CN106347413B - 一种单一车载信号主机控车方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于单一车载信号主机的控车方法，该控车方法在车辆自动控制状态下仅通过单一车载信号主机实现对首车和尾车的运行控制，将输入的控制指令经车载信号系统内的不同控制通路输出至首车或尾车的终端控制模块，首车或尾车的终端控制模块执行控制指令实现车辆的控制。还公开了一种单一车载信号主机控车系统，包括车载信号主机、车载信号系统和至少两块设有终端控制模块的车辆，所述车载信号主机为单一车载信号主机，通过车载信号系统的不同控制通路与车辆的终端控制模块相连。本发明的控车方法简化了控车步骤，有效提升了车辆控制效率。

Description

一种单一车载信号主机控车方法及系统

技术领域

本发明属于车辆自动控制领域，具体地说，涉及一种适用于单一车载信号主机的控车方法及其系统。

背景技术

随着城市现代化的发展，城市规模不断扩大，市区人口逐步向郊区迁移，城市交通压力增大，包括通勤铁路在内的城市轨道交通已成为解决现代城市交通拥挤的有效手段。城市轨道交通的特点为运营密度大、列车行车间隔时间短且安全正点。因此，城市轨道交通多采用具有连续的速度显示监督和防护功能的自动控制系统，以实现对列车的有效控制。

在现有的通勤铁路项目中，列车自动控制均采取在首车和尾车两端各设有一台信号主机的方法来实现。两端的信号主机功能相同但独立工作，且一端列车获得另一端列车的信息及信号时，还需再通过车载信号系统进行通信，造成车辆控制步骤既繁琐又重复，车辆控制效率低下。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种仅使用单一车载信号主机实现城市轨道交通自动控制的控车方法及系统，有效简化了控车过程且减少了设备冗余，提升了车辆的控制效率。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明的第一方面公开了一种单一车载信号主机控车方法，所述控车方法在车辆自动控制状态下仅通过单一车载信号主机实现对首车和尾车的运行控制，所述控车方法将输入的控制指令经车载信号系统内的不同控制通路输出至首车或尾车的终端控制模块，所述首车或尾车的终端控制模块执行控制指令实现车辆控制。

进一步地，所述控车方法在车辆非自动控制状态下通过机械操作传达控制指令实现车辆控制，所述控车方法在车辆自动控制或非自动控制状态下保证首车及尾车在同一时间仅有一端得电。

进一步地，所述控车方法包括车辆激活方法、车辆方向控制方法、车辆牵引制动方法及车辆开关门控制方法，所述终端控制模块包括网络模块、中间车牵引模块、制动模块和门控模块。

进一步地，所述车辆激活方法通过机械钥匙激活或单一车载信号主机发出激活指令，所述单一车载信号主机通过不同的端口输出针对首车或尾车的激活指令，所述首车或尾车接收激活指令得电启动。

进一步地，所述车辆方向控制方法通过方向手柄或单一车载信号主机发出方向指令，所述方向指令经车载信号系统的不同通路抵达首车或尾车的牵引模块，所述方向指令用于牵引模块的方向识别；所述开关门控制方法通过门控按钮或单一车载信号主机发出开关门指令，所述开关门指令经车载信号系统的不同通路抵达首车或尾车的门控模块实现开关门控制。

进一步地，所述车辆牵引制动方法包括牵引方法，所述牵引方法通过牵引制动手柄或单一车载信号主机发出牵引指令，所述牵引指令经车载信号系统的不同通路抵达首车或尾车的网络模块实现牵引指令识别控制。

进一步地，所述车辆牵引制动方法还包括紧急制动方法，所述紧急制动方法通过触发硬件触点发出紧急制动指令，所述紧急制动指令经紧急制动回路抵达制动模块施加紧急制动。

本发明的另一方面公开了一种单一车载信号主机控车系统，所述控车系统包括车载信号主机、车载信号系统和至少两块设有终端控制模块的车辆，所述车载信号主机为单一车载信号主机，所述单一车载信号主机通过车载信号系统的不同控制通路与车辆的终端控制模块相连。

进一步地，所述车辆包括首车和尾车，所述首车和尾车均设有司机控制器，所述司机控制器包括激活钥匙、方向手柄、牵引制动手柄和警惕按钮。

进一步地，所述车载信号系统还设有防止首车和尾车同时得电的互锁电路结构。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的单一车载信号主机控车方法，在自动控制状态下通过单一的车载信号主机实现对首车和尾车的控制，改进了现有线路，设置了精简有效的信号传输通路，并通过设置不同的控制通路以实现车辆的相异控制，将两处控制集成于一体，简化了控制方法及步骤，提升了列车运行中的控制效率；另一方面，通过互锁的控车方法保证在车辆受控制状态下只有一端得电，避免了逻辑混乱；

本发明的单一车载信号主机控车系统，应用上所述的单一车载信号主机控车方法，仅采用单一车载信号主机来实现列车的自动控制，相较现有技术在两端车辆均具有车载信号主机的设置，本发明削减了设备冗余，有效提高了车辆控制效率；同时还设有保证两端车辆仅有一端得电的互锁电路结构。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本发明实施例中单一车载信号主机控车概念的示意图；

图2是本发明实施例中车载信号系统结构示意图；

图3是本发明实施例中单一车载信号主机控车方法的示意图；

图4是本发明实施例中车辆激活方法示意图；

图5是本发明实施例中车辆方向控制方法示意图；

图6是本发明实施例中车辆激活时互锁电路示意图；

图7是本发明实施例中司机控制器结构示意图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种单一车载信号主机控车概念示意图，该系统包括单一车载信号主机、车载信号系统及首尾车，首尾车主要为首车和尾车，单一车载信号主机安装于首车或尾车的任一端，优选的，该单一车载信号主机安装于首车端。该控车系统在自动控制模式下，仅使用单一车载信号主机通过车载信号系统实现对首车和尾车的控制。进一步地，本实施例不局限于只包括首车和尾车，本实施例所述的控车系统可以对两个或两个以上的车辆实行控制。只使用单一的车载信号主机实现列车的控制，其好处在于：使得控制系统的网路设计更简洁有效，节约了成本。

首车和尾车均具有终端控制模块，具体为网络模块、硬件电路、以及中间车牵引模块、各车的制动模块和门控模块。来自控制端的控制信号或指令通过车载信号系统的特定通路到达终端控制模块，从而实现对首车和尾车的具体操作控制。控制端与终端控制模块之间，通过车载信号系统的车载控制电路实现。如图2所示，为车载信号系统结构的硬件组成示意图，包括交换机、中继器、通信天线、车下天线、车载控制器、速度传感单元及司机显示器，在首车(Tc1)上除设有交换机以及与交换机相连的通信天线、车下天线和司机显示器外，还设有车载控制器及与之相连的速度传感单元，在尾车(Tc2)上设有交换机以及与交换机相连的通信天线、车下天线和司机显示器，首车及尾车的交换机通过中继器相连。

如图7所示，在首车和尾车均设有司机室，司机室内设有司机控制器，司机控制器包括激活钥匙、方向手柄、牵引制动手柄和警惕按钮。司机控制器主要用于非自动控制情况或紧急情况。

车载信号系统对应不同的车辆设有不同的模式开关，并对应有不同的控制通路。来自控制端的控制信号发出后通过不同的控制通路到达终端控制模块，实现对终端车辆的控制。

实施例二

如图3所示，本实施例所述的单一车载信号主机控车方法的示意图，包括车辆激活方法、车辆方向控制方法、车辆牵引制动方法及车辆开关门控制方法，车辆的运行状态包括自动控制状态和非自动控制状态。在车辆自动控制状态下，该控车方法通过单一车载信号主机实现对首车和尾车的控制，所述单一车载信号主机发出控制指令，控制指令经车载信号系统内的不同控制通路输出至首车或尾车的终端控制模块，终端控制模块执行控制指令实现对首车或尾车的控制。

在车辆非自动控制状态下，该方法通过机械操作传达控制指令实现车辆控制，在车载信号系统设有互锁电路结构，互锁电路结构可以在车辆非自动控制状态下保证首车及尾车在同一时间仅有一端得电。互锁电路包括有：首尾车两端不同时激活、方向手柄和牵引制动手柄机械互锁、方向手柄零位时牵引制动手柄无法操作等。基本原理是将同时操作易造成混乱和不合理的两端控制通路进行了互锁。

实施例三

如图4所示，本实施例所述的单一车载信号主机控车方法中的车辆激活方法示意图。车辆激活方法包括机械钥匙激活和信号激活，其中信号激活适用于车辆的自动控制状态。当在自动控制状态下使用信号激活时，由单一车载信号主机发出激活指令信号，激活指令通过单一车载信号主机的不用端口输出首车和尾车的激活状态，实现对首车和尾车的激活。

如图6所示，具体为互锁电路中的激活互锁电路图。本实施例以激活互锁电路为例，说明本发明的互锁电路原理。如图，当使用机械钥匙激活时，为了避免两端的首车和尾车同时得电造成逻辑混乱，在两端的信号通路上设置有互锁电路结构，可以保证首车和尾车在得到钥匙激活时只有一端得电，该得电逻辑通过设置优先级实现。该互锁电路结构为两个相同结构的回路，分别为首车(Tc1)端回路及尾车(Tc2)端回路，两个回路：常开触点(MCR)一端接电源正极，另一端与另一回路的常闭触点(MCR)串联，再与另一回路的继电器线圈(OMCR)串接，再接入电源负极。同时，上述的回路并联于：串联的常闭触点(OMCR)、主控钥匙(MC)及继电器线圈(MCR)。该设计有效保证了当一端回路得电时，另一端被封锁不得电，避免了逻辑混乱。

实施例四

如图5所示，本实施例所述的单一车载信号主机控车方法中的车辆方向控制方法示意图。方向指令一方面通过司控器的方向手柄发出，再通过车载信号系统通路实现终端控制，另一方面在自动控制状态下，方向指令由单一车载信号主机发出，发出的方向指令经网络系统传至牵引模块实现方向识别，此处牵引模块主要指牵引变流器，方向指令主要用于牵引模块的方向识别。其中，发出的方向指令经不同的方向回路到达首车和尾车的控制终端，实现了对其的控制。

实施例五

图中未示出，本实施例所述的单一车载信号主机控车方法中的牵引制动方法。与实施例二及实施例三类似，牵引指令通过机械的牵引制动手柄或单一车载信号主机发出，经网络分别抵达牵引模块实现牵引指令识别并执行。在牵引制动手柄正常模式下，通过电位器给网络发送牵引或制动指令，由网络系统将指令转发给牵引变流器和制动单元。

当对车辆进行紧急制动时，紧急制动方法通过触发硬件触点发出紧急制动指令，在车载信号系统中设有紧急制动输出，串接紧急制动回路，紧急制动指令经紧急制动回路抵达制动模块施加紧急制动。实施例六

图中未示出，本实施例所述的单一车载信号主机控车方法中的开关门控制方法。客室车门控制可采用信号控制和车辆控制两种模式。开关门指令也通过机械的司机按钮或单一车载信号主机发出，再通过特定通路实现开关门控制。

其中，信号系统控车时，即在自动控制状态下使用信号控车时，按钮指令首先发送给单一车载信号主机，再通过单一车载信号主机将指令发送给门控模块，此处门控模块即为门控器。在信号系统控车时，若要实现手动开门和手动关门，则由司机操作相关开/关门按钮后，单一车载信号主机判断是够开门再将指令发送给门控器。

当在人工控车状态时，直接通过门旁路开关的门控按钮将指令输入给门控器，在使用机械的按钮进行开关门控制的过程中，车载信号系统针对其设置有互锁电路结构，当一端的门控激活时，会断开另一回路的电源，防止另一端门控按钮动作。

同时，在车门控制方面，还设置有车门压紧试验旋钮，用于静态测试车门压紧功能。

进一步地，在每辆车的每侧设置有一个外部操作装置。要在紧急情况下从外侧打开门，必须操作外部操作装置(该装置只能通过车门钥匙操作)，从而实现手动解锁和开门。操作外部紧急解锁装置后，装置将被定位在操作状态，需要手动复位才能解除紧急解锁状态。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.一种单一车载信号主机控车方法，其特征在于：所述控车方法在车辆自动控制状态下仅通过单一车载信号主机实现对首车和尾车的运行控制，所述控车方法将输入的控制指令经车载信号系统内的不同控制通路输出至首车或尾车的终端控制模块，所述首车或尾车的终端控制模块执行控制指令实现车辆控制，所述终端控制模块包括网络模块、中间车牵引模块、各车的制动模块和门控模块；所述控车方法在车辆非自动控制状态下通过机械操作传达控制指令实现车辆控制，所述控车方法在车辆自动控制或非自动控制状态下保证首车及尾车在同一时间仅有一端得电。

2.根据权利要求1所述的控车方法，其特征在于：所述控车方法包括车辆激活方法、车辆方向控制方法、车辆牵引制动方法及车辆开关门控制方法。

3.根据权利要求2所述的控车方法，其特征在于：所述车辆激活方法通过机械钥匙激活或单一车载信号主机发出激活指令，所述单一车载信号主机通过不同的端口输出针对首车或尾车的激活指令，所述首车或尾车接收激活指令得电启动。

4.根据权利要求3所述的控车方法，其特征在于：所述车辆方向控制方法通过方向手柄或单一车载信号主机发出方向指令，所述方向指令经车载信号系统的不同通路抵达首车或尾车的牵引模块，所述方向指令用于牵引模块的方向识别；

所述开关门控制方法通过门控按钮或单一车载信号主机发出开关门指令，所述开关门指令经车载信号系统的不同通路抵达首车或尾车的门控模块实现开关门控制。

5.根据权利要求4所述的控车方法，其特征在于：所述车辆牵引制动方法包括牵引方法，所述牵引方法通过牵引制动手柄或单一车载信号主机发出牵引指令，所述牵引指令经车载信号系统的不同通路抵达首车或尾车的网络模块实现牵引指令识别控制。

6.根据权利要求5所述的控车方法，其特征在于：所述车辆牵引制动方法还包括紧急制动方法，所述紧急制动方法通过触发硬件触点发出紧急制动指令，所述紧急制动指令经紧急制动回路抵达制动模块施加紧急制动。

7.一种应用如权利要求1-6任一所述控车方法的单一车载信号主机控车系统，其特征在于：所述控车系统包括车载信号主机、车载信号系统和至少两块设有终端控制模块的车辆，所述车载信号主机为单一车载信号主机，所述单一车载信号主机通过车载信号系统的不同控制通路与车辆的终端控制模块相连。

8.根据权利要求7所述的控车系统，其特征在于：所述车辆包括首车和尾车，所述首车和尾车均设有司机控制器，所述司机控制器包括激活钥匙、方向手柄、牵引制动手柄和警惕按钮。

9.根据权利要求8所述的控车系统，其特征在于：所述车载信号系统还设有防止首车和尾车同时得电的互锁电路结构。