CN107878513A - 一种无人驾驶列车失位救援方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人驾驶列车失位救援方法，当定位设备故障导致车载ATP失位时，执行如下步骤：步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，并向轨旁ATP汇报定位设备故障信息；步骤二，轨旁ATP获取车载ATP汇报的定位设备故障信息后，为该列车锁闭从失位位置开始至站台/疏散平台的区域，并在其他列车均驶出锁闭区域后，开始向车载ATP发送实时移动授权，该实时移动授权包括命令有效时间、允许运行速度；步骤三，车载ATP接收到实时移动授权后，根据授权控制列车移动；步骤四，当轨旁ATP通过次级列车检测设备获取列车驶入站台/疏散平台后，停止移动授权发送。本发明在设备定位故障后可立即投入恢复过程，车在区间停车时间短，对乘客的影响小。

Description

一种无人驾驶列车失位救援方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及无人驾驶列车控制方法。
背景技术
城市轨道交通全自动无人驾驶系统的安全防护是基于车载的定位系统的，而次级列车检测只能用于实现联锁系统进路级防护，当定位设备故障时，人工驾驶列车。
无人驾驶特别的是全自动无人职守的无人驾驶系统，是没有司机在列车上的。当发生故障导致列车失位且定位设备故障无法进行重定位时，就只能采用救援列车或派遣司机从区间上车的方式，救援时间长，对系统的运营影响也很大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种无人驾驶列车失位救援方法，无需采用救援列车或派遣司机，救援时间短、对系统的运营影响小。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种无人驾驶列车失位救援方法，在无人驾驶列车行驶过程中，车载ATP通过定位设备连续定位并持续向轨旁ATP汇报位置，当定位设备故障导致车载ATP失位时，执行如下步骤：
步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，并向轨旁ATP汇报定位设备故障信息；
步骤二，轨旁ATP获取车载ATP汇报的定位设备故障信息后，为该列车锁闭从失位位置开始至站台/疏散平台的区域，并在其他列车均驶出锁闭区域后，开始向车载ATP发送实时移动授权，该实时移动授权包括命令有效时间、允许运行速度；
步骤三，车载ATP接收到实时移动授权后，根据授权控制列车移动；
步骤四，当轨旁ATP通过次级列车检测设备获取列车驶入站台/疏散平台后，停止移动授权发送。
优选的，实时移动授权发送方法为实时发送授权，实时检测的方式,根据以下方法确定授权速度和时间:
1)当距离较近时，需要降低运行速度，保证安全；
a)列车车头驶过站台轨道边界时，速度应确保次级列车检测设备检测到列车驶入站台轨道的延迟时间内，到轨旁ATP给出停车指令时，列车不应驶出站台轨，该速度根据以下公式计算：
其中vl1待计算的速度，Lp为站台轨长度，Lh为列车悬挂长度，aGEBR为车辆可保证的制动力，t为控制延迟；
b)列车车尾驶过站台轨道边界时，速度应确保次级列车检测设备检测到列车完全驶入站台轨道的延迟时间内，到轨旁ATP给出停车指令时，列车不应驶出站台轨，该速度根据以下公式计算：
其中vl2待计算的速度，Lp为站台轨长度，Lt为列车长度，Lh为列车悬挂长度，aGEBR为车辆可保证的制动力，t为控制延迟；
2)在安全速度限制之下，在距离较远时，采用较高的速度Vh，在距离入站口Sd距离时，应降速以确保低于速度vl1入站，Sd的计算方法如下：
此处的加速度取值为安全取值；
3)能采用Vh速度运行时间th为，先估计失位制动后列车最大位置，公式如下：
其中，v取失位时安全速度上限值+制动响应期间的加速度，a取车辆可保证的最小紧急制动力-坡度加速度，tbs取制动响应时间；采用Vh速度运行的时间为其中St取失位时的位置到入站口之家的距离，td取车地传递延迟。
优选的，实时移动授权发送方法为：首先，轨旁ATP命令列车以Vh速度控制列车运行th时间；接着，命令列车以vl1速度运行，列车以最大制动力减速至vl1运行；接着，当次级列车检测设备检测到列车驶入站台，若要求完全驶入站台则命令列车以vl2速度运行，列车以最大制动力减速至vl2运行，若仅要求立即停车，则轨旁ATP发送停车命令给列车，列车以最大制动力停车；接着，当次级列车检测设备检测到列车完全驶入站台，则立即发送停车命令给列车，列车以最大制动力停车。
优选的，列车到达站台后，当毗邻站台/疏散区域的区段仍有其他列车跟随时，则立即停车，后续人工上车继续驾驶。
优选的，列车到达站台后，当毗邻站台/疏散区域的区段无其他列车跟随时，则可控制列车完全驶入站台/疏散区域。
优选的，失位列车到达站台后，如果等待列车完全驶入站台再停车，轨旁ATP需要锁闭额外的保护区段。
优选的，失位列车到达站台后，轨旁ATP对站台的屏蔽门和紧急停车按钮进行检测，若检测到异常，则立即控制列车停车。
本发明基于轨旁ATP连续追踪连续控制列车的特点以及轨旁的次级列车检测设备可获取列车位置区域性变化的特性，提供列车位置追踪、控制列车驶入站台/疏散区域。其有益效果体现在：
1、基于现有的设备即可完成故障恢复，无需额外的硬件。
2、在设备定位故障后可立即投入恢复过程，车在区间停车时间短，对乘客的影响小。
3、故障恢复时间短，提高系统的可用性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是本发明无人驾驶列车失位救援方法过程示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种无人驾驶列车失位救援方法，在无人驾驶列车行驶过程中，车载ATP通过定位设备连续定位并持续向轨旁ATP汇报位置，当定位设备故障导致车载ATP失位时，执行如下步骤：
步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，并向轨旁ATP汇报定位设备故障信息；
步骤二，轨旁ATP获取车载ATP汇报的定位设备故障信息后，为该列车锁闭从失位位置开始至站台/疏散平台的区域，并在其他列车均驶出锁闭区域后，开始向车载ATP发送实时移动授权，该实时移动授权包括命令有效时间、允许运行速度；
步骤三，车载ATP接收到实时移动授权后，根据授权控制列车移动；
步骤四，当轨旁ATP通过次级列车检测设备获取列车驶入站台/疏散平台后，停止移动授权发送。
其中，根据次级列车检测设备的列车位置检测延时情况和列车位置检测情况，采用合适的授权有效时间和运行速度。一般，次级列车检测设备不属于轨旁ATP，但是存在接口，可获取信息。所以需要考虑延迟等信息。当列车失位位置与停车点之间，距离较远时，可采用较高的速度和有效时间，以提交救援效率。当距离较近时，需要降低运行速度，保证安全。高低速的切换时间点根据上述两点可反推。高速的确定可根据列车失位制动后最大车头位置距离站台轨边界入口的距离确定。
移动授权发送方法为实时发送授权，实时检测的方式,特别的可以根据以下方法确定授权速度和时间：
1、当距离较近时，需要降低运行速度，保证安全。
a)列车车头驶过站台轨道边界时，速度应确保次级列车检测设备检测到列车驶入站台轨道的延迟时间内，到轨旁ATP给出停车指令时，列车不应驶出站台轨。该速度可根据以下公式计算：
其中vl1待计算的速度，Lp为站台轨长度，Lh为列车悬挂长度(车头端面到第一车轮距离)，aGEBR为车辆可保证的制动力，t为控制延迟(包括次级列车检测延时+次级列车检测设备到轨旁ATP的延迟+车地通信延迟+制动实际延迟)。
b)列车车尾驶过站台轨道边界时，速度应确保次级列车检测设备检测到列车完全驶入站台轨道的延迟时间内，到轨旁ATP给出停车指令时，列车不应驶出站台轨，该速度可根据以下公式计算：
其中vl2待计算的速度，Lp为站台轨长度，Lt为列车长度，Lh为列车悬挂长度(车头端面到第一车轮距离)，aGEBR为车辆可保证的制动力，t为控制延迟(包括次级列车检测延时+次级列车检测设备到轨旁ATP的延迟+车地通信延迟+制动实际延迟)。
2、在安全速度限制之下，在距离较远时，可采用较高的速度Vh。Vh速度的取值根据运营需要确定即可。在距离入站口Sd距离时，应降速以确保低于速度vl1入站，Sd的计算方法如下：
此处的加速度取值为安全取值。
3、能采用Vh速度运行时间th为，先估计失位制动后列车最大位置，公式如下：
(v取失位时安全速度上限值+制动响应期间的加速度，a取车辆可保证的最小紧急制动力-坡度加速度，tbs取制动响应时间)计算制动距离。可采用Vh速度运行的时间为其中St取失位时的位置到入站口之家的距离，td取车地传递延迟。
移动授权发送的整个过程如下：
首先，轨旁ATP命令列车以Vh速度控制列车运行th时间；
接着，命令列车以vl1速度运行，列车以最大制动力减速至vl1运行；
接着，当次级列车检测设备检测到列车驶入站台，若要求完全驶入站台则命令列车以以vl2速度运行，列车以最大制动力减速至vl2运行，若仅要求立即停车，则轨旁ATP发送停车命令给列车，列车以最大制动力停车；
接着，当次级列车检测设备检测到列车完全驶入站台，则立即发送停车命令给列车，列车以最大制动力停车。
其中，列车到达站台后，当毗邻站台/疏散区域的区段仍有其他列车跟随时，则立即停车，后续人工上车继续驾驶。这是因为后续有列车追随的情况下，系统仅可判断列车驶入站台，而无法判断完全驶入。列车到达站台后，当毗邻站台/疏散区域的区段无其他列车跟随时，则可控制列车完全驶入站台/疏散区域。
失位列车到达站台后，如果等待列车完全驶入站台再停车，轨旁ATP需要锁闭额外的保护区段。这个是CBTC信号系统基本设计，CBTC列车进站进路均设置保护区段，但保护区段长度设置需要考虑，列车以规定速度闯入保护区段，系统反应给出制动的命令的保护距离。
失位列车到达站台后，轨旁ATP对站台的屏蔽门和紧急停车按钮进行检测，若检测到异常，则立即控制列车停车。
实施例二，与实施例一的不同在于，实时移动授权发送方法为：
采用向车载ATP发送一次授权，等待轨旁设备检测列车是否已停入指定位置，不满足条件继续控制的方式。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (7)

1.一种无人驾驶列车失位救援方法，在无人驾驶列车行驶过程中，车载ATP通过定位设备连续定位并持续向轨旁ATP汇报位置，其特征在于，当定位设备故障导致车载ATP失位时，执行如下步骤：
步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，并向轨旁ATP汇报定位设备故障信息；
步骤二，轨旁ATP获取车载ATP汇报的定位设备故障信息后，为该列车锁闭从失位位置开始至站台/疏散平台的区域，并在其他列车均驶出锁闭区域后，开始向车载ATP发送实时移动授权，该实时移动授权包括命令有效时间、允许运行速度；
步骤三，车载ATP接收到实时移动授权后，根据授权控制列车移动；
步骤四，当轨旁ATP通过次级列车检测设备获取列车驶入站台/疏散平台后，停止移动授权发送。
2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车失位救援方法，其特征在于,实时移动授权发送方法为实时发送授权，实时检测的方式,根据以下方法确定授权速度和时间:
1)当距离较近时，需要降低运行速度，保证安全；
a)列车车头驶过站台轨道边界时，速度应确保次级列车检测设备检测到列车驶入站台轨道的延迟时间内，到轨旁ATP给出停车指令时，列车不应驶出站台轨，该速度根据以下公式计算：其中vl1待计算的速度，Lp为站台轨长度，Lh为列车悬挂长度，aGEBR为车辆可保证的制动力，t为控制延迟；
b)列车车尾驶过站台轨道边界时，速度应确保次级列车检测设备检测到列车完全驶入站台轨道的延迟时间内，到轨旁ATP给出停车指令时，列车不应驶出站台轨，该速度根据以下公式计算：其中vl2待计算的速度，Lp为站台轨长度，Lt为列车长度，Lh为列车悬挂长度，aGEBR为车辆可保证的制动力，t为控制延迟；
2)在安全速度限制之下，在距离较远时，采用较高的速度Vh，在距离入站口Sd距离时，应降速以确保低于速度vl1入站，Sd的计算方法如下：此处的加速度取值为安全取值；
3)能采用Vh速度运行时间th为，先估计失位制动后列车最大位置，公式如下：
其中，v取失位时安全速度上限值+制动响应期间的加速度，a取车辆可保证的最小紧急制动力-坡度加速度，tbs取制动响应时间；采用Vh速度运行的时间为其中St取失位时的位置到入站口之家的距离，td取车地传递延迟。
3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶列车失位救援方法，其特征在于，实时移动授权发送方法为：首先，轨旁ATP命令列车以Vh速度控制列车运行th时间；接着，命令列车以vl1速度运行，列车以最大制动力减速至vl1运行；接着，当次级列车检测设备检测到列车驶入站台，若要求完全驶入站台则命令列车以vl2速度运行，列车以最大制动力减速至vl2运行，若仅要求立即停车，则轨旁ATP发送停车命令给列车，列车以最大制动力停车；接着，当次级列车检测设备检测到列车完全驶入站台，则立即发送停车命令给列车，列车以最大制动力停车。
4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车失位救援方法，其特征在于，列车到达站台后，当毗邻站台/疏散区域的区段仍有其他列车跟随时，则立即停车，后续人工上车继续驾驶。
5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车失位救援方法，其特征在于，列车到达站台后，当毗邻站台/疏散区域的区段无其他列车跟随时，则可控制列车完全驶入站台/疏散区域。
6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车失位救援方法，其特征在于，失位列车到达站台后，如果等待列车完全驶入站台再停车，轨旁ATP需要锁闭额外的保护区段。
7.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车失位救援方法，其特征在于，失位列车到达站台后，轨旁ATP对站台的屏蔽门和紧急停车按钮进行检测，若检测到异常，则立即控制列车停车。
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