CN113335232A - 一种基于tacs系统的列车自动洗车方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于TACS系统的列车自动洗车方法及装置，所述装置包括列车自动监督子系统ATS、车载控制器CC、车辆、轨旁资源管理器WISC、目标控制器OC、洗车机和轨旁设备；所述ATS分别与WISC和车载控制器CC接口；所述车载控制器CC与车辆接口；所述WSIC与OC接口；所述OC分别与洗车机和轨旁设备接口；所述自动洗车的安全核心控制设备简化为轨旁资源管理器WSIC和车载控制器CC；所述方法包括：CC控制列车进入洗车区域并驶向停车点，根据洗车任务控制列车进行前端洗、后端洗、低速侧洗和折返等。与现有技术相比，本发明具有简洁、高效、安全性高等优点。

Description

一种基于TACS系统的列车自动洗车方法及装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种基于TACS系统的列车自动洗车方法及装置。

背景技术

发改委2019年产业结构调整指导目录中将基于车车通信的列车自主运行系统TACS列为鼓励类产业，为车车通信技术在列车全自动运行系统的发展和应用给予了政策指导。TACS系统在传统城市轨道交通全自动运行控制系统CBTC功能需求的基础上，对系统架构进行了创新和优化，提升了系统性能和安全性，具有设备精简，成本降低，工程易实施，智能化程度高等特点。

近年来在CBTC全自动运行系统的发展过程中，自动洗车控制技术在不断改进和完善，已形成比较成熟的控制方法，主要包括：

1)全自动洗车流程控制、各个洗车步骤中命令下达和信息发送的检查条件；

2)全自动洗车过程中列车自动监督子系统ATS、区域控制器ZC、联锁CI、车载控制器CC、洗车机、车辆之间的信息交互；

3)根据全自动洗车功能相关设备统计的列车运行里程数触发洗车任务，实现列车全自动主动洗车；

4)洗车过程中联锁系统对进出洗车线进路、信号机和道岔的控制；

5)洗车过程中车载控制器对列车运行速度的防护；

6)洗车过程中，根据电子地图在洗车请求停车点、洗车停车点和升降弓停车点控制列车停车。

TACS系统作为轨道交通行业信号系统的新兴技术，尚在发展和完善过程中，其标准化处于探索阶段。目前得到成熟应用的自动洗车方案是基于传统的城市轨道交通全自动运行控制系统架构，缺少基于TACS系统架构的自动洗车方法。

经过检索，中国专利CN202010953204.2公开了一种基于信号系统主动控制的列车自主洗车方法；该方法由信号系统集中指挥主动控制列车完成自动洗车，由ATS决定何时向洗车机发送洗车请求和通过请求，由CC决定何时向洗车机申请端洗以及对列车端洗过程进行安全监督防护。通过信号系统对洗车机状态的实时监督，有效防止了洗车过程中可能撞上洗车设备的情况发生，提高了列车运行安全；此发明对车车通信方式的信号系统也同样适用。但是，该发明系统控制设备较多，系统结构较为复杂；且安全防护也是由多个设备协调完成，安全性不高。

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系统简洁、安全性高的基于TACS系统的自动洗车方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明第一方面，提供了一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，包括如下步骤：

步骤一，TACS系统运行在全自动无人驾驶模式，ATS自动分配进入洗车区域任务；车载控制器CC收到任务后自主申请通往洗车库的相关资源；

步骤二，轨旁资源管理器WSIC从车载控制器CC接收到进入洗车库的资源申请后，为列车分配进入洗车库的径路资源，并将资源可用授权发给车载控制器CC；CC收到资源授权并检查没有列车占用冲突的情况下驾驶列车进入洗车区域；

步骤三，检测到列车进入洗车区域后，洗车机系统开始对洗车机进行预湿以准备洗车，并发送“洗车就绪”＝1给TACS系统；采集到洗车机的“洗车就绪”＝1、“允许通过1”＝1、“允许通过2”＝1和“洗车故障”＝1后，ATS向CC下达洗车任务和设置洗车工况指令；CC命令车辆设置洗车工况，车辆设置洗车工况模式成功后，CC向ATS发送当前工况为洗车工况，然后根据洗车任务控制待洗列车运行到前端洗停车点停车；洗车机检测到列车在前端清洗范围内停稳后，向TACS系统发送“允许通过1”＝0；

步骤四，TACS系统收到“允许通过1”＝0且判断列车在前端洗停车点停准后，向洗车机发送“洗车请求1”命令。“洗车请求1”命令在“允许通过1”＝0期间持续发送；

步骤五，洗车机收到“洗车请求1”命令且检查洗车机工作正常后，开始清洗列车前端。在整个前端洗车程序进行过程中，洗车机保持“允许通过1”＝0；

步骤六，当列车前端清洗完成后，洗车机端刷机构回到原始位，并向TACS系统发送“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1；

步骤七，接收到“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1后，ATS将洗车任务目的地更新为后端洗停车点位置，CC控制列车根据新的运行任务以低速运行，进行列车侧面清洗；

步骤八，CC控制列车运行到后端洗停车点并停稳以清洗列车尾部；

步骤九，洗车机检测到列车在后端清洗范围内，向TACS系统发送“允许通过2”＝0；TACS系统接收到“允许通过2”＝0且判断列车在后端洗停车点停准后，向洗车机发送“洗车请求2”；“洗车请求2”命令会保持，直到从洗车机接收到“允许通过2”＝1；

步骤十，洗车机收到“洗车请求2”且检查洗车机工作正常后，开始清洗列车后端。在整个后端清洗过程中，洗车机将一直保持“允许通过2”＝0；

步骤十一，当列车后端清洗完成后，洗车机端刷机构回到后端原始位，洗车机向TACS系统发送“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1；

步骤十二，收到“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1后，ATS更新至下一个停车点任务，列车根据新的停车点任务低速运行，继续侧面清洗；

步骤十三，列车完全驶出洗车库，洗车作业结束，洗车机发送“洗车就绪”＝0，“允许通过1”＝0，“允许通过2”＝0，“洗车故障”＝1给TACS系统；TACS系统收到这些信息后命令列车工况从洗车工况转为车辆基地工况。

作为优选的技术方案，所述洗车过程中，当WSIC检测到“洗车故障”＝0或“洗车就绪”＝0时将取消授权洗车区域内的列车移动。

作为优选的技术方案，若给定时间内洗车机没有收到TACS系统发送的“洗车请求”命令，洗车机认为洗车命令终止。

作为优选的技术方案，所述“洗车请求”包括“洗车请求1”和“洗车请求2”。

作为优选的技术方案，所述给定时间为30s。

作为优选的技术方案，对所述步骤七和步骤十二中的低速为3km/h-5km/h。

根据本发明第二方面，提供了一种上述基于TACS系统列车自动洗车方法的装置，包括列车自动监督子系统ATS、车载控制器CC、车辆、轨旁资源管理器WISC、目标控制器OC、洗车机、轨旁设备；所述ATS分别与WISC和CC连接；所述CC与车辆连接；所述WSIC与OC连接；所述OC分别与洗车机和轨旁设备连接。

作为优选的技术方案，所述TACS系统通过目标控制器OC与洗车机进行硬线连接，交互TACS系统的洗车请求1、洗车请求2、洗车机的允许通过1、允许通过2、洗车故障状态和洗车准备就绪信息。

作为优选的技术方案，所述WSIC与OC之间的接口，用于交互资源控制、资源状态信息、洗车请求、允许通过、洗车故障和洗车就绪信息。

作为优选的技术方案，所述ATS与WSIC之间的接口，用于交互洗车请求、允许通过、洗车故障和洗车就绪信息；

所述ATS与CC之间的接口，用于交互洗车任务、工况设置、工况状态和停车位置信息；

所述CC与WSIC的接口，用于交互进出洗车库的资源申请和资源授权信息；

所述CC与车辆的接口，用于交互洗车工况和车辆基地工况的设置和状态信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明的各个步骤阐述了基于车车通信的列车自主运行系统的自动洗车方法，填补车车通信技术在自动洗车方法上的空白，自动洗车的安全核心控制设备由现有CBTC系统中的区域控制器ZC、联锁CI和车载控制器CC简化为轨旁资源管理器WSIC和车载控制器CC，系统设备更为简洁和经济；

2)本发明中将传统CBTC系统中由联锁和区域控制器实现的功能由轨旁资源管理器WSIC完成，车载控制器CC不对洗车机信息进行处理，各个子系统间的信息流内容和信息传输方式进行了简化；

3)本发明中洗车过程的安全防护控制由轨旁资源管理器WSIC完成，与传统方案中由联锁、区域控制器和车载协调完成相比安全性有所提高；

4)本发明中系统架构的简化和信息流的优化使得自动洗车控制功能的实现能够更高效的完成。

附图说明

图1为自动洗车作业信息交互示意图；

图2为进入和离开洗车区域的线路平面示意图；

图3为CC控制列车自动洗车的各个停车点示意图。

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。

下面结合附图对本发明创新点进行详细说明，在附图的基础上阐述TACS系统自动洗车的信息流控制和检查条件。

如图1所示，本发明提供了一种基于TACS系统列车自动洗车方法的装置，包括列车自动监督子系统ATS、车载控制器CC、车辆、轨旁资源管理器WISC、目标控制器OC、洗车机、轨旁设备；所述ATS分别与WISC和CC接口；所述CC与车辆接口；所述WSIC与OC接口；所述OC分别与洗车机和轨旁设备接口。

所述TACS系统通过目标控制器OC与洗车机进行硬线接口，交互TACS系统的洗车请求1、洗车请求2、洗车机的允许通过1、允许通过2、洗车故障状态和洗车准备就绪信息；

所述WSIC与OC之间接口，交互资源控制、资源状态信息、洗车请求、允许通过、洗车故障和洗车就绪信息；

所述ATS与WSIC之间进行接口，交互洗车请求、允许通过、洗车故障和洗车就绪信息；

所述ATS与CC接口，交互洗车任务、工况设置、工况状态和停车位置信息；

所述CC与WSIC接口，交互进出洗车库的资源申请和资源授权信息；

所述CC与车辆接口，交互洗车工况和车辆基地工况的设置和状态信息。

本发明提供了一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，包括如下步骤：

步骤一，当列车运行在全自动无人运行模式，ATS根据洗车计划向CC发送进入洗车区域任务，CC在收到进入洗车区域任务后向WSIC申请进入洗车区域的资源，WSIC根据CC的资源申请向OC发送设备控制命令，OC向WSIC返回相应的设备动作到需求位置的状态，WSIC在更新的资源状态满足列车进入洗车区域后为CC提供资源授权，CC收到资源授权后，检查前方没有冲突列车占用，并根据进入洗车区域任务控制列车进入洗车区域，在待洗车停车点SSP0停车。

步骤二，洗车机系统检测到列车进入洗车区域后，开始对洗车机进行预湿准备洗车，并向OC发送“洗车就绪”＝1，OC将洗车就绪信息发送给WSIC，ATS从WSIC收到洗车就绪信号后向值班员显示洗车状态。

步骤三，ATS收到来自WSIC的洗车机的“允许通过1”＝1且“允许通过2”＝1、“洗车故障”＝1和“洗车就绪”＝1后自动向CC分配洗车任务。

步骤四，ATS向CC发送洗车任务的同时向CC发送洗车工况设置命令，CC命令车辆设置洗车工况，车辆设置洗车工况模式成功后，向CC反馈洗车工况模式确认信息，CC收到洗车工况模式确认信息后，向ATS发送当前工况为洗车工况。

步骤五，CC在收到来自ATS的洗车任务后，在WSIC提供资源授权且没有前方列车冲突的条件下，控制待洗列车驶向前端洗停车点SSP1停车。

步骤六，洗车机检测到列车在前端清洗范围内停稳后，向OC发送“允许通过1”＝0。OC将“允许通过1”＝0通过WSIC发送给ATS，ATS在收到“允许通过1”＝0且判断列车在SSP1停准后，通过WSIC向OC发送“洗车请求1”命令，OC将与洗车机之间的“洗车请求1”命令置为请求位。

步骤七，当列车前端清洗完成后，洗车机向OC发送“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1。ATS接收到“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1后，将洗车任务目的地更新为后端洗停车点位置SSP2。

步骤八，洗车机检测到列车在后端清洗范围内停稳后，向OC发送“允许通过2”＝0。OC将“允许通过2”＝0通过WSIC发送给ATS，ATS在收到“允许通过2”＝0且判断列车在SSP2停准后，通过WSIC向OC发送“洗车请求2”命令，OC将与洗车机之间的“洗车请求2”命令置为请求位。

步骤九，当列车后端清洗完成后，洗车机向OC发送“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1。ATS接收到“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1后，将列车运行任务目的地更新为洗车结束后的折返停车点。

步骤十，洗车作业结束时，洗车机发送“洗车就绪”＝0，“允许通过1”＝0，“允许通过2”＝0，“洗车故障”＝1给OC，OC通过WSIC发给ATS，ATS向CC发出设置车辆基地工况命令，CC控制车辆设置车辆基地工况，车辆设置车辆基地工况模式成功后，向CC反馈车辆基地工况模式确认信息，CC收到车辆基地工况模式确认信息后，向ATS发送当前工况为车辆基地工况。

在洗车过程中，当WSIC检测到“洗车故障”＝0或“洗车就绪”＝0时将取消授权洗车区域内的列车移动。

如图2所示的进入和离开洗车区域的线路平面示意图，WSIC接收到CC的进入洗车区域的资源申请后，向OC发送道岔P6和P2移动到定位并锁闭命令和信号机S6开放直向进路显示命令；列车离开洗车区域前由CC向WSIC申请离开折返轨的资源；WSIC向OC发送道岔P2移动到反位并锁闭命令和信号机X2开放侧向进路显示命令。

如图3所示的CC控制列车自动洗车的各个停车点示意图，CC根据进入洗车区域任务控制列车驶向SSP0停车，根据洗车任务控制列车运行到SSP1停车进行前端洗，根据洗车任务控制列车运行到SSP2停车进行后端洗；在列车离开SSP1驶向SSP2和离开SSP2驶向折返停车点的过程中，CC控制列车低速运行进行侧洗。

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)

1.一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，TACS系统运行在全自动无人驾驶模式，ATS自动分配进入洗车区域任务；车载控制器CC收到任务后自主申请通往洗车库的相关资源；

步骤二，轨旁资源管理器WSIC从车载控制器CC接收到进入洗车库的资源申请后，为列车分配进入洗车库的径路资源，并将资源可用授权发给车载控制器CC；CC收到资源授权并检查没有列车占用冲突的情况下驾驶列车进入洗车区域；

步骤三，检测到列车进入洗车区域后，洗车机系统开始对洗车机进行预湿以准备洗车，并发送“洗车就绪”＝1给TACS系统；采集到洗车机的“洗车就绪”＝1、“允许通过1”＝1、“允许通过2”＝1和“洗车故障”＝1后，ATS向CC下达洗车任务和设置洗车工况指令；CC命令车辆设置洗车工况，车辆设置洗车工况模式成功后，CC向ATS发送当前工况为洗车工况，然后根据洗车任务控制待洗列车运行到前端洗停车点停车；洗车机检测到列车在前端清洗范围内停稳后，向TACS系统发送“允许通过1”＝0；

步骤四，TACS系统收到“允许通过1”＝0且判断列车在前端洗停车点停准后，向洗车机发送“洗车请求1”命令；“洗车请求1”命令在“允许通过1”＝0期间持续发送；

步骤五，洗车机收到“洗车请求1”命令且检查洗车机工作正常后，开始清洗列车前端；在整个前端洗车程序进行过程中，洗车机保持“允许通过1”＝0；

步骤六，当列车前端清洗完成后，洗车机端刷机构回到原始位，并向TACS系统发送“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1；

步骤七，接收到“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1后，ATS将洗车任务目的地更新为后端洗停车点位置，CC控制列车根据新的运行任务以低速运行，进行列车侧面清洗；

步骤八，CC控制列车运行到后端洗停车点并停稳以清洗列车尾部；

步骤九，洗车机检测到列车在后端清洗范围内，向TACS系统发送“允许通过2”＝0；TACS系统接收到“允许通过2”＝0且判断列车在后端洗停车点停准后，向洗车机发送“洗车请求2”；“洗车请求2”命令会保持，直到从洗车机接收到“允许通过2”＝1；

步骤十，洗车机收到“洗车请求2”且检查洗车机工作正常后，开始清洗列车后端；在整个后端清洗过程中，洗车机将一直保持“允许通过2”＝0；

步骤十一，当列车后端清洗完成后，洗车机端刷机构回到后端原始位，洗车机向TACS系统发送“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1；

步骤十二，收到“允许通过1”＝1和“允许通过2”＝1后，ATS更新至下一个停车点任务，列车根据新的停车点任务低速运行，继续侧面清洗；

步骤十三，列车完全驶出洗车库，洗车作业结束，洗车机发送“洗车就绪”＝0，“允许通过1”＝0，“允许通过2”＝0，“洗车故障”＝1给TACS系统；TACS系统收到这些信息后命令列车工况从洗车工况转为车辆基地工况。

2.根据权利要求1所述的一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，其特征在于，所述洗车过程中，当WSIC检测到“洗车故障”＝0或“洗车就绪”＝0时将取消授权洗车区域内的列车移动。

3.根据权利要求1所述的一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，其特征在于，若给定时间内洗车机没有收到TACS系统发送的“洗车请求”命令，洗车机认为洗车命令终止。

4.根据权利要求1所述的一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，其特征在于，所述“洗车请求”包括“洗车请求1”和“洗车请求2”。

5.根据权利要求3所述的一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，其特征在于，所述给定时间为30s。

6.根据权利要求1所述的一种基于TACS系统的列车自动洗车方法，其特征在于，对所述步骤七和步骤十二中的低速为3km/h-5km/h。

7.一种应用权利要求1所述基于TACS系统列车自动洗车方法的装置，其特征在于，包括列车自动监督子系统ATS、车载控制器CC、车辆、轨旁资源管理器WISC、目标控制器OC、洗车机、轨旁设备；所述ATS分别与WISC和CC连接；所述CC与车辆连接；所述WSIC与OC连接；所述OC分别与洗车机和轨旁设备连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述TACS系统通过目标控制器OC与洗车机进行硬线连接，交互TACS系统的洗车请求1、洗车请求2、洗车机的允许通过1、允许通过2、洗车故障状态和洗车准备就绪信息。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述WSIC与OC之间的接口，用于交互资源控制、资源状态信息、洗车请求、允许通过、洗车故障和洗车就绪信息。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述ATS与WSIC之间的接口，用于交互洗车请求、允许通过、洗车故障和洗车就绪信息；

所述ATS与CC之间的接口，用于交互洗车任务、工况设置、工况状态和停车位置信息；

所述CC与WSIC的接口，用于交互进出洗车库的资源申请和资源授权信息；

所述CC与车辆的接口，用于交互洗车工况和车辆基地工况的设置和状态信息。

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