CN112249094B - 基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法及系统，包括：通过识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数，实现多种编组的列车能够在一条线路上混跑。本发明在保证安全的的前提下，将同一软件装在不同编组列车上，通过自动识别不同编组类型，加载正确的列车参数。避免了每个类型列车都需要单独出一套软件。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通、信号控制领域，具体地，涉及一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法及系统，更为具体地，涉及基于全自动无人驾驶的不同编组类型列车混跑的车载控制方法。
背景技术
针对不同编组类型的跨坐式单轨，当前的主要处理方式是为每种编组的列车发布一个根据不同编组参数定制的控制软件。这种发布多个软件的方式会使得软件版本管理复杂化；软件的现场动车调试时间过长；开发与安全认证周期过长；多种编组列车混跑时往往使用固定闭塞，效率低下；不利于突发情况下跨线调度和混跑功能添加；成本较高。
专利文献CN110789537A(申请号：201911185405.6)公开了一种基于无人驾驶的不同编组的全自动车辆段控制方法，包括：在AG和BG双停车库线的基础上，将AG停车库线分为A1G停车库线和A2G停车库线，和/或，将BG停车库线分为B1G停车库线和B2G停车库线；在确认列车已经完成回库操作后，判断是否到达列车唤醒时间，若是，判断列车是否在库线内，若是，则根据列车所在的停车库线和列车的编组类型检查是否满足出库条件，若是，则唤醒列车出库。该专利只是车辆段停车时对不同编组列车的处理，不涉及在正线上混跑运营的功能。不涉及一个车载控制系统通过识别不同列车编组，加载不同列车参数，并启动控制系统。
专利文献CN110789537A(申请号：201911185405.6)公开了一种基于无人驾驶的不同编组的全自动车辆段控制方法，包括：在AG和BG双停车库线的基础上，将AG停车库线分为A1G停车库线和A2G停车库线，和/或，将BG停车库线分为B1G停车库线和B2G停车库线；在确认列车已经完成回库操作后，判断是否到达列车唤醒时间，若是，判断列车是否在库线内，若是，则根据列车所在的停车库线和列车的编组类型检查是否满足出库条件，若是，则唤醒列车出库。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法及系统。
根据本发明提供的一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法，包括：通过识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数，实现多种编组的列车能够在一条线路上混跑。
优选地，所述识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数包括：
步骤M1：根据列车信号控制系统安全U盘中的系统关键参数配置文件存储的本列车的关键信号，生成确保参数值正确的文件；
步骤M2：列车信号控制系统VATC上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件，获取列车编组类型；
步骤M3：在VATPGA检查列车类型数据是否符合预设项目编组类型值，当不符合时，则列车信号控制系统VATC关机，并在日志中记录下错误原因；当符合时，则发送关键参数配置文件列车编组类型数据给VATPGP；
步骤M4：列车信号控制系统VATC启动完成，列车信号控制系统不控制列车，列车处于非信号控车状态；
步骤M5：列车信号控制系统VATC启动后，车载控制系统TMS和列车信号控制系统VATC建立通信，从车载控制系统TMS获取列车编组类型数据，比较关键参数配置文件中列车类型和车载控制系统TMS发来的列车类型是否一致，当一致时，则手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；当不一致时，则VATC关机；
步骤M6：手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；列车信号控制系统VATC向轨旁控制系统发送当前列车ID、列车类型和列车足迹信息；
步骤M7：轨旁控制系统通过列车信号控制系统VATC的IP地址和预设存储的映射表，检查当前的列车ID和列车类型是否与映射表数据匹配；轨旁控制系统将查询的结果返回给列车信号控制系统VATC，当匹配时，则进入全自动无人驾驶模式，进入正线运行；当不匹配时，则重复执行步骤M6至步骤M7。
优选地，所述步骤M2包括：列车信号控制系统上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件中的关键信号，获取列车编组类型；
所述关键信号是会影响列车本身和运行的安全数据，包括列车编组类型和列车编号。
优选地，所述列车参数包括制动率、列车长度和信标读取位移。
根据本发明提供的一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制系统，包括：通过识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数，实现多种编组的列车能够在一条线路上混跑。
优选地，所述识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数包括：
模块M1：根据列车信号控制系统安全U盘中的系统关键参数配置文件存储的本列车的关键信号，生成确保参数值正确的文件；
模块M2：列车信号控制系统VATC上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件，获取列车编组类型；
模块M3：在VATPGA检查列车类型数据是否符合预设项目编组类型值，当不符合时，则列车信号控制系统VATC关机，并在日志中记录下错误原因；当符合时，则发送关键参数配置文件列车编组类型数据给VATPGP；
模块M4：列车信号控制系统VATC启动完成，列车信号控制系统不控制列车，列车处于非信号控车状态；
模块M5：列车信号控制系统VATC启动后，车载控制系统TMS和列车信号控制系统VATC建立通信，从车载控制系统TMS获取列车编组类型数据，比较关键参数配置文件中列车类型和车载控制系统TMS发来的列车类型是否一致，当一致时，则手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车编组生成列车足迹信息；当不一致时，则VATC关机；
模块M6：手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；列车信号控制系统VATC向轨旁控制系统发送当前列车ID、列车类型和列车足迹信息；
模块M7：轨旁控制系统通过列车信号控制系统VATC的IP地址和预设存储的映射表，检查当前的列车ID和列车类型是否与映射表数据匹配；轨旁控制系统将查询的结果返回给列车信号控制系统VATC，当匹配时，则进入全自动无人驾驶模式，进入正线运行；当不匹配时，则重复触发模块M6至模块M7执行。
优选地，所述模块M2包括：列车信号控制系统上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件中的关键信号，获取列车编组类型；
所述关键信号是会影响列车本身和运行的安全数据，包括列车编组类型和列车编号。
优选地，所述列车参数包括制动率、列车长度和信标读取位移。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明在保证安全的的前提下，将同一软件装在不同编组列车上，通过自动识别不同编组类型，加载正确的列车参数。避免了每个类型列车都需要单独出一套软件；
2、本发明为不同编组的列车生成不同的足迹(footprint)以及移动授权，实现全自动无人驾驶场景下的不同编组列车在正线的混跑；
3、本发明缩短开发周期，降低成本，通过缩短动车调试时间大大缩短项目整体调试周期。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为VATC加载不同编组类型流程图；
图2为基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制系统结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
根据本发明提供的一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法，包括：通过识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数，实现多种编组的列车能够在一条线路上混跑；如图1-2所示。
具体地，所述识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数包括：
步骤M1：根据列车信号控制系统安全U盘中的系统关键参数配置文件存储的本列车的关键信号，生成确保参数值正确的文件；U盘文件本身为安全输入数据，数据会进行CRC校验以及人工检查；
步骤M2：列车信号控制系统VATC上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件，获取列车编组类型；在读取后进行数据初步检查，保证数据在正确范围内；
步骤M3：由VATPGA检查列车类型数据是否符合预设项目编组类型值，当不符合时，则列车信号控制系统VATC关机，并在日志中记录下错误原因；当符合时，则发送关键参数配置文件列车编组类型数据给VATPGP；即将列车编组类型值发送给VATC的安全保护系统，通过不同的编组类型值加载不同的列车参数值，如：制动率、列车长度和信标读取位移等参数。所述VATPGP是列车保护子系统，主函数循环。VATPGA是列车保护子系统，数据参数和具体的功能模块。
步骤M4：列车信号控制系统VATC启动完成，列车信号控制系统不控制列车，列车处于非信号控车状态；当前是处于一种初步启动状态，进入这种状态后才能进行下一步的和第三方系统的双重检查；
步骤M5：列车信号控制系统VATC启动后，车载控制系统TMS和列车信号控制系统VATC建立通信，从车载控制系统TMS获取列车编组类型数据，比较关键参数配置文件中列车类型和车载控制系统TMS发来的列车类型是否一致，当一致时，则手动驾驶列车行驶两个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；当不一致时，则VATC关机；所述车载控制系统作为独立于VATC的系统，也存储了当前列车的列车编组类型；VATC获取TMS发送过来的列车编组类型。对具体的数据再次比较确认，数据正确后加载对应列车编组的车辆参数，并在此基础上生成其他的关键数据。
步骤M6：手动驾驶列车行驶两个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；列车信号控制系统VATC向轨旁控制系统发送当前列车ID、列车类型和列车足迹信息；
步骤M7：轨旁控制系统通过列车信号控制系统VATC的IP地址和预设存储的映射表，检查当前的列车ID和列车类型是否与映射表数据匹配；轨旁控制系统将查询的结果返回给列车信号控制系统VATC，当匹配时，则进入全自动无人驾驶模式，进入正线运行；当不匹配时，则重复执行步骤M6至步骤M7。进行第三次确认，此时已经和轨旁建立通信，轨旁将自己的比较结果返回给车辆，再次保证列车编组，列车号等数据是正确的。
具体地，所述步骤M2包括：列车信号控制系统上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件中的关键信号，获取列车编组类型；
所述关键信号是会影响列车本身和运行的安全数据，包括列车编组类型和列车编号。
具体地，所述列车参数包括制动率、列车长度和信标读取位移。
根据本发明提供的一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制系统，包括：通过识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数，实现多种编组的列车能够在一条线路上混跑。
具体地，所述识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数包括：
模块M1：根据列车信号控制系统安全U盘中的系统关键参数配置文件存储的本列车的关键信号，生成确保参数值正确的文件；
模块M2：列车信号控制系统VATC上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件，获取列车编组类型；
模块M3：由VATPGA检查列车类型数据是否符合预设项目编组类型值，当不符合时，则列车信号控制系统VATC关机，并在日志中记录下错误原因；当符合时，则发送关键参数配置文件列车编组类型数据给VATPGP；即将列车编组类型值发送给VATC的安全保护系统，通过不同的编组类型值加载不同的列车参数值，如：制动率、列车长度和信标读取位移等参数。所述VATPGP是列车保护子系统，主函数循环。VATPGA是列车保护子系统，数据参数和具体的功能模块。
模块M4：列车信号控制系统VATC启动完成，列车信号控制系统不控制列车，列车处于非信号控车状态；
模块M5：列车信号控制系统VATC启动后，车载控制系统TMS和列车信号控制系统VATC建立通信，从车载控制系统TMS获取列车编组类型数据，比较关键参数配置文件中列车类型和车载控制系统TMS发来的列车类型是否一致，当一致时，则手动驾驶列车行驶两个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；当不一致时，则VATC关机；所述车载控制系统作为独立于VATC的系统，也存储了当前列车的列车编组类型；VATC获取TMS发送过来的列车编组类型。
模块M6：手动驾驶列车行驶两个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；列车信号控制系统VATC向轨旁控制系统发送当前列车ID、列车类型和列车足迹信息；
模块M7：轨旁控制系统通过列车信号控制系统VATC的IP地址和预设存储的映射表，检查当前的列车ID和列车类型是否与映射表数据匹配；轨旁控制系统将查询的结果返回给列车信号控制系统VATC，当匹配时，则进入全自动无人驾驶模式，进入正线运行；当不匹配时，则重复触发模块M6至模块M7执行。
具体地，所述模块M2包括：列车信号控制系统上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件中的关键信号，获取列车编组类型；
所述关键信号是会影响列车本身和运行的安全数据，包括列车编组类型和列车编号。
具体地，所述列车参数包括制动率、列车长度和信标读取位移。
实施例2
实施例2是实施例1的变化例
本发明目前应用于芜湖一二号线跨坐式单轨项目。该项目包含两种不同编组的列车混跑，分别为4编组列车和6编组列车。
以6编组列车为例，实施过程如下：
步骤1：系统安全U盘中的系统关键参数配置文件(SKEY文件)存储的的列车编号为101，列车编组类型为,6编组。
步骤2：VATC上电启动。从系统的安全U盘中读取出系统关键参数配置文件(SKEY文件)，该文件存储的是本列车的关键信息，如列车编组类型，列车编号等。
步骤3：对于从SKEY文件中取出的列车编组类型数据做检查，6编组属于芜湖项目的几种编组类型之一，检查通过。
步骤4：加载6编组列车的列车参数值，如制动率，列车长度，信标读取设备位移等参数。
步骤5：VATC控制系统启动完成，此时VATC不控制车辆，车辆处于手动驾驶模式。
步骤6：VATC启动后,车载控制系统TMS和VATC建立通信，TMS作为独立于VATC的系统，也存储了当前列车的列车编组类型。VATC获取TMS发送过来的列车编组类型值。
步骤7：将VATC的列车编组类型和TMS的列车编组类型进行二次比较，确保列车编组类型正确。若VATC和TMS的编组类型都为6编组，则进入步骤8，若不一致则VATC关机。
步骤8：手动驾驶列车行驶过两个连续信标，6编组列车长度和6编组列车读取应答器的相对位置量生成列车足迹等信息。
步骤9：向轨旁控制系统发送当前列车ID，列车类型和列车足迹等。
步骤10：轨旁控制系统通过消息发送方的IP地址，在存储的映射表中寻找相应列车ID和列车类型数据，检查VATC发送过来的列车ID，列车类型是否与映射表中存储的数据一致。
步骤11：轨旁控制系统将检查的结果返回给VATC。若通过，则进入步骤12，若不通过，则返回步骤8.
步骤12：进入全自动无人驾驶模式，进入正线运行。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法，其特征在于，包括：通过识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数，实现多种编组的列车能够在一条线路上混跑；
所述识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数包括：
步骤M1：根据列车信号控制系统安全U盘中的系统关键参数配置文件存储的本列车的关键信号，生成确保参数值正确的文件；
步骤M2：列车信号控制系统VATC上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件，获取列车编组类型；
步骤M3：在VATP GA检查列车类型数据是否符合预设项目编组类型值，当不符合时，则列车信号控制系统VATC关机，并在日志中记录下错误原因；当符合时，则发送关键参数配置文件列车编组类型数据给VATP GP；
步骤M4：列车信号控制系统VATC启动完成，列车信号控制系统不控制列车，列车处于非信号控车状态；
步骤M5：列车信号控制系统VATC启动后，车载控制系统TMS和列车信号控制系统VATC建立通信，从车载控制系统TMS获取列车编组类型数据，比较关键参数配置文件中列车类型和车载控制系统TMS发来的列车类型是否一致，当一致时，则手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；当不一致时，则VATC关机；
步骤M6：手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；列车信号控制系统VATC向轨旁控制系统发送当前列车ID、列车类型和列车足迹信息；
步骤M7：轨旁控制系统通过列车信号控制系统VATC的IP地址和预设存储的映射表，检查当前的列车ID和列车类型是否与映射表数据匹配；轨旁控制系统将查询的结果返回给列车信号控制系统VATC，当匹配时，则进入全自动无人驾驶模式，进入正线运行；当不匹配时，则重复执行步骤M6至步骤M7；
所述VATP GP是列车保护子系统的主函数循环；VATP GA是列车保护子系统的数据参数和具体的功能模块。
2.根据权利要求1所述的基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法，其特征在于，所述步骤M2包括：列车信号控制系统上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件中的关键信号，获取列车编组类型；
所述关键信号是会影响列车本身和运行的安全数据，包括列车编组类型和列车编号。
3.根据权利要求1所述的基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制方法，其特征在于，所述列车参数包括制动率、列车长度和信标读取位移。
4.一种基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制系统，其特征在于，包括：通过识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数，实现多种编组的列车能够在一条线路上混跑；
所述识别不同编组类型列车加载不同编组列车参数包括：
模块M1：根据列车信号控制系统安全U盘中的系统关键参数配置文件存储的本列车的关键信号，生成确保参数值正确的文件；
模块M2：列车信号控制系统VATC上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件，获取列车编组类型；
模块M3：在VATP GA检查列车类型数据是否符合预设项目编组类型值，当不符合时，则列车信号控制系统VATC关机，并在日志中记录下错误原因；当符合时，则发送关键参数配置文件列车编组类型数据给VATP GP；
模块M4：列车信号控制系统VATC启动完成，列车信号控制系统不控制列车，列车处于非信号控车状态；
模块M5：列车信号控制系统VATC启动后，车载控制系统TMS和列车信号控制系统VATC建立通信，从车载控制系统TMS获取列车编组类型数据，比较关键参数配置文件中列车类型和车载控制系统TMS发来的列车类型是否一致，当一致时，则手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车编组生成列车足迹信息；当不一致时，则VATC关机；
模块M6：手动驾驶列车行驶预设个连续信标，根据当前列车长度及当前列车相对位置量生成列车足迹信息；列车信号控制系统VATC向轨旁控制系统发送当前列车ID、列车类型和列车足迹信息；
模块M7：轨旁控制系统通过列车信号控制系统VATC的IP地址和预设存储的映射表，检查当前的列车ID和列车类型是否与映射表数据匹配；轨旁控制系统将查询的结果返回给列车信号控制系统VATC，当匹配时，则进入全自动无人驾驶模式，进入正线运行；当不匹配时，则重复触发模块M6至模块M7执行；
所述VATP GP是列车保护子系统的主函数循环；VATP GA是列车保护子系统的数据参数和具体的功能模块。
5.根据权利要求4所述的基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制系统，其特征在于，所述模块M2包括：列车信号控制系统上电，读取列车信号控制系统的安全U盘中列车信号控制系统关键参数配置文件中的关键信号，获取列车编组类型；
所述关键信号是会影响列车本身和运行的安全数据，包括列车编组类型和列车编号。
6.根据权利要求4所述的基于无人驾驶的多编组类型列车混跑的车载控制系统，其特征在于，所述列车参数包括制动率、列车长度和信标读取位移。
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