CN109291802A - 一种用于电动轮自卸车的运行方向保护方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动轮自卸车的运行方向保护方法，该方法包括：当车辆有速度运行时，锁定车辆初始运行方向信号，实时获取车辆的初始工况命令信号和车辆当前速度，若初始运行方向信号发生变更，还获取变更后的运行方向变更信号；根据初始工况命令信号、初始运行方向信号、运行方向变更信号、预设的车辆速度阈值以及车辆当前速度，确定车辆所属的运行方向保护模式；执行运行方向保护模式下的模式响应动作，输出模式响应动作包含的模式响应动作信息。本发明能够判别车辆所属的运行方向保护模式，模拟操作者意图，实现了在非正常换向或方向手柄信号采集异常情况下的车辆运行方向保护策略，提高车辆运行稳定性和可靠性。

Description

一种用于电动轮自卸车的运行方向保护方法与系统

技术领域

本发明涉及电动轮自卸车领域，尤其是涉及一种用于电动轮自卸车的运行方向保护方法。

背景技术

由于电动轮自卸车属于大型运输车辆，多用于各大矿山，其运行可靠性对矿山正常运营具有意义重大。车辆运行状态与司机操作规范性、控制系统可靠性密不可分，车辆在带速运行过程中方向的异常改变可能会造成重大事故。按照矿山电动轮自卸车正常操作规范要求，车辆在带速运行时禁止司机更改手柄运行方向。如果车辆在运行时，由于司机操作错误或者手柄方向异常变化，势必会导致控制指令执行出现异常，甚至会出现车辆不受控的情况，影响行车安全。然而，在现有技术中，针对运行方向保护策略的研究较少，因此提高车辆行驶可靠性，是现在急需解决的重要技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于电动轮自卸车的运行方向保护方法，该方法包括如下步骤：信号采集步骤：当车辆有速度运行时，锁定车辆初始运行方向信号，实时获取所述电动轮自卸车的初始工况命令信号和车辆当前速度，若所述初始运行方向信号发生变更，还获取变更后的运行方向变更信号，其中，所述初始工况命令信号为牵引工况或制动工况，所述初始运行方向信号或所述运行方向变更信号为空挡或向前或向后；运行方向保护模式判定步骤：根据所述初始工况命令信号、所述初始运行方向信号、所述运行方向变更信号、预设的车辆速度阈值以及所述车辆当前速度，确定车辆所属的运行方向保护模式；保护策略输出步骤：执行所述运行方向保护模式下的模式响应动作，输出所述模式响应动作包含的模式响应动作信息。

优选地，在所述运行方向保护模式判定步骤中，所述运行方向保护模式包括：所述牵引工况下的第一保护模式、第二保护模式和第三保护模式，其中，若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，所述车辆当前速度超出/低于所述车辆速度阈值，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为所述第一保护模式/所述第二保护模式；若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空档并保持时，则确定为所述第三保护模式。

优选地，在所述运行方向保护模式判定步骤中，所述运行方向保护模式包括：所述制动工况下的第四保护模式和第五保护模式，其中，若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为所述第四保护模式；若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空挡并保持时，则确定为所述第五保护模式。

优选地，进一步，所述信号采集步骤还包括，当车辆有速度运行且所述当前运行方向信号发生变更时，输出方向变更报警信号；当车辆速度变为零时，取消输出所述方向变更报警信号。

优选地，在所述保护策略输出步骤中，当进入所述第一保护模式/所述第四保护模式后，下发维持之前的所述初始运行方向信号和所述初始工况命令信号，以及实时下发车辆牵引/制动控制力矩。

优选地，进一步，在所述保护策略输出步骤中，若进入所述第二保护模式或所述第三保护模式或所述第五保护模式后，所述初始工况命令信号转变为制动工况或维持初始制动工况，下发维持之前的所述初始运行方向信号和实时下发所述车辆制动力矩，直到所述车辆当前速度逐渐减为零。

另一方面，提供了一种用于电动轮自卸车的运行方向保护系统，该系统包括如下模块：数据预处理模块：当车辆有速度运行时，其锁定车辆初始运行方向信号，实时获取所述电动轮自卸车的初始工况命令信号和车辆当前速度，若所述初始运行方向信号发生变更，还获取变更后的运行方向变更信号，其中，所述初始工况命令信号为牵引工况或制动工况，所述初始运行方向信号或所述运行方向变更信号为空挡或向前或向后；模式判定模块，其根据所述初始工况命令信号、所述初始运行方向信号、所述运行方向变更信号、预设的车辆速度阈值以及所述车辆当前速度，确定车辆所属的运行方向保护模式；保护策略输出模块，其执行所述运行方向保护模式下的模式响应动作，输出所述模式响应动作包含的模式响应动作信息。

优选地，在所述模式判定模块中，所述运行方向保护模式包括：所述牵引工况下的第一保护模式、第二保护模式和第三保护模式，其中，若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，所述车辆当前速度超出/低于所述车辆速度阈值，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为所述第一保护模式/所述第二保护模式；若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空档并保持时，则确定为所述第三保护模式。

优选地，在所述模式判定模块中，所述运行方向保护模式包括：所述制动工况下的第四保护模式和第五保护模式，其中，若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为第四保护模式；若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空挡并保持时，则确定为第五保护模式。

优选地，进一步，所述数据预处理模块还包括，当车辆有速度运行且所述初始运行方向信号发生变更时，输出方向变更报警信号；当车辆速度变为零时，取消输出所述方向变更报警信号。

优选地，在所述保护策略输出模块中，当进入所述第一保护模式/所述第四保护模式后，下发维持之前的所述初始运行方向信号和所述初始工况命令信号，以及实时下发车辆牵引/制动控制力矩。

优选地，进一步，在所述保护策略输出模块中，若进入所述第二保护模式或所述第三保护模式或所述第五保护模式后，所述初始工况命令信号转变为制动工况或维持初始制动工况，下发维持之前的所述初始运行方向信号和实时下发所述车辆制动力矩，直到所述车辆当前速度逐渐减为零。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供一种在非正常换向或方向手柄信号采集异常情况下的车辆运行方向保护方法，该方法能够消除这种非正常情况带来的负面影响，增强车辆运行稳定性和可靠性。

虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法的步骤流程图；

图3为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法中第一保护模式和第二保护模式的流程图；

图4为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法中第三保护模式的流程图；

图5为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法中第四保护模式和第五保护模式的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

为了克服上述现有技术中的不足，本实施例提出了一种用于电动轮自卸车的运行方向保护方法和系统。该方案通过分析车辆当前运行状态和运行方向变更信号的方法，判别车辆所属的运行方向保护模式，进而模拟操作者意图，并输出对应模式下的保护结果，实现了在非正常换向或者方向手柄信号采集异常情况下的车辆运行方向保护策略，提高车辆运行稳定性和可靠性。

在说明本发明运行方向保护方法和系统之前，首先，介绍一下正规的操作流程和正常的方向信号采集下的车辆基本情况：

正常情况下，车辆的工况命令信号为制动工况或牵引工况，其根据操作人员对车辆踏板进行控制得到；方向手柄控制车辆的运行方向，其包括空挡或非空挡，进一步，非空挡包括向前或向后。当车辆在空挡时不允许进入牵引工况或制动工况，只有方向手柄打到向前或向后时，才允许车辆进入牵引或制动工况，从而使得车辆向前或向后运行。当车辆要换向操作(手柄方向从向前换成向后或者从向后换成向前)时，必须等待车辆静止后，才允许方向手柄先回空挡，再执行换向操作。整个过程电机控制系统接收整车控制器的命令，执行整车牵引、整车制动及停车操作。

通常情况下，如果车辆在运动过程中人为更换了手柄方向或者由于方向信号采集异常导致整车控制器下发的方向信号发生了变化，举例说明：

车辆正在向前牵引运行，若更改方向后变成向后牵引运行，这时电机控制系统执行控制命令后，会导致电机动作异常，严重时导致电机控制系统失效、能量突变引起电气元器件烧损等严重后果。

同理，在车辆运行制动过程中方向信号的变化也会造成不可预知的后果。

图1为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护系统的结构示意图。如图1所示，整车控制器和电机控制系统是电动轮自卸车控制系统的两大部件，上述运行方向保护系统由整车控制器完成，其采集并下发方向信号、工况信号和控制力矩给电机控制系统，电机控制系统根据控制器命令执行相应的牵引和制动操作。

参考图1，电动轮自卸车的运行方向保护系统包括如下模块：数据预处理模块11、模式判别模块12和保护策略输出模块13。具体地，数据预处理模块11，当车辆有速度运行时，锁定车辆初始运行方向信号，实时获取电动轮自卸车的初始工况命令信号和车辆当前速度，若初始运行方向信号发生变更，还获取变更后的运行方向变更信号；模式判定模块12，其根据初始工况命令信号、初始运行方向信号、运行方向变更信号、预设的车辆速度阈值以及车辆当前速度，确定车辆所属的运行方向保护模式；保护策略输出模块13，其执行运行方向保护模式下的模式响应动作，输出模式响应动作包含的模式响应动作信息。其中，通过获取车辆工况命令下的引擎功率、车辆当前速度等参数，实时计算车辆控制力矩，其包括：牵引力矩或制动力矩。

接下来，针对各个模块进行进一步说明。首先，在数据预处理模块11中，当车辆有速度运行时，该模块锁定车辆当前的运行方向，若车辆初始运行方向信号变化时，一方面，该模块将车辆实时获取的包括初始运行方向信号、初始工况命令信号、车辆当前速度和上述运行方向变更信号在内的用于进行模式判别过程的数据发送给模式判定模块12；另一方面，该模块在获取到上述运行方向变更信号后，输出方向变更报警信号，并将其发送至保护策略输出模块13中。

接着，对模式判定模块12进行说明。该模块与数据预处理模块11连接，接收数据预处理模块11发送的有关模式判别过程的数据，并利用预设的运行方向保护模式判定原则，对运行方向保护模式进行判定，将模式判定结果发送至保护策略输出模块13中。

具体地，运行方向保护模式判定原则需要满足如下条件：

(第一保护模式)

若判定运行方向保护模式为第一保护模式，需要同时满足如下条件：初始工况命令信号为牵引工况；初始运行方向信号为非空挡；车辆当前速度超过车辆速度阈值；采集到运行方向变更信号为向前或向后。

(第二保护模式)

若判定运行方向保护模式为第二保护模式，需要同时满足如下条件：初始工况命令信号为牵引工况；初始运行方向信号为非空挡；车辆当前速度低于车辆速度阈值；采集到运行方向变更信号为向前或向后。

(第三保护模式)

若判定运行方向保护模式为第三保护模式，需要同时满足如下条件：初始工况命令信号为牵引工况；初始运行方向信号为非空挡；车辆当前速度大于零；采集到所述运行方向变更信号为空档并保持。

(第四保护模式)

若判定运行方向保护模式为第四保护模式，需要同时满足如下条件：初始工况命令信号为制动工况；初始运行方向信号为非空挡；车辆当前速度大于零；采集到所述运行方向变更信号为向前或向后。

(第五保护模式)

若判定运行方向保护模式为第五保护模式，需要同时满足如下条件：初始工况命令信号为制动工况；初始运行方向信号为非空挡；车辆当前速度大于零；采集到运行方向变更信号为空挡并保持。

再次参考图1，最后，对保护策略输出模块13进行说明。该模块接收模式判定模块12发送的模式判定结果和数据预处理模块11发送的方向变更报警信号，一方面，将对应模式下的响应动作信息输出到电机控制系统中；另一方面，输出方向变更报警信号。需要说明的是，本发明实施例针对报警信号的输出方式不作具体限定，可以采用如下方式：驱动蜂鸣器、通过显示设备提示等，从而引起操作人员注意。

具体地，在保护策略输出模块13中，该控制系统能够智能判别操作人员的操作意图，当手柄方向误换向时，系统识别操作人员欲继续工作，故维持前述状态(上述运行方向保护模式对应的模式响应动作)，以保障车辆行驶安全和可靠性；当手柄方向误换空挡或在低速行驶过程中执行误换向操作时，系统认为操作人员欲减速停车，故执行主动制动操作(上述运行方向保护模式对应的模式响应动作)，以安全为导向，防止意外事故的发生。

进一步地说，每种运行方向保护模式对应的模式响应动作下的模式响应动作信息如下所示：

(第一保护模式)

当运行方向保护模式为第一保护模式时，执行保持当前状态动作，进而输出维持初始运行方向信号的车辆方向信号、与初始工况命令信号一致的工况命令信号(牵引工况)和与工况命令信号对应的实时计算的车辆控制力矩(牵引力矩)。例如，当手柄方向从向前换向向后时，输出的方向信号为向前。

(第二保护模式)

当运行方向保护模式为第二保护模式时，首先，执行主动制动动作，进而输出维持初始运行方向信号的车辆方向信号，初始工况命令信号转变为制动工况，并且下发实时计算的车辆制动力矩，使得车辆当前速度逐渐减为零。然后，如果司机仍在踩踏油门，则初始工况命令信号转变为牵引工况，并且下发与初始运行方向信号相反的方向和下发实时计算的牵引力矩。

(第三保护模式)

当运行方向保护模式为第三保护模式时，执行主动制动动作，进而输出维持初始运行方向信号的车辆方向信号，初始工况命令信号转变为制动工况，并且下发实时计算的车辆制动力矩，使得车辆当前速度逐渐减为零。

(第四保护模式)

当运行方向保护模式为第四保护模式时，执行保持当前状态动作，进而输出维持初始运行方向信号的车辆方向信号、与初始工况命令信号一致的工况命令信号(制动工况)和与工况命令信号对应的实时计算的车辆控制力矩(制动力矩)。

(第五保护模式)

当运行方向保护模式为第五保护模式时，执行主动制动动作，进而输出维持初始运行方向信号的车辆方向信号，初始工况命令信号保持为制动工况，并且下发实时计算的车辆制动力矩，使得车辆当前速度逐渐减为零。

另外，当车辆处于静止状态即车辆当前速度为零时，方向变更报警信号复位，取消输出报警信号。

图2为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法的步骤流程图。下面结合图2，对本申请的方法流程进行说明。

在信号采集步骤S210中，当车辆启动运行时(处于非静止状态)，锁定车辆初始运行方向信号，实时获取电动轮自卸车的初始工况命令信号和车辆当前速度，若由于操作人员误操作或方向采集信号异常，使得初始运行方向信号发生改变后，系统将获取到的新的运行方向信号记为运行方向变更信号。

然后，在运行方向保护模式判定步骤S220中，根据上述运行方向变更信号、预设的车辆速度阈值、车辆实时获取到的初始工况命令信号、初始运行方向信号以及车辆当前速度，利用上述运行方向保护模式判定原则，确定车辆所属的运行方向保护模式。接着，进入到保护策略输出步骤S230中，执行运行方向保护模式下的模式响应动作，输出模式响应动作中所包含的模式响应动作信息。

下面针对各个模式的下的工作流程进行说明。

图3为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法中第一保护模式和第二保护模式的流程图。如图3所示，当车辆运行在牵引工况下，锁定车辆运行方向，如果初始方向手柄不在空挡，当车辆当前速度超过车辆速度阈值后，这时，若执行了换向操作(使得运行方向变更信号为向前或向后)，系统进入第一保护模式，整车控制器下发的方向信号依然维持之前的运行方向、工况命令为牵引工况、并下发目标牵引力矩，电机控制系统按照该控制方向进行控制，不会出现高速时因为误操作导致的车辆突然制动的情况。

再次参考图3，当车辆运行在牵引工况下，锁定车辆运行方向，如果初始方向手柄不在空挡，当车辆当前速度低于车辆速度阈值后，此时，若执行了换向操作(使得运行方向变更信号为向前或向后)，系统进入第二保护模式，整车控制器下发的方向信号先维持之前的运行方向，工况命令修改为制动工况，并下发目标制动力矩，电机控制系统根据控制命令先制动车速到零；然后，如果司机仍踩在油门踏板，工况变为牵引，整车控制器更改方向信号为当前手柄方向信号，下发牵引力矩，电机控制系统再执行牵引操作。

图4为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法中第三保护模式的流程图。如图4所示，车辆运行在牵引工况下，如果初始方向手柄不在空挡，则车辆有速度运行，若锁定车辆运行方向。若方向手柄换为空挡并保持，出于安全考虑，整车控制器下发的方向信号依然维持之前的运行方向，但是工况命令修改为制动工况，下发制动力矩，电机控制系统按照下发方向和制动命令进行减速操作，把车辆制动下来，直至车辆当前速度为零。

图5为本申请实施例的用于电动轮自卸车的运行方向保护方法中第四保护模式和第五保护模式的流程图。如图5所示，车辆在制动工况下，如果初始方向手柄不在空挡，则车辆有速度运行后，锁定车辆运行方向。若此时，方向手柄执行了换向操作，系统进入第四保护模式，整车控制器下发的方向信号依然维持之前的运行方向、工况命令为制动工况、并下发目标制动力矩，电机控制系统按照该控制方向进行控制，不会出现在制动工况下电机施加的控制力矩方向突变的问题。

再次参考图5，车辆在制动工况下，如果初始方向手柄不在空挡，则车辆有速度运行后，锁定车辆运行方向。若此时，方向手柄换为空挡并保持，系统进入第五保护模式，整车控制器下发的方向信号依然维持之前的运行方向，工况命令维持制动工况，下发制动力矩，电机控制系统按照控制方向和制动命令进行减速操作，把车辆制动下来，直至车辆当前速度为零。

本发明通过设置针对运行方向的保护策略，保证电动轮自卸车运行安全和可靠性，优化控制逻辑，提高控制系统稳健性，使得车辆在司机误操作或方向信号采集异常时，仍能够以行车安全为导向，由控制系统来智能判别司机的操作意图，在行车过程中继续执行牵引操作或者执行主动制动操作，防止意外事故的发生。当出现异常时，能够提醒司机采取相应措施，减少电动轮自卸车运用时控制系统失效的风险。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种用于电动轮自卸车的运行方向保护方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

信号采集步骤：当车辆有速度运行时，锁定车辆初始运行方向信号，实时获取所述电动轮自卸车的初始工况命令信号和车辆当前速度，若所述初始运行方向信号发生变更，还获取变更后的运行方向变更信号，其中，所述初始工况命令信号为牵引工况或制动工况，所述初始运行方向信号或所述运行方向变更信号为空挡或向前或向后；

运行方向保护模式判定步骤：根据所述初始工况命令信号、所述初始运行方向信号、所述运行方向变更信号、预设的车辆速度阈值以及所述车辆当前速度，确定车辆所属的运行方向保护模式；

保护策略输出步骤：执行所述运行方向保护模式下的模式响应动作，输出所述模式响应动作包含的模式响应动作信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述运行方向保护模式判定步骤中，所述运行方向保护模式包括：所述牵引工况下的第一保护模式、第二保护模式和第三保护模式，其中，

若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，所述车辆当前速度超出/低于所述车辆速度阈值，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为所述第一保护模式/所述第二保护模式；

若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空档并保持时，则确定为所述第三保护模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述运行方向保护模式判定步骤中，所述运行方向保护模式包括：所述制动工况下的第四保护模式和第五保护模式，其中，

若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为所述第四保护模式；

若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空挡并保持时，则确定为所述第五保护模式。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，进一步，所述信号采集步骤还包括，

当车辆有速度运行且所述当前运行方向信号发生变更时，输出方向变更报警信号；

当车辆速度变为零时，取消输出所述方向变更报警信号。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述保护策略输出步骤中，

当进入所述第一保护模式/所述第四保护模式后，下发维持之前的所述初始运行方向信号和所述初始工况命令信号，以及实时下发车辆牵引/制动控制力矩。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，进一步，在所述保护策略输出步骤中，

若进入所述第二保护模式或所述第三保护模式或所述第五保护模式后，所述初始工况命令信号转变为制动工况或维持初始制动工况，下发维持之前的所述初始运行方向信号和实时下发所述车辆制动力矩，直到所述车辆当前速度逐渐减为零。

7.一种用于电动轮自卸车的运行方向保护系统，其特征在于，该系统包括如下模块：

数据预处理模块：当车辆有速度运行时，锁定车辆初始运行方向信号，实时获取所述电动轮自卸车的初始工况命令信号和车辆当前速度，若所述初始运行方向信号发生变更，还获取变更后的运行方向变更信号，其中，所述初始工况命令信号为牵引工况或制动工况，所述初始运行方向信号或所述运行方向变更信号为空挡或向前或向后；

模式判定模块：根据所述初始工况命令信号、所述初始运行方向信号、所述运行方向变更信号、预设的车辆速度阈值以及所述车辆当前速度，确定车辆所属的运行方向保护模式；

保护策略输出模块：执行所述运行方向保护模式下的模式响应动作，输出所述模式响应动作包含的模式响应动作信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述模式判定模块中，所述运行方向保护模式包括：所述牵引工况下的第一保护模式、第二保护模式和第三保护模式，其中，

若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，所述车辆当前速度超出/低于所述车辆速度阈值，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为所述第一保护模式/所述第二保护模式；

若所述初始工况命令信号为牵引工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空档并保持时，则确定为所述第三保护模式。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述模式判定模块中，所述运行方向保护模式包括：所述制动工况下的第四保护模式和第五保护模式，其中，

若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为向前或向后时，则确定为所述第四保护模式；

若所述初始工况命令信号为制动工况，且所述初始运行方向信号不为空档，当采集到所述运行方向变更信号为空挡并保持时，则确定为所述第五保护模式。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的系统，其特征在于，进一步，所述数据预处理模块还包括，

当车辆有速度运行且所述初始运行方向信号发生变更时，输出方向变更报警信号；

当车辆速度变为零时，取消输出所述方向变更报警信号。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的系统，其特征在于，在所述保护策略输出模块中，

当进入所述第一保护模式/所述第四保护模式后，下发维持之前的所述初始运行方向信号和所述初始工况命令信号，以及实时下发车辆牵引/制动控制力矩。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的系统，其特征在于，进一步，在所述保护策略输出模块中，

若进入所述第二保护模式或所述第三保护模式或所述第五保护模式后，所述初始工况命令信号转变为制动工况或维持初始制动工况，下发维持之前的所述初始运行方向信号和实时下发所述车辆制动力矩，直到所述车辆当前速度逐渐减为零。