CN113247054B - 一种列车全自动驾驶疏散系统及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明克服现有技术存在的缺陷，提供一种列车全自动驾驶疏散系统设计,通过对信号系统列车自动监控子系统（ATS）、联锁及列车自动防护系统（ATP）和轨旁控制器的软硬件及接口设计，借助基于LTE的车地无线通信及紧急解锁装置，在全自动驾驶列车发生乘客疏散请求时，既可以实现紧急情况下的立即确认疏散，也能实现不需要实施疏散的“拒绝”，而且在实施疏散时，可以自动建立防护区域，切实保障乘客疏散的安全；只有调度员采用安全指令取消“报警区域触发”，远程缓解紧急制动后，列车才能重新移动，双重确认保证了在轨行区的人身安全；处理过程简单、可用性强，只需要中心进行操作即可完成；避免乘客误操作或者恐慌引起的疏散请求，提高运营效率。
Description
技术领域
本发明涉及城市轨道交通安全技术领域，具体设计一种列车全自动驾驶疏散系统及工作方法。
背景技术
地铁线路运营过程中，会不可避免地发生各种各样的故障或者突发事件。乘客会由于焦急或者恐慌等原因，转动列车车门一侧的紧急解锁装置，希望打开车门，离开列车。在GoA2（Grade of Automation 2）即常规CBTC（基于通信的列车自动控制系统）下，驾驶室内有司机，可以现场处理乘客的应急请求。
随着城市轨道交通快速的发展，全自动驾驶系统由于其独特的优点，为广大城市所接受。在GoA4（Grade of Automation 4）即全自动驾驶下，列车上无司机以及值守人员，所以需要通过系统设计以及调度中心人员的联动处理，解决乘客的疏散请求，现有的系统设计有如下几种：
1、系统设计成“立即允许”，那么只要列车停稳后，乘客就可以手动打开车门，这种方式带来的缺点是，无论乘客恶意操作或者没有涉及到乘客生命安全的列车区间迫停，都会导致线路进入无序疏散，极大影响运营效率；
2、系统设计成“1分钟（可配置）允许”，那么在出现火灾或者爆炸事件时，会导致车门无法立即打开，涉及乘客的生命安全；
3、中央调度员手动封锁区间，人工下达指令使后方列车立即停车，以保护进入到轨行区的乘客。该方式由于需要人工参与，增加操作时间，使轨行区乘客的安全得不到立即保障。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，而提供一种列车全自动驾驶疏散系统设计。通过对信号系统列车自动监控子系统（ATS）、联锁及列车自动防护系统（ATP）的软硬件及接口设计，借助基于LTE的车地无线通信及紧急解锁装置，在全自动驾驶列车发生乘客疏散请求时，既可以实现紧急情况下的立即确认疏散，也能实现不需要实施疏散的“拒绝”，而且在实施疏散时，可以自动建立防护区域，切实保障乘客疏散的安全。
本发明实现方法如下：
本发明一个方面，提供一种列车全自动驾驶疏散系统，包括紧急解锁装置、列车自动防护系统、控制中心调度员工作站和轨旁控制器；
所述紧急解锁装置包括“初始位”和“请求位”，其配置包括：自动转换开关被转动至“请求位”时，向列车自动防护系统发送请求信号；接收列车自动防护系统发送的解锁信号并根据该信号解锁车门；
所述列车自动防护系统配置包括：检测列车运行及车门开关状态；检测接收紧急解锁装置发送的请求信号，根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求；接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，并根据该指令控制列车紧急制动，并在检测到列车停稳后，解锁车门；检测到车门打开时，向轨旁控制器发送疏散进行中信号；
所述控制中心调度员工作站配置包括：接收列车自动防护系统发送的疏散请求；向列车自动防护系统发送确认疏散指令；
所述轨旁控制器配置包括：接收列车自动防护系统发送的疏散进行中信号，并根据该信号建立疏散防护区域。
进一步地，所述轨旁控制器配置还包括：向控制中心调度员工作站反馈疏散保护区域信号。
进一步地，所述紧急解锁装置配置还包括：恢复“初始位”向列车自动防护系统发送疏散状态恢复信号；
所述列车自动防护系统配置还包括：接收疏散状态恢复信号，并向控制中心调度员工作站转发；
所述控制中心调度员工作站配置还包括：接收列车自动防护系统转发的疏散状态恢复信号，向轨旁控制器发送释放疏散指令；
所述轨旁控制器配置还包括：接收控制中心调度员工作站发送的释放疏散指令，根据释放疏散指令释放疏散区域。
进一步，所述列车自动防护系统配置还包括：根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求后，若未收到接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，则控制列车运行至前方车站，检测到列车停稳后，向列车输出紧急制动，解锁车门。
本发明第二个方面，提供一种列车全自动驾驶疏散系统工作方法，包括以下步骤：
紧急解锁装置被转动至“请求位”时，向列车自动防护系统发送请求信号；
列车自动防护系统向控制中心调度员工作站发送疏散请求；
调度员通过控制中心调度员工作站发送确认疏散指令；
列车自动防护系统接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，并根据该指令控制列车紧急制动，并在检测到列车停稳后，解锁车门；检测到车门打开时，向轨旁控制器发送疏散进行中信号；
轨旁控制器接收列车自动防护系统发送的疏散进行中信号，并根据该信号建立疏散防护区域。
进一步地，所述列车全自动驾驶疏散系统工作方法还包括以下步骤：轨旁控制器配置向控制中心调度员工作站反馈疏散保护区域信号。
进一步地，所述列车全自动驾驶疏散系统工作方法还包括以下步骤：紧急解锁装置恢复“初始位”时向列车自动防护系统发送疏散状态恢复信号；
所述列车自动防护系统接收疏散状态恢复信号，并向控制中心调度员工作站转发；
控制中心调度员工作站接收列车自动防护系统转发的疏散状态恢复信号，调度员通过控制中心调度员工作站向轨旁控制器发送释放疏散指令；
轨旁控制器接收控制中心调度员工作站发送的释放疏散指令，根据释放疏散指令释放疏散区域。
进一步，所述列车全自动驾驶疏散系统工作方法还包括：
列车自动防护系统根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求后，若未收到接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，则控制列车运行至前方车站，并根据指令控制列车紧急制动，检测到列车停稳后，解锁车门。
进一步，所述列车全自动驾驶疏散系统工作方法还包括：调度员可根据实际情况判断，不等待疏散请求，立即通过控制中心调度员工作站发送确认疏散指令。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、安全疏散防护区域由信号系统轨旁控制器自动建立，不需要人工介入，大大提高了此场景下的乘客安全性；
2、只有调度员采用安全指令取消“报警区域触发”，并远程缓解紧急制动后，列车才能重新移动，双重确认保证了在轨行区的人身安全风险；
3、处理过程简单、可用性强，只需要中心进行操作即可完成；
4、大大避免乘客误操作或者恐慌引起的疏散请求，提高运营效率。
附图说明
图1是本发明一种列车全自动驾驶疏散系统模块结构图；
图2是本发明列车全自动驾驶疏散系统工作方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述发明。
实施例一
一种列车全自动驾驶疏散系统，包括紧急解锁装置、列车自动防护系统、控制中心调度员工作站和轨旁控制器；
所述紧急解锁装置包括“初始位”和“请求位”，其配置包括：紧急解锁装置被转动至“请求位”时，向列车自动防护系统发送请求信号；接收列车自动防护系统发送的解锁信号并根据该信号解锁车门；恢复“初始位”时向列车自动防护系统发送疏散状态恢复信号；
本实施例所述列车自动防护系统包括闭路电视（CCTV）子系统，配置包括：检测列车运行及车门开关状态；检测接收紧急解锁装置发送的请求信号，根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求；从闭路电视子系统获取现场图像，并将现场图像发送至控制中心调度员工作站；接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，并根据该指令控制列车紧急制动，并在检测到列车停稳后，解锁车门；检测到车门打开时，向轨旁控制器发送疏散进行中信号；接收疏散状态恢复信号，并向控制中心调度员工作站转发；列车自动防护系统根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求后，若未收到接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，则控制列车运行至前方车站，检测到列车停稳后，向车辆输出紧急制动，解锁车门。
所述控制中心调度员工作站配置包括：接收列车自动防护系统发送的疏散请求；向列车自动防护系统发送确认疏散指令；接收列车自动防护系统转发的疏散状态恢复信号，并向轨旁控制器发送释放疏散指令。
所述轨旁控制器配置包括：接收列车自动防护系统发送的疏散进行中信号，并根据该信号建立疏散防护区域；并向控制中心调度员工作站反馈疏散保护区域信号，接收释放疏散区域指令，并根据释放疏散指令释放疏散区域。
本发明第二个方面，提供一种列车全自动驾驶疏散系统工作方法，包括以下步骤：
紧急解锁装置被转动至“请求位”时，向列车自动防护系统发送请求信号；
本实施例中，列车自动保护系统根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求；并从闭路电视子系统获取现场图像，并将现场图像发送至控制中心调度员工作站。
调度员根据实际情况判断是否需要疏散；
调度员判断需要疏散，通过控制中心调度员工作站发送确认疏散指令；
列车自动防护系统接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，并根据该指令控制列车紧急制动，并在检测到列车停稳后，解锁车门；检测到车门打开时，向轨旁控制器发送疏散进行中信号；
轨旁控制器接收列车自动防护系统发送的疏散进行中信号，并根据该信号建立疏散防护区域，并向控制中心调度员工作站反馈疏散保护区域信号。
列车自动防护系统根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求后，若调度人员认为无需疏散，做出拒绝指令或不做处置，列车自动防护系统未收到接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，则控制列车运行至前方车站，检测到列车停稳后，向列车输出紧急制动，解锁车门。
停车后，工作人员人工进入处置疏散并排除危险状态，即将紧急解锁装置手动恢复“初始位”；
紧急解锁装置恢复“初始位”时向列车自动防护系统发送疏散状态恢复信号；
所述列车自动防护系统接收疏散状态恢复信号，并向控制中心调度员工作站转发；
控制中心调度员工作站接收列车自动防护系统转发的疏散状态恢复信号，调度员通过控制中心调度员工作站向轨旁控制器发送释放疏散指令；
轨旁控制器接收控制中心调度员工作站发送的释放疏散指令，根据释放疏散指令释放疏散区域。
调度员可根据实际情况判断，立即通过控制中心调度员工作站发送确认疏散指令。
本发明方案中，拒绝疏散可以由调度员多次重复执行；建立防护区域通过轨旁控制器自动建立，安全防护由系统自动进行；本发明可以保证必要疏散的立即执行，以及非必要疏散请求可拒绝；本发明安全防护由系统自动进行。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和优点。本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种列车全自动驾驶疏散系统，包括紧急解锁装置、列车自动防护系统、控制中心调度员工作站和轨旁控制器；其特征在于：
所述紧急解锁装置包括“初始位”和“请求位”，其配置包括：紧急解锁装置被转动至“请求位”时，向列车自动防护系统发送请求信号；接收列车自动防护系统发送的解锁信号并根据该信号解锁车门；
所述列车自动防护系统配置包括：检测列车运行及车门开关状态；检测接收紧急解锁装置发送的请求信号，根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求；接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，并根据该指令控制列车紧急制动，并在检测到列车停稳后，解锁车门；检测到车门打开时，向轨旁控制器发送疏散进行中信号；
所述控制中心调度员工作站配置包括：接收列车自动防护系统发送的疏散请求；向列车自动防护系统发送确认疏散指令；
所述轨旁控制器配置包括：接收列车自动防护系统发送的疏散进行中信号，并根据该信号自动建立疏散防护区域；所述轨旁控制器配置还包括：向控制中心调度员工作站反馈疏散保护区域信号；
所述紧急解锁装置配置还包括：恢复“初始位”向列车自动防护系统发送疏散状态恢复信号；
所述列车自动防护系统配置还包括：接收疏散状态恢复信号，并向控制中心调度员工作站转发；
所述控制中心调度员工作站配置还包括：接收列车自动防护系统转发的疏散状态恢复信号，向轨旁控制器发送释放疏散指令；
所述轨旁控制器配置还包括：接收控制中心调度员工作站发送的释放疏散指令，根据释放疏散指令释放疏散区域。
2.根据权利要求1所述的一种列车全自动驾驶疏散系统，其特征在于：所述列车自动防护系统配置还包括：根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求后，若未收到接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，则控制列车运行至前方车站；检测到列车停稳后输出紧急制动，解锁车门。
3.一种列车全自动驾驶疏散系统工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
紧急解锁装置被转动至“请求位”时，向列车自动防护系统发送请求信号；
列车自动防护系统向控制中心调度员工作站发送疏散请求；
调度员通过控制中心调度员工作站发送确认疏散指令；
列车自动防护系统接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，并根据紧急制动指令控制列车紧急制动，在检测到列车停稳后，解锁车门；检测到车门打开时，向轨旁控制器发送疏散进行中信号；
轨旁控制器接收列车自动防护系统发送的疏散进行中信号，并根据该信号自动建立疏散防护区域；轨旁控制器配置向控制中心调度员工作站反馈疏散保护区域信号；
紧急解锁装置恢复“初始位”时向列车自动防护系统发送疏散状态恢复信号；
所述列车自动防护系统接收疏散状态恢复信号，并向控制中心调度员工作站转发；
控制中心调度员工作站接收列车自动防护系统转发的疏散状态恢复信号，调度员通过控制中心调度员工作站向轨旁控制器发送释放疏散指令；
所述轨旁控制器配置还包括：接收控制中心调度员工作站发送的释放疏散指令，根据释放疏散指令释放疏散区域。
4.根据权利要求3所述的一种列车全自动驾驶疏散系统工作方法，其特征在于：
列车自动防护系统根据请求信号向控制中心调度员工作站发送疏散请求后，若未收到接收控制中心调度员工作站发送的确认疏散指令，则控制列车运行至前方车站，检测到列车停稳后，向车辆输出紧急制动，解锁车门。
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