CN110362066A - 一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统以及运控方法 - Google Patents

一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统以及运控方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统。安全计算机检测到手柄设备发出的电平信号后，进行对应推进级位解析，转换成手柄数据，并发送给无线接收单元；无线接收单元将手柄数据进行封装通过无线发送给分区服务器；分区服务器检测到对应推动力区段的牵引设备，将手柄数据发送给牵引设备；牵引设备对手柄数据进行解析，对磁浮列车输出相应的推动力，并将当前实际推动级数数据反馈给分区服务器，分区服务器将实际推动级数数据进行封装发送给无线接收单元；无线接收单元将实际推动级数数据发送给车载安全计算机；车载安全计算机将接收到的数据进行解析，并根据解析结果点亮对应的推动级数指示灯。

Description

一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统以及运控 方法
技术领域
本发明涉及常导长定子磁浮运控系统领域，尤其涉及磁浮运控的司机驾驶系统。
背景技术
对于磁浮运控系统，现有的司机驾驶方法存在诸多缺陷。
由于目前磁浮列车都是采用全无人驾驶模式进行运营，所以在设计时没有司机驾驶的一些操作，只有随车的乘务人员在严重故障下进行手动紧急制动，所以驾驶室没有推进手柄的需求。如果需要人工驾驶列车，只能在列车网络控制系统的显示屏中进行复杂的操作。
由于磁浮列车的牵引动力在地面，车载列车没有动力。所以在磁浮列车上无法控制牵引动力系统，并且无法显示当前牵引动力的推动力，乘务员在显示屏中只能进行输入速度值进行操作，然后由分区设备自动分析环境情况进行仲裁控制牵引系统动作，所以乘务员没有列车控制权，这样导致在一些特定场合，乘务员无法根据环境变化控制列车前进或后退。
发明内容
为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统。
所述系统包括：车载控制系统、分区服务器、牵引设备。
所述车载控制系统包括车载安全计算机、无线接收单元、位于驾驶室内的推动级数指示灯和手柄设备。
所述手柄设备被推动后发出电平信号至所述车载安全计算机，所述车载安全计算机进行对应推进级位解析，然后转换成手柄数据，并将手柄数据发送给所述无线接收单元；所述无线接收单元将手柄数据进行封装通过无线发送给分区服务器；所述分区服务器检测到对应推动力区段的牵引设备，然后将手柄数据发送给所述牵引设备；所述牵引设备对手柄数据进行解析，然后对磁浮列车输出相应的推动力，从而实现驾驶室推进手柄控制牵引动力的能力；
当所述牵引设备输出牵引推动力后，将当前实际推动级数数据反馈给所述分区服务器，分区服务器将所述实际推动级数数据进行封装发送给所述无线接收单元；所述无线接收单元将所述实际推动级数数据发送给所述车载安全计算机；所述车载安全计算机将接收到的数据进行解析，并根据解析结果点亮对应的推动级数指示灯。
在一个实施例中，该推动级数指示灯为独立物理器件或为融合在驾驶室显示屏上的显示灯模块，列车乘务员可以在控制驾驶室显示器上或者推动级数指示灯上观察到由所述车载安全计算机反馈的实际推动级数信息。
在一个实施例中，所述无线接收单元为MRCU无线接收单元。
在一个实施例中，所述车载控制系统还包括车载测试装置，所述车载测速装置检测磁浮列车的车速并将车速信息显示在驾驶室显示器上供列车员在人工驾驶模式下观察。
在一个实施例中，所述分区服务器不进行行驶控制，只进行安全防护。
本发明还提供了一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法，所述方法包括：
当车载安全计算机判断接收到手柄设备的电平信号后，将接收到的信号解析成推进驱动级数，并发送给无线接收单元；
所述无线接收单元将所述推进驱动级数发送给分区服务器；
所述分区服务器将推进驱动级数转发给对应动力区段的牵引设备；
所述牵引设备解析推进驱动级数，驱动对应推动力，并反馈牵引状态给所述分区服务器，其中，所述牵引状态表示实际推动级数；
所述分区服务器将所述牵引状态转发给所述无线接收单元；
所述车载安全计算机(VSC)收到无线接收单元发来的牵引状态数据并进行解析，并根据解析结果点亮驾驶室对应推进驱动级数指示灯。
在一个实施例中，所述推动级数指示灯为独立物理器件或为融合在驾驶室显示屏上的显示灯模块，列车乘务员可以在控制驾驶室显示器上或者推动级数指示灯上观察到由所述车载安全计算机反馈的实际推动级数信息。
在一个实施例中，所述无线接收单元为MRCU无线接收单元。
在一个实施例中，所述方法还包括：
车载测速装置检测磁浮列车的车速并将车速信息显示在驾驶室显示器上供列车员在人工驾驶模式下观察。
在一个实施例中，所述分区服务器不进行行驶控制，只进行安全防护。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出根据本发明一实施例的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统。
图2示出根据本发明一实施例的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法的数据流程图。
图3示出根据本发明一实施例的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法流程图。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
本发明主要要解决的问题是：
首先，磁浮列车没有牵引动力，牵引动力在地面，人工驾驶时通过显示手工输入距离和方向的方法来控制列车运行。当乘务员需要控制列车时，在显示屏上操作驾驶列车，操作不方便，乘务员无法一边观察列车外面情况一边控制速度，导致列车容易出现列车事故。
其次，显示器输入控制命令后，地面系统执行不符合乘务人员期待时，人工修改指令过程慢。乘务员通过手柄推进设备可以直接将牵引推动力通过分区转发给牵引设备，然后实现推动力实时响应。列车的行驶权为乘务员所有。分区不进行控制，分区设备只进行安全防护(比如封锁区间，最大速度防护等)。
图1示出根据本发明一实施例的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统。磁浮运控系统主要包括：车载控制系统101、分区控制系统102、牵引控制系统103。
车载控制系统101包括，但不限于，车载安全计算机(Vehicle Safety Computer，VSC)、无线接收单元、位于驾驶室内的推动级数指示灯和手柄设备。
在一个实施例中，无线接收单元可以是MRCU(列车无线电控制单元)无线接收单元。
分区控制系统102包括，但不限于，分区服务器。
牵引控制系统103包括，但不限于，牵引设备。
磁浮列车的牵引动力设置在地面牵引控制系统中。车载设备通过无线设备与地面通信，从而驱动列车前进。磁浮运控系统在正常运营工作中，采用的是全自动驾驶模式，无需人工介入，车载设备进行安全防护。分区服务器与牵引设备保障牵引动力的正常工作。当在列车出现故障或在列车进行维护时，需要进入人工驾驶模式，进行人工驾驶。首先，驾驶室司机推动推进手柄，手柄设备发出电平信号(或电流环信号)给车载安全计算机(VSC)，车载安全计算机(VSC)进行对应推进级位，进行解析，然后转换成手柄数据信息，车载安全计算机(VSC)将数据发送给MRCU无线接收单元。MRCU无线接收单元将手柄数据进行封装通过无线发送给分区服务器。分区服务器检测到对应推动力区段的牵引设备，然后将手柄数据信息发送给牵引设备。牵引设备对手柄数据进行解析，然后对磁浮列车输出相应的推动力，从而实现驾驶室推进手柄控制牵引动力的能力。人工可以观察列车移动的情况。
当牵引设备输出牵引推动力后，将当前实际推动级数据发送给分区服务器，分区服务器将该数据进行封装发送给无线接收单元。无线接收单元将该数据发送给车载安全计算机(VSC)，车载安全计算机(VSC)将接收到的数据进行解析，并根据解析结果点亮对应的推动级数指示灯。该推动级数指示灯可以是独立物理器件，也可以是融合在驾驶室显示屏上的显示灯模块。列车乘务员可以在控制驾驶室显示器上或者推动级数指示灯上观察到由车载安全计算机(VSC)反馈的实际推动级数信息；此外，列车乘务员还可以在驾驶室显示器上观察到速度信息，其中，该速度信息可由车载测速装置提供，该车载测速装置属于车载控制系统的一个子系统。
图2示出根据本发明一实施例的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法的数据流程图。
当在列车出现故障或在列车进行维护时，需要进入人工驾驶模式，进行人工驾驶。驾驶员驾驶室司机控制手柄202，对手柄进行推动，手柄设备发出的电平信号(或电流环信号)给车载安全计算机(VSC)203，车载安全计算机发送推进驱动级数至分区服务器204。分区服务器检测到对应推动力区段的牵引设备，然后将推进驱动级数发送给牵引设备205。牵引设备根据推进驱动级数对磁浮列车输出相应的推动力，从而实现驾驶室推进手柄控制牵引动力的能力。人工可以观察列车移动的情况。
牵引设备输出牵引推动力后，返回牵引状态至分区服务器204，其中，牵引状态包含当前实际推动级数数据。分区服务器204转发该牵引状态至车载安全计算机(VSC)。车载安全计算机(VSC)将接收到的反馈状态进行解析，并根据解析结果点亮对应的推动级数指示灯。该推动级数指示灯可以是独立物理器件，也可以是融合在驾驶室显示屏上的显示灯模块。列车乘务员可以在控制驾驶室显示器上或者推动级数指示灯上观察到由车载安全计算机(VSC)反馈的实际推动级数信息；此外，列车乘务员还可以在驾驶室显示器上观察到速度信息，其中，该速度信息可由车载测速装置提供。
图3示出根据本发明一实施例的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法流程图。该运控方法包括，但不限于，以下步骤：
步骤301：车载安全计算机(VSC)判断是否接收到手柄设备的电平信号。如果是，则执行步骤302。如果否，则继续判断是否收到手柄设备的电平信号。
步骤302：车载安全计算机(VSC)将接收到的信号解析成推进驱动级数。
步骤303：车载安全计算机(VSC)将推进驱动级数发送给无线接收单元。
步骤304：无线接收单元将推进驱动级数发送给分区服务器。
步骤305：分区服务器将推进驱动级数转发给对应动力区段的牵引设备。
步骤306：牵引设备解析推进驱动级数，驱动对应推动力。
步骤307：牵引设备反馈牵引状态给分区服务器。
步骤308：分区服务器将牵引状态转发给车载无线接收单元。
步骤309：车载安全计算机(VSC)收到无线接收单元发来的牵引状态数据。
步骤310：车载安全计算机(VSC)解析接收到的牵引状态数据。
步骤311：车载安全计算机(VSC)点亮驾驶室对应推进驱动级数指示灯。
上述实施例只是用于说明本发明，本领域技术人员应理解，本发明还存在其他替换实施例。
例如，本发明中，系统内单元间通过以太网进行连接，但通过其它总线，如RS232/422/485总线、CAN总线、Profibus总线、MVB总线等，也可以实现本发明，因此其它总线实现各冗余功能单元互联互通即为替代方案。
又例如，本发明中，系统内各单元可以是也可以不是物理上分开的，可以是位于同一个单元内，或者也可以分布到多个单元上，功能单元可以是单一插件实现某一功能，也可以是不同插件相互组合实现某一功能，可以根据实际需要进行组合和搭配，达到实现本发明实施例方案的目的。
还例如，本发明中，系统内推进级数指示灯，通过其它显示设备(如LED指示灯、数码管、LCD显示屏)也可以实现本发明，因此其它实现指示推进级数的方法即为替代方案。
本发明的基于磁浮系统的运控系统和方法有以下有益效果：
1.当乘务员需要控制列车时，在驾驶室增加推进手柄，乘务员可以一边观察列车外面情况一边控制速度，根据情况控制列车缓慢前行或后退，列车不会出现列车事故。
2.在驾驶室增加推进级数指示灯，可以知道现在和地面是否保持通讯，现在是否可以控制牵引动力，可实时把握驱动情况。当乘务员知道实际情况，可根据具体情况进行列车控制。乘务员通过手柄推进设备可以直接将牵引推动力通过分区服务器转发给牵引设备，然后实现推动力实时响应。列车的行驶权为乘务员所有。分区设备不进行控制，分区设备只进行安全防护。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统，其特征在于，所述系统包括：
车载控制系统，所述车载控制系统包括车载安全计算机、无线接收单元、位于驾驶室内的推动级数指示灯和手柄设备；
分区服务器；
牵引设备；
其中，所述手柄设备被推动后发出电平信号至所述车载安全计算机，所述车载安全计算机进行对应推进级位解析，然后转换成手柄数据，并将手柄数据发送给所述无线接收单元；所述无线接收单元将手柄数据进行封装通过无线发送给分区服务器；所述分区服务器检测到对应推动力区段的牵引设备，然后将手柄数据发送给所述牵引设备；所述牵引设备对手柄数据进行解析，然后对磁浮列车输出相应的推动力，从而实现驾驶室推进手柄控制牵引动力的能力；
当所述牵引设备输出牵引推动力后，将当前实际推动级数数据反馈给所述分区服务器，分区服务器将所述实际推动级数数据进行封装发送给所述无线接收单元；所述无线接收单元将所述实际推动级数数据发送给所述车载安全计算机；所述车载安全计算机将接收到的数据进行解析，并根据解析结果点亮对应的推动级数指示灯。
2.如权利要求1所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统，其特征在于，该推动级数指示灯为独立物理器件或为融合在驾驶室显示屏上的显示灯模块，列车乘务员可以在控制驾驶室显示器上或者推动级数指示灯上观察到由所述车载安全计算机反馈的实际推动级数信息。
3.如权利要求1所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统，其特征在于，所述无线接收单元为MRCU无线接收单元。
4.如权利要求1所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统，其特征在于，所述车载控制系统还包括车载测试装置，所述车载测速装置检测磁浮列车的车速并将车速信息显示在驾驶室显示器上供列车员在人工驾驶模式下观察。
5.如权利要求1所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控系统，其特征在于，所述分区服务器不进行行驶控制，只进行安全防护。
6.一种基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法，其特征在于，所述方法包括：
当车载安全计算机判断接收到手柄设备的电平信号后，将接收到的信号解析成推进驱动级数，并发送给无线接收单元；
所述无线接收单元将所述推进驱动级数发送给分区服务器；
所述分区服务器将推进驱动级数转发给对应动力区段的牵引设备；
所述牵引设备解析推进驱动级数，驱动对应推动力，并反馈牵引状态给所述分区服务器，其中，所述牵引状态表示实际推动级数；
所述分区服务器将所述牵引状态转发给所述无线接收单元；
所述车载安全计算机(VSC)收到无线接收单元发来的牵引状态数据并进行解析，并根据解析结果点亮驾驶室对应推进驱动级数指示灯。
7.如权利要求6所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法，其特征在于，所述推动级数指示灯为独立物理器件或为融合在驾驶室显示屏上的显示灯模块，列车乘务员可以在控制驾驶室显示器上或者推动级数指示灯上观察到由所述车载安全计算机反馈的实际推动级数信息。
8.如权利要求6所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法，其特征在于，所述无线接收单元为MRCU无线接收单元。
9.如权利要求6所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法，其特征在于，所述方法还包括：
车载测速装置检测磁浮列车的车速并将车速信息显示在驾驶室显示器上供列车员在人工驾驶模式下观察。
10.如权利要求6所述的基于磁浮系统的人工驾驶模式下的运控方法，其特征在于，所述分区服务器不进行行驶控制，只进行安全防护。
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