CN113954911A - 基于自主感知的列控系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种基于自主感知的列控系统和方法，涉及轨道交通技术领域。该列控系统包括智能车载控制器，智能车载控制器设置于列车上，智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统和列车智能防护系统，车载智能鹰眼系统与列车智能防护系统通信连接。车载智能鹰眼系统用于采集第一列车感知信息，其中，车载智能鹰眼系统使用摄像头采集前方轨道图像，并基于前方轨道图像生成第一列车感知信息。如此，无需在地面布置联锁设备及信号机等地面设备，简化了控制逻辑，降低了设备成本和维护成本，同时通过采集到的第一列车感知信息计算得到的列车紧急制动曲线控制列车运行，可实现列车的安全防护。
Description
技术领域
本申请涉及轨道交通技术领域，具体地，涉及一种基于自主感知的列控系统和方法。
背景技术
车车通信系统是继CBTC系统(基于通信的列车自动控制系统，CommunicationBased Train Control System)后的新列车运行控制系统，相较于CBTC系统，其对CBTC系统功能进行了重新分配，取消了区域控制器(Zone Controller，ZC)，系统数据量由“车-地-车”向“车-车”转变，列车直接获取前车动态信息，根据前车动态信息进行自主计算，也即车车通信系统的相较于CBTC系统而言减少了系统设备，简化了数据流。
但是这种车车通信系统未考虑到列车降级后用于保证列车降级运行的后备系统，其仅适用于单轨和轻轨市场。若普通列车发生通信故障，基于目前的车车通信系统，列车降级运行时地面仍旧需要增加安全联锁设备、配套的计轴和信号机等额外的设备，其设备配置与CBTC系统无异，其减少设备及数据流的优势也就不复存在了。
如何在保证列车降级运行的安全性的前提下，减少设备配置简化数据流是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例中提供了一种基于自主感知的列控系统和方法，以改善上述问题。
根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种基于自主感知的列控系统，所述列控系统包括智能车载控制器，所述智能车载控制器设置于列车上，所述智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统和列车智能防护系统，所述车载智能鹰眼系统与所述列车智能防护系统通信连接；
所述车载智能鹰眼系统用于采集第一列车感知信息，其中，所述车载智能鹰眼系统使用摄像头采集前方轨道图像，并基于所述前方轨道图像生成所述第一列车感知信息；
所述车载智能鹰眼系统还用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据所述第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将所述列车紧急制动曲线发送至所述列车智能防护系统；
所述列车智能防护系统用于根据所述列车紧急制动曲线控制所述降级车在降级路径上运行。
在可选的实施方式中，所述智能车载控制器还包括列车智能驾驶系统，所述列车智能驾驶系统与所述列车智能防护系统通信连接；
所述列车智能驾驶系统用于接收所述列车智能防护系统基于所述列车紧急制动曲线生成的控制信息，根据所述控制信息在自动驾驶线路上进行无人驾驶。
在可选的实施方式中，所述列控系统还包括对象控制器，所述对象控制器与所述智能车载控制器通信连接；
所述对象控制器设置于设备集中站，所述对象控制器用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，并获取所述降级车的初始移动授权范围；
所述对象控制器还用于获取通信正常车搭载的车载智能鹰眼系统采集的第一列车感知信息，其中，所述第一列车感知信息包括降级车与所述通信正常车的间隔距离及所述降级车的运行方向；
所述对象控制器还用于基于所述初始移动授权范围、所述间隔距离及所述运行方向，计算得到最终移动授权范围，并将所述最终移动授权范围发送至所述通信正常车。
在可选的实施方式中，所述列控系统还包括第一近场通信设备和第二近场通信设备，所述第一近场通信设备设置于列车上，所述第二近场通信设备设置于在停车点内，所述停车点包括停车区域或道岔区域，且所述第二近场通信设备与所述对象控制器通信连接；
在列车发生通信故障的情况下，所述列车按照原始运行方向继续自主运行至目标停车点；
所述列车基于所述第一近场通信设备及所述第二近场通信设备与所述对象控制器建立通信连接；
所述第一近场通信设备接收所述对象控制器发送的道路信息，并将所述道路信息发送至所述智能车载控制器；
所述智能车载控制器基于所述道路信息生成降级车移动授权，并基于所述降级车移动授权自主运行到下一个目标停车点。
在可选的实施方式中，所述第一近场通信设备及所述第二近场通信设备通过Hilink协议、WiFi、Mesh、蓝牙、ZigBee、Thread、Z-Wave、NFC、UWB以及LiFi中的任意一种协议通信连接。
在可选的实施方式中，所述列控系统还包括综合后备盘，所述综合后备盘设置于车站控制室，所述综合后备盘用于接收用户的输入操作，和/或显示所述列车的当前运行状态。
在可选的实施方式中，所述列控系统还包括列车自动监控系统，所述列车自动监控系统分别与所述对象控制器及所述智能车载控制器通信连接；
所述对象控制器还用于接收所述列车自动监控系统发送的控制指令，并将所述控制指令发送至轨旁设备，以使轨旁设备根据所述控制指令运行，其中，轨旁设备包括计数器、报警电铃及警示灯中的至少一个。
在可选的实施方式中，所述列控系统还包括数据通信系统，所述对象控制器及所述列车自动监控系统分别通过所述数据通信系统与所述智能车载控制器通信连接，所述对象控制器还通过所述数据通信系统与所述列车自动监控系统通信连接。
在可选的实施方式中，所述数据通信系统包括DCS骨干网和DCS无线网，所述DCS骨干网和DCS无线网均用于所述智能车载控制器、所述对象控制器、所述列车自动监控系统之间的通信连接管理。
根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种基于自主感知的列控方法，，应用于列控系统；所述列控系统包括智能车载控制器，所述智能车载控制器设置于列车上，所述智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统和列车智能防护系统，所述车载智能鹰眼系统与所述列车智能防护系统通信连接；
所述车载智能鹰眼系统采集第一列车感知信息，其中，所述车载智能鹰眼系统使用摄像头采集前方轨道图像，并基于所述前方轨道图像生成所述第一列车感知信息；
所述车载智能鹰眼系统在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据所述第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将所述列车紧急制动曲线发送至所述列车智能防护系统；
所述列车智能防护系统根据所述列车紧急制动曲线控制所述降级车在降级路径上运行。
本申请实施例提供了一种基于自主感知的列控系统及方法，该列控系统包括智能车载控制器，所述智能车载控制器设置于列车上，所述智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统和列车智能防护系统，所述车载智能鹰眼系统与所述列车智能防护系统通信连接。所述车载智能鹰眼系统用于采集第一列车感知信息，其中，所述车载智能鹰眼系统使用摄像头采集前方轨道图像，并基于所述前方轨道图像生成所述第一列车感知信息。所述车载智能鹰眼系统还用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据所述第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将所述列车紧急制动曲线发送至所述列车智能防护系统。所述列车智能防护系统用于根据所述列车紧急制动曲线控制所述降级车在降级路径上运行。如此，无需在地面布置联锁设备及信号机等地面设备，简化了控制逻辑，降低了设备成本和维护成本，同时通过采集到的第一列车感知信息计算得到的列车紧急制动曲线控制列车运行，可实现列车的安全防护，且提高了线路资源的利用率。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一些举例，并配合所附附图，作详细说明。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统的系统框图之一；
图2为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统的系统框图之二；
图3为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统的系统框图之三；
图4为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统的系统框图之四；
图5为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统的系统框图之五；
图6为本申请实施例提供的基于自主感知的列控方法的流程图。
图标：1-列控系统；11-智能车载控制器；111-车载智能鹰眼系统；112-列车智能防护系统；113-列车智能驾驶系统。
具体实施方式
本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java、C、C++和直译式脚本语言JavaScript等。
以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是申请人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是申请人在本申请过程中对本申请做出的贡献。
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如背景技术所介绍，车车通信系统是继CBTC系统(基于通信的列车自动控制系统，Communication Based Train Control System)后的新列车运行控制系统，相较于CBTC系统，其对CBTC系统功能进行了重新分配，取消了区域控制器(Zone Controller，ZC)，系统数据量由“车-地-车”向“车-车”转变，列车直接获取前车动态信息，根据前车动态信息进行自主计算，也即车车通信系统的相较于CBTC系统而言减少了系统设备，简化了数据流。
但是这种车车通信系统未考虑到列车降级后用于保证列车降级运行的后备系统，其仅适用于单轨和轻轨市场。若普通列车发生通信故障，基于目前的车车通信系统，列车降级运行时地面仍旧需要增加安全联锁设备、配套的计轴和信号机等额外的设备，其设备配置与CBTC系统无异，其减少设备及数据流的优势也就不复存在了。
如何在保证列车降级运行的安全性的前提下，减少设备配置简化数据流是本领域技术人员急需解决的技术问题。
针对上述问题，本申请实施例中提供了一种基于自主感知的列控系统和方法，以改善上述问题。该列控系统包括智能车载控制器，智能车载控制器设置于列车上，智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统和列车智能防护系统，车载智能鹰眼系统与列车智能防护系统通信连接。车载智能鹰眼系统用于采集第一列车感知信息，其中，车载智能鹰眼系统使用摄像头采集前方轨道图像，并基于前方轨道图像生成第一列车感知信息。车载智能鹰眼系统还用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将列车紧急制动曲线发送至列车智能防护系统。列车智能防护系统用于根据列车紧急制动曲线控制降级车在降级路径上运行。如此可以保证列车在降级后降级运行的安全性，同时无需增加安全联锁设备、配套的计轴和信号机等额外的后备设备，简化了数据流。下面对上述方案进行详细阐述。
请参阅图1，图1为一种基于自主感知的列控系统的系统框图之一。如图1所示出的，列控系统1包括智能车载控制器11(Intelligent Vehicle On-Board Controller，IVOC)智能车载控制器11设置于列车上，智能车载控制器11(Intelligent Vehicle On-Board Controller，IVOC)包括车载智能鹰眼系统111(Intelligent Train Eye，ITE)和列车智能防护系统112(Intelligent Train Protection，ITP)，车载智能鹰眼系统111与列车智能防护系统112通信连接。
车载智能鹰眼系统111用于采集第一列车感知信息，其中，车载智能鹰眼系统111使用摄像头采集前方轨道图像，并基于前方轨道图像生成第一列车感知信息。
车载智能鹰眼系统111还用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线(EBI)，并将列车紧急制动曲线发送至列车智能防护系统112。
列车智能防护系统112用于根据列车紧急制动曲线控制降级车在降级路径上运行。
其中，列车发生通信故障可以理解列车为无法与列控系统1及其他列车进行通信。同时确定列车发生通信故障的方式可以是，列车智能防护系统112监控列车是否在预设时间段内收到其他列车或列控系统1发送的信息，若列车未在预设时间段内接收到其他列车或列控系统1发送的信息，则可以确定列车发生了通信故障。
进一步地，车载智能鹰眼系统111基于采集到的前方轨道图像生成第一列车感知信息的方式可以是通过对采集到的前方轨道图像进行图像识别，得到图像中包括的障碍物的类型，在确定障碍物的类型为列车后，可通过雷达采集的点云数据与电子地图匹配获得前方列车的精准位置以及本列车的当前运行速度，通过对每个预审采集周期采集到的运行速度累计更新本列车的当前位置，上述障碍物类型、障碍物与本列车之间的距离、障碍物的运行速度、本列车的当前运行速度、本列车的当前位置均包含于第一列车感知信息。最后可结合包括障碍物类型、障碍物与本列车之间的距离、障碍物的运行速度、本列车的当前运行速度、本列车的当前位置的于第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线。使得列车根据列车紧急制动曲线运行或采取制动措施，达到SIL4级别的安全防护。
本申请提供的列控系统1通过车载智能鹰眼系统111采集第一列车感知信息。车载智能鹰眼系统111在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将列车紧急制动曲线发送至列车智能防护系统112。通过列车智能防护系统112根据列车紧急制动曲线控制降级车在降级路径上运行。如此可以保证列车在降级后降级运行的安全性，同时无需增加安全联锁设备、配套的计轴和信号机等额外的后备设备，简化了数据流。
请结合参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统1的系统框图之二，在可选的实施方式中，智能车载控制器11还包括列车智能驾驶系统113(Intelligent Train Operation，ITO)，列车智能驾驶系统113与列车智能防护系统112通信连接。
列车智能驾驶系统113用于接收列车智能防护系统112基于列车紧急制动曲线生成的控制信息，根据控制信息在自动驾驶线路上进行无人驾驶。
上述列车智能防护系统112除了基于列车紧急制动曲线生成控制信息，以控制降级车在降级路径上运行外，列车智能防护系统112还用于基于预设规则进行系统时间管理、列车速度管理防护、模式管理、行车安全防护、列车信息管理以及辅助驾驶。
其中，系统时间管理，包括：列车时间与时钟服务器时间同步；列车速度管理防护，包括：参数更新、轮径校验、限速计算和超速防护；模式管理，包括管理预设最高驾驶模式、级别转换和两端可疑标志；行车安全防护，包括：停车管理、发车防护、站台紧急停车按钮响应、管理退行防护和设备安全防护；列车信息管理，包括：列车测试、列车完整性检查、版本号管理、列车位置管理、零速判断和对端控制防护；辅助驾驶，包括：车门状态管理、车门允许、车门和屏蔽门联动控制、折返换端、自动折返、列车自动运行ATO使能和ATO监督。
如此，使得降级车在降级后也能安全行驶在降级路径上，而无需人工或其他后备设备辅助，提高了列车运行的安全性的同时也提高了列车运行效率。
请结合参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统1的系统框图之三，列控系统1还包括对象控制器(Object Controller，OC)(图中为OC)，对象控制器与智能车载控制器11(图中为IVOC)通信连接。
对象控制器设置于设备集中站，对象控制器用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，并获取降级车的初始移动授权范围。
对象控制器还用于获取通信正常车搭载的车载智能鹰眼系统111采集的第一列车感知信息，其中，第一列车感知信息包括降级车与通信正常车的间隔距离及降级车的运行方向。
对象控制器还用于基于初始移动授权范围、间隔距离及运行方向，计算得到最终移动授权范围，并将最终移动授权范围发送至通信正常车。
其中，初始移动授权范围可以是在采集到降级车感知信息之前，在正常行驶中确定的移动授权范围。当车载智能鹰眼系统111采集到了降级车感知信息时，就说明此时列车已行驶到降级车附近，需要谨慎行驶。
同时，对象控制器所管理的区域可根据管理的列车数量确定，正线对象控制器的管理范围不大于10公里，且控制正线车站的数量一般不超过6座，各对象控制器可布置于折返站。
进一步地，作为一种可选的方式，列控系统还包括综合后备盘，综合后备盘设置于车站控制室，综合后备盘用于接收用户的输入操作，和/或显示列车的当前运行状态。可选地，正线各车站控制室均设置综合后备盘，即IBP盘，IBP盘上可以按照车站站场布置来设置站台紧急关闭/紧急关闭复原按钮、人员防护开关、与计轴预复位相应的表示灯及报警电铃等。正线各站台监察亭内可设置站台紧急关闭按钮、ITS显示工作站等。其中，ITS显示工作站可以采用单机单屏模式，用于显示全线列车的运行信息，便于应急处置。
如此，通过车载智能鹰眼系统111采集降级车与通信正常车的间隔距离及降级车的运行方向，根据获取到的初始移动授权范围结合间隔距离及运行方向重新计算移动授权范围，使得通信正常车的移动授权范围与降级车所在的路线保持一定安全距离，提高了列车的运行安全性。
请接着参阅图3，在可选的实施方式中，列控系统1还包括列车自动监控系统(Intelligent Train Supervision，ITS)(图中为ITS)；列车自动监控系统分别与对象控制器及智能车载控制器11通信连接。
对象控制器还用于接收列车自动监控系统发送的控制指令，并将控制指令发送至轨旁设备，以使轨旁设备根据控制指令运行，其中，轨旁设备包括计数器、报警电铃及警示灯中的至少一个。
可选地，上述列车自动监控系统设置于调度中心，可选地，列车自动监控系统还可以为地铁运营调度人员提供一个对全线列车和现场信号设备进行监控的平台，同时还能够进行紧急事故情况下的应急处理，还用于基于轨旁设备信息、区段信息及列车状态信息，生成列车运行控制信息并发送给车载控制器当列车需要紧急制动时，列车自动监控系统可发送控制指令至对象控制器，使得轨旁设备，例如报警电铃基于控制指令报警，同时使得警示灯基于控制指令亮红灯，以提醒工作人员或行人注意。
在可选的实施方式中，请结合参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统1的系统框图之四，列控系统1还包括第一近场通信设备(如图中示出的菱形方块)和第二近场通信设备(如图中示出的矩形方块)，第一近场通信设备设置于列车上，第二近场通信设备设置于在停车点内，且第二近场通信设备与对象控制器通信连接。
在列车发生通信故障的情况下，列车按照原始运行方向继续自主运行至目标停车点。
列车基于第一近场通信设备及第二近场通信设备与对象控制器建立通信连接。
第一近场通信设备接收对象控制器发送的道路信息，并将道路信息发送至智能车载控制器11。
智能车载控制器11基于道路信息生成降级车移动授权，并基于降级车移动授权自主运行到下一个目标停车点。
也就是说，在列车行驶到目标停车点后，就能够与第二近场通信设备进行通信，而无需在每个感知设备上都安装第二近场通信设备15，只需要在靠近停车区域或道岔区域的感知设备上安装第二近场通信设备15，从而节省了成本，同时能保证发生了通信故障的列车能够及时与对象控制器交换信息，保证行车安全。
可选地，第一近场通信设备及第二近场通信设备可通过Hilink协议(HUAWEIHiLink，华为智能开放互联平台)、WiFi、Mesh(无线网格)、蓝牙、ZigBee(紫蜂协议)、Thread(家庭物联网通讯协定技术)、Z-Wave(无线组网)、NFC、UWB(Ultra Wide Band，超带宽)以及LiFi(Light Fidelity，可见光无线通信技术)中的任意一种协议通信连接。可以理解的是，采用任意一种通信协议进行通信连接，则第一近场通信设备与第二近场通信设备则可以是可以执行该通信协议的设备，例如当第一近场通信设备与第二近场通信设备通过WiFi连接时，则第一近场通信设备及第二近场通信设备可以是WiFi接发设备，当第一近场通信设备与第二近场通信设备通过蓝牙协议连接时，则第一近场通信设备及第二近场通信设备可以是蓝牙接发设备等。如此，即使列车发生了通信故障，无法与对象控制器或其他列车进行通信，也可以通过近场通信设备与对象控制器建立通信连接，从而获取道路信息。
在可选的实施方式中，列控系统1还包括数据通信系统(Data CommunicationsSystem，DCS)，对象控制器及列车自动监控系统分别通过数据通信系统与智能车载控制器11通信连接，对象控制器还通过数据通信系统与列车自动监控系统通信连接。采用数据通信系统可同时为信号、旅客资讯等系统提供宽带及实时的移动数据传输服务，该数据通信系统采用的带宽保证机制及多种冗余技术，可实现信号数据的可靠传输，同时提供多级安全保护及入侵检测。
在可选的实施方式中，数据通信系统包括DCS骨干网和DCS无线网，DCS骨干网和DCS无线网均用于智能车载控制器11、对象控制器、列车自动监控系统之间的通信连接管理。
进一步地，DCS骨干网可以使用通信专业传输网络组网，也可以由信号专业独立组网。可为信号系统提供专有有限信息传输，为控制中心、车站、车辆段/停车场之间提供信息的透明传输通道，为控制中心、车站、车辆段/停车场和试车线的信号设备提供局域网连接。
DCS无线网则可以采用无线自由波天线和/或漏泄波导管进行车地双向通信，基于ISM的2.4GHz开放频段，利用专有的工业级无线设备组件和标准化、通用化和商用化的有限硬件设备，构成一个高可用性的车-地无线网络，使得智能车载控制器11、对象控制器、列车自动监控系统之间的通信更加安全可靠。
在可选的实施方式中，请结合参阅图5，图5为本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统1的系统框图之五，列控系统1还包括设置在轨道旁的轨道星链，轨道星链包括多个按照预设间隔距离，并沿轨道延伸方向设置的感知装置(如图中示出的TSL)，对象控制器与至少一个感知装置通信连接。
感知装置用于按照预设间隔时间采集三维点云数据，根据三维点云数据计算得到第二列车感知信息，并将第二列车感知信息发送至对象控制器，其中，第二列车感知信息包括障碍物的类型信息、位置信息、运行速度及运行方向。
可选地，该感知装置可以是雷达设备。通过沿轨道设置的多个雷达设备组成的轨道星链，可采集感知范围内物体的信息，在确定物体为列车时，还可进一步获取列车的位置信息、运行速度及运行方向，以便于对象控制器根据这些感知信息规划列车运行，在保证安全的前提下，提高了列车的运行效率。
在可选的实施方式中，预设间隔距离不大于感知装置的标准感知范围，且每个停车点均设置有感知装置。设置在停车点内的第二近场通信设备可以设置在感知装置上。
基于同一发明构思，请结合参阅图6，图6为本申请实施例提供的基于自主感知的列控方法的流程图。本申请实施例中还提供了与图1示出的基于自主感知的列控系统1对应的基于自主感知的列控方法，该方法应用于列控系统1。列控系统1包括智能车载控制器11，智能车载控制器11设置于列车上，智能车载控制器11包括车载智能鹰眼系统111和列车智能防护系统112，车载智能鹰眼系统111与列车智能防护系统112通信连接。方法包括：
步骤S1，车载智能鹰眼系统111采集第一列车感知信息，其中，车载智能鹰眼系统111使用摄像头采集前方轨道图像，并基于前方轨道图像生成第一列车感知信息。
步骤S2，车载智能鹰眼系统111在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将列车紧急制动曲线发送至列车智能防护系统112。
步骤S3，列车智能防护系统112根据列车紧急制动曲线控制降级车在降级路径上运行。
可以理解的是，上述方法步骤其原理可参考针对图1示出的列控系统做出的详细解释，在此不做赘述。
本申请实施例提供了一种基于自主感知的列控方法，通过车载智能鹰眼系统111采集第一列车感知信息，在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将列车紧急制动曲线发送至列车智能防护系统。列车智能防护系统根据列车紧急制动曲线控制降级车在降级路径上运行。因此不需要在地面布置联锁设备、信号机等地面设备，简化了控制逻辑、降低了设备成本和维护成本；同时通过采集到的第一列车感知信息计算得到的列车紧急制动曲线控制列车运行，可实现列车的安全防护。
综上所述，本申请实施例提供的一种基于自主感知的列控系统和方法，列控系统包括智能车载控制器，智能车载控制器设置于列车上，智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统111和列车智能防护系统，车载智能鹰眼系统111与列车智能防护系统通信连接。通过车载智能鹰眼系统111采集第一列车感知信息。车载智能鹰眼系统111在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将列车紧急制动曲线发送至列车智能防护系统。通过列车智能防护系统根据列车紧急制动曲线控制降级车在降级路径上运行。如此可以保证列车在降级后降级运行的安全性，同时无需增加安全联锁设备、配套的计轴和信号机等额外的后备设备，简化了数据流。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述列控系统包括智能车载控制器，所述智能车载控制器设置于列车上，所述智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统和列车智能防护系统，所述车载智能鹰眼系统与所述列车智能防护系统通信连接；
所述车载智能鹰眼系统用于采集第一列车感知信息，其中，所述车载智能鹰眼系统使用摄像头采集前方轨道图像，并基于所述前方轨道图像生成所述第一列车感知信息；
所述车载智能鹰眼系统还用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据所述第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将所述列车紧急制动曲线发送至所述列车智能防护系统；
所述列车智能防护系统用于根据所述列车紧急制动曲线控制所述降级车在降级路径上运行。
2.根据权利要求1所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述智能车载控制器还包括列车智能驾驶系统，所述列车智能驾驶系统与所述列车智能防护系统通信连接；
所述列车智能驾驶系统用于接收所述列车智能防护系统基于所述列车紧急制动曲线生成的控制信息，根据所述控制信息在自动驾驶线路上进行无人驾驶。
3.根据权利要求1所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述列控系统还包括对象控制器，所述对象控制器与所述智能车载控制器通信连接；
所述对象控制器设置于设备集中站，所述对象控制器用于在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，并获取所述降级车的初始移动授权范围；
所述对象控制器还用于获取通信正常车搭载的车载智能鹰眼系统采集的第一列车感知信息，其中，所述第一列车感知信息包括降级车与所述通信正常车的间隔距离及所述降级车的运行方向；
所述对象控制器还用于基于所述初始移动授权范围、所述间隔距离及所述运行方向，计算得到最终移动授权范围，并将所述最终移动授权范围发送至所述通信正常车。
4.根据权利要求1所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述列控系统还包括第一近场通信设备和第二近场通信设备，所述第一近场通信设备设置于列车上，所述第二近场通信设备设置于在停车点内，所述停车点包括停车区域或道岔区域，且所述第二近场通信设备与所述对象控制器通信连接；
在列车发生通信故障的情况下，所述列车按照原始运行方向继续自主运行至目标停车点；
所述列车基于所述第一近场通信设备及所述第二近场通信设备与所述对象控制器建立通信连接；
所述第一近场通信设备接收所述对象控制器发送的道路信息，并将所述道路信息发送至所述智能车载控制器；
所述智能车载控制器基于所述道路信息生成降级车移动授权，并基于所述降级车移动授权自主运行到下一个目标停车点。
5.根据权利要求4所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述第一近场通信设备及所述第二近场通信设备通过Hilink协议、WiFi、Mesh、蓝牙、ZigBee、Thread、Z-Wave、NFC、UWB以及LiFi中的任意一种协议通信连接。
6.根据权利要求1所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述列控系统还包括综合后备盘，所述综合后备盘设置于车站控制室，所述综合后备盘用于接收用户的输入操作，和/或显示所述列车的当前运行状态。
7.根据权利要求3所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述列控系统还包括列车自动监控系统，所述列车自动监控系统分别与所述对象控制器及所述智能车载控制器通信连接；
所述对象控制器还用于接收所述列车自动监控系统发送的控制指令，并将所述控制指令发送至轨旁设备，以使轨旁设备根据所述控制指令运行，其中，轨旁设备包括计数器、报警电铃及警示灯中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述列控系统还包括数据通信系统，所述对象控制器及所述列车自动监控系统分别通过所述数据通信系统与所述智能车载控制器通信连接，所述对象控制器还通过所述数据通信系统与所述列车自动监控系统通信连接。
9.根据权利要求8所述的基于自主感知的列控系统，其特征在于，所述数据通信系统包括DCS骨干网和DCS无线网，所述DCS骨干网和DCS无线网均用于所述智能车载控制器、所述对象控制器、所述列车自动监控系统之间的通信连接管理。
10.一种基于自主感知的列控方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任意一项所述的列控系统；所述列控系统包括智能车载控制器，所述智能车载控制器设置于列车上，所述智能车载控制器包括车载智能鹰眼系统和列车智能防护系统，所述车载智能鹰眼系统与所述列车智能防护系统通信连接；
所述车载智能鹰眼系统采集第一列车感知信息，其中，所述车载智能鹰眼系统使用摄像头采集前方轨道图像，并基于所述前方轨道图像生成所述第一列车感知信息；
所述车载智能鹰眼系统在确定列车发生通信故障的情况下，将该列车作为降级车，根据所述第一列车感知信息计算列车紧急制动曲线，并将所述列车紧急制动曲线发送至所述列车智能防护系统；
所述列车智能防护系统根据所述列车紧急制动曲线控制所述降级车在降级路径上运行。
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