CN111677405B - 自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，包括：继电器模组，与车辆自动驾驶信号系统通信连接，用于从所述自动驾驶信号系统获取开关车门指令，并基于所述开关车门指令，进行开关站台门的第一逻辑运算，输出第一运算结果；可编程逻辑控制器模块，与所述自动驾驶信号系统通信连接，用于获取所述开关车门指令，并基于所述开关车门指令，进行开关站台门的第二逻辑运算，输出第二运算结果；判断模块，用于若判断所述第一运算结果与所述第二运算结果一致，则向门机控制单元输出开关站台门的指令。本发明实施例能够有效保障站台门与车门的同步开关，从而有效提高公共交通的安全性和可靠性。

Description

自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统

技术领域

本发明实施例涉及自动控制技术领域，更具体地，涉及一种自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统。

背景技术

在公共交通系统中，站台门作为乘客上下车的唯一通道，其安全性与可靠性，将直接影响交通车辆或列车的运行和乘客的安全。站台门与车辆或列车自动驾驶信号系统的联动控制，能够减少人为误操作等故障因素带来的损失，同时对降低运营成本也具有重要意义。

目前，站台门控制系统多采用继电器进行逻辑判断。这种单纯采用继电器的控制方式无法保证单点故障时站台门不会误动作，因此可靠性和安全性不高，不能实现“故障-安全”的设计原则，从而也就无法充分保障旅客出行安全。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，用以有效提高自动驾驶公共交通的安全性和可靠性。

本发明实施例提供一种自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，包括：

继电器模组，与车辆自动驾驶信号系统通信连接，用于从所述自动驾驶信号系统获取开关车门指令，并基于所述开关车门指令，进行开关站台门的第一逻辑运算，输出第一运算结果；

可编程逻辑控制器模块，与所述自动驾驶信号系统通信连接，用于获取所述开关车门指令，并基于所述开关车门指令，进行开关站台门的第二逻辑运算，输出第二运算结果；

判断模块，用于若判断所述第一运算结果与所述第二运算结果一致，则向门机控制单元输出开关站台门的指令。

其中，所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与多个门机控制单元通信连接；

所述继电器模组还用于，从所述自动驾驶信号系统获取车型信息，并基于所述开关车门指令和所述车型信息，进行开关站台门的第三逻辑运算，输出第三运算结果；

所述可编程逻辑控制器模块还用于，获取所述车型信息，并基于所述开关车门指令和所述车型信息，进行开关站台门的第四逻辑运算，输出第四运算结果；

所述判断模块还用于，若判断所述第三运算结果与所述第四运算结果一致，则输出控制指令，所述控制指令用于控制与相应车型所对应的门机控制单元执行开关站台门动作。

其中，所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与所述多个门机控制单元之间采用环形控制回路连接，从自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统连接至第一个门机控制单元，再从所述第一个门机控制单元串联到最后一个门机控制单元，最后从所述最后一个门机控制单元返回所述自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统。

进一步的，所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统还包括监控模块，用于采用现场总线控制技术，采集所述站台门的开关状态，并根据所述站台门的开关状态以及车门的开关状态，进行交通安全状态的显示、记录及告警。

其中，所述开关车门指令具体为开车门指令；相应的，所述判断模块具体用于，若判断所述第一运算结果与所述第二运算结果一致，则相应的输出开站台门指令；

或者，所述开关车门指令具体为关车门指令；相应的，所述判断模块具体用于，若判断所述第一运算结果与所述第二运算结果一致，则相应的输出关站台门指令。

其中，所述继电器模组在执行进行开关站台门的第一逻辑运算的操作步骤时，具体用于，按照站台门与车门同时打开或者同时关闭的原则，进行所述第一逻辑运算。

其中，所述自动驾驶信号系统为高速铁路自动驾驶系统。

进一步的，所述监控模块还用于，检测系统安全回路的状态以及所述自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与所述自动驾驶信号系统的互锁状态，并反馈给所述高速铁路自动驾驶系统。

本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，利用可编程逻辑控制器与继电器模组，共同构成“二取二”架构的站台门控制系统，二者同时工作，同时进行逻辑处理，能够极大的降低站台门系统误动作的可能性，提高系统安全性和可靠性。

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为本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统的架构示意图；

图2为根据本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统中二取二的架构设计原理图；

图3为根据本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与车辆自动驾驶信号系统的连接接口示意图；

图4为根据本发明实施例的站台门自动控制系统与DCU接口配置示意图。

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实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，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，都属于本发明实施例保护的范围。

本发明实施例针对现有技术中单纯采用继电器进行逻辑判断无法保证单点故障时站台门不会误动作，导致安全性差的问题，利用可编程逻辑控制器与继电器模组，共同构成“二取二”架构的站台门控制系统，二者同时工作，同时进行逻辑处理，能够极大的降低站台门系统误动作的可能性，提高系统安全性和可靠性。以下将具体通过多个实施例对本发明实施例进行展开说明和介绍。

图1为本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统的架构示意图，该系统一般设置于专用的设备控制室中，通过控制电缆与自动驾驶信号系统和站台门系统中的其它部件相连，用于实现站台门与车门的同时打开和关闭，从而保障安全。如图1所示，该系统主要包括继电器模组101、可编程逻辑控制器模块102和判断模块103。其中：

继电器模组101与车辆自动驾驶信号系统通信连接，用于从自动驾驶信号系统获取开关车门指令，并基于开关车门指令，进行开关站台门的第一逻辑运算，输出第一运算结果；可编程逻辑控制器模块102与自动驾驶信号系统通信连接，用于获取开关车门指令，并基于开关车门指令，进行开关站台门的第二逻辑运算，输出第二运算结果；判断模块103用于若判断第一运算结果与第二运算结果一致，则向门机控制单元输出开关站台门的指令。

可以理解为，如图2所示，为根据本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统中二取二的架构设计原理图，其中的站台门自动控制系统由可编程逻辑控制器模块(即PLC)和继电器模组共同组成，PLC和继电器模组均能独立完成站台门控制系统的输入信号采集、逻辑判断和控制指令输出。两者同时工作，只有两者输出的结果一致时，站台门自动控制系统才会输出开关门控制命令给门机控制单元(即DCU)，保证站台门控制系统不会因为指令传输错误、单点处理故障等问题而导致异常开关门，极大提升了站台门控制系统的安全性和可靠性。

具体而言，继电器模组101通过继电器与车辆自动驾驶信号系统通信连接，可以从该车辆自动驾驶信号系统中获取其向车门发出的开关车门指令，如开车门指令或者关车门指令。其中可选的，自动驾驶信号系统具体可以为高速铁路自动驾驶系统，即C3+ATO。可以理解的是，此处的通信连接是可以进行通信的连接，接口类型不限，如可以是由继电器和硬线构成的硬线连接，也可以是有线或无限通信网络构成的网络通信连接。

也就是说，继电器模组101通过继电接口接收车辆自动驾驶信号系统的开车门指令或者关车门指令，并根据该指令进行逻辑运算，以期控制站台门与车门具有相同的开关状态。这个逻辑运算可作为第一逻辑运算，得到的运算结果可作为第一运算结果，如打开站台门或者关闭站台门。

同时，可编程逻辑控制器模块102也与车辆自动驾驶信号系统通信连接，可以从该车辆自动驾驶信号系统中获取其向车门发出的开关车门指令，如开车门指令或者关车门指令。之后可编程逻辑控制器模块102也根据接收的开车门指令或者关车门指令进行逻辑运算，以期控制站台门与车门具有相同的开关状态。这个逻辑运算可作为第二逻辑运算，得到的运算结果可作为第二运算结果，如打开站台门或者关闭站台门。

在得到第一运算结果和第二运算结果的基础上，判断模块103对这两个结果进行二取二判断，也即判断第一运算结果和第二运算结果是否一致，如果一致，则根据运算结果向门机控制单元发出开关站台门的指令。可选的，若二者结果不一致，则可禁止打开站台门并发出报警。

本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，利用可编程逻辑控制器与继电器模组，共同构成“二取二”架构的站台门控制系统，二者同时工作，同时进行逻辑处理，能够极大的降低站台门系统误动作的可能性，提高系统安全性和可靠性。

其中，根据上述各实施例可选的，继电器模组在执行进行开关站台门的第一逻辑运算的操作步骤时，具体用于，按照站台门与车门同时打开或者同时关闭的原则，进行第一逻辑运算。

可以理解为，本发明实施例的处理原则是使得站台门与车门能够同时打开或关闭以使乘客顺利上下车，保障乘客安全。因此本发明实施例在利用继电器模组根据开关车门指令进行逻辑运算时，是以站台门与车门同时打开或同时关闭为原则进行运算的。

其中可选的，开关车门指令具体为开车门指令；相应的，判断模块具体用于，若判断第一运算结果与第二运算结果一致，则相应的输出开站台门指令；或者，开关车门指令具体为关车门指令；相应的，判断模块具体用于，若判断第一运算结果与第二运算结果一致，则相应的输出关站台门指令。

具体而言，如上述各实施例所述，自动驾驶信号系统向车门发出的可以是开车门指令，也可以是关车门指令，则根据站台门与车门同时打开和同时关闭的原则，在自动驾驶信号系统发出的指令是开车门指令时，相应的，当判断模块判断出第一运算结果与第二运算结果一致时，会发出开站台门指令。同样的，当自动驾驶信号系统发出的指令是关车门指令时，相应的，当判断模块判断出第一运算结果与第二运算结果一致时，会发出关站台门指令。

本发明实施例将站台门系统接入自动驾驶信号系统，如高铁自动驾驶系统(C3+ATO)，实现站台门与列车门同步的自动开启与关闭，通过“二取二”的架构设计，极大提高控制系统的安全性。

可以知道，在公共交通，特别是铁路交通系统中，通常存在多种车型混跑，如8编组、16编组、列车反向停车等，这种情况下站台门需根据不同车型和编组方式开启不同的滑动门。但是，大多数站台门控制系统只能实现一种开门方式，不能满足运营环境要求。为实现铁路站台门与自动驾驶信号系统安全联动，保障列车安全运行，迫切需要一种安全可靠、能适应多种车型的站台门控制装置。

因此，在上述各实施例的基础上，本发明实施例的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统可以与多个门机控制单元通信连接；继电器模组还用于，从自动驾驶信号系统获取车型信息，并基于开关车门指令和车型信息，进行开关站台门的第三逻辑运算，输出第三运算结果；可编程逻辑控制器模块还用于，获取车型信息，并基于开关车门指令和车型信息，进行开关站台门的第四逻辑运算，输出第四运算结果；判断模块还用于，若判断第三运算结果与第四运算结果一致，则输出控制指令，该控制指令用于控制与相应车型所对应的门机控制单元执行开关站台门动作。

具体而言，如图1所示，本发明实施例的站台门自动控制系统可同时与多个门机控制单元通信连接，分别对这些门机控制单元进行控制。如图3所示，为根据本发明实施例提供的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与车辆自动驾驶信号系统的连接接口示意图，自动驾驶信号系统通过驱动不同的继电器向站台门自动控制系统发送不同车型的信息以及开门或关门指令，站台门自动控制系统通过继电接口接收信号系统的控制命令，经过逻辑判断后，控制相应车型对应的DCU执行开关门动作。

因此，根据上述各实施例中的继电器模组在进行逻辑运算时，会同时根据开关车门指令和车型信息进行，为便于区分，该逻辑运算可称作第三逻辑运算，输出结果即是第三运算结果。同样的，可编程逻辑控制器模块在进行逻辑运算时，也会同时根据开关车门指令和车型信息进行，该运算称作第三逻辑运算，输出结果即为第四运算结果。

本发明实施例针对同一线路的不同列车车型、编组和停车方式，通过配置站台门自动控制系统和DCU之间的接口方式，可实现多种车型的不同开关门控制方式。

其中可选的，本发明实施例的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与多个门机控制单元之间采用环形控制回路连接，从自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统连接至第一个门机控制单元，再从第一个门机控制单元串联到最后一个门机控制单元，最后从最后一个门机控制单元返回自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统。

具体而言，如图1所示，本发明实施例的站台门自动控制系统与多个门机控制单元的接口可采用环形控制回路，控制线缆从第一个门机控制单元DCU一直串联到最后一个DCU，再从最后一个DCU返回站台门自动控制系统，站台门自动控制系统的开关门命令可以通过两侧任一方向传输到DCU。当控制线缆的某一点断开后，站台门自动控制系统的开关门命令依然能够发送到每个DCU，不会影响站台门自动控制系统向DCU发送命令。在高速铁路系统中，DCU可设置于每个滑动门对应的固定侧盒(半高式站台门)或顶箱(全高式站台门)中，控制滑动门的打开和关闭。

本发明实施例通过环形硬线连接方式，向门机控制单元发送开关门指令，防止一处控制线缆断开后影响控制指令传输。

如图4所示，为根据本发明实施例的站台门自动控制系统与DCU接口配置示意图，通过PLC和继电器模组构成“二取二”架构的站台门单元控制器(PEDC)，在实现站台门与自动驾驶信号系统联动控制的同时，能够极大提高站台门系统的可靠性。同时，针对同一线路的不同列车车型、编组和停车方式，通过站台门单元控制器与DCU的接口设置，实现多种开关门方式。

具体而言，当站台门单元控制器接收到ATO的开门指令后，对其进行逻辑判断，驱动不同的开门继电器动作。当开门继电器1动作时，开门指令1有效，DCU1～DCU7执行开门动作；当开门继电器2动作时，开门指令2有效，DCU8～DCU14执行开门动作；当开门继电器3动作时，开门指令3有效，DCU5～DCU11执行开门动作。站台门单元控制器也可以同时驱动开门继电器1和开门继电器2，同时激活开门指令1和开门指令2，DCU1～DCU14同时执行开门动作。

上述配置方式仅作为原理说明使用，实际实施中可以根据项目的不同需求进行调整，如可扩展至5种开门控制方式。

本发明实施例可通过继电接口实现站台门与信号系统C3+ATO的联动控制，实现C3+ATO模式下高速铁路站台门和列车门的同步开关，提高运营效率和自动化程度，保障旅客出行安全。

进一步的，本发明实施例中的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统还包括监控模块，用于采用现场总线控制技术，采集站台门的开关状态，并根据站台门的开关状态以及车门的开关状态，进行交通安全状态的显示、记录及告警。

可以理解为，如图1所示，站台门自动控制系统除包含上述各实施例所述的基本处理模块以及接口端子排等之外，还包括监控模块，其采用双通路现场总线，如Modbus，采集每个DCU运行状态，通过监控系统实时展示、记录和告警。

其中可选的，本发明实施例的站台门自动控制系统中的监控模块还可用于，检测系统安全回路的状态以及自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与自动驾驶信号系统的互锁状态，并反馈给高速铁路自动驾驶系统。

具体而言，本发明实施例中的监控模块通过采集不同的接口继电器状态，接收自动驾驶信号系统的开、关门指令，并反馈“安全回路”、“互锁解除”信号给自动驾驶信号系统，实现站台门和自动驾驶信号系统的联动。

可以理解的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardwareprocessor)来实现上述各实施例的系统中的各相关模块。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解，各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令，用以使得一台计算机设备(如个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各方法实施例或者方法实施例的某些部分所述的方法。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：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实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，其特征在于，包括：

继电器模组，与车辆自动驾驶信号系统通信连接，用于从所述自动驾驶信号系统获取开关车门指令，并基于所述开关车门指令，进行开关站台门的第一逻辑运算，输出第一运算结果；

可编程逻辑控制器模块，与所述自动驾驶信号系统通信连接，用于获取所述开关车门指令，并基于所述开关车门指令，进行开关站台门的第二逻辑运算，输出第二运算结果；

判断模块，用于若判断所述第一运算结果与所述第二运算结果一致，则向门机控制单元输出开关站台门的指令；

其中，所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与多个门机控制单元通信连接；

所述继电器模组还用于，从所述自动驾驶信号系统获取车型信息，并基于所述开关车门指令和所述车型信息，进行开关站台门的第三逻辑运算，输出第三运算结果；

所述可编程逻辑控制器模块还用于，获取所述车型信息，并基于所述开关车门指令和所述车型信息，进行开关站台门的第四逻辑运算，输出第四运算结果；

所述判断模块还用于，若判断所述第三运算结果与所述第四运算结果一致，则输出控制指令，所述控制指令用于控制与相应车型所对应的门机控制单元执行开关站台门动作。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，其特征在于，其与所述多个门机控制单元之间采用环形控制回路连接，使得控制回路从自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统连接至第一个门机控制单元，再从所述第一个门机控制单元串联到最后一个门机控制单元，最后从所述最后一个门机控制单元返回所述自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统。

3.根据权利要求1或2所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，其特征在于，还包括监控模块，用于采用现场总线控制技术，采集所述站台门的开关状态，并根据所述站台门的开关状态以及车门的开关状态，进行交通安全状态的显示、记录及告警。

4.根据权利要求1或2所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，其特征在于：

所述开关车门指令具体为开车门指令；相应的，所述判断模块具体用于，若判断所述第一运算结果与所述第二运算结果一致，则相应的输出开站台门指令；

或者，所述开关车门指令具体为关车门指令；相应的，所述判断模块具体用于，若判断所述第一运算结果与所述第二运算结果一致，则相应的输出关站台门指令。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，其特征在于，所述继电器模组在执行进行开关站台门的第一逻辑运算的操作步骤时，具体用于，按照站台门与车门同时打开或者同时关闭的原则，进行所述第一逻辑运算。

6.根据权利要求3所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，其特征在于，所述自动驾驶信号系统为高速铁路自动驾驶系统。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统，其特征在于，所述监控模块还用于，检测系统安全回路的状态以及所述自动驾驶公共交通中站台门自动控制系统与所述自动驾驶信号系统的互锁状态，并反馈给所述高速铁路自动驾驶系统。

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