CN110275450A - 一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法及装置 - Google Patents

一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法以及装置。方法包括：监测供电断路器状态，当所述供电断路器断开时容许进行断路器复位操作；监测断电重启命令，当存在所述断电重启命令时断开所述供电断路器；监测断电重启命令，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位操作被容许时执行断路器复位操作。本发明的方法以及装置可以令无人驾驶轨道交通车辆在控制系统发生故障并无法自动消除故障时自动实现断电重启，从而实现即时的故障消除；根据本发明的方法以及装置，可以大大提高无人驾驶轨道交通车辆行车安全稳定性，提高车辆的使用率。

Description

一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法及装置。
背景技术
在现有技术中，轨道交通车辆上通常安装控制系统，例如传动控制系统(DriveControl Unit，DCU)以及辅助逆变系统(SIV)。其中，DCU主要用于为车辆提供牵引动力，SIV主要用于为车辆提供中压交流供电和低压控制供电。
在现有技术中，DCU和SIV均属于车辆关键系统。当轨道交通车辆上的DCU/SIV等关键系统发生故障并无法自动消除故障时，通常需要对故障系统进行断电重启消除故障。一般的，对于常规有人驾驶的轨道交通车辆，采用司机手动断电重启的方式。
但是，对于无人驾驶轨道交通车辆，如果在车辆行驶过程中，DCU/SIV等关键系统发生故障并无法自动消除故障，由于车辆上并无司乘人员，因此，无法立即在本地对设备进行断电重启以清除故障，列车需运行到下一站清客回库，由维护人员上车查看故障，并对故障设备断路器进行断电重启，以清除故障。该种方式将导致车辆无法继续载客运行，降低了车辆的使用率。
发明内容
本发明提供了一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法，所述方法包括：
监测供电断路器状态，当所述供电断路器断开时容许进行断路器复位操作；
监测断电重启命令，当存在所述断电重启命令时断开所述供电断路器；
监测断电重启命令，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位操作被容许时执行断路器复位操作。
在一实施例中，监测供电断路器状态，当所述供电断路器断开时容许进行一次断路器复位操作。
在一实施例中，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位操作被容许时延时特定时长后执行断路器复位操作。
在一实施例中：
所述断电重启命令为高电位有效脉冲信号；
以所述断电重启命令脉冲下降沿为起始时刻延时特定时长后执行断路器复位操作。
在一实施例中，所述断电重启命令的来源包括地面运行控制中心和/或车辆自身系统请求。
本发明还提出了一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启装置，所述装置包括：
复位模块，其配置为监测供电断路器状态以及断电重启命令，当所述供电断路器断开时容许输出断路器复位命令，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位命令被容许输出时输出所述断路器复位命令；
断路器控制器，其配置为监测所述断电重启命令以及所述断路器复位命令，当存在所述断电重启命令时断开所述供电断路器，当存在所述断路器复位命令时闭合所述供电断路器。
在一实施例中，所述复位模块还配置为，当所述供电断路器断开时容许输出一次所述断路器复位命令。
在一实施例中，所述复位模块还配置为，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位命令被容许输出时延时特定时长后输出所述断路器复位命令。
在一实施例中：
所述断电重启命令为高电位有效脉冲信号；
所述复位模块还配置为，当接收到所述断电重启命令脉冲下降沿后延时特定时长后输出所述断路器复位命令。
在一实施例中，所述断电重启命令的来源包括地面运行控制中心和/或车辆自身系统请求。
本发明的方法以及装置可以令无人驾驶轨道交通车辆在控制系统发生故障并无法自动消除故障时自动实现断电重启，从而实现即时的故障消除；根据本发明的方法以及装置，可以大大提高无人驾驶轨道交通车辆行车安全稳定性，提高车辆的使用率。
本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。
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是根据本发明一实施例的方法流程图；
图2是根据本发明一实施例的装置结构简图；
图3～6是根据本发明一实施例的装置电路结构简图；
图7是根据本发明一实施例的装置运行关键时序图；
图8是根据本发明一实施例的装置运行流程图。
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，借此本发明的实施人员可以充分理解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并依据上述实现过程具体实施本发明。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。
在现有技术中，轨道交通车辆上通常安装控制系统，例如传动控制系统(DriveControl Unit，DCU)以及辅助逆变系统(SIV)。其中，DCU主要用于为车辆提供牵引动力，SIV主要用于为车辆提供中压交流供电和低压控制供电。
在现有技术中，DCU和SIV均属于车辆关键系统。当轨道交通车辆上的DCU/SIV等关键系统发生故障并无法自动消除故障时，通常需要对故障系统进行断电重启消除故障。一般的，对于常规有人驾驶的轨道交通车辆，采用司机手动断电重启的方式。
但是，对于无人驾驶轨道交通车辆，如果在车辆行驶过程中，DCU/SIV等关键系统发生故障并无法自动消除故障，由于车辆上并无司乘人员，因此，无法立即在本地对设备进行断电重启以清除故障，列车需运行到下一站清客回库，由维护人员上车查看故障，并对故障设备断路器进行断电重启，以清除故障。该种方式将导致车辆无法继续载客运行，降低了车辆的使用率。
针对上述问题，本发明提出了一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法。在本发明的方法中，当DCU/SIV等关键系统发生故障并无法自动消除故障时生成断电重启命令，自动执行断电重启命令，断开供电断路器(断路器跳闸)后再对供电断路器进行复位操作(合闸)。
具体的，在一实施例中，断电重启命令的来源包括地面运行控制中心和/或车辆自身系统请求。
进一步的，在一实施例中，当存在来自地面运行控制中心的复位命令时，立即对供电断路器进行复位操作。
进一步的，为了防止跳闸-合闸出现执行次序矛盾，在一实施例中，如图1所示，方法包括：
监测供电断路器状态(S110)，当供电断路器断开(出现跳闸)时容许进行断路器复位操作(容许合闸)(S111)；
监测断电重启命令(S120)，当存在断电重启命令时断开供电断路器(跳闸)(S122)；
监测断电重启命令(S120)，当存在断电重启命令且断路器复位操作被容许(S121)时执行断路器复位操作(合闸)(S130)。
进一步的，考虑到在某些应用场景中，断电重启操作需要保证一定的断电时长。因此，在一实施例中，当存在断电重启命令且断路器复位操作被容许时延时特定时长后执行断路器复位操作。即，步骤S130延时执行，具体的延时时长由需要执行断电重启操作的系统的需求决定。
进一步的，在一实施例中，断电重启命令为高电位有效脉冲信号，以断电重启命令脉冲下降沿为起始时刻延时特定时长后执行断路器复位操作。
进一步的，在一实施例中，在步骤S111中，当供电断路器出现跳闸时容许进行一次断路器复位操作。这样就可以避免操作错误(例如无法实现供电断路器复位)时重复的执行供电断路器复位操作。
基于本发明的方法，本发明还提出了一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启装置。如图2所示，在一实施例中，装置包括：
复位模块210，其配置为监测供电断路器201状态以及断电重启命令，当供电断路器201断开时容许输出断路器复位命令，当存在断电重启命令且断路器复位命令被容许输出时输出断路器复位命令；
断路器控制器220，其配置为监测断电重启命令以及断路器复位命令，当存在断电重启命令时断开供电断路器201，当存在断路器复位命令时闭合供电断路器201。
具体的，在一实施例中，发送到复位模块210以及断路器控制器220的断电重启命令的来源包括地面运行控制中心和/或车辆自身系统请求。
进一步的，在一实施例中，复位模块210还配置为，当断电重启命令的来源为地面运行控制中心时立即输出断路器复位命令。
进一步的，在一实施例中，复位模块210还配置为，当存在断电重启命令且断路器复位命令被容许输出时延时特定时长后输出断路器复位命令。
进一步的，在一实施例中，断电重启命令为高电位有效脉冲信号，复位模块210配置为，当接收到断电重启命令脉冲下降沿后延时特定时长后输出断路器复位命令。
进一步的，在一实施例中，复位模块210配置为，当供电断路器出现跳闸时容许输出一次断路器复位命令。
本发明的方法以及装置可以令无人驾驶轨道交通车辆在控制系统发生故障并无法自动消除故障时自动实现断电重启，从而实现即时的故障消除；根据本发明的方法以及装置，可以大大提高无人驾驶轨道交通车辆行车安全稳定性，提高车辆的使用率。
接下来针对具体的应用场景详细描述本发明实施例的实现过程。
在一实施例中，由车载信号系统接收并转发来自地面运行控制中心(OCC)和/或车辆自身系统请求(例如DCU)的“断电重启命令”(脉冲信号)，选用一个断路器远程控制装置，以实现对供电断路器的闭合、断开控制，使用一个中间继电器接收车载信号系统发出的“断电重启命令”，实现供电断路器断开控制，使用另一个中间继电器接收列车控制和管理系统(Train Control and Management System，TCMS)(复位模块)发出的“断路器复位命令”(脉冲信号)，实现供电断路器闭合控制。(断路器远程控制装置以及两个中间继电器共同构成断路器控制器)
装置电路图如图3～6所示(以DCU断电重启为例)。
图3中，车载信号系统300发出“断电重启命令”(脉冲信号，脉冲宽度为2s)，来源为地面OCC命令或DCU请求。
当以下条件存在时，TCMS发出“断路器复位”(脉冲信号，脉冲宽度为2s)命令：
1)如图6所示，TCMS的C点检测到DCU供电断路器301的辅助触点(13，14)为低电平时，判断为DCU供电断路器出现跳闸，此时如图4所示，TCMS允许B点发出一次“断路器复位“命令；
2)如图3所示，TCMS的A点采集到车载信号系统300发出的“断电重启命令”脉冲下降沿后，延时时间t时间(根据DCU要求可调)发出“断路器复位”命令。
进一步的，当存在地面OCC命令时，TCMS发出“断路器复位”。
断路器远程控制装置具有断路器断开控制信号接口和断路器闭合控制信号接口，均为脉冲上升沿触发。
如图3所示，当车载信号系统300无“断电重启命令”输出时，中间继电器KA1的常开触点(A1，A2)开。此时，若TCMS若无第1)和2)情况出现，如图4所示，则TCMS的B点也无“断路器复位”命令输出，中间继电器KA1的常开触点(A3，A4)开。此时，如图6所示，则DCU供电断路器301主触点(1，2)将维持原状。
当车载信号系统300有“断电重启命令”脉冲输出时，中间继电器KA1线圈得电，其常开触点(A1，A2)闭合，如图5所示，DCU断路器远程控制装置的(10，11)短接，控制DCU供电断路器301主触点(1，2)断开。直至信号系统发出的“断电重启命令”脉冲下降沿出现，继电器KA1线圈失电，其常开触点(A1，A2)开，DCU供电断路器301主触点(1，2)维持断开状态。
当TCMS的A点采集到车载信号系统300发出的“断电重启命令”脉冲下降沿后，延时时间t(根据DCU要求可调)发出“断路器复位”命令，驱动继电器KA2得电，其常开触点(A3，A4)闭合，DCU断路器远程控制装置的(9，11)短接，控制DCU供电断路器301合闸，主触点(1，2)闭合。2s后TCMS输出的“断路器复位”命令结束，中间继电器KA2线圈失电，其常开触点(A3，A4)断开，DCU供电断路器维持合闸状态，主触点(1，2)维持闭合。至此，DCU供电断路器301断电重启过程完成。
具体的，在一实施例中，关键时序如图7所示。车载信号系统输出“断电重启命令”脉冲信号，对应的，在车载信号系统输出“断电重启命令”脉冲信号的同时继电器KA1得电。“断电重启命令”脉冲信号持续2s，继电器KA1得电2s。
在车载信号系统输出的“断电重启命令”脉冲信号消失t秒后，TCMS输出“断路器复位”命令，对应的，在TCMS输出“断路器复位”命令的同时，继电器KA1得电。“断路器复位”命令持续2s，继电器KA1得电2s。
在继电器KA1得电的同时，DVU供电断路器分开。DVU供电断路器维持分开状态，直到继电器KA1得电。在此期间DVU供电断路器维持分开状态t+2秒。
进一步的，在一实施例中，装置的控制流程如图8所示。列车唤醒后，信号系统为OCC命令和DCU的“断电重启请求”进行持续监控(S800)。判断是否存在“断电重启”需求(S810)，如果不存在，返回步骤S800继续监控。
如果存在“断电重启”需求，则车载信号系统输出“断电重启命令”脉冲信号(S820)，继电器KA1得电(S830)，DCU供电断路器断开(S840)，等待车载信号系统“断电重启命令”消失后t秒(S850)，TCMS输出“断路器复位”命令(S860)，继电器KA2得电(S870)，DCU供电回路合闸(S880)，完成断电重启操作。
通过本发明的装置，可以实现车辆自动或地面OCC远程对设备供电断路器的断电和合闸控制。若DCU、SIV等关键系统出现需断电重启才能清除的故障时，无需等待人员上车，可远程控制其供电断路器断电重启，有效提高车辆使用率，并增强了无人驾驶车辆的自动智能化控制和远程人工控制。
本发明的方法以及装置实现了车辆自动或地面OCC远程对供电断路器的断电、合闸的灵活控制，有效提高了车辆使用率，增强了无人驾驶车辆的自动智能化控制和远程人工控制。
本发明的方法以及装置除了可应用于无人驾驶车辆设备远程重启控制外，在列车调试时，还可用于模拟设备故障(通过控制设备断路器断开实现)及实现设备顺序启动(通过时序设定，顺序控制设备断路器闭合)。
虽然本发明所公开的实施方式如上，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。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启方法，其特征在于，所述方法包括：
监测供电断路器状态，当所述供电断路器断开时容许进行断路器复位操作；
监测断电重启命令，当存在所述断电重启命令时断开所述供电断路器；
监测断电重启命令，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位操作被容许时执行断路器复位操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监测供电断路器状态，当所述供电断路器断开时容许进行一次断路器复位操作。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位操作被容许时延时特定时长后执行断路器复位操作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述断电重启命令为高电位有效脉冲信号；
以所述断电重启命令脉冲下降沿为起始时刻延时特定时长后执行断路器复位操作。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述断电重启命令的来源包括地面运行控制中心和/或车辆自身系统请求。
6.一种用于无人驾驶轨道交通车辆的重启装置，其特征在于，所述装置包括：
复位模块，其配置为监测供电断路器状态以及断电重启命令，当所述供电断路器断开时容许输出断路器复位命令，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位命令被容许输出时输出所述断路器复位命令；
断路器控制器，其配置为监测所述断电重启命令以及所述断路器复位命令，当存在所述断电重启命令时断开所述供电断路器，当存在所述断路器复位命令时闭合所述供电断路器。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述复位模块还配置为，当所述供电断路器断开时容许输出一次所述断路器复位命令。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述复位模块还配置为，当存在所述断电重启命令且所述断路器复位命令被容许输出时延时特定时长后输出所述断路器复位命令。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：
所述断电重启命令为高电位有效脉冲信号；
所述复位模块还配置为，当接收到所述断电重启命令脉冲下降沿后延时特定时长后输出所述断路器复位命令。
10.根据权利要求6～9中任一项所述的方法，其特征在于，所述断电重启命令的来源包括地面运行控制中心和/或车辆自身系统请求。
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