CN112441083A - 轨道车辆控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种轨道车辆控制方法和系统，能够适用于环境路况恶劣的坏路试验线。一种轨道车辆控制系统，该控制系统包括遥控设备和位于轨道车辆上的车载通信模块和列车控制管理系统，其中：所述遥控设备，用于向所述车载通信模块远程发送控制指令；所述车载通信模块，用于接收所述控制指令并将所述控制指令转发给所述列车控制管理系统；以及所述列车控制管理系统，用于基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作。

Description

轨道车辆控制方法和系统

技术领域

本公开涉及轨道车辆领域，具体地，涉及一种轨道车辆控制方法和系统。

背景技术

现有的轨道车辆无人驾驶系统一般包括数据通信系统、列车自动监控系统、列车自动防护系统、列车自动运行系统、列车无人驾驶系统、维护管理系统等，所涉及的设备分为控制中心设备、轨旁设备和车载设备。现有的轨道车辆无人驾驶系统适用于功能复杂、场景多样、多车辆多线路协调、长线路通讯的正式运营需求，不适用于环境路况恶劣的坏路试验线。

发明内容

本公开的目的是提供一种轨道车辆控制方法和系统，能够适用于环境路况恶劣的坏路试验线。

根据本公开的第一实施例，提供一种轨道车辆控制系统，该轨道车辆控制系统包括遥控设备和位于轨道车辆上的车载通信模块和列车控制管理系统，其中：所述遥控设备，用于向所述车载通信模块远程发送控制指令；所述车载通信模块，用于接收所述控制指令并将所述控制指令转发给所述列车控制管理系统；以及所述列车控制管理系统，用于基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作。

可选地，所述遥控设备为智能钥匙、智能应用中的一者，而且是无线的。

可选地，所述车载通信模块为车载无线射频通信模块、网络传输模块中的一者。

可选地，所述控制指令包括上电指令、退电指令、动车指令、停车指令、动车参数设置指令中的至少一者。

可选地，在所述控制指令为所述上电指令的情况下，所述列车控制管理系统用于根据所述上电指令控制所述轨道车辆上电，并通过所述车载通信模块向所述遥控设备发送上电成功与否的反馈。

可选地，在所述控制指令为所述退电指令的情况下，所述列车控制管理系统首先确定所述轨道车辆是否已经停车并在所述轨道车辆没有停车的情况下控制所述轨道车辆停车，然后在所述轨道车辆已经停车之后控制所述轨道车辆退电。

可选地，在所述控制指令为所述动车指令的情况下，所述列车控制管理系统首先确定所述轨道车辆是否已经上电成功，在所述轨道车辆已经上电成功的情况下确定所述轨道车辆是否处于停车模式，在所述轨道车辆没有处于所述停车模式的情况下确定所述轨道车辆是否处于动车模式，在所述轨道车辆处于所述动车模式的情况下确定所述轨道车辆的车速是否超过预设车速阈值，在所述轨道车辆的车速未超过所述预设车速阈值的情况下控制所述轨道车辆执行动车。

可选地，在所述轨道车辆的车速超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统切除所述轨道车辆的牵引使能。

可选地，在所述轨道车辆的车速未超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统基于默认设置或来自所述遥控设备的所述动车参数设置指令控制所述轨道车辆动车。

根据本公开的第二实施例，提供一种轨道车辆控制方法，该轨道车辆控制方法包括：由遥控设备向轨道车辆上的车载通信模块远程发送控制指令；由所述车载通信模块将接收到的所述控制指令转发给所述轨道车辆上的列车控制管理系统；以及由所述列车控制管理系统基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作。

可选地，所述控制指令包括上电指令、退电指令、动车指令、停车指令、动车参数设置指令中的至少一者。

可选地，在所述控制指令为所述上电指令的情况下，所述由所述列车控制管理系统基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作包括：由所述列车控制管理系统基于所述上电指令控制所述轨道车辆上电；以及由所述车载通信模块向所述遥控设备发送上电成功与否的反馈。

可选地，在所述控制指令为所述退电指令的情况下，所述由所述列车控制管理系统基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作包括：所述列车控制管理系统首先确定所述轨道车辆是否已经停车；在所述轨道车辆没有停车的情况下，所述列车控制管理系统控制所述轨道车辆停车；以及在所述轨道车辆已经停车之后，所述列车控制管理系统控制所述轨道车辆退电。

可选地，在所述控制指令为所述动车指令的情况下，所述由所述列车控制管理系统基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作包括：所述列车控制管理系统首先确定所述轨道车辆是否已经上电成功；在所述轨道车辆已经上电成功的情况下，所述列车控制管理系统确定所述轨道车辆是否处于停车模式；在所述轨道车辆没有处于所述停车模式的情况下，所述列车控制管理系统确定所述轨道车辆是否处于动车模式；在所述轨道车辆处于所述动车模式的情况下，所述列车控制管理系统确定所述轨道车辆的车速是否超过预设车速阈值；在所述轨道车辆的车速未超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统控制所述轨道车辆执行动车。

可选地，所述控制方法还包括：在所述轨道车辆的车速超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统切除所述轨道车辆的牵引使能。

可选地，所述在所述轨道车辆的车速未超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统控制所述轨道车辆动车，包括：在所述轨道车辆的车速未超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统基于默认设置或来自所述遥控设备的所述动车参数设置指令控制所述轨道车辆执行动车。

通过采用上述技术方案，由于遥控设备能够发出控制指令，列车控制管理系统能够基于控制指令控制轨道车辆执行相应的动作，所以能够满足坏路强化试验的要求，而且设备简单且易操作。而且，由于所涉及的部件少，所以在需要更换车辆、更换车型的情况下，易拆装。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1示出根据本公开一种实施例的轨道车辆控制系统的示意框图。

图2示出根据本公开一种实施例的轨道车辆控制系统应用场景示意图。

图3示出了在遥控设备发送的控制指令为上电指令的情况下，列车控制管理系统的控制流程示意图。

图4示出了在控制指令为退电指令的情况下，列车控制管理系统的控制流程示意图。

图5示出在控制指令为动车指令的情况下，列车控制管理系统的控制流程示意图。

图6示出根据本公开一种实施例的轨道车辆控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

坏路试验线是一种模拟多种不同路况、不同转弯半径的闭环形试验线路，用于轨道车辆进行长时间长距离的试验。一般整条闭环形线路上只有一辆轨道车辆，以便于在轨道车辆的极限操作或故障的情况下，也不会出现撞车脱轨等意外。坏路试验线具备以下特点：环形、路况差、线路不长、通讯距离短、行驶路线固定。

坏路强化试验，是指轨道车辆在坏路试验线上进行长时间长距离的运行，以验证轨道车辆各零部件、各系统的可靠性，暴露设计中的薄弱环节，来加强轨道车辆的可靠性设计。由于坏路试验线的路面环境较差，轨道车辆的加减速剧烈，会导致司机的驾驶舒适性差、易疲劳等，而且人的手工操作也不一定能满足坏路强化试验剧烈变化的操作要求，因此坏路强化试验需要无人驾驶。另外，坏路强化试验还会经常更换车型和车辆。

图1示出根据本公开一种实施例的轨道车辆控制系统的示意框图，如图1所示，该轨道车辆控制系统包括遥控设备11、位于轨道车辆100上的车载通信模块12和位于轨道车辆100上的列车控制管理系统(Train Control and Management System，TCMS)13。遥控设备11，用于向车载通信模块12远程发送控制指令；车载通信模块12，用于接收控制指令并将控制指令转发给列车控制管理系统13；以及列车控制管理系统13，用于基于控制指令控制轨道车辆100执行相应的动作。

根据本公开实施例的轨道车辆控制系统的示意性应用场景如图2所示。线下司机操控遥控设备11，以向轨道车辆发送指令。遥控设备11发出的指令通过无线通讯传输给轨道车辆的车载通信模块12，并由车载通信模块12转发给列车控制管理系统13。

通过采用上述技术方案，由于遥控设备11能够发出控制指令，TCMS 13能够基于控制指令控制轨道车辆执行相应的动作，所以能够满足坏路强化试验的要求。现有技术的无人驾驶系统包括控制中心设备、轨旁设备和车载设备，其设备数量众多、功能复杂、调试难度高，难以适应坏路强化试验需求，而本公开的技术方案不仅设备简单、数量少而且易操作。而且，由于所涉及的部件少，所以在需要更换车辆、更换车型的情况下，易拆装。

在一种实现方式中，遥控设备11可以为智能钥匙、智能应用中的一者。其中，智能应用可以是被安装在诸如手机、平板电脑等移动终端上的应用。藉此方式，使得遥控设备11便于携带。另外，遥控设备11可以是有线或无线的，优选为无线的。

在一种实现方式中，车载通信模块12可以为车载无线射频通信模块、网络传输模块中的一者。藉此就能够实现轨道车辆与遥控设备11的通信。例如，车载通信模块12可以是天线。

在一种实现方式中，控制指令可以包括上电指令、退电指令、动车指令、停车指令、动车参数设置指令中的至少一者，以便于能够满足坏路强化试验的功能需求以及无人驾驶需求。

上述的各个控制指令之间没有先后顺序，例如遥控设备11可以先发送动车指令，然后发送动车参数设置指令，然后发送退电指令，遥控设备11也可以先发送动车参数设置指令，然后发送动车指令，然后发送退电指令等等。

上述的控制指令均为触发型的，即触发后自复位不需要持续操作，只当需要改变时才输入新的控制指令。例如，在进行坏路强化试验时，试验的具体需求可以由列车控制管理系统提前设定，需求的触发条件可以由遥控设备11触发。例如，遥控设备11摁一次，触发试验需求1，例如上电试验；摁两次，则触发试验需求2，例如停车试验，等等。

在本公开中，上电指令指的是触发轨道车辆执行上电的指令。退电指令指的是触发轨道车辆执行退电的指令。动车指令指的是触发轨道车辆行驶的指令。停车指令指的是触发轨道车辆停车的指令。动车参数设置指令指的是触发对轨道车辆行驶时的参数(例如速度、加速度、行驶方向等)进行设置的指令。

上述的加速度、车速、行车方向等可以是提前设定好的。例如，当遥控设备11向车载通信模块12发送加速度设置指令时，加速度信号是某一固定值加速度或某固定变化率加速度，其中某固定变化率是指每隔一定时间就增加或减少一定加速度，例如在0-1m/s^2的范围内变化；当遥控设备11向车载通信模块12发送车速设置指令时，整车限速以某一固定值限制速度或某固定变化限制速度，其中某固定变化限制速度是指根据里程的增长、按一定规律变化轨道车辆的限制速度，如每行驶一百米提高或降低10km/h的速度；当遥控设备11向车载通信模块12发送行车方向设置指令时，行车方向为某一固定方向或某固定变化方向，其中某固定变化方向是指例如每预设停车次数(例如2次)后，则自动改变行车方向，或每一定行驶里程后停车并自动改变行车方向。

图3示出了在遥控设备11发送的控制指令为上电指令的情况下，列车控制管理系统13的控制流程示意图。其中列出控制管理系统控制轨道车辆上电包括上低压电和上高压电。首先，TCMS 13接收上电指令；然后TCMS13向轨道车辆的低压设备发送上低压电指令；然后TCMS 13确定是否上低压电成功，如果上低压电成功则TCMS 13确定轨道车辆是否自检成功，也即诸如电池管理系统、冷却系统、自动变速箱控制单元(Transmission ControlUnit，TCU)等是否自检成功，如果上低压电失败则TCMS 13再次发送上低压电指令；然后在自检成功的情况下，TCMS确定轨道车辆是否严重漏电，在自检失败的情况下，TCMS 13停止发送上高压电指令；然后在轨道车辆未严重漏电的情况下，TCMS 13发送上高压电指令并继而确定是否上高压电成功，在轨道车辆严重漏电的情况下，TCMS 13停止发送上高压电指令；然后在上高压电失败的情况下，TCMS 13也停止发送上高压电指令。轨道车辆上高压电成功，即意味着轨道车辆上电成功了。

另外，列车控制管理系统13也可以通过车载通信模块12向遥控设备11发送上电成功与否的反馈，以便于工作人员实时掌握轨道车辆的状态。

图4示出了在控制指令为退电指令的情况下，列车控制管理系统13的控制流程示意图。首先TCMS 13接收退电指令；然后，TCMS 13确定轨道车辆是否已经停车；在轨道车辆没有停车的情况下，TCMS 13控制轨道车辆进入停车模式并返回确定轨道车辆是否停车，在轨道车辆已经停车的情况下，TCMS 13发送退高压电指令；然后，TCMS 13确定是否退高压电成功；在退高压电失败的情况下，TCMS 13再次发送退高压电指令，在退高压电成功的情况下，TCMS 13发送退低压电指令；然后TCMS 13确定是否退低压电成功，在失败的情况下再次发送退低压电指令，在成功的情况下确定轨道车辆退电成功。也即，在轨道车辆退低压电成功的情况下，才说明轨道车辆退电成功了。

另外，TCMS 13还可以通过车载通信模块12向遥控设备11反馈退电成功与否的反馈，以便于工作人员实时掌握轨道车辆的状态。

图5示出在控制指令为动车指令的情况下，列车控制管理系统13的控制流程示意图。首先，TCMS 13确定轨道车辆是否已经上电成功；在轨道车辆已经上电成功的情况下，TCMS 13确定轨道车辆是否处于停车模式，在上电失败的情况下结束当前流程；在轨道车辆没有处于停车模式的情况下，TCMS 13确定轨道车辆是否处于动车模式，在轨道车辆处于停车模式的情况下，TCMS 13切除轨道车辆的牵引使能，施加常用行车制动并在停车后施加保持制动；在TCMS 13确定轨道车辆处于动车模式的情况下，TCMS 13确定轨道车辆的车速是否超过预设车速阈值；在轨道车辆没有处于动车模式的情况下，TCMS 13切除轨道车辆的牵引使能；然后，在TCMS 13确定轨道车辆的车速未超过预设车速阈值的情况下，TCMS 13控制轨道车辆动车，例如在TCMS 13接收到来自遥控设备11的动车参数设置指令的情况下TCMS13根据该动车参数设置指令控制轨道车辆的诸如加速度、车速、行车方向等以控制轨道车辆执行动车也即行驶，在TCMS 13没有接收到来自遥控设备11的动车参数设置指令的情况下，TCMS 13就根据轨道车辆内的默认设置来控制轨道车辆的诸如加速度、车速、行车方向等以控制轨道车辆执行动车。通过该控制流程可以看出，动车的前提是整车上高压电成功以及未收到停车指令。若收到停车指令，则切除牵引，施加常用制动，待车辆停稳后施加保持制动。若未收到停车指令，且收到动车指令，则缓解车辆保持制动，自动施加牵引。

图6示出根据本公开一种实施例的轨道车辆控制方法的流程图，如图6所示，该控制方法包括：

在步骤S61中，由遥控设备向轨道车辆上的车载通信模块远程发送控制指令；

在步骤S62中，由车载通信模块将接收到的控制指令转发给轨道车辆上的列车控制管理系统；以及

在步骤S63中，由列车控制管理系统基于控制指令控制轨道车辆执行相应的动作。

通过采用上述技术方案，由于遥控设备能够发出控制指令，TCMS能够基于控制指令控制轨道车辆执行相应的动作，所以能够满足坏路强化试验的要求。现有的无人驾驶技术使用了控制中心设备、轨旁设备和车载设备，其设备数量众多、功能复杂、调试难度高，难以适应坏路强化试验需求，而本公开的技术方案不仅设备简单、数量少而且易操作。而且，由于所涉及的部件少，所以在需要更换车辆、更换车型的情况下，易拆装。

可选地，控制指令包括上电指令、退电指令、动车指令、停车指令、动车参数设置指令中的至少一者。

可选地，在控制指令为上电指令的情况下，由列车控制管理系统基于控制指令控制轨道车辆执行相应的动作包括：由列车控制管理系统基于上电指令控制轨道车辆上电；以及由车载通信模块向遥控设备发送上电成功与否的反馈。

可选地，在控制指令为退电指令的情况下，由列车控制管理系统基于控制指令控制轨道车辆执行相应的动作包括：列车控制管理系统首先确定轨道车辆是否已经停车；在轨道车辆没有停车的情况下，列车控制管理系统控制轨道车辆停车；以及在轨道车辆已经停车之后，列车控制管理系统控制轨道车辆退电。

可选地，在控制指令为动车指令的情况下，由列车控制管理系统基于控制指令控制轨道车辆执行相应的动作包括：列车控制管理系统首先确定轨道车辆是否已经上电成功；在轨道车辆已经上电成功的情况下，列车控制管理系统确定轨道车辆是否处于停车模式；在轨道车辆没有处于停车模式的情况下，列车控制管理系统确定轨道车辆是否处于动车模式；在轨道车辆处于动车模式的情况下，列车控制管理系统确定轨道车辆的车速是否超过预设车速阈值；在轨道车辆的车速未超过预设车速阈值的情况下，列车控制管理系统控制轨道车辆动车。

可选地，控制方法还包括：在轨道车辆的车速超过预设车速阈值的情况下，列车控制管理系统切除轨道车辆的牵引使能。

可选地，在轨道车辆的车速未超过预设车速阈值的情况下，列车控制管理系统控制轨道车辆动车，包括：在轨道车辆的车速未超过预设车速阈值的情况下，列车控制管理系统基于默认设置或来自遥控设备的动车参数设置指令控制轨道车辆动车。

根据本公开实施例的控制方法中各个步骤的具体实现方式已经在根据本公开实施例的控制系统中进行详细描述，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种轨道车辆控制系统，其特征在于，该轨道车辆控制系统包括遥控设备和位于轨道车辆上的车载通信模块和列车控制管理系统，其中：

所述遥控设备，用于向所述车载通信模块远程发送控制指令；

所述车载通信模块，用于接收所述控制指令并将所述控制指令转发给所述列车控制管理系统；以及

所述列车控制管理系统，用于基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述遥控设备为智能钥匙、智能应用中的一者，而且是无线的。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述车载通信模块为车载无线射频通信模块、网络传输模块中的一者。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制指令包括上电指令、退电指令、动车指令、停车指令、动车参数设置指令中的至少一者。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，在所述控制指令为所述上电指令的情况下，所述列车控制管理系统用于根据所述上电指令控制所述轨道车辆上电，并通过所述车载通信模块向所述遥控设备发送上电成功与否的反馈。

6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，在所述控制指令为所述退电指令的情况下，所述列车控制管理系统首先确定所述轨道车辆是否已经停车并在所述轨道车辆没有停车的情况下控制所述轨道车辆停车，然后在所述轨道车辆已经停车之后控制所述轨道车辆退电。

7.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，在所述控制指令为所述动车指令的情况下，所述列车控制管理系统首先确定所述轨道车辆是否已经上电成功，在所述轨道车辆已经上电成功的情况下确定所述轨道车辆是否处于停车模式，在所述轨道车辆没有处于所述停车模式的情况下确定所述轨道车辆是否处于动车模式，在所述轨道车辆处于所述动车模式的情况下确定所述轨道车辆的车速是否超过预设车速阈值，在所述轨道车辆的车速未超过所述预设车速阈值的情况下控制所述轨道车辆执行动车。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，在所述轨道车辆的车速超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统切除所述轨道车辆的牵引使能。

9.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，在所述轨道车辆的车速未超过所述预设车速阈值的情况下，所述列车控制管理系统基于默认设置或来自所述遥控设备的所述动车参数设置指令控制所述轨道车辆执行动车。

10.一种轨道车辆控制方法，其特征在于，该轨道车辆控制方法包括：

由遥控设备向轨道车辆上的车载通信模块远程发送控制指令；

由所述车载通信模块将接收到的所述控制指令转发给所述轨道车辆上的列车控制管理系统；以及

由所述列车控制管理系统基于所述控制指令控制所述轨道车辆执行相应的动作。

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