CN113562038A - 列车级位控制方法、列车控制单元及轨道交通车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车级位控制方法、列车控制单元及轨道交通车辆，判断是否检测到自动驾驶模式信号，若否，则结束；若是，则执行包括下述步骤的操作：本发明既保证了紧急情况下司机能够提前减速或者停车，又能有效减少司机误操作或者其他因素引起的列车冲欠标问题，极大地提高了行车安全性，提高了列车的运营效率。

Description

列车级位控制方法、列车控制单元及轨道交通车辆

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种列车级位控制方法、列车控制单元及轨道交通车辆。

背景技术

地铁列车正常运行时，主要采用自动驾驶(ATO)模式，在此模式下，列车牵引、制动、级位信号、开关门、报站等都是由信号系统控制，司机并不需要参与，但当列车在自动驾驶模式下发生突发事件时，比如轨道上出现行人或其他障碍物，或者列车本身出现特殊情况，司机需要接管列车的控制权，此时司机可以通过操作司控器手柄，控制列车提前停车或减速。车辆控制单元在ATO模式下，如果检测到司控器手柄级位信号(司控器手柄级位信号包括牵引位信号、快速制动位信号和制动位(即常用制动位)信号)发生变化，就会采用司控器级位信号来控制列车运行，由于级位信号的来源发生变化，级位信号的大小就发生了变化，在制动工况下，如果司控器级位信号大于信号系统级位信号，则列车会提前停车(欠标)，如果司控器级位信号小于信号系统级位信号，则列车会延后停车(冲标)，正常情况下，当线路发生异常时，司机接管列车控制权是为了让列车提前停车，而在现有的判定方式下，由于司机无意触碰司控器或者列车停稳前司机提前操作了司控器，都会导致列车不能按照信号系统预定级位进行准确对标控制，引起列车冲欠标。由此可见，现有技术中，列车提前或延后停车控制和对标控制之间是矛盾的，二者难以兼顾。

现有的轨道列车牵引制动级位控制方法(例如申请号为201910366860.X)主要通过对列车网络控制系统中信号的冗余采集、实时诊断，以及逻辑判断，优化列车牵引制动级位控制的控制策略，提高信号传输的实时性和同步性，提高车辆可用性，发挥列车网络控制系统集中控制的可靠性和安全性的优势，但并未考虑如何解决由于司机无意触碰司控器或者列车停稳前司机提前操作了司控器导致的列车不能按照信号系统预定级位进行准确对标控制，引起列车冲欠标的问题，因此存在极大的安全隐患，影响列车运营效率。因此，如何在保证司机在紧急情况下接管列车控制，保障列车安全，又尽量减少司机误操作导致的冲欠标问题，提高列车运营效率，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种列车级位控制方法、列车控制单元及轨道交通车辆，保证司机在紧急情况下接管列车控制，保障列车安全，同时避免司机误操作导致的冲欠标问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种列车级位控制方法，包括以下步骤：

判断是否检测到自动驾驶模式信号，若否，则结束；若是，则执行包括下述步骤的操作：

若列车处于牵引工况，则根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号；

若列车处于非牵引工况，则当自动驾驶模式为紧急制动时，输出紧急制动指令，保持自动驾驶模式；否则根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号。

本发明综合了自动驾驶模式信号、列车工况信号和司控器手柄动作信号判断列车控制信号，解决了现有技术未考虑司控器误操作导致的列车不能按照信号系统预定级位进行准确对标控制，引起列车冲欠标的问题，结合自动驾驶模式信号、列车工况信号和司控器手柄动作信号判断列车控制信号，可以保证司机在紧急情况下接管列车控制，保障了列车安全，提高了列车运营效率。

进一步地，列车处于牵引工况时，根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号的具体实现过程包括：

若检测到司控器手柄动作信号为牵引位信号，则将自动驾驶模式级位信号设置为列车控制信号，输出牵引指令，保持自动驾驶模式；

若检测到司控器手柄动作信号为制动位信号，则将司控器级位信号设置为列车控制信号，输出制动指令，退出自动驾驶模式。

本发明中，自动驾驶模式为牵引工况时，如果司控器手柄在牵引位，则忽略司控器信号，取ATO级位信号为列车控制信号，输出牵引指令；如果司控器手柄在制动位，则忽略ATO级位信号，取司控器级位信号为列车控制信号，输出制动指令。避免了在ATO牵引工况下，司控器误动作到牵引位时导致的冲欠标问题，也保证了ATO牵引工况下，紧急情况时司机可以手动控制停车，提高了列车运行安全性和列车运营效率。

本发明中，当输出制动指令时，控制司机室显示屏显示自动驾驶模式退出的指令，便于司机根据显示屏上显示的指令进行相关操作，进一步保障行车安全。

本发明中，列车处于ATO非牵引工况时，根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号的具体实现过程包括：若检测到司控器手柄动作信号为快速制动位信号，则输出快速制动指令，退出自动驾驶模式；若检测到司控器手柄动作信号为牵引位信号，则将自动驾驶模式级位信号设置为列车控制信号，此时，若自动驾驶模式为制动指令，则输出制动指令，如果自动驾驶模式为惰行指令，则输出惰行指令，保持自动驾驶模式；

若检测到司控器手柄动作信号为制动位信号，则判断自动驾驶模式制动级位是否小于司控器制动级位，若是，则将司控器级位信号设置为列车控制信号，输出制动指令，退出自动驾驶模式；否则，将自动驾驶模式级位信号设置为列车控制信号，保持自动驾驶模式，输出制动指令。

在ATO的非牵引工况且非ATO紧急的制动时，司机可以通过操作司控器施加快速制动，保证紧急情况下司机能够快速停车；在ATO的常用制动工况下，只有当司控器的制动级位大于ATO常用制动级位(即普通制动级位)时，才取司控器制动级位作为列车的制动级位，这样既可以保证紧急情况下，司机把司控器拉到比较大的制动级位上进行快速停车，又可以防止在ATO常用制动条件下，司机误碰司控器到牵引位或者较小制动位时，导致的列车冲欠标问题。

进一步地，为了保证司机可以快速查看相关指令，本发明中，当检测到司控器手柄动作信号为快速制动位信号时，控制司机室显示屏显示快速制动施加指令；当自动驾驶模式级位小于司控器级位时，控制司机室显示屏显示自动驾驶模式退出的指令。

进一步地，为了保证司机可以快速查看相关指令，当检测到自动驾驶模式紧急制动指令时，控制司机室显示屏显示紧急制动施加、保持自动驾驶模式的指令；当自动驾驶模式制动级位小于司控器制动级位时，控制司机室显示屏显示自动驾驶模式退出的指令。

作为一个发明构思，本发明还提供了一种列车控制单元，控制单元被配置或编程为用于执行上述列车级位控制方法的步骤。

作为一个发明构思，本发明还提供了一种轨道交通车辆，其采用上述列车控制单元。

本发明中，为了便于获取相关信号，所述列车控制单元与司机室显示屏、司控器电连接。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明既保证了紧急情况下司机能够提前减速或者停车，又能有效减少司机误操作或者其他因素引起的列车冲欠标问题，极大地提高了行车安全性，提高了列车的运营效率。

附图说明

图1为本发明实施例1方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例1根据ATO模式下根据不同运行工况、不同级位信号源(ATO或者司控器)来合理控制列车级位，保证列车安全运行的前提下，减少因司机介入导致的冲欠标问题。

本发明实施例1级位控制方法如图1所示。

在ATO模式下，列车控制单元(VCU)根据信号系统的牵引指令、制动指令、级位信号指令、等来自动控制列车加减速，在列车出现紧急情况时，司机会主动接管列车控制权，VCU检测到司控器动作，并判断当时信号系统输出的工况指令：

1)ATO在牵引工况时：

如果司控器手柄在牵引位，则忽略司控器信号，取ATO级位信号为列车控制信号，输出牵引指令，列车保持自动驾驶模式运行；

如果司控器手柄在制动位，则忽略ATO级位信号，取司控器级位信号为列车控制信号，输出制动指令，并在司机显示屏上提示“ATO模式退出，请手动驾驶！”，此时列车退出自动驾驶模式；

2)ATO在非牵引工况时：

如果ATO是紧急制动，则直接输出紧急制动指令，并在显示屏上提示“紧急制动施加！”，列车保持自动驾驶模式运行；

否则：

如果司控器在快速制动位，则直接输出快速制动指令，退出ATO模式，并在显示屏上提示“手动驾驶，快速制动施加！”；

若列车为常用制动工况，此时如果司控器手柄在制动区，且ATO级位<司控器级位，则取司控器级位信号为列车控制信号并输出制动指令，并在显示屏是提示“ATO模式退出，请手动驾驶！”，否则取ATO级位信号为列车控制信号并输出制动指令，仍然保持ATO模式行驶；

如果司控器在牵引位，则忽略司控器信号，保持ATO模式行驶，取ATO级位信号为列车控制信号，此时，若ATO为制动指令，则输出制动指令，若ATO为惰行指令，则输出惰行指令。

本发明实施例2中，列车控制单元被配置或编程为用于执行实施例1级位控制方法的步骤。

具体地，列车控制单元可以包括以下模块：

判断模块，用于判断是否检测到自动驾驶模式信号，若否，则结束；若是，则执行模块执行下述第一执行单元和第二执行单元的操作：

第一执行单元，若列车处于牵引工况，则根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号；

第二执行单元，若列车处于非牵引工况，则当自动驾驶模式为紧急制动时，输出紧急制动指令；否则根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号。

具体地，第一执行单元、第二执行单元输出相关指令的过程，与实施例1中对应指令的输出过程相同，此处不再赘述。

本发明实施例2中的列车控制单元不改变原列车控制单元的结构，只是将相关控制程序载入到原列车控制单元中，便于实现列车级位控制。

本发明实施例3提供了一种轨道交通车辆，其采用实施例2提供的列车控制单元。该列车控制单元与司机室显示屏、司控器电连接。列车控制单元可以获取司控器手柄的动作信号，并结合自动驾驶模式信号、列车工况信号判断列车控制信号，并将相关控制指令发送至司机室显示屏显示。

Claims (9)

1.一种列车级位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断是否检测到自动驾驶模式信号，若否，则结束；若是，则执行包括下述步骤的操作：

若列车处于牵引工况，则根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号；

若列车处于非牵引工况，则当自动驾驶模式为紧急制动时，输出紧急制动指令，保持自动驾驶模式；否则根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号。

2.根据权利要求1所述的列车级位控制方法，其特征在于，列车处于牵引工况时，根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号的具体实现过程包括：

若检测到司控器手柄动作信号为牵引位信号，则将自动驾驶模式级位信号设置为列车控制信号，输出牵引指令，保持自动驾驶模式；

若检测到司控器手柄动作信号为制动位信号，则将司控器级位信号设置为列车控制信号，输出制动级位指令，退出自动驾驶模式。

3.根据权利要求2所述的列车级位控制方法，其特征在于，当输出制动指令时，控制司机室显示屏显示自动驾驶模式退出的指令。

4.根据权利要求1所述的列车级位控制方法，其特征在于，列车处于非牵引工况时，根据司控器手柄动作信号输出列车控制信号的具体实现过程包括：

若检测到自动驾驶模式紧急制动指令，则输出紧急制动指令，保持自动驾驶模式；

若检测到司控器手柄动作信号为快速制动位信号，则输出快速制动指令，退出自动驾驶模式；若检测到司控器手柄动作信号为牵引位信号，则将自动驾驶模式级位信号设置为列车控制信号，此时，若自动驾驶模式为制动指令，则输出制动指令，如果自动驾驶模式为惰行指令，则输出惰行指令，保持自动驾驶模式；

若检测到司控器手柄动作信号为制动位信号，则判断自动驾驶模式制动级位是否小于司控器制动级位，若是，则将司控器级位信号设置为列车控制信号，输出制动指令，退出自动驾驶模式；否则，将自动驾驶模式级位信号设置为列车控制信号，保持自动驾驶模式，输出制动指令。

5.根据权利要求4所述的列车级位控制方法，其特征在于，当检测到司控器手柄动作信号为快速制动位信号时，控制司机室显示屏显示快速制动施加指令；

当自动驾驶模式制动级位小于司控器制动级位时，控制司机室显示屏显示自动驾驶模式退出的指令。

6.根据权利要求1所述的列车级位控制方法，其特征在于，当自动驾驶模式为紧急制动时，控制司机室显示屏显示紧急制动施加指令。

7.一种列车控制单元，其特征在于，该控制单元被配置或编程为用于执行权利要求1～6之一所述方法的步骤。

8.一种轨道交通车辆，其特征在于，其采用权利要求7所述的列车控制单元。

9.根据权利要求8所述的轨道交通车辆，其特征在于，所述列车控制单元与司机室显示屏、司控器电连接。

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