CN108099961A - 一种列车的电子化行车系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种列车的电子化行车系统，该系统中包括与MMI显示单元连接的行车手册单元。行车手册单元中预先存储有处理列车行驶过程中各种故障的方法和针对列车当前的当前速度和所在的线路的线路信息驾驶列车的方法。在列车行驶的过程中，实时根据状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元采集的数据确定控车方案，在MMI显示单元显示该控车方案的操作步骤。驾驶列车的司机可以通过显示的操作步骤及时处理列车行驶过程中的问题，保证列车的正常运营。该电子化行车系统在保障安全的前提下，辅助司机快速解决列车出现的异常问题。同时，该电子化行车系统减轻了对有经验的司机的依赖程度，降低了司机的工作强度，提高运营效率。

Description

一种列车的电子化行车系统

技术领域

本发明实施例涉及城市轨道交通系统技术领域，尤其是涉及一种列车的电子化行车系统。

背景技术

目前，城市轨道交通列车对于城市交通越来越重要，列车控制系统越来越复杂，列车异常处理的需要不断增多。列车出现异常后，经验少的司机由于异常处理经验不足，控车不够舒适，甚至只能等待救援。城市轨道交通控制系统只给出是否处于异常状态，不能进一步明确异常原因。对于列车异常状态的处理，经验少的列车司机只能等待命令再进行操作，甚至等待救援，极大的降低了列车的运营效率。此外，培养一名符合需求的列车司机所花费的时间成本和经济成本不断提高。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有的列车出现故障后，如果司机经验不足只能等待救援。另一方面，对列车运行过程中的各种情况均需要司机处理，对有经验的司机依赖程度较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何解决现有的列车出现故障后，如果司机经验不足只能等待救援。另一方面，对列车运行过程中的各种情况均需要司机处理，对有经验的司机依赖程度较高的问题。

针对以上技术问题，本发明的实施例提供了一种列车的电子化行车系统，包括与所述列车的MMI显示单元连接的行车手册单元、与所述行车手册单元连接的状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元；

所述状态采集单元用于采集所述列车的行驶状态和列车的控制系统状态，将所述行驶状态和所述控制系统状态发送至所述行车手册单元；

所述故障诊断单元用于对所述列车进行故障检测，得到故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元；

所述线路信息单元用于获取所述列车的当前位置和所述列车行驶的线路的线路信息，将所述当前位置和所述线路信息发送至所述行车手册单元；

所述行车手册单元根据所述行驶状态、所述控制系统状态、所述故障诊断结果、所述当前位置和所述线路信息确定控车方案，查询与所述控车方案对应的操作步骤，将所述操作步骤发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述操作步骤；

其中，所述行驶状态包括所述列车的当前速度、所述列车当前所在的线路的限速上限和限速下限；控制系统状态包括所述列车的牵引和制动功能是否存在异常的信息；所述线路信息包括所述列车所在的线路的是否是弯道、坡度和推荐行驶速度。

可选地，所述行车手册单元根据所述行驶状态、所述控制系统状态、所述故障诊断结果、所述当前位置和所述线路信息确定控车方案，查询与所述控车方案对应的操作步骤，将所述操作步骤发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述操作步骤，包括：

所述行车手册单元根据所述故障诊断结果判断所述列车当前是否存在故障，若所述列车当前不存在故障，根据所述控制系统状态判断所述列车的牵引和制动功能是否存在异常；

若所述列车的牵引和制动功能不存在异常，则根据所述当前位置和所述线路信息确定自所述当前位置前进预设路程的目标线路信息，并获取所述当前速度，根据所述目标线路信息和所述当前速度判断是否保持当前速度；

若判断需要改变当前速度，则根据所述当前速度、所述目标线路信息和所述推荐行驶速度计算所述列车需要达到的目标速度，根据所述当前速度和所述目标速度查找所述控车方案，并计算所述当前速度和所述目标速度的速度差和使得当前速度达到所述目标速度需要的加速度，将所述控车方案对应的所述操作步骤、所述速度差和所述加速度发送至所述MMI显示单元；

所述MMI显示单元显示所述操作步骤、所述速度差和所述加速度，以使所述列车的司机按照所述操作步骤控车。

可选地，还包括与所述MMI显示单元相连的语音提示单元；

所述语音提示单元用于获取与所述控车方案相关的关键词，通过语音发出所述关键词，以提示所述司机执行所述操作步骤。

可选地，所述根据所述目标线路信息和所述当前速度判断是否保持当前速度，包括：

若判断保持所述当前速度，则将所述当前速度发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述当前速度。

可选地，还包括：

若所述行车手册单元根据所述故障诊断结果判断所述列车当前存在故障，则根据查找对应于所述故障的第一排故方案，并将所述第一排故方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述第一排故方案，以使所述司机根据所述第一排故方案排除所述故障；

或者，

所述行车手册单元根据所述控制系统判断所述列车的牵引和制动功能存在异常，则根据所述异常查找对应于所述异常的第二排故方案，并将所述第二排故方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述第二排故方案，以使所述司机根据所述第二排故方案排除所述异常。

可选地，所述状态采集单元用于采集所述列车的行驶状态和列车的控制系统状态，将所述行驶状态和所述控制系统状态发送至所述行车手册单元，包括：

所述状态采集单元采集所述行驶状态和所述控制系统状态，判断所述行驶状态和所述控制系统状态是否是预先存储的行驶状态和控制系统状态，若是，则将所述行驶状态和控制系统状态发送至所述行车手册单元，否则，将所述行驶状态和控制系统状态标记为异常状态后，将所述行驶状态和控制系统状态发送至所述行车手册单元。

可选地，还包括：

行车手册单元接收到被标记为异常状态的行驶状态和控制系统后，向所述故障诊断单元发送对所述列车进行所述故障检测的指令。

可选地，所述故障诊断单元用于对所述列车进行故障检测，得到故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元，包括：

所述故障诊断单元在接收到所述行车手册单元发送的对所述列车进行所述故障检测的指令后，或者所述故障诊断单元周期性生成对所述列车进行所述故障检测的指令后，向所述列车中预先设定的诊断点发送进行所述故障检测的诊断请求信息；

所述故障诊断单元根据接收到的每一所述诊断点返回的对应于所述诊断请求信息的反馈结果后，根据所述反馈结果得到所述诊断点是否存在故障的诊断结果，作为所述故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元；

其中，所述故障诊断结果包括所述诊断点的位置、所述诊断点的故障类型。

可选地，所述线路信息单元用于获取所述列车的当前位置和所述列车行驶的线路的线路信息，将所述当前位置和所述线路信息发送至所述行车手册单元，包括：

所述线路信息单元通过位置检测部件得到所述当前位置，在所述线路信息中标记所述当前位置，将标记过所述当前位置的线路信息发送至所述行车手册单元；

其中，所述位置检测部件记录最近一次经过的BTM位置和经过所述BTM位置的参考时间点，并根据速度传感器和雷达确定所述列车的真实速度，计算自所述参考时间点至当前时间点中对所述真实速度的积分，作为所述列车相对于所述BTM的行驶距离，根据所述BTM位置和所述行驶距离确定所述当前位置。

可选地，还包括：

MMI显示单元在接收到查询所述行车手册单元与输入的输入词相关的控车方案的信息后，将所述输入词发送至所述行车手册单元；

所述行车手册单元根据所述输入词查询与所述输入词相关的控车方案，将查询到的控车方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示接收到的控车方案。

本发明的实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统中包括与MMI显示单元连接的行车手册单元。行车手册单元中预先存储有处理列车行驶过程中各种故障的方法和针对列车当前的当前速度和所在的线路的线路信息驾驶列车的方法。行车手册单元在列车行驶的过程中，实时根据状态采集单元、故障诊断单元和线路信息采集的数据，确定针对列车故障或者针对列车行驶的方法，作为控车方案，将该控车方案的操作步骤发送到MMI显示单元进行显示。驾驶列车的司机可以通过MMI显示单元上显示的操作步骤及时处理列车行驶过程中的各种问题，保证列车的正常运营。该电子化行车系统在保障安全的前提下，辅助司机快速解决列车出现的异常问题。同时，该电子化行车系统减轻了对有经验的司机的依赖程度，降低了司机的工作强度，提高运营效率。

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是本发明一个实施例提供的列车的电子化行车系统的结构示意图；

图2是本发明另一个实施例提供的故障诊断单元和状态采集单元与列车的数据交互的示意图；

图3是本发明另一个实施例提供的状态采集单元采集行驶状态和控制系统状态的流程示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的故障诊断单元对列车进行故障诊断的流程示意图；

图5是本发明另一个实施例提供的线路信息单元采集当前位置时与位置检测部件之间的信息交互示意图；

图6是本发明另一个实施例提供的线路信息单元采集当前位置的流程示意图；

图7是本发明另一个实施例提供的电子化行车手册单元实施流程示意图。

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做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。

图1是本实施例提供的用于一种列车的电子化行车系统的结构示意图，参见图1，该电子化行车系统包括与所述列车的MMI显示单元102连接的行车手册单元101、与所述行车手册单元连接的状态采集单元103、故障诊断单元104和线路信息单元105；

所述状态采集单元103用于采集所述列车的行驶状态和列车的控制系统状态，将所述行驶状态和所述控制系统状态发送至所述行车手册单元；

所述故障诊断单元104用于对所述列车进行故障检测，得到故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元；

所述线路信息单元105用于获取所述列车的当前位置和所述列车行驶的线路的线路信息，将所述当前位置和所述线路信息发送至所述行车手册单元；

所述行车手册单元101根据所述行驶状态、所述控制系统状态、所述故障诊断结果、所述当前位置和所述线路信息确定控车方案，查询与所述控车方案对应的操作步骤，将所述操作步骤发送至所述MMI显示单元102，所述MMI显示单元102显示所述操作步骤；

其中，所述行驶状态包括所述列车的当前速度、所述列车当前所在的线路的限速上限和限速下限；所述控制系统状态包括所述列车的牵引和制动功能是否存在异常的信息；所述线路信息包括所述列车所在的线路的是否是弯道、坡度和推荐行驶速度。

需要说明的是，行车手册单元是电子化的列车行车操作指南。行车手册单元中存储了处理列车行驶过程中各种问题的应对措施。在列车行驶的过程中，行车手册单元通过状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元采集的信息，对列车当前是否需要加速或者减速，是否存在故障进行判断，根据判断的结果查询对应的应对措施，作为控车方案。通过MMI显示单元显示控车方案以供司机依照控车方案排除列车的故障或者控车。

状态采集单元用来获取列车的行驶状态和列车的控制系统状态。其中，行驶状态包括列车当前速度、相对里程、列车风压、列车电力状态及各个故障检测保护装置状态。控制系统状态包括列车牵引及制动状况(牵引和制动功能是否存在异常)。

故障诊断单元用于检查列车信号系统中提前预设的诊断点是否存在故障，例如，包括IO输入和输出状态、串口返回状态、总线及网络状态、板卡心跳状态，判断DCS网络传输链路状态。

线路信息单元存储线路的所有信息，包括link、道岔、信号机、应答器、计轴、线路坡度、停车区段、站台、折返等电子地图数据(即包括列车所在线路的线路信息)。此外，线路信息单元从位置检测部件107获取列车的当前位置。其中，位置检测部件107获取当前位置包括：BTM(应答器接收模块)获取的位置信息、CBTC故障前位置及速度传感器的速度及相对里程信息、雷达的速度及里程信息，由此判断列车的当前位置。

行车手册单元存储有列车行车操作电子指南，通过状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元采集的列车牵引机制动状态、列车的位置信息(当前位置)，判断列车需要的操作。

MMI显示单元显示列车运行前方线路的线路信息(其状况包括直道、弯道、坡度，列车的推荐行驶速度)、目前速度值、线路的限速上限和限速下限、控制系统控制状态；显示从零速启动到目标速度、从指定速度制动停车的操作方法；列车异常操作查找、列车操作提示。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统中包括与MMI显示单元连接的行车手册单元。行车手册单元中预先存储有处理列车行驶过程中各种故障的方法和针对列车当前的当前速度和所在的线路的线路信息驾驶列车的方法。行车手册单元在列车行驶的过程中，实时根据状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元采集的行驶状态、控制系统状态、故障诊断结果、当前位置和线路信息确定针对列车故障或者针对列车行驶的方法，作为控车方案，将该控车方案的操作步骤发送到MMI显示单元进行显示。驾驶列车的司机可以通过MMI显示单元上显示的操作步骤及时处理列车行驶过程中的各种问题，保证列车的正常运营。该电子化行车系统在保障安全的前提下，辅助司机快速解决列车出现的异常问题。同时，该电子化行车系统减轻了对有经验的司机的依赖程度，降低了司机的工作强度，提高运营效率。

更进一步地，在上述实施例的基础上，所述行车手册单元根据所述行驶状态、所述控制系统状态、所述故障诊断结果、所述当前位置和所述线路信息确定控车方案，查询与所述控车方案对应的操作步骤，将所述操作步骤发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述操作步骤，包括：

所述行车手册单元根据所述故障诊断结果判断所述列车当前是否存在故障，若所述列车当前不存在故障，根据所述控制系统状态判断所述列车的牵引和制动功能是否存在异常；

若所述列车的牵引和制动功能不存在异常，则根据所述当前位置和所述线路信息确定自所述当前位置前进预设路程的目标线路信息，并获取所述当前速度，根据所述目标线路信息和所述当前速度判断是否保持当前速度；

若判断需要改变当前速度，则根据所述当前速度、所述目标线路信息和所述推荐行驶速度计算所述列车需要达到的目标速度，根据所述当前速度和所述目标速度查找所述控车方案，并计算所述当前速度和所述目标速度的速度差和使得当前速度达到所述目标速度需要的加速度，将所述控车方案对应的所述操作步骤、所述速度差和所述加速度发送至所述MMI显示单元；

所述MMI显示单元显示所述操作步骤、所述速度差和所述加速度，以使所述列车的司机按照所述操作步骤控车。

在行车手册单元则根据状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元采集的数据确定控车方案时，首先判断列车是否存在异常。在故障诊断单元没有发送的故障诊断结果没有异常且列车的牵引和制动功能不存在异常的情况下，才会根据当前速度和线路信息进一步确定控车方案。

在根据当前速度和线路信息确定控车方案时，根据线路信息判断是否需要加速或者减速，若需要，则根据线路信息和当前速度计算出目标速度。根据目标速度和当前速度确定控车方案。例如，根据目标速度和当前速度确定控车方案中需要将手柄转动多少角度，则将“需要将手柄转动多少角度”作为该控车方案的一个操作步骤，将该操作步骤发送到MMI显示单元进行显示，以供列车根据操作步骤控车。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统中在列车没有出现故障且牵引和制动功能不存在异常时，通过当前速度和线路信息确定出具体的进行加速或者减速的操作步骤，将该操作步骤进行显示，辅助司机控车。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，如图1所示，还包括与所述MMI显示单元相连的语音提示单元106；

所述语音提示单元106用于获取与所述控车方案相关的关键词，通过语音发出所述关键词，以提示所述司机执行所述操作步骤。

需要说明的是，关键词为从操作步骤中提取的词语，例如，关键词为关键的操作步骤，或者前方限速、前方列车应答器信息、道岔信息等，本实施例对此不做具体限制。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统中包括了语音提示单元，通过语音提示单元及时提示司机相关的道路信息和关键的操作步骤，避免了司机的误操作。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述根据所述目标线路信息和所述当前速度判断是否保持当前速度，包括：

若判断保持所述当前速度，则将所述当前速度发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述当前速度。

在根据当前速度和线路信息确定控车方案时，当判断不需要加速或者减速时，可以通过MMI显示单元显示当前速度即可。可理解的是，MMI显示单元还显示前方的线路信息、当前列车的行驶状态和各个诊断点是否存在故障的信息。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统在不需要进行加速或者减速的过程中，显示当前速度和列车的各种行驶状态和故障信息，以便司机随时通过MMI显示单元了解列车的状态。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

若所述行车手册单元根据所述故障诊断结果判断所述列车当前存在故障，则根据所述故障查找对应于所述故障的第一排故方案，并将所述第一排故方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述第一排故方案，以使所述司机根据所述第一排故方案排除所述故障；

或者，

所述行车手册单元根据所述控制系统判断所述列车的牵引和制动功能存在异常，则根据所述异常查找对应于所述异常的第二排故方案，并将所述第二排故方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述第二排故方案，以使所述司机根据所述第二排故方案排除所述异常。

需要说明的是，当列车存在故障或者牵引和制动功能存在异常时，为了保障安全，电子化行车系统需先对故障进行排查或者对异常进行排查。

进一步地，若所述行车手册单元未查找到所述第一排故方案或者所述第二排故方案，判断所述故障或者异常是否影响列车的正常运行，若不影响，则根据当前速度和线路信息控车，否则，发出所述故障或者异常存在安全隐患的提示信息。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统中行车手册单元在检测到列车故障或者牵引制动异常的情况下，通过MMI显示单元显示相应的排故方案，及时排除故障保障行车安全。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述状态采集单元用于采集所述列车的行驶状态和列车的控制系统状态，将所述行驶状态和所述控制系统状态发送至所述行车手册单元，包括：

所述状态采集单元采集所述行驶状态和所述控制系统状态，判断所述行驶状态和所述控制系统状态是否是预先存储的行驶状态和控制系统状态，若是，则将所述行驶状态和控制系统状态发送至所述行车手册单元，否则，将所述行驶状态和控制系统状态标记为异常状态后，将所述行驶状态和控制系统状态发送至所述行车手册单元。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

行车手册单元接收到被标记为异常状态的行驶状态和控制系统后，向所述故障诊断单元发送对所述列车进行所述故障检测的指令。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述故障诊断单元用于对所述列车进行故障检测，得到故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元，包括：

所述故障诊断单元在接收到所述行车手册单元发送的对所述列车进行所述故障检测的指令后，或者所述故障诊断单元周期性生成对所述列车进行所述故障检测的指令后，向所述列车中预先设定的诊断点发送进行所述故障检测的诊断请求信息；

所述故障诊断单元根据接收到的每一所述诊断点返回的对应于所述诊断请求信息的反馈结果后，根据所述反馈结果得到所述诊断点是否存在故障的诊断结果，作为所述故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元。

图2为故障诊断单元和状态采集单元与列车的数据交互的示意图，参见图2，状态采集单元采集列车的行驶状态和列车控制系统的控制系统状态，故障检测单元对列车和列车控制系统均进行故障检测。由于故障检测单元进行故障检测的过程中，先向诊断点发送诊断请求信息，所以故障检测单元和列车之间、故障检测单元和控制系统之间的数据均为双向交互。

具体地，状态采集单元采集行驶状态和控制系统状态的流程如图3所示，包括：

系统上电后，执行步骤S1-S5，包括：

S1：采集列车及其控制系统的状态。

S2：依次比较各现有状态与具有的状态。

其中，具有的状态即预先存储的行驶状态和控制系统状态。S2中将采集的现有状态(采集到的行驶状态和控制系统状态)与具有的状态进行比较。

S3：判断是否是具有的状态。若是，执行步骤S5，否则，执行步骤S4和S5。

其中，S3中将采集的现有状态(即采集的行驶状态和控制系统状态)和预先存储的具有状态进行比较，判断现有状态是否是存储的具有的状态中的一种。

若现有状态在具有的状态范围内(即现有状态是存储的具有的状态中的一种)，则执行S5，其中，S5：将列车及其控制系统或者将列车及其控制系统的异常状态发送给电子化行车手册单元(行车手册单元)。即将列车及其控制系统发送给电子化行车手册单元。

若现有状态不在具有的状态范围内(即现有状态不是存储的具有的状态中的任一种)，则执行S4和S5，其中：S4：将异常状态填写到异常位。S5：将列车及其控制系统的异常状态发送给电子化行车手册单元。

执行完S1-S5的步骤为一个周期，执行完一个周期后，在下一周期继续上述S1-S5的步骤。

故障诊断单元对列车进行故障诊断的流程如图4所示，包括以下步骤：

S1：定时发送诊断请求信息。

需要说明的是，故障诊断单元可以周期性发送诊断请求信息，也可以接收到行车手册单元发送的对列车进行故障检测的指令后，向列车发送诊断请求信息。即故障诊断单元接收电子化行车手册的诊断请求并发送或者定时发送诊断请求信息。

S2：检测列车及控制系统链路状态，接收查看各可能故障位置的返回状态。

需要说明的是，故障诊断单元用于诊断预先设定的几个诊断点是否故障，其中，向不同的诊断点发送的诊断请求信息不同。即对不同位置的诊断点发送不同的诊断请求信息，接收查看各可能故障位置(诊断点)的返回状态(反馈结果)。

S3：判断是否存在异常。若是，则执行步骤S4和S5，否则，执行步骤S6。

即根据反馈结果判断对应于该反馈结果的诊断点是否存在异常。需要说明的是，若某一诊断点经过预设时间段后没有反馈的反馈结果，则没有反馈任何反馈结果作为对应于该诊断请求信息的反馈结果。

判断各状态是否存在异常或是否没有接收到返回状态。可以是，将反馈结果和与预先存储的反馈结果进行对比，判断与该反馈结果对应的故障结果是否为列车存在故障。

即，若在发出所述诊断请求信息后经过预设时间段没有接收到对应于该诊断请求信息的反馈结果，则将没有接收到反馈结果作为对应于所述诊断请求信息的反馈结果。

若状态异常或者没有接收到返回状态(反馈结果)，则执行S4：根据状态或未返回状态的位置，查询具体的故障点及相关上层相关的诊断位置的状态(故障诊断结果)。

S5将故障位置(诊断点的位置)、故障位置的状态及相关状态(包括诊断点的故障类型)发送给电子化行车手册单元。

若没有异常，执行S6，其中，S6：发送诊断完成及无故障状态给电子化行车手册单元。

执行完S1-S6的步骤为一个周期，执行完一个周期后，在下一周期继续上述S1-S6的步骤。

更进一步地，在上述各实施例的基础上，所述线路信息单元用于获取所述列车的当前位置和所述列车行驶的线路的线路信息，将所述当前位置和所述线路信息发送至所述行车手册单元，包括：

所述线路信息单元通过位置检测部件得到所述当前位置，在所述线路信息中标记所述当前位置，将标记过所述当前位置的线路信息发送至所述行车手册单元；

其中，所述位置检测部件记录最近一次经过的BTM位置和经过所述BTM位置的参考时间点，并根据速度传感器和雷达确定所述列车的真实速度，计算自所述参考时间点至当前时间点中对所述真实速度的积分，作为所述列车相对于所述BTM的行驶距离，根据所述BTM位置和所述行驶距离确定所述当前位置。

图5示出了线路信息单元采集当前位置时与位置检测部件之间的信息交互，图6示出了线路信息单元采集当前位置的流程示意图，参见图5和图6，线路信息单元采集当前位置的流程包括：

S1：记录先前的BTM位置及时间。

即位置检测部件记录最近一次经过的BTM位置和经过该BTM位置的参考时间点。

S2：接收速传和雷达的速度。

如图5所示，接收安装在列车上的速度传感器和雷达的速度，即列车的真实速度。

S3：对速度进行积分。

即计算自所述参考时间点至当前时间点中对所述真实速度的积分，得到列车相对于所述BTM的行驶距离。

S4：估算列车在距上个BTM的距离，得出当前LINK。

即根据所述BTM位置和所述行驶距离确定所述当前位置。具体地，自上个BTM的BTM位置沿着列车行驶方向前进行驶距离，即可得到列车当前位置。

S5：将BTM位置、速度、当前LINK值发送给电子化行车手册单元。

即将标记过所述当前位置的线路信息发送至所述行车手册单元。

具体来说，线路信息单元实时采集速传(速度传感器)和雷达信息，每200ms发送BTM请求信息，当收到BTM信息后，记录BTM位置和此时的时间，接受此时速传和雷达的速度信息，从记录的时间开始，对得出的速度进行积分，得出此时距离记录的BTM的距离信息，在线路信息单元中计算LINK的偏移量，得出当前LINK值(当前位置)，将BTM位置、速度及当前LINK值发送给电子化行车手册单元。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统中状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元不断地向行车手册单元发送行驶状态、控制系统状态、故障诊断结果、当前位置和线路信息，以供行车手册单元执行正确的控车方案，保证列车的正常运行。

更进一步地，在上述实施例的基础上，还包括：

MMI显示单元在接收到查询所述行车手册单元与输入的输入词相关的控车方案的信息后，将所述输入词发送至所述行车手册单元；

所述行车手册单元根据所述输入词查询与所述输入词相关的控车方案，将查询到的控车方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示接收到的控车方案。

如图1所示，司机可通过MMI显示单元与行车手册单元交互，例如，司机可以通过MMI显示单元获取控车方案，也可以通过MMI显示单元查询解决列车行驶过程中的问题的解决方法。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统中，司机通过MMI显示单元输入某一输入词，行车手册单元根据输入词查找与该输入词相关的控车方案，通过MMI显示单元显示该控车方案，提供了司机快速查找解决列车行驶问题的途径。

在上述实施例的基础上，电子化行车手册单元(行车手册单元)将行车手册存储在数据库中，其中线路的位置信息、列车状态信息作为索引值，其对应的处理办法(控车方案)作为记录。

图7示出了电子化行车手册单元实施流程示意图，包括：

S1：电子化行车手册单元接收线路信息单元、状态采集单元和故障诊断单元发送的数据。

即行车手册单元接收行驶状态、控制系统状态、故障诊断结果、当前位置和线路信息。

S2：查看接收的数据。

即查看数据中的故障诊断结果、控制系统状态(牵引或制动状态)、位置信息(当前位置)。

S3：根据数据中的LINK及LINK的偏移量、当前速度，得出列车前方100m外的线路LINK号。

其中，根据LINK及LINK的偏移量可确定列车的当前位置。前方100m外的线路LINK号，即自所述当前位置前进预设路程的目标线路信息。本实施例中的预设路程为100米。

S4：在数据库中查找前方线路信息。

即在线路信息中查找目标线路信息。

S5：在MMI界面上显示前方线路坡度、弯道数据、道岔等线路信息。

S6：比较前方线路需要的速度与当前速度是否相同。

其中，前方线路需要的速度即目标速度。

即前方线路需要的速度与当前速度是否相同，若相同，执行步骤S10。否则执行S7。

其中，S10：MMI显示前方速度。即MMI显示当前速度。

S7：计算速度前方线路的速度与当前速度的差值，得出需要的加速度值。

即计算所述当前速度和所述目标速度的速度差和使得当前速度达到所述目标速度需要的加速度。

S8：转换成手柄需要的转动的角度。

即控车方案对应的所述操作步骤。

S9：在MMI上显示操作步骤，并语音提示前方道路情况及加减速。

本实施例提供了一种列车的电子化行车系统，该系统实现了列车行车手册的电子化。自动诊断列车异常位置，并辅助司机行车。通过本实施例提供的系统可以快速定位列车控制系统异常位置，辅助司机迅速排查故障点，及时处理列车异常；列车出现异常状态，司机可以按照指导的行车手册控制车辆运行，司机可以按照获知的列车前方弯道半径限速、坡道等状态行车；减轻司机的工作强度，一定程度提高列车的运行效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种列车的电子化行车系统，其特征在于，包括与所述列车的MMI显示单元连接的行车手册单元、与所述行车手册单元连接的状态采集单元、故障诊断单元和线路信息单元；

所述状态采集单元用于采集所述列车的行驶状态和列车的控制系统状态，将所述行驶状态和所述控制系统状态发送至所述行车手册单元；

所述故障诊断单元用于对所述列车进行故障检测，得到故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元；

所述线路信息单元用于获取所述列车的当前位置和所述列车行驶的线路的线路信息，将所述当前位置和所述线路信息发送至所述行车手册单元；

所述行车手册单元根据所述行驶状态、所述控制系统状态、所述故障诊断结果、所述当前位置和所述线路信息确定控车方案，查询与所述控车方案对应的操作步骤，将所述操作步骤发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述操作步骤；

其中，所述行驶状态包括所述列车的当前速度、所述列车当前所在的线路的限速上限和限速下限；所述控制系统状态包括所述列车的牵引和制动功能是否存在异常的信息；所述线路信息包括所述列车所在的线路的是否是弯道、坡度和推荐行驶速度。

2.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述行车手册单元根据所述行驶状态、所述控制系统状态、所述故障诊断结果、所述当前位置和所述线路信息确定控车方案，查询与所述控车方案对应的操作步骤，将所述操作步骤发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述操作步骤，包括：

所述行车手册单元根据所述故障诊断结果判断所述列车当前是否存在故障，若所述列车当前不存在故障，根据所述控制系统状态判断所述列车的牵引和制动功能是否存在异常；

若所述列车的牵引和制动功能不存在异常，则根据所述当前位置和所述线路信息确定自所述当前位置前进预设路程的目标线路信息，并获取所述当前速度，根据所述目标线路信息和所述当前速度判断是否保持当前速度；

若判断需要改变当前速度，则根据所述当前速度、所述目标线路信息和所述推荐行驶速度计算所述列车需要达到的目标速度，根据所述当前速度和所述目标速度查找所述控车方案，并计算所述当前速度和所述目标速度的速度差和使得当前速度达到所述目标速度需要的加速度，将所述控车方案对应的所述操作步骤、所述速度差和所述加速度发送至所述MMI显示单元；

所述MMI显示单元显示所述操作步骤、所述速度差和所述加速度，以使所述列车的司机按照所述操作步骤控车。

3.根据权利要求2所述的行车系统，其特征在于，还包括与所述MMI显示单元相连的语音提示单元；

所述语音提示单元用于获取与所述控车方案相关的关键词，通过语音发出所述关键词，以提示所述司机执行所述操作步骤。

4.根据权利要求2所述的行车系统，其特征在于，所述根据所述目标线路信息和所述当前速度判断是否保持当前速度，包括：

若判断保持所述当前速度，则将所述当前速度发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述当前速度。

5.根据权利要求2所述的行车系统，其特征在于，还包括：

若所述行车手册单元根据所述故障诊断结果判断所述列车当前存在故障，则根据查找对应于所述故障的第一排故方案，并将所述第一排故方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述第一排故方案，以使所述司机根据所述第一排故方案排除所述故障；

或者，

所述行车手册单元根据所述控制系统判断所述列车的牵引和制动功能存在异常，则根据所述异常查找对应于所述异常的第二排故方案，并将所述第二排故方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示所述第二排故方案，以使所述司机根据所述第二排故方案排除所述异常。

6.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述状态采集单元用于采集所述列车的行驶状态和列车的控制系统状态，将所述行驶状态和所述控制系统状态发送至所述行车手册单元，包括：

所述状态采集单元采集所述行驶状态和所述控制系统状态，判断所述行驶状态和所述控制系统状态是否是预先存储的行驶状态和控制系统状态，若是，则将所述行驶状态和控制系统状态发送至所述行车手册单元，否则，将所述行驶状态和控制系统状态标记为异常状态后，将所述行驶状态和控制系统状态发送至所述行车手册单元。

7.根据权利要求6所述的行车系统，其特征在于，还包括：

行车手册单元接收到被标记为异常状态的行驶状态和控制系统后，向所述故障诊断单元发送对所述列车进行所述故障检测的指令。

8.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述故障诊断单元用于对所述列车进行故障检测，得到故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元，包括：

所述故障诊断单元在接收到所述行车手册单元发送的对所述列车进行所述故障检测的指令后，或者所述故障诊断单元周期性生成对所述列车进行所述故障检测的指令后，向所述列车中预先设定的诊断点发送进行所述故障检测的诊断请求信息；

所述故障诊断单元根据接收到的每一所述诊断点返回的对应于所述诊断请求信息的反馈结果后，根据所述反馈结果得到所述诊断点是否存在故障的诊断结果，作为所述故障诊断结果，将所述故障诊断结果发送至所述行车手册单元；

其中，所述故障诊断结果包括所述诊断点的位置、所述诊断点的故障类型。

9.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，所述线路信息单元用于获取所述列车的当前位置和所述列车行驶的线路的线路信息，将所述当前位置和所述线路信息发送至所述行车手册单元，包括：

所述线路信息单元通过位置检测部件得到所述当前位置，在所述线路信息中标记所述当前位置，将标记过所述当前位置的线路信息发送至所述行车手册单元；

其中，所述位置检测部件记录最近一次经过的BTM位置和经过所述BTM位置的参考时间点，并根据速度传感器和雷达确定所述列车的真实速度，计算自所述参考时间点至当前时间点中对所述真实速度的积分，作为所述列车相对于所述BTM的行驶距离，根据所述BTM位置和所述行驶距离确定所述当前位置。

10.根据权利要求1所述的行车系统，其特征在于，还包括：

MMI显示单元在接收到查询所述行车手册单元与输入的输入词相关的控车方案的信息后，将所述输入词发送至所述行车手册单元；

所述行车手册单元根据所述输入词查询与所述输入词相关的控车方案，将查询到的控车方案发送至所述MMI显示单元，所述MMI显示单元显示接收到的控车方案。