CN105480259B - 一种全自动驾驶列车的驾驶方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全自动驾驶列车的驾驶方法和系统，该方法包括：S1：在正常行驶的全自动列车出现故障时，判断出现故障的级别；S2：在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车在预设模式下行驶至下一站点停车，其中，所述列车在所述预设模式中行驶速度小于预设速度。本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶方法，能够使全自动驾驶下行驶的列车出现低级别的故障时，以较低的速度行驶到临近的站点进行维修，避免了故障列车对整个线路中正常行驶的列车的影响，为站点维修人员的维修工作提供了便利。同时，故障中的列车在以低速行驶到临近的站点的过程中，若出现更高级别的故障时，将紧急制动，该方法保证了列车的安全。
Description
技术领域
本发明涉及信号控制领域，具体涉及一种全自动驾驶的列车的驾驶方法和系统。
背景技术
随着城市轨道交通的迅捷发展，在高效运营的同时对整个列车控制系统的安全性和自动化都提出了更高的要求。相较于人工驾驶系统和之后的半自动驾驶系统，全自动驾驶系统有效降低了人为失误带来的不良影响，提高了运营效率，降低了运营成本，是城市轨道交通控制系统发展的趋势。
全自动驾驶系统中，由于没有驾驶员的参与，控制系统在列车的整个行车过程中都更加严格且实时地监督系统本身及列车的相应参数，并对已出现或潜在的但可能导致危险的故障进行相应的处理。目前的全自动驾驶的列车对故障排查的过程中过分依赖人工操作，智能性低，可能导致整个线路的运营效率低同时不方便维修人员的维修。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何使出现故障的全自动列车根据自身的故障等级选择合适的解决方案。
针对以上技术问题，本发明提供了一种全自动驾驶列车的驾驶方法，包括：
S1：在正常行驶的全自动列车出现故障时，判断出现故障的级别；
S2：在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车在预设模式下行驶至下一站点停车，其中，所述列车在所述预设模式中行驶速度小于预设速度。
优选地，步骤S2还包括：
在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车停止，向控制中心发送进入所述预设模式的请求，在接收到允许指令后，控制所述列进入所述预设模式行驶。
优选地，所述步骤S2还包括：
在所述列车在所述预设模式下行驶时，判断是否存在级别高于所述预设危险级别的故障，若存在，则控制所述列车停止，向所述控制中心发送人工维修请求。
优选地，所述低于预设危险级别的故障包括：
车载控制器与车辆信息管理系统通信故障时，在第一预设时间内车载控制器未接收到车辆信息管理系统的报文；
车辆信息管理系统向车载控制器反馈的指令与车载控制器输出的指令不一致的持续时间大于第二预设时间；
在车载控制器与车辆信息管理系统网络通信正常时，所述车辆信息管理系统检测到与所述列车的制动系统的网络中断的面积大于预设面积；
列车单程行驶过程中，出现非预期的超速的次数大于第一预设次数。
优选地，所述级别高于所述预设危险级别的故障包括：
列车的自动防护系统与自动驾驶系统通信故障；
自动驾驶系统故障；
列车的转向架损坏的数目大于预设数目；
列车单程行驶的过程中，出现非预期的超速的次数大于第二预设次数；
列车发生制动故障；
所述控制中心无法获取列车的位置信息；
列车的车载控制器未收到所述控制中心允许该列车移动的指令；
列车处于正在维修的状态；
列车的辅助驾驶设备故障。
另一方面，本发明提供了一种全自动驾驶列车的驾驶系统，其特征在于，包括：判断模块和控制模块；
所述判断模块用于在正常行驶的全自动列车出现故障时，判断出现故障的级别；
所述控制模块用于在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车在预设模式下行驶至下一站点停车，其中，所述列车在所述预设模式中行驶速度小于预设速度。
优选地，所述控制模块还包括：通信子模块和控制子模块；
所述控制子模块用于在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车停止；
所述通信子模块用于在所述列车停止后，向控制中心发送进入所述预设模式的请求，并接收所述控制中心发送的允许所述列车进入所述预设模式的指令；
所述控制子模块还用于在所述通信子模块接收到允许所述列车进入所述预设模式的指令后，控制所述列车进入所述预设模式行驶。
优选地，所述判断模块还用于在所述列车在所述预设模式下行驶时，判断是否存在级别高于所述预设危险级别的故障；
所述控制子模块还用于在所述判断模块判定存在级别高于所述预设危险级别的故障时，控制所述列车停止；
所述通信子模块还用于向所述控制中心发送人工维修请求。
优选地，所述判断模块判定的故障中低于预设危险级别的故障包括：
车载控制器与车辆信息管理系统通信故障时，在第一预设时间内车载控制器未接收到车辆信息管理系统的报文；
车辆信息管理系统向车载控制器反馈的指令与车载控制器输出的指令不一致的持续时间大于第二预设时间；
在车载控制器与车辆信息管理系统网络通信正常时，所述车辆信息管理系统检测到与所述列车的制动系统的网络中断的面积大于预设面积；
列车单程行驶过程中，出现非预期的超速的次数大于第一预设次数。
优选地，所述判断模块判定的故障中高于预设危险级别的故障包括：
列车的自动防护系统与自动驾驶系统通信故障；
自动驾驶系统故障；
列车的转向架损坏的数目大于预设数目；
列车单程行驶的过程中，出现非预期的超速的次数大于第二预设次数；
列车发生制动故障；
所述控制中心无法获取列车的位置信息；
列车的车载控制器未收到所述控制中心允许该列车移动的指令；
列车处于正在维修的状态；
列车的辅助驾驶设备故障。
本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶方法和系统，能够使全自动驾驶下行驶的列车出现低级别的故障时，以较低的速度行驶到临近的站点进行维修，避免了故障列车对整个线路中正常行驶的列车的影响，为站点维修人员的维修工作提供了便利。同时，故障中的列车在以低速行驶到临近的站点的过程中，若出现更高级别的故障时，将紧急制动，该方法保证了列车的安全。
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一简单地介绍，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为本发明一个实施例提供的全自动驾驶列车的驾驶方法的流程图；
图2为本发明一个实施例提供的全自动驾驶列车的驾驶方法中列车驾驶状态的转换示意图；
图3为本发明一个实施例提供的全自动驾驶列车的驾驶系统的结构框图。
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、完整地描述，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。
实施例1：
图1所示为本实施例提供的全自动驾驶列车的驾驶方法流程图。该方法包括：
步骤S1：在正常行驶的全自动列车出现故障时，判断出现故障的级别；
步骤S2：在故障的级别低于预设危险级别时，控制列车在预设模式下行驶至下一站点停车。
需要说明的是：步骤S1中，若检测到正常行驶的全自动列车出现故障，判断该故障的级别。若故障的级别很低，没有对车辆的正常行驶带来影响，例如检测到的故障为列车内部分区域的照明系统故障，则仍以正常模式行驶。
若检测到列车出现的故障影响到了列车与控制中心的通信，或者列车出现异常的次数大于预设值时，列车不能继续以全自动模式行驶，而需要使列车在预设的模式下运行。
预设模式中行驶的列车的速度比全自动模式下行驶的列车的速度小。这种设置是为了保证出现了故障的列车能够安全行驶。
在预设模式下行驶的列车，只需要行驶到列车的下一站或者行驶到指定的站点，或者行驶到距列车最近的一个站点，以保证列车快速进入站点进行维修。
列车到达站点后不得继续前进，需要停车等待人工维修。列车停车后，需要打开车门不关闭，并向控制中心申请维修。控制中心指的是行车自动化管理系统TIAS。
行驶中的列车发生的故障的级别越高，出现危险时对列车的伤害越大。
本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶方法，能够使全自动驾驶下行驶的列车出现低级别的故障时，以较低的速度行驶到临近的站点进行维修，避免了故障列车对整个线路中正常行驶的列车的影响，为站点维修人员的维修工作提供了便利。
实施例2：
在实施例1的基础上，步骤S2还包括：
在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制列车停止，向控制中心发送进入所述预设模式的请求，在接收到允许指令后，控制所述列进入所述预设模式行驶。
需要说明的是：本实施例中当检测到列车的故障的级别低于预设危险级别时，使列车停止。控制中心是行车综合自动化系统TIAS。列车停止后，向TIAS发送请求指令，请求进入预设模式。TIAS根据列车的故障类型和列车的周围环境信息，判断列车能否进入预设模式。若列车能进入预设模式，则向车载控制器VOBC发送允许进入预设模式的指令。
列车接收到允许进入预设模式的指令后，以预设模式行驶到下一站。
本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶方法，能够使全自动驾驶下行驶的列车出现低级别的故障时，以较低的速度行驶到临近的站点进行维修，避免了故障列车对整个线路中正常行驶的列车的影响，为站点维修人员的维修工作提供了便利。同时，故障中的列车在以低速行驶到临近的站点的过程中，若出现更高级别的故障时，将紧急制动，该方法保证了列车的安全。
实施例3：
在实施例2的基础上，步骤S2还包括：
当所述列车在所述预设模式下行驶时，判断是否存在级别高于所述预设危险级别的故障，若存在，则控制所述列车停止，向所述控制中心发送人工维修请求。
需要说明的是：在预设模式下行驶的列车，若检测到了更高级别的故障，必须停车等待维修。这是因为若列车出现了级别高于所述预设危险级别的故障还继续前进，可能存在安全隐患。
本实施例提供的全自动驾驶列车的驾驶方法中，故障中的列车在以低速行驶到临近的站点的过程中，若出现更高危险级别的故障时，将紧急制动，保证了列车的安全。
实施例4：
实施例1中具体地，可以在列车的绝大多数(例如90％或以上)的功能，仍在TIAS的预期控制范围内时，判定故障低于预设危险级别，上述故障可以包括：
VOBC与车辆信息管理系统TCMS通信故障时，在第一预设时间内VOBC未接收到车辆信息管理系统的报文；
TCMS向VOBC反馈的指令与VOBC输出的指令不一致的持续时间大于第二预设时间；
在VOBC与TCMS网络通信正常时，所述TCMS检测到与所述列车的制动系统的网络中断的面积大于预设面积；
列车单程行驶过程中，出现非预期的超速的次数大于第一预设次数。
本实施例提供了低于预设危险级别的判定方式，当出现故障的列车仍然可以在TIAS的控制下行驶，且不会出现超过预期的危险时，判定列车可以在TIAS的控制下到达下一站。
实施例5：
具体地，实施例3中，可以在列车的绝大多数(例如90％或以上)的功能，都不在TIAS的预期控制范围内时，判定故障高于所述预设危险级别，上述故障可以包括：
列车的自动防护系统ATP与自动驾驶系统ATO通信故障；
自动驾驶系统ATO故障；
列车的转向架损坏的数目大于预设数目；
列车单程行驶的过程中，出现非预期的超速的次数大于第二预设次数；
列车发生制动故障；
所述控制中心无法获取列车的位置信息；
列车的VOBC未收到所述控制中心允许该列车移动的指令；
列车处于正在维修的状态；
列车的辅助驾驶设备故障。
本实施例提供了一些高于预设危险级别的故障，预设模式下的列车行驶的过程中，若出现了这类故障中的任何一个，则满足停止等待维修的条件。总之，预设模式下行驶的列车，若出现了通信故障或者列车自身的损失，造成列车无法在控制中心的监控下继续前行时，或者若列车继续行驶，可能出现超过预期的危险时，需要使列车退出预设模式停止以等待人工维修。
实施例6：
如图2为本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶方法中列车驾驶状态的转换示意图。图中A1为列车符合全自动驾驶模式条件，A2为全自动驾驶模式下，列车符合预设模式条件，A3为预设模式下，列车符合预设模式，A4为预设模式下，列车符合其它模式的条件，A5为替它模式条件下，列车符合全自动驾驶模式条件。
如图2所示，列车具有三种模式，全自动驾驶模式、预设模式和其它模式。满足条件时，三种模式之间相互转换。处于全自动驾驶模式行驶的列车在行驶的过程中，若检测到情况A1，列车符合全自动驾驶模式条件，则继续在全自动驾驶模式下行驶。
若检测到列车出现了任一如下故障：
VOBC与TCMS通信故障时，在第一预设时间内VOBC未接收到TCMS的报文；
车辆信息管理系统TCMS向VOBC反馈的指令与VOBC输出的指令不一致的持续时间大于第二预设时间；
在VOBC与TCMS网络通信正常时，所述TCMS检测到与所述列车的制动系统的网络中断的面积大于预设面积；
列车单程行驶过程中，出现非预期的超速的次数大于第一预设次数；
说明列车出现了情况A2全自动驾驶模式下，列车符合预设模式条件，则使全自动模式下行驶的列车转变到预设模式下行驶。
预设模式下行驶的列车，检测到情况A3预设模式下，列车符合预设模式，则列车继续以预设模式行驶。
预设模式行驶的列车，若检测到任一如下故障：
列车的自动防护系统ATP与自动驾驶系统ATO通信故障；
自动驾驶系统ATO故障；
列车的转向架损坏的数目大于预设数目；
列车单程行驶的过程中，出现非预期的超速的次数大于第二预设次数；
列车发生制动故障；
所述控制中心无法获取列车的位置信息；
列车的VOBC未收到所述控制中心允许该列车移动的指令；
列车处于正在维修的状态；
列车的辅助驾驶设备故障；
说明列车符合情况A4，预设模式下，列车符合其它模式条件，则需要对列车进行紧急制动。其中，其它模式指的是列车处于停止状态或者能够保证列车安全的状态。
处于其它模式状态的列车，若同时满足以下条件：
列车的头、尾两端VOBC的预设最高驾驶模式为全自动驾驶模式；
列车的方向手柄在初始位置；
牵引制动手柄在初始位置；
列车放入自动防护系统、列车自动驾驶系统工作正常且通信正常；
列车头端已满足进入自动驾驶系统控制列车运行的条件；
列车头端车门控方式为“自动开门/自动关门”；
列车未施加紧急制动和牵引切除；
列车车门为关闭状态；
列车头端自动防护系统与尾端自动防护系统通信正常；
列车尾端自动防护系统、自动驾驶系统未故障且通信正常；
列车尾端车门控制方式为“自动开门/自动关门”；
列车自动防护系统与列车的通信信息管理系统正常且收到通信信息管理系统的全自动驾驶授权；
则列车满足情况A5其它模式条件下，列车符合全自动驾驶模式条件，使列车进入全自动驾驶模式行驶。
本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶方法，能够使全自动驾驶下行驶的列车出现低级别的故障时，以较低的速度行驶到临近的站点进行维修，避免了故障列车对整个线路中正常行驶的列车的影响，为站点维修人员的维修工作提供了便利。同时，故障中的列车在以低速行驶到临近的站点的过程中，若出现更高级别的故障时，将紧急制动，该方法保证了列车的安全。
实施例7：
图3为本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶系统的结构框图。如图所示，10为判断模块，20为控制模块。
判断模块10用于在正常行驶的全自动列车出现故障时，判断出现故障的级别；
控制模块20用于在故障的级别低于预设危险级别时，控制列车在预设模式下行驶至下一站点停车，其中，列车在预设模式中行驶速度小于预设速度。
本发明提供的全自动驾驶列车的驾驶系统，能够使全自动驾驶下行驶的列车出现低级别的故障时，以较低的速度行驶到临近的站点进行维修，避免了故障列车对整个线路中正常行驶的列车的影响，为站点维修人员的维修工作提供了便利。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种全自动驾驶列车的驾驶方法，其特征在于，包括：
S1：在正常行驶的全自动列车出现故障时，判断出现故障的级别；
S2：在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车在预设模式下行驶至下一站点停车，其中，所述列车在所述预设模式中行驶速度小于预设速度；
其中，所述低于预设危险级别的故障包括：
车载控制器与车辆信息管理系统通信故障时，在第一预设时间内车载控制器未接收到车辆信息管理系统的报文；
车辆信息管理系统向车载控制器反馈的指令与车载控制器输出的指令不一致的持续时间大于第二预设时间；
在车载控制器与车辆信息管理系统网络通信正常时，所述车辆信息管理系统检测到与所述列车的制动系统的网络中断的面积大于预设面积；
列车单程行驶过程中，出现非预期的超速的次数大于第一预设次数。
2.根据权利要求1所述的全自动驾驶列车的驾驶方法，其特征在于，步骤S2还包括：
在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车停止，向控制中心发送进入所述预设模式的请求，在接收到允许指令后，控制所述列车进入所述预设模式行驶。
3.根据权利要求2所述的全自动驾驶列车的驾驶方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
在所述列车在所述预设模式下行驶时，判断是否存在级别高于所述预设危险级别的故障，若存在，则控制所述列车停止，向所述控制中心发送人工维修请求。
4.根据权利要求3所述的全自动驾驶列车的驾驶方法，其特征在于，所述级别高于所述预设危险级别的故障包括：
列车的自动防护系统与自动驾驶系统通信故障；
自动驾驶系统故障；
列车的转向架损坏的数目大于预设数目；
列车单程行驶的过程中，出现非预期的超速的次数大于第二预设次数；
列车发生制动故障；
所述控制中心无法获取列车的位置信息；
列车的车载控制器未收到所述控制中心允许该列车移动的指令；
列车处于正在维修的状态；
列车的辅助驾驶设备故障。
5.一种全自动驾驶列车的驾驶系统，其特征在于，包括：判断模块和控制模块；
所述判断模块用于在正常行驶的全自动列车出现故障时，判断出现故障的级别；
所述控制模块用于在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车在预设模式下行驶至下一站点停车，其中，所述列车在所述预设模式中行驶速度小于预设速度；
其中，所述判断模块判定的故障中低于预设危险级别的故障包括：
车载控制器与车辆信息管理系统通信故障时，在第一预设时间内车载控制器未接收到车辆信息管理系统的报文；
车辆信息管理系统向车载控制器反馈的指令与车载控制器输出的指令不一致的持续时间大于第二预设时间；
在车载控制器与车辆信息管理系统网络通信正常时，所述车辆信息管理系统检测到与所述列车的制动系统的网络中断的面积大于预设面积；
列车单程行驶过程中，出现非预期的超速的次数大于第一预设次数。
6.根据权利要求5所述的全自动驾驶列车的驾驶系统，其特征在于，所述控制模块还包括：通信子模块和控制子模块；
所述控制子模块用于在所述故障的级别低于预设危险级别时，控制所述列车停止；
所述通信子模块用于在所述列车停止后，向控制中心发送进入所述预设模式的请求，并接收所述控制中心发送的允许所述列车进入所述预设模式的指令；
所述控制子模块还用于在所述通信子模块接收到允许所述列车进入所述预设模式的指令后，控制所述列车进入所述预设模式行驶。
7.根据权利要求6所述的全自动驾驶列车的驾驶系统，其特征在于，所述判断模块还用于在所述列车在所述预设模式下行驶时，判断是否存在级别高于所述预设危险级别的故障；
所述控制子模块还用于在所述判断模块判定存在级别高于所述预设危险级别的故障时，控制所述列车停止；
所述通信子模块还用于向所述控制中心发送人工维修请求。
8.根据权利要求7所述的全自动驾驶列车的驾驶系统，其特征在于，所述判断模块判定的故障中高于预设危险级别的故障包括：
列车的自动防护系统与自动驾驶系统通信故障；
自动驾驶系统故障；
列车的转向架损坏的数目大于预设数目；
列车单程行驶的过程中，出现非预期的超速的次数大于第二预设次数；
列车发生制动故障；
所述控制中心无法获取列车的位置信息；
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列车处于正在维修的状态；
列车的辅助驾驶设备故障。
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