CN112550362A - 一种列车控制器的重启方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种列车控制器的重启方法，该方法包括以下步骤：步骤A：列车VOBC计算定时重启的条件；步骤B：列车VOBC汇总故障信息；步骤C：列车VOBC执行重启；步骤D：列车两端同步，实现主备冗余。与现有技术相比，本发明具有提供多种重启模式，能够满足不同情况下的需要，从而减小列车控制器故障对地铁运营的影响，提高运营处置效率等优点。

Description

一种列车控制器的重启方法

技术领域

本发明涉及轨道交通的信号系统领域，尤其是涉及一种列车控制器(VOBC，VitalOn Board Controller)的重启方法。

背景技术

当前，基于GoA4级的无人驾驶信号系统逐渐成为主流，已经应用于多条城市轨道交通线路。列车控制器是列车安全监控和运营管理的核心控制器。在无人驾驶项目中，对于在线运营的地铁列车，如果列车控制器出现故障导致不能继续正常运营，就需要地铁线路的工作人员蹬车到故障列车现场处理，这样会导致故障的处理时间较长，对运营的影响较大。

经过检索中国专利公开号CN109987118A公开了一种车载设备控制系统的异常处理方法、装置和系统，其中，车载设备控制系统包括至少两个车载控制器VOBC，方法包括：若列车的至少两个所述VOBC中的一个出现异常，将未出现异常的VOBC作为主VOBC，将出现异常的VOBC作为备用VOBC；获取用于对出现异常的备用VOBC进行重启的重启指令；根据所述重启指令，先断开再恢复所述备用VOBC的供电，以使所述备用VOBC重启。通过本方法，能够实现在全自动无人驾驶场景中无人工处理的情况下，通过远程处理使发生异常的备用VOBC恢复正常，实现重复切系处理，提高系统可用性，降低人工处理概率，避免全自动无人驾驶列车因VOBC故障无法继续行驶导致乘客被困在区间内需要紧急救援的情况发生。但是该技术存在当VOBC出现故障后，需要轨旁ATS的重启指令才能进行VOBC的重启，该技术的实施高度依赖轨旁和车载的无线通信可靠性；另外，该技术中，对于板卡本身，没有考虑有效工作时间，从而造成板卡因长时间运行而导致故障；最后，该技术中，没有管理板卡或者软件的运行状态，从而不能防微杜渐，只能等到故障后才实施重启。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种列车控制器的重启方法，该方法能够满足不同情况下的需要，从而减小列车控制器故障对地铁运营的影响，提高运营处置效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种列车控制器的重启方法，该方法包括以下步骤：

步骤A：列车VOBC计算定时重启的条件；

步骤B：列车VOBC汇总故障信息；

步骤C：列车VOBC执行重启；

步骤D：列车两端同步，实现主备冗余。

作为优选的技术方案，所述的步骤A中的计算定时重启的条件包括列车是否停在休眠唤醒区域，列车VOBC是否已运行超过设定时间。

作为优选的技术方案，如果列车不完全位于休眠唤醒区域，则列车VOBC不考虑定时重启；如果列车VOBC还没有运行超过设定的时间，则列车VOBC不考虑定时重启；如果上述两种条件均不满足，列车VOBC执行定时重启，依次从软件上重启VOBC的各个运算单元。

作为优选的技术方案，所述的步骤B中汇总故障信息包括列车具体到各运算单元的故障信息，根据运算单元的功能和优先级计算的故障等级。

作为优选的技术方案，所述的步骤C：列车VOBC执行重启的类型包括：

步骤C.1：列车VOBC定时重启；

步骤C.2：列车VOBC远程重启；

步骤C.3：列车VOBC自动重启。

作为优选的技术方案，所述的步骤C的具体过程为：

步骤1)判断列车VOBC是否满足定时重启的条件，若为是，则列车VOBC执行步骤C.1定时重启，否则，执行步骤2)；

步骤2)如果列车VOBC存在故障，判断是否需要通过远程重启才能恢复，若为是，则列车VOBC给轨旁ATS(Automatic Train Supervision，自动列车监控系统)汇报故障，轨旁ATS给列车VOBC下发远程重启，列车VOBC执行步骤C.2远程重启，否则执行步骤3)；

步骤3)如果列车VOBC存在故障，不需要通过远程重启恢复，判断列车VOBC是否需要自动重启，若为是，则列车VOBC执行自动重启，否则，执行步骤4)；

步骤4)列车VOBC不执行重启。

作为优选的技术方案，所述的步骤C.1：列车VOBC定时重启具体为：

列车VOBC根据步骤A计算的条件，如果满足定时重启的条件，则依次重启VOBC的各个运算单元。

作为优选的技术方案，所述的步骤C.2：列车VOBC远程重启具体为：

C.2.1)列车VOBC给轨旁ATS汇报故障信息；

C.2.2)轨旁ATS下发远程重启命令，包括是重启请求和重启端；

C.2.3)如果ATS不请求重启，列车VOBC不执行重启；

C.2.4)如果ATS请求重启，重启端是车头端，则列车VOBC执行重启，具体为：车尾端VOBC输出重启继电器命令，断开车头端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电；

C.2.5)如果ATS请求重启，重启端是车尾端，则列车VOBC执行重启，具体为：车头端VOBC输出重启继电器命令，断开车尾端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电。

作为优选的技术方案，所述的步骤C.3：列车VOBC自动重启具体为：

C.3.1)如果故障端是车头端，则车尾端VOBC输出重启继电器命令，断开车头端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电；

C.3.2)如果故障端是车尾端，则车头端VOBC输出重启继电器命令，断开车尾端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电。

作为优选的技术方案，所述的步骤D：列车VOBC两端同步，实现主备冗余，具体为：

1)如果没有重启，两端不需要同步；

2)如果车头端VOBC被重启，则将车尾端VOBC的控车信息同步到车头端VOBC，实现两端列车VOBC主备冗余；

3)如果车尾端VOBC被重启，则将车头端VOBC的控车信息同步到车尾端VOBC，实现两端列车VOBC主备冗余。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明能够实现对无人驾驶列车的远程重启，避免地铁工作人员的现场蹬车作业，减少列车控制器故障对地铁运营的影响，提高运营处置效率；

2)如果出现了列车控制器故障导致系统失去了冗余性，则提供了一套列车控制器重启的方法，在不影响或者影响很小的情况下，重启列车控制器，恢复两端列车控制器的主备冗余；

3)本发明提供了多种重启模式，避免单一重启模式带来的效率低下，根据不同的情况采用不同重启模式，大大提高了重启效率。

附图说明

图1为列车VOBC执行重启的流程图；

图2位列车VOBC执行定时重启的流程图；

图3为轨旁ATS下发远程重启的流程图；

图4为列车VOBC执行远程重启的流程图；

图5位列车VOBC执行自动重启的流程图；

图6为本发明的具体流程图。

具体实施方式

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的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，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，都应属于本发明保护的范围。

如图6所示，本发明一种列车控制器重启的方法，包括以下步骤：

步骤A：列车VOBC计算定时重启的条件；

步骤B：列车VOBC汇总故障信息；

步骤C：列车VOBC执行重启，包括：

步骤C.1：列车VOBC定时重启；

步骤C.2：列车VOBC远程重启；

步骤C.3：列车VOBC自动重启；

步骤D：列车两端同步，实现主备冗余。

1.列车VOBC判断是否需要执行定时重启

参考图2，列车VOBC根据计算的列车位置，判断列车是否完全位于休眠唤醒区域。如果列车不完全位于休眠唤醒区域，则列车VOBC不考虑定时重启；否则，如果列车VOBC还没有运行超过设定的时间，则列车VOBC不考虑定时重启；否则列车VOBC执行定时重启，依次从软件上重启VOBC的各个运算单元。

所谓的从软件上重启，是指个运算单元通过重启操作系统或者复位运算模块的方式实现重启。

2.列车VOBC收集内部运算单元的工作状态

列车VOBC分别在车头和车尾各安装一套，两端主备冗余。每端VOBC设备包含ATP/ATO模块、输入输出模块和人机交互模块，其中ATP(Automatic Train Protection)/ATO(Automatic Train Operation)模块负责核心的安全防护和自动驾驶，输入输出模块负责列车控制器对车辆的采集和驱动，人机交互模块负责列车控制器与司机之间的交互。两端VOBC分别维护各自端的设备工作状态，并发送给对端VOBC。主系的VOBC会将收集的列车控制器工作状态发送给轨旁ATS。

从功能的划分上，ATP/ATO模块和输入输出模块是列车VOBC的核心模块，人机交互模块是列车VOBC的非核心模块。如果VOBC的核心模块出现故障并导致列车不能继续运营，则属于严重的故障；如果VOBC的核心模块出现故障但可以继续运营，或者VOBC的非核心模块出现故障，则属于不严重的故障。

3.轨旁ATS计算远程重启命令

对于当前是无人驾驶模式运行的列车，如果列车控制器故障导致列车不能继续运营，则需要通过远程重启快速复位列车控制器，恢复正常运营。对于是有人驾驶模式运行的列车，如果列车控制器故障导致列车不能继续运营，一般会由司机手动复位。本专利对于以上两种情况，并不局限，即轨旁ATS可以根据项目需要允许远程重启。

对于列车VOBC汇报的故障信息，如果是严重的故障，则轨旁ATS判定需要远程重启。参考图3，对于需要远程重启的情况，轨旁ATS在收到列车停车后，就可以给列车VOBC发送远程重启。

如果列车VOBC汇报的故障信息，是车头端的故障，则轨旁ATS给列车VOBC发送重启端为车头；如果列车VOBC汇报的故障信息，是车尾端的故障，则轨旁ATS给列车VOBC发送重启端为车尾。

4.列车VOBC执行远程重启命令

列车VOBC收到轨旁ATS的远程重启命令后，需要判定是否响应轨旁ATS的远程重启。

参考图4，列车VOBC需要检查当前自身是否存在故障，如果不存在故障(比如之前报故障，后续又自动恢复的情况)，列车VOBC可以不执行远程重启；否则，如果接收到轨旁ATS的远程重启命令为请求重启，则根据轨旁ATS的重启端执行具体的重启命令。

如果重启车头端VOBC，则车尾端VOBC的输入输出模块输出重启继电器，以断开车头端VOBC的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电，实现车头端VOBC的重启；

如果重启车尾端VOBC，则车头端VOBC的输入输出模块输出重启继电器，以断开车尾端VOBC的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电，实现车尾端VOBC的重启。

5.列车VOBC执行自动重启命令

对于列车VOBC汇总的故障信息，如果不是严重的故障，则考虑通过自动重启予以修复。参考图5，对于需要自动重启的情况，列车VOBC为了不对现场运营产生影响，可以在列车停靠站台上下客时执行自动重启，通过输出本端重启继电器重启远端故障的运算单元。

如果重启车头端VOBC，则车尾端的VOBC的输入输出模块输出重启继电器，以断开车头端VOBC的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电，实现车头端VOBC故障运算单元的重启；

如果重启车尾端VOBC，则车头端VOBC的输入输出模块输出重启继电器，以断开车尾端VOBC的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电，实现车尾端VOBC故障运算单元的重启。

6.列车VOBC两端同步

列车VOBC上电工作后，会通过定位初始化获取列车的定位信息，通过和车辆的初始化交互获取车辆的设备状态信息。以这两种为例，其他在此不再赘述。在获取了控车信息的基础上，列车VOBC通过和轨旁控制器交互获取列车的运动授权和运营计划。

列车VOBC在重启后，会丢失管理的控车信息，进而不能正确的控制列车完成运营任务。重启端的列车控制器，需要向未重启端的列车控制器学习，获取其管理的控车信息。

如果车头端VOBC被重启，则将车尾端VOBC的控车信息同步到车头端VOBC，实现两端列车VOBC主备冗余；如果车尾端VOBC被重启，则将车头端VOBC的控车信息同步到车尾端VOBC，实现两端列车VOBC主备冗余。

本发明能够解决：

在无人驾驶项目中，对于在线运营的地铁列车，如果出现了列车控制器故障导致不能继续正常运营，则提供了一套列车控制器重启的方法，避免工作人员蹬车到故障列车现场处理，减少对运营的影响；如果出现了列车控制器故障导致系统失去了冗余性，则提供了一套列车控制器重启的方法，在不影响或者影响很小的情况下，重启列车控制器，恢复两端列车控制器的主备冗余。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种列车控制器的重启方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤A：列车VOBC计算定时重启的条件；

步骤B：列车VOBC汇总故障信息；

步骤C：列车VOBC执行重启；

步骤D：列车两端同步，实现主备冗余。

2.根据权利要求1所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤A中的计算定时重启的条件包括列车是否停在休眠唤醒区域，列车VOBC是否已运行超过设定时间。

3.根据权利要求2所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，如果列车不完全位于休眠唤醒区域，则列车VOBC不考虑定时重启；如果列车VOBC还没有运行超过设定的时间，则列车VOBC不考虑定时重启；如果上述两种条件均不满足，列车VOBC执行定时重启，依次从软件上重启VOBC的各个运算单元。

4.根据权利要求1所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤B中汇总故障信息包括列车具体到各运算单元的故障信息，根据运算单元的功能和优先级计算的故障等级。

5.根据权利要求1所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤C：列车VOBC执行重启的类型包括：

步骤C.1：列车VOBC定时重启；

步骤C.2：列车VOBC远程重启；

步骤C.3：列车VOBC自动重启。

6.根据权利要求5所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤C的具体过程为：

步骤1)判断列车VOBC是否满足定时重启的条件，若为是，则列车VOBC执行步骤C.1定时重启，否则，执行步骤2)；

步骤2)如果列车VOBC存在故障，判断是否需要通过远程重启才能恢复，若为是，则列车VOBC给轨旁ATS汇报故障，轨旁ATS给列车VOBC下发远程重启，列车VOBC执行步骤C.2远程重启，否则执行步骤3)；

步骤3)如果列车VOBC存在故障，不需要通过远程重启恢复，判断列车VOBC是否需要自动重启，若为是，则列车VOBC执行自动重启，否则，执行步骤4)；

步骤4)列车VOBC不执行重启。

7.根据权利要求6所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤C.1：列车VOBC定时重启具体为：

列车VOBC根据步骤A计算的条件，如果满足定时重启的条件，则依次重启VOBC的各个运算单元。

8.根据权利要求6所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤C.2：列车VOBC远程重启具体为：

C.2.1)列车VOBC给轨旁ATS汇报故障信息；

C.2.2)轨旁ATS下发远程重启命令，包括是重启请求和重启端；

C.2.3)如果ATS不请求重启，列车VOBC不执行重启；

C.2.4)如果ATS请求重启，重启端是车头端，则列车VOBC执行重启，具体为：车尾端VOBC输出重启继电器命令，断开车头端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电；

C.2.5)如果ATS请求重启，重启端是车尾端，则列车VOBC执行重启，具体为：车头端VOBC输出重启继电器命令，断开车尾端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电。

9.根据权利要求6所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤C.3：列车VOBC自动重启具体为：

C.3.1)如果故障端是车头端，则车尾端VOBC输出重启继电器命令，断开车头端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电；

C.3.2)如果故障端是车尾端，则车头端VOBC输出重启继电器命令，断开车尾端列车控制器的电源，经过一段可配置的延时后再恢复供电。

10.根据权利要求1所述的一种列车控制器的重启方法，其特征在于，所述的步骤D：列车VOBC两端同步，实现主备冗余，具体为：

1)如果没有重启，两端不需要同步；

2)如果车头端VOBC被重启，则将车尾端VOBC的控车信息同步到车头端VOBC，实现两端列车VOBC主备冗余；

3)如果车尾端VOBC被重启，则将车头端VOBC的控车信息同步到车尾端VOBC，实现两端列车VOBC主备冗余。

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