CN109080668B - 有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统及方法，该系统包括轨旁信标、车载OBS、安全门控制器和无线通信区，所述的无线通信区覆盖了站台及其附近设定区域内，所述的轨旁信标设于列车出站后至进站前的区间内，所述的轨旁信标内写入前方站台开门侧安全信息，当有轨电车驶过轨旁信标时，所述的车载OBS读取该信标中前方站台的开门侧信息，所述的车载OBS通过读取的开门侧信息授权可打开车门并采集车门开关状态信息，所述的车载OBS通过无线通信区控制安全门控制器开门或关门并接收安全门的开、闭或旁路状态。与现有技术相比，本发明具有安全联动、低成本等优点。

Description

有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统及方法

技术领域

本发明涉及有轨电车信号系统管理领域，尤其是涉及一种有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统及方法。

背景技术

现代有轨电车定位为中等运量的轨道交通方式，是特大城市大运量地铁线路的补充和延伸，解决了市民最后一公里的出行需求；在中小城市或大城市的副中心城区则可作为交通骨干线路。现代有轨电车有着节能、环保、美观、投资省、建设周期短等特点，是城市轨道交通综合规划中重要的组成部分。目前国内众多城市正掀起现代有轨电车建设热潮，规划总里程超过6000公里，具有广阔的市场空间。

有轨电车运行安全、便捷、宽敞、舒适、旅行速度高，吸引越来越多的人乘坐。通常有轨电车运行在开放的城市环境中，类似公交汽车车站，有轨电车车站的站台区与轨行区之间没有隔离装置，当站台候车乘客数量较大，前排乘客往往被不断前推至站台边沿，当有轨电车进站速度较快时会带动空气快速流动形成吸力，容易导致乘客跌落站台，存在明显行车安全隐患。为乘客安全考虑，对于客流量较大的线路，有必要在站台安装安全门。少数已安装站台安全门的开通运营的现代有轨电车项目中，当电车停站后，需要司机先按压开关车门按钮，再通过一个遥控器或站台端按钮打开或关闭安全门。司机需要分别控制车门和安全门，开门时间也无法同步，增加了司机的工作量，影响了运营效率和安全性。另外，当电车进站停靠后，具体选择打开哪一侧车门完全由司机主观判断，而有轨电车的站台左侧右侧切换频繁，存在司机开错车门导致乘客跌落到轨行区的危险。

综上所述，如何从系统设备层面避免电车在站台打开错误侧车门，如何实现司机一次操作即可同时开关车门和安全门，是提高系统安全性和运营效率的重要因素。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统，该系统包括轨旁信标、车载OBS、安全门控制器和无线通信区，所述的无线通信区覆盖了站台及其附近设定区域内，所述的轨旁信标设于列车出站后至进站前的区间内，所述的轨旁信标内写入前方站台开门侧安全信息，当有轨电车驶过轨旁信标时，所述的车载OBS读取该信标中前方站台的开门侧安全信息，所述的车载OBS通过读取的开门侧安全信息授权可打开车门并采集车门开关状态信息，所述的车载OBS通过无线通信区控制安全门控制器开门或关门并接收安全门的开、闭或旁路状态。

优选地，一个站台的所述轨旁信标为冗余布置。

优选地，所述的轨旁信标布置原则：仅当前方站台“左”或“右”开门侧发生变化时布置轨旁信标以刷新车载OBS开门侧信息；在没有读到轨旁信标前，所述的车载OBS默认采用最后一次读到的开门侧信息。

优选地，所述的车载OBS通过安全输出板输出安全开门使能命令，车辆采用该命令激活OBS授权的开门侧开门按钮，司机按压已激活的开门按钮打开授权的开门侧车门，按压未激活的开门按钮无法打开车门。

优选地，所述的安全门控制器通过硬线方式输出打开或关闭站台安全门命令至安全门。

优选地，所述的车辆将按钮的按压信息通过硬线发送到车载OBS。

优选地，所述的车门和安全门通过调整车辆开门延时计时器实现同时开或关。

一种所述的有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统的方法，包括以下步骤：

步骤1、当有轨电车经过轨旁信标时，车载OBS通过信标天线读取到前方站台左开门或右开门信息；

步骤2、当有轨电车接近站台区域时，车载OBS通过车地无线通信收到安全门状态信息，并显示在司机人机界面上，当安全门未关闭时，车载应提供安全门未关闭报警；

步骤3、电车停在站台停车换乘区域内(即司机保证停车位置与安全门基本对齐)且速度为零时，车载OBS输出安全开左门使能命令或开右门使能或开双侧车门使能命令；

步骤4：车辆采集开门使能安全节点，点亮开门按钮，激活开门电路；

步骤5、车载OBS通过硬线方式采集车辆开门按钮按压信息，当司机按压授权的开左门或开右门按钮，车载OBS立即通过覆盖站台区域的无线通信向安全门控制器发送开左门或开右门命令；

步骤6、安全门控制器收到车载OBS开门命令后，通过安全硬线方式向安全门输出开左门或开右门命令，打开站台安全门；

步骤7、乘客上下车完毕，司机按压关门按钮，车载OBS立即通过无线通信向安全门控制器发送关左门或关右门命令；

步骤8、安全门控制器收到车载OBS关门命令后，通过安全硬线方式向安全门输出关左门或关右门命令，关闭站台安全门；

步骤9：司机检查车门和站台安全门已关闭，从本站台发车。

优选地，所述的步骤2中当安全门为关闭状态时，电车正常进站；当安全门为非关闭状态时，电车减速进站。

优选地，所述的步骤9中司机检查车门和站台安全门已关闭，如安全门为关闭状态，则电车从本站台发车；如安全门为非关闭状态，电车减速出站。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.基于安全数据的开门使能，司机只能打开授权开门的一侧车门，防止司机因疲劳等因素而开错车门。

2.实现车门和安全门之间的联动，司机只需一个操作即可同时开关同一侧车门和安全门。

3.数据制作遵守SIL2安全流程，接口电路设计遵循故障安全原理，整个车门与安全门联动功能的安全完善度达到SIL2。

附图说明

图1为本发明的系统平面布置图；

图2为本发明的车门与安全门联动控制示意图。

具体实施方式

下面将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的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统，该系统包括轨旁信标、车载OBS、安全门控制器和无线通信区，所述的无线通信区覆盖了站台及其附近一定区域内(根据电车进站速度曲线推算覆盖范围)，所述的轨旁信标设于列车出站后至进站前的区间内，所述的轨旁信标内写入前方站台开门侧安全信息，当有轨电车驶过轨旁信标时，所述的车载OBS读取该信标中前方站台的开门侧信息，所述的车载OBS通过读取的开门侧信息授权可打开车门并采集车门开关状态信息，所述的车载OBS通过无线通信区控制安全门控制器开门或关门并接收安全门的开、闭或旁路状态。

所述的一个站台的轨旁信标为冗余布置，当有轨电车驶过该点时，即使在一个信标故障的情况下仍可以接收到前方站台开门侧信息，确保门控管理功能的安全实现。

所述的轨旁信标布置原则：无需为每个站台布置轨旁信标，仅当前方站台“左”或“右”开门侧发生变化时布置轨旁信标以刷新车载OBS开门侧信息；在没有读到轨旁信标前，所述的车载OBS默认采用最后一次读到的开门侧信息。

所述的车载OBS通过安全输出板输出安全开门使能命令，车辆采用该命令激活OBS授权的开门侧开门按钮，司机按压已激活的开门按钮打开授权的开门侧车门，按压未激活的开门按钮无法打开车门。

信号车载系统与车辆接口电路设计时，在开门电路中串入开门使能安全节点。按压无开门使能一侧车门的开门按钮无法打开车门，该接口设计可避免人工误操作导致错开门。

所述的安全门控制器通过硬线方式输出打开或关闭站台安全门命令至安全门。所述的车辆将按钮的按压信息通过硬线发送到车载OBS。所述的车门和安全门通过调整车辆开门延时计时器实现同时开或关。

以典型有轨电车线路图为例，如图1所示，为典型有轨电车线路平面布置图。所述方法在轨旁布置烧录了前方车站站台布置安全数据的信标，用于向有轨电车OBS系统发送安全开门侧信息；在站台及其周边区域布置2.4G WiFi或4G-LTE或LORA无线通信设备，实现该区域内车载OBS和轨旁安全门控制器之间的车地无线通信。

步骤1：当前方站台左或右开门侧发生变化时需布置信标以刷新OBS开门侧信息，该信标布置在列车出站后至进站前的区间内，确保列车进入下一个车站前能获得前方站台授权开门侧信息。为提高安全性和可用性，需布置连续两个安全门相关信标，提升系统性能。

所述方法在列车出站后至进站前的区间布置安全门相关信标，用于向车载OBS发送前方站台开门侧信息。当有轨电车驶过该点时，即使在一个信标故障的情况下仍可以接收到前方站台开门侧信息，确保门控管理功能的安全实现。

步骤2：当电车接近站台区域时，车载OBS通过车地无线通信收到安全门状态信息，并显示在司机人机界面上。当安全门未关闭时，车载应提供安全门未关闭报警。

所述方法由安全门控制器安全地采集安全门打开、关闭或旁路状态，并通过无线通信发送到接近该站台的车载OBS。若安全门关闭，则电车按正常速度进站停车；若安全门为未关闭状态(含打开或旁路)，司机按运营规章减速进站。

步骤3：电车停在站台停车换乘区域内且速度为零时，车载OBS输出安全开左门使能命令或开右门使能或开双侧车门使能命令。

所述方法需判断电车已完整停在站台区域后输出开门使能命令，停在非站台时无法输出开门使能命令。该命令用于激活授权开门侧的开门按钮，按压未激活的开门按钮无法打开车门，确保开门操作安全可控。

步骤4：车辆采集开门使能安全节点，点亮开门按钮，激活开门电路。

所述方法在信号车载系统与车辆接口电路设计时，在开门电路中串入开门使能安全节点。按压无开门使能一侧车门的开门按钮无法打开车门。该接口设计可避免人工误操作导致错开门。

步骤5：OBS采集开关门按钮按压信息，立即通过无线通信向安全门控制器发送相应侧开关门命令。

所述方法可调整车辆开门延时计时器实现车门和安全门同时开或关。

本发明方案与同类有轨电车信号系统车门和站台屏蔽门控制方案的区别在于：

本发明方案与地铁信号系统车门和站台屏蔽门联动方案的区别在于：

其中专业术语解释

SIL：Safety Integrity Level，安全完善度等级

OBS：Onboard Subsystem，车载子系统

LORA：Long Range，LoRa无线通信

4G-LTE：4G Long Term Evolution，4G长期演进方案

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统，其特征在于，该系统包括轨旁信标、车载OBS、安全门控制器和无线通信区，所述的无线通信区覆盖了站台及其附近设定区域内，所述的轨旁信标设于列车出站后至进站前的区间内，所述的轨旁信标内写入前方站台开门侧安全信息，当有轨电车驶过轨旁信标时，所述的车载OBS读取该信标中前方站台的开门侧安全信息，所述的车载OBS通过读取的开门侧安全信息授权可打开车门并采集车门开关状态信息，所述的车载OBS通过无线通信区控制安全门控制器开门或关门并接收安全门的开、闭或旁路状态；

所述的车载OBS通过安全输出板输出安全开门使能命令，车辆采用该命令激活OBS授权的开门侧开门按钮，司机按压已激活的开门按钮打开授权的开门侧车门，按压未激活的开门按钮无法打开车门；

所述的轨旁信标布置原则：仅当前方站台“左”或“右”开门侧发生变化时布置轨旁信标以刷新车载OBS开门侧信息；在没有读到轨旁信标前，所述的车载OBS默认采用最后一次读到的开门侧信息；

数据制作遵守SIL2安全流程，接口电路设计遵循故障安全原理，整个车门与安全门联动功能的安全完善度达到SIL2。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，一个站台的所述轨旁信标为冗余布置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的安全门控制器通过硬线方式输出打开或关闭站台安全门命令至安全门。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的车辆将按钮的按压信息通过硬线发送到车载OBS。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的车门和安全门通过调整车辆开门延时计时器实现同时开或关。

6.一种采用权利要求1~5任一所述的有轨电车信号系统用的车门与安全门联动控制系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、当有轨电车经过轨旁信标时，车载OBS通过信标天线读取到前方站台左开门或右开门信息；

步骤2、当有轨电车接近站台区域时，车载OBS通过车地无线通信收到安全门状态信息，并显示在司机人机界面上，当安全门未关闭时，车载应提供安全门未关闭报警；

步骤3、电车停在站台停车换乘区域内且速度为零时，车载OBS输出安全开左门使能命令或开右门使能或开双侧车门使能命令；

步骤4：车辆采集开门使能安全节点，点亮开门按钮，激活开门电路；

步骤5、车载OBS通过硬线方式采集车辆开门按钮按压信息，当司机按压授权的开左门或开右门按钮，车载OBS立即通过覆盖站台区域的无线通信向安全门控制器发送开左门或开右门命令；

步骤6、安全门控制器收到车载OBS开门命令后，通过安全硬线方式向安全门输出开左门或开右门命令，打开站台安全门；

步骤7、乘客上下车完毕，司机按压关门按钮，车载OBS立即通过无线通信向安全门控制器发送关左门或关右门命令；

步骤8、安全门控制器收到车载OBS关门命令后，通过安全硬线方式向安全门输出关左门或关右门命令，关闭站台安全门；

步骤9：司机检查车门和站台安全门已关闭，从本站台发车。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤2中当安全门为关闭状态时，电车正常进站；当安全门为非关闭状态时，电车减速进站。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤9中司机检查车门和站台安全门已关闭，如安全门为关闭状态，则电车从本站台发车；如安全门为非关闭状态，电车减速出站。

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