对作业平台进行视频搜索和图像分析，检查是否有滞留人员和遗留物品。

S10、系统后台101确认人员全部撤离后，系统后台101通过门禁联锁控制装置104闭锁检修作业门，进入送电模式，准备送电。

S11、系统后台101控制接触网远程接地装置103，实现接触网接地自动拆除。

S12、系统后台101通过采集信号，确认接触网接地确已拆除后，系统后台101通过网络向隔离刀闸监控装置102发出遥控合闸命令，实现接触网送电。

S13、系统后台101通过接触网远程接地装置103采集接触网实时电压，确认送电成功。

S14、接触网送电成功后，系统后台101经过联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置104发出命令，自动打开列车进库大门。

S15、库门打开后，系统后台101将检修完成，列车准备离库的结果汇报调度，最后由调度指挥车辆自动驾驶离开车辆段。

整个“列车进库过程—接触网停电过程—车辆检修过程—接触网送电过程—列车出库过程”作业结束。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，它包括：

系统后台、隔离刀闸监控装置、接触网远程接地装置、门禁联锁控制装置、安全警示装置、视频监视装置、语音广播装置；

所述系统后台通过有线网络与隔离刀闸监控装置、接触网远程接地装置、门禁联锁控制装置、安全警示装置、视频监视装置、语音广播装置并联连接；

所述系统后台采集车辆段设备状态和工况信息，系统后台主机内置联锁逻辑规则，系统后台通过有线网络对管理装置发出远程控制指令；所述系统后台综合当前工况信息后，统一进行信息处理、逻辑判断和远程控制。

2.根据权利要求1所述的全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，所述隔离刀闸监控装置对应车辆段接触网隔离刀闸设置，用于对隔离刀闸进行远程监视和控制，实现隔离刀闸的遥信、遥测、遥控功能；所述隔离刀闸监控装置通过有线网络向系统后台上传遥信、遥测信息，并接收系统后台下发的遥控命令。

3.根据权利要求2所述的全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，所述接触网远程接地装置设置于接触网检修接地位置，用于接触网检修期间，对接触网进行在线验电和安全、可靠接地；接触网远程接地装置通过有线网络向系统后台上传接触网验电结果和接地状态，并接收系统后台下发的遥控命令。

4.根据权利要求3所述的全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，所述门禁联锁控制装置设置于全自动驾驶车辆段内列车进库大门、检修平台作业门、无人区通道门，用于对列车进库、人员进出和大门开闭进行联锁控制，门禁联锁控制装置与车辆段内供电、车辆、视频及检修工况信号进行逻辑联锁，门禁联锁控制装置通过有线网络连接系统后台，由系统后台远程授权控制。

5.根据权利要求4所述的全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，所述安全警示装置设置于车辆段检修库检修平台上，用于对库内检修作业进行声光提醒和接触网送电前的告警；安全警示装置由系统后台通过有线网络进行远程控制。

6.根据权利要求5所述的全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，所述视频监视装置设置于全自动驾驶车辆段内，用于对检修库内检修作业过程进行视频监护，或者对无人区进行视频监视如有人非法闯入、越界，视频监视装置能够图像识别，自动告警；视频监视装置通过有线网络向系统后台上传视频信息及告警信号。

7.根据权利要求6所述的全自动驾驶车辆段安全管控系统，其特征在于，所述语音广播装置设置于车辆段检修库内，用于对检修作业进行语音喊话，语音广播装置通过有线网络连接系统后台，接收系统后台发送语音信息，进行自动喊话。

8.一种全自动驾驶车辆段安全管控方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、系统后台从调度获取车辆进库检修计划，系统工作流程处于列车进库阶段；

S2、系统后台通过与信号、车辆、调度其它系统接口获取车辆进库检修消息，经过自身联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置发出命令，自动打开列车进库大门；

S3、列车进入检修库后，停入相应检修平台，等待检修；系统后台通过采集信号，获取列车到位待检信息，经过自身联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置发出命令，自动关闭列车进库大门；

S4、检修人员在系统后台编制工作票及操作票，系统后台进入停电模式；系统后台通过网络向隔离刀闸监控装置发出遥控分闸命令，断开隔离刀闸，实现接触网停电；

S5、接触网停电后，接触网远程接地装置自动检测接触网电压，验明无电后，通过网络向系统后台发送接触网无电信息；

S6、系统后台确认无电后，经过联锁逻辑判断，允许接地；系统后台通过网络自动向接触网远程接地装置发送远程接地命令，接触网远程接地装置接到命令后动作，实现接触网远程自动接地；

S7、系统后台通过网络采集到接触网已处于接地状态后，通过网络向门禁联锁控制装置发出检修平台作业门打开命令，检修平台作业门打开，允许检修人员进入检修平台作业；

S8、视频监视装置发现检修人员进入检修平台后，通过网络向系统后台发送视频信息，系统后台经过判断，进入检修模式，自动控制视频监视装置对检修过程人员及设备进行视频监护；

S9、检修结束，检修人员返回，系统后台进行送电前检查；首先系统后台通过控制安全警示装置发出声光警示，告知检修库内滞留人员赶快撤离，同时通过视频监视装置对作业平台进行视频搜索和图像分析，检查是否有滞留人员和遗留物品；

S10、系统后台确认人员全部撤离后，系统后台通过门禁联锁控制装置闭锁检修作业门，进入送电模式，准备送电；

S11、系统后台控制接触网远程接地装置，实现接触网接地自动拆除；

S12、通过采集信号，确认接触网接地确已拆除后，系统后台通过网络向隔离刀闸监控装置发出遥控合闸命令，实现接触网送电；

S13、系统后台通过接触网远程接地装置采集接触网实时电压，确认送电成功；

S14、接触网送电成功后，系统后台经过联锁逻辑判断，通过网络向门禁联锁控制装置发出命令，自动打开列车进库大门；

S15、库门打开后，系统后台将检修完成，列车准备离库的结果汇报调度，最后由调度指挥车辆自动驾驶离开车辆段；

整个“列车进库过程—接触网停电过程—车辆检修过程—接触网送电过程—列车出库过程”作业结束。