CN116080712A - 一种单套车载设备控制双端的无人折返方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单套车载设备控制双端的无人折返方法及系统，方法包括：车载设备根据首端的第一首端折返信号进入无人折返流程，在无人折返流程中保持对列车首尾端标识；车载设备采集到第二首端折返信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式且不进入待机模式；车载设备收到无人折返指令后，由车载设备的车载ATO自动完成无人折入和折出；车载设备根据尾端的第一尾端折返信号和第二尾端折返信号完成无人折返流程；无人折返流程中，车载设备与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接。本发明的单套车载设备控制双端的无人折返方法及系统，提高了折返操作的效率和设备的集成率，降低了设备间通信造成折返失败概率。

Description

一种单套车载设备控制双端的无人折返方法及系统

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及一种单套车载设备控制双端的无人折返方法及系统。

背景技术

折返操作是车载设备和地面设备相互配合进行的换端操作。折返操作一般分为自动换端和无人折返，也可以按照运营分为站前折返和站后折返。

现有技术中，列车尾端处于待机模式，没有定位信息，折返后需要还需要重新进行定位，然后再获取移动授权，运营效率低下。

现有技术主要采用两套车载设备分别控制两端，如专利申请CN112092864A（《一种站台无人自动折返控制方法及系统》）以及专利ZL201510329467.5（《列车折返的控制方法和系统》）均属于双套控双端的系统设计方案。

在双端车载设备控制双端的系统中，需要原来的首端降模式放弃控制权，尾端由原来的待机模式升级成SM模式或者AM模式，即首尾端有升降的过程。列车首尾端进行控制权的交换，以保证列车原来的尾端只要获取控车权就立刻在SM模式（Supervised ManualMode,自动防护下的人工驾驶模式）或者AM模式（Automatic Mode，自动运行驾驶模式）下，以提高运营效率。

随着城市轨道交通的发展，信号系统除了保证行车安全以外，同时对轨道交通信号系统的效率和成本控制都提出了新的要求。城市轨道交通线路运营为了保证运营的效率缩短追踪间隔，提高折返效率是其中一个必须要考虑的问题。

折返操作需要地面设备CI或者ZC的配合，进入折返状态后，首尾端的车载设备均会与CI或者ZC发起安全连接（发起安全连接、安全连接建立、安全连接断开等操作）且报告位置、模式等信息。地面设备需要同时处理首尾端的数据，增加了网络数据的通信量和地面设备处理的逻辑分支，出错概率高。

无人折返操作过程中，首尾两套设备均需要交互信息。还需要保持某些操作的先后时序，例如首尾连接CI（computer interlocking，计算机联锁）和ZC（Zone Control，区域控制）、首尾端控制本端的模式继电器、首尾端激活信息等。折返逻辑流程复杂、容易出现错误，且由于中间通信延时的存在，时序很难保证，从而引起折返操作的失败。折返过程中首尾两套设备均需要保持无故障，两套设备只要有一套故障那么折返操作就会失败。

如何实现高效便捷的列车无人折返，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种单套车载设备控制双端的无人折返方法，包括：

车载设备根据首端的第一首端折返信号进入无人折返流程，在无人折返流程中保持对列车首尾端标识；

车载设备采集到第二首端折返信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式且不进入待机模式；

车载设备收到无人折返指令后，由车载设备的车载ATO自动完成无人折入和折出；

车载设备根据尾端的第一尾端折返信号和第二尾端折返信号完成无人折返流程；

无人折返流程中，车载设备与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接。

进一步地，车载设备获取到第二首端折返信号后，控制首端驾驶室的显示设备显示无人自动折返状态，控制尾端驾驶室的显示设备显示待机模式。

进一步地，车载设备确认列车在无人折返停车轨停准停稳后：

车载设备向第一地面设备发送的列车信息帧和ATO状态信息帧，其中，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态；

向第二地面设备发送列车信息帧；

控制落下首端折返模式继电器。

进一步地，在无人折返过程中，

车载设备进行换向操作，并且按照当前列车的定位反向进行定位；

车载设备获取反向的移动授权信息，若从第二地面设备收到有效的反向移动授权信息，则保持CTC运行控制级别。

进一步地，车载设备获取到有效的反向授权信息后，控制尾端驾驶室显示进入无人自动折返状态，首选驾驶室显示设备显示待机模式，尾端升级为控制端。

进一步地，通过采集在首端驾驶室折返按钮触发动作获取第一首端折返信号；

通过采集在尾端驾驶室折返按钮触发动作获取第一尾端折返信号。

进一步地，通过采集在首端驾驶室插入钥匙的动作获取第二首端折返信号；

通过采集在尾端驾驶室插入钥匙的动作获取第二尾端折返信号。

进一步地，在无人折返流程中，车载设备始终与第一地面设备和第二地面设备保持连接。

进一步地，方法包括：

无人折返流程结束后，车载设备根据当前控制端重新确定首尾端标识。

本发明还提供一种单套车载设备控制双端的无人折返系统，所述系统用于设置在所述单套车载设备中，包括：

标识设置单元，用于根据首端的第一首端折返信号进入无人折返流程，在无人折返流程中保持对列车首尾端标识；

模式控制单元，用于采集到第二首端折返信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式且不进入待机模式；

折返控制单元，用于车收到无人折返指令后，由车载设备的车载ATO自动完成无人折入和折出；根据尾端的第一尾端折返信号和第二尾端折返信号完成无人折返流程；

无人折返流程中，所述系统与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接。

进一步地，还包括显示控制单元，用于获取到第二首端折返信号后，控制首端驾驶室的显示设备显示无人自动折返状态，控制尾端驾驶室的显示设备显示待机模式。

进一步地，折返控制单元用于：确认列车在无人折返停车轨停准停稳后，向第一地面设备发送的列车信息帧和ATO状态信息帧，其中，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态；向第二地面设备发送列车信息帧；控制落下首端折返模式继电器。

进一步地，在无人折返过程中，

折返控制单元用于进行换向操作，并且按照当前列车的定位反向进行定位；获取反向的移动授权信息；

若从第二地面设备收到有效的反向移动授权信息，所述模式控制单元用于保持CTC运行控制级别。

进一步地，所述折返控制单元获取到有效的反向授权信息后，所述显示控制单元控制尾端驾驶室显示进入无人自动折返状态，首端驾驶室显示设备显示待机模式；模式控制单元控制尾端升级为控制端。

本发明的单套车载设备控制双端的无人折返方法及系统，提高了折返操作的效率和设备的集成率，降低了设备间通信造成折返失败概率。保持了司机操作的一致性：操作方式与双套控双端对外表现的流程类似，便于使用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例的单套车载设备控制双端的车载系统结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的无人折返站场示意图；

图3示出了根据本发明实施例的无人折返流程图；

图4示出了根据本发明实施例的一种单套车载设备控制双端的无人折返系统结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例的自动换端站场示意图；

图6示出了根据本发明实施例的自动换端流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前城市轨道交通列车车载ATP（auto train protection，ATP）设备一般是双套控双端，即列车的车头和车尾分别安装同样的车载ATP设备。在车载ATP控制列车进行列车自动换端或者无人折返过程中，首尾两套车载ATP需要进行通信，原来的首端需要把定位、门控、预选模式、模式等信息通过CAN或者网络发送给尾端的车载ATP，尾端的车载ATP再进行定位、门控，然后再发起与CI或者ZC的无线安全连接获取移动授权信息，然后才可以升级模式。

为此，本发明实施例提供一种单套车载设备控制双端的无人折返方法，不失一般性地，无人折返方法能够通过一种单套车载设备控制双端的无人折返系统实现。方法包括：车载设备根据首端的第一首端折返信号进入无人折返流程，在无人折返流程中保持对列车首尾端标识；车载设备采集到第二首端折返信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式，不进入待机模式；车载设备收到无人折返指令后，由车载设备的车载ATO自动完成无人折入和折出；车载设备根据尾端的第一尾端折返信号和第二尾端折返信号完成无人折返流程；无人折返流程中，车载设备与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接。

本发明实施提供还一种单套车载设备控制双端的自动换端方法，不失一般性地，自动换端方法能够通过一种单套车载设备控制双端的自动换端系统实现。方法包括：车载设备与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接；车载设备根据首端的第一首端换端信号进入换端流程，在换端过程中保持对列车首尾端标识：原首端始终为首端；车载设备采集到第二首端换端信号后，保持首端驾驶室既有驾驶模式，并不进入待机模式；车载设备根据尾端的第一尾端换端信号完成换端流程。

本发明实施例的自动换端方法和无人折返方法能够采用单套车载设备控制双端的车载系统实现。

如图1所示，一套车载设备同时控制列车的首端和尾端。车载设备包括：车载ATP（简称ATP）。车载设备分别与首端和尾端的信号设备连接，不失一般性地，首端和尾端具有相同的信号设备，车载设备分别与首端和尾端的列车控制系统、TCMS（Train Control andManagement System，列车控制和管理系统）、司机驾驶室（控制台）、显示单元和测速测距单元连接。示例性地，测速测距单元包括：雷达，应答器/TAG天线和速度传感器，显示单元采用HMI（Human Machine Interface，人机界面）。列车首尾端驾驶室的开关量都用信号线提供给车载ATP的输入板。车载设备还包括BTM读取器和/或TAG读取器，分别用于采集列车首尾两端的应答器信息和TAG天线的信息。车载设备还包括TRU（train radio unit，车载无线单元TRU），用于从列车首尾两端的天线采集无线信号。车载ATP的输出同时输出给首端和尾端的列车控制系统的控制电路。车载ATP根据钥匙是否被激活确定列车的控制端属性，从而可以分辨出需要控制的列车驾驶室。在非折返状态（包括自动换端或者折返）时，被激活的一端被称作控制端或者头端，未被激活的一端被称为非激活端或尾端。在进行折返过程中，本发明实施例允许头尾端和控制端不一致的情况。本发明实施例中，只要进行折返操作，开始的时候车辆的头尾端就固定了，原来的头端就一直是头端，原来的尾端就一直是尾端。而控制端是可以变化的，折返刚开始的时候控制端是列车首端，换向完成后控制端就变成了尾端。这样做的目的是简化设计流程，便于车载ATP与列车的IO和HMI的交互，折返操作完成后，列车的首尾端由钥匙决定，钥匙激活的一端为首端，另外一端是尾端。进一步地，车载设备还包括ATO(Automatic Train Operation自动列车驾驶)。

车载ATP存储线路数据，线路数据包含运行线路的轨道信息、信号机信息、应答器/TAG信息、折返轨道信息、停车点信息等，在行车过程中这些信息为车载ATP提供定位、移动授权计算的基础。

以上仅对单套车载设备控制双端的系统进行示例性说明，任何能够实现一套车载设备控制双端的系统，均可以应用本发明实施例的自动换端方法和无人折返方法。

不失一般性地，本发明实施例中，通过采集在首端驾驶室折返按钮触发动作获取第一首端换端信号；通过采集在尾端驾驶室折返按钮触发动作获取第一尾端换端信号；通过采集在首端驾驶室插入钥匙的动作获取第二首端换端信号；通过采集在尾端驾驶室插入钥匙的动作获取第二尾端换端信号。

本发明实施例中，自动换端和无人折返过程中，保持既有的驾驶模式包括保持SM模式。即，车载设备在自动换端或无人折返过程中，首尾控车权交互的时候，都是SM模式。之后依据当时的线路条件和车载设备的预选模式升级成AM模式。示例性地，换端前是AM模式，一旦开始换端系统会先降低到SM模式，但不进入待机模式，然后进行换端操作，换端过来后仍然是SM模式，然后升级到AM模式，从而从结果来看，如果换端前是AM模式，在不待机的状态下，保持了AM模式。

不失一般性地，通过采集在首端驾驶室折返按钮触发动作获取第一首端折返信号；通过采集在尾端驾驶室折返按钮触发动作获取第一尾端折返信号；通过采集在首端驾驶室插入钥匙的动作获取第二首端折返信号；通过采集在尾端驾驶室插入钥匙的动作获取第二尾端折返信号。

在自动换端流程和无人折返流程中，车载设备始终与第一地面设备和第二地面设备保持连接。不失一般性地，第一地面设备为ATS（Automatic Train Supervision，列车自动监控系统），第二地面设备为ZC或CI。本发明 实施例中，将ZC和CI合并为一个系统，即同时拥有列控系统功能和计算机联锁系统功能的STC（Train safety control system，列车安全控制系统）系统。

本发明实施例提供单套车载设备控制双端的自动换端方法在折返换端过程中省去了首尾端交互信息的过程；省去了原来尾端车载ATP与ZC或CI或STC发起安全连接的过程，大大提高了效率且降低了成本。

车载设备的换端操作包括自动换端和无人折返。

下面对单套车载设备控制双端的无人折返流程进行示例性说明。

无人折返是列车进入无人自动折返发车轨道停稳停准后，在保持既有模式（AM模式或者SM模式,处于AM-C预先模式），列车在ATP的防护下，由ATO自动完成折入折出，并最后在无人折返停车轨停准停稳，以完成上下行调换的操作。无人折返由司机发起，全过程由地面设备（ZC和/或CI和/或STC，以及ATS）配合车载设备自动完成。

如图2所示，列车在无人折返发车轨3轨停稳停准，司机通过按压首端驾驶室的折返按钮，拔出钥匙，再按下车上的确认按钮或者站台的无人折返按钮触发无人折返操作。ATO在车载ATP的防护下控车进入无人折返停车轨2轨停车，车载ATP完成方向调换，再控制列车从反方向进入对侧无人折返停车轨6轨停稳停准。无人折返过程中保持车载ATP与ZC/CI/STC、ATS的无线安全连接。

无人折返的流程如图3所示，过程描述如下：

车载ATP判断列车安全包络完全进入无人折返发车轨，列车停稳停准，车载ATP控制首端驾驶室的AR灯闪烁，同时控制首端驾驶室HMI显示能够进行无人折返状态，本发明实施例中，能够无人折返状态通过能够无人折返图标来表示。

司机在驾驶室首端看到AR灯闪烁后，可按下折返按钮，当车载ATP采集到折返按钮被按下的信号时，控制首端的AR灯开始常亮，HMI显示进入无人自动折返状态。此时车载ATP固定首尾端标识，当前首端在整个无人折返流程中一直是首端，而另外一端一直定义为尾端。且当前控制端是首端。

车载设备采集到司机拔出首端钥匙的信号后，车载ATP保持SM模式，车载ATP不进入STB模式。并且ATP控制首端驾驶室的HMI正常显示（即显示进入无人自动折返图标）；车载ATP控制尾端HMI显示STB模式，即黑屏。

车载ATP等待无人折返命令：首端驾驶室的折返确认按钮按下或者站台无人折返按钮被按下，且按钮状态由ZC/CI/STC发送给车载ATP。车载ATP通知ZC/CI/STC，控制站台无人折返按钮常亮。

车载ATP接收到无人折返命令（获取到首端驾驶室确认按钮或站台无人折返按钮被触发的信号）后，即吸起首端驾驶室（控制端）的折返模式继电器，替代首端驾驶室的钥匙有效和方向手柄向前状态，并给出ATO硬允许，等待ATO折入无人折返停车轨。ATO开始自动驾驶列车运行至无人折返停车轨。车载ATP采集到列车启动ATO驾驶后，控制站台无人折返按钮熄灭。

车载ATP确认列车在无人折返停车轨停准停稳后，车载ATP向ATS发送的列车信息帧和ATO状态信息帧，其中，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态。同时，车载ATP给ZC/CI/STC也发送表示列车处于AR状态的列车信息帧，并控制落下首端折返模式继电器，并落下ATO硬允许继电器。

车载ATP进行换向操作，把当前的运行方向反向，并且按照当前列车的定位反向进行定位，然后给ZC/CI/STC报告定位状态。并等待反向的移动授权信息，若从ZC/CI/STC收到有效的反向移动授权则保持CTC运行控制级别，控制尾端驾驶室的AR灯常亮，HMI亮起并显示进入无人自动折返状态，按照正常激活的模式显示信息，尾端升级为控制端。原来的首端驾驶室的HMI显示STB模式（黑屏），保持AR灯常亮并吸起尾端折返模式继电器，以提供列车行走的条件（代替钥匙有效和方向手柄向前）。车载ATP输出ATO硬允许，通过网络通信给ATO发送无人折返命令，等待ATO折出无人折返停车轨。

待无人折返停车轨（也即无人折返发车轨，包括站台部分）的进路开放后，ATO自动驾驶列车到达站台在停车窗内停车。

列车在站台停车窗内停稳后，车载ATP控制落下尾端折返模式继电器，落下ATO硬允许继电器。当采集到司机激活尾端驾驶室钥匙开关，按下尾端驾驶室折返按钮，首尾端AR灯熄灭，HMI亮屏正常显示，首端HMI灭屏，AR灯熄灭，完成无人折返操作。

由于本设计是针对单套控双端系统，无人折返流程中，单套车载ATP不需要进行首尾端信息交互，车载ATP本身就具有当前方向的定位信息，门控信息，预选模式，模式等信息。车载ATP同时采集两端司机驾驶室的折返按钮、钥匙等IO状态。车载ATP可以同时控制两端司机驾驶室的折返指示灯、折返模式继电器，可以有效的保证首尾折返模式继电器操作的时序。

车载ATP同时给两端司机驾驶室的HMI发送显示信息，根据控车端与否分别发送显示内容。控车端发送正常的HMI显示信息，HMI按照通常的状态进行显示；非控车端显示STB模式。

在无人折返过程中，车载ATP保持与ZC/CI/STC的连接，不需要断链和建链操作。如果出现安全连接断开那么退出无人折返操作。

当车载ATP进入无人自动折返操作状态时，需要固定列车的首尾端标识，即进入无人自动折返时刻开始原来的首端一直都是首端，原来的尾端一直都是尾端，直到折返退出后才用钥匙激活端来确定首尾端。这样设计有利于IO控制和首尾端的状态控制。

无人折返开始后首尾端标识被固定，控车端按照无人折返的进程进行调整，当行车方向发生改变的时候控车端就发生改变，突破了现有技术中控车端只能是首端的局限。车载ATP根据控车端来给IO、HMI、BTM/TAG天线、测速测距单元发送相应的信号和信息，有利于外部设备针对控车端的改变而进行相应的调整。

换向定位过程中一直保持SM模式不变，换向操作需要重新按照反向运营方向定位，且更换控车端，换向完成后发送给ZC/CI/STC新的定位信息和方向，并提示处于无人折返过程中。ZC/CI/STC可以给出相应方向的移动授权。

由于车载ATO也是单套控双端，所以车载ATP在完成换向以后需要通知ATO当前的处于无人折返状态，运营方向，当前的移动授权，目标点等信息。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种单套车载设备控制双端的无人折返系统，系统用于设置在所述单套车载设备中，如图4所示，包括：标识设置单元、模式控制单元、折返控制单元。

标识设置单元，用于根据首端的第一首端折返信号进入无人折返流程，在无人折返流程中保持对列车首尾端标识；无人折返流程结束后，根据当前控制端重新确定首尾端标识。

模式控制单元，用于采集到第二首端折返信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式且不进入待机模式；

折返控制单元，用于车收到无人折返指令后，由车载设备的车载ATO自动完成无人折入和折出；根据尾端的第一尾端折返信号和第二尾端折返信号完成无人折返流程；

无人折返流程中，所述系统与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接。

系统还包括显示控制单元，用于获取到第二首端折返信号后，控制首端驾驶室的显示设备显示无人自动折返状态，控制尾端驾驶室的显示设备显示待机模式。

折返控制单元用于：确认列车在无人折返停车轨停准停稳后，向第一地面设备发送的列车信息帧和ATO状态信息帧，其中，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态；向第二地面设备发送列车信息帧；控制落下首端折返模式继电器。

在无人折返过程中，折返控制单元用于进行换向操作，并且按照当前列车的定位反向进行定位；获取反向的移动授权信息；

若从第二地面设备收到有效的反向移动授权信息，所述模式控制单元用于保持CTC运行控制级别。

折返控制单元获取到有效的反向授权信息后，显示控制单元控制尾端驾驶室显示进入无人自动折返状态，首端驾驶室显示设备显示待机模式；模式控制单元控制尾端升级为控制端。

其中，显示控制单元根据折返控制单元的流程和模式控制单元的设置的模式进行显示控制。标识设置单元根据折返控制单元的流程进行固定标识或者重新识别首尾端。模式控制单元根据折返控制单元的获取的信息等控制运行等级和模式。

单套车载设备控制双端的无人折返系统功能的具体实现可以根据本发明实施例的套车载设备控制双端的无人折返方法获得，不再赘述。

下面对单套车载设备控制双端的自动换端流程进行示例性说明。

自动换端是列车进入自动换端轨道停稳停准后，在保持既有模式（SM、AM）不变的情况下调换列车的运行方向，即上下行调换。在此过程中保持模式变，以提高效率。如图5所示，列车在5轨道停准停稳，且5轨道是有自动换端属性的轨道。车载设备控制列车在该轨道进行自动换端操作。本发明实施例中，车载设备通过从车载数据配置中获取轨道属性配置，确定是否进行自动换端或无人折返操作。换端完成后车载ATP保持SM模式或者AM模式。但方向相反，列车可以反向过道岔出站。在此过程中车载设备保持与ZC、CI或STC，以及ATS的无线连接。

自动换端过程如图6所示：

车载ATP在SM模式或者AM模式下控制列车进入自动换端轨停准停稳，车载ATP判断列车满足自动换端条件后控制首端驾驶室的HMI显示能够进入自动换端图标。

车载设备控制AR（Automatic Reversing，无人折返）灯闪烁。当车载设备采集到司机按下首端驾驶室的折返按钮的信号后，控制首端驾驶室AR灯开始常亮，控制首端驾驶室HMI显示进入自动换端状态，本发明实施例中，换端状态通过相应的图标显示。

在自动换端过程中，固定列车的首端标识和尾端标识，首端始终为首端。现有技术中，厂家出厂的车载设备，当采集到司机从首端驾驶室拔出钥匙时，直接进入待机模式。

车载ATP控制尾端驾驶室AR灯闪烁，保持向ATS发送列车信息帧和ATO状态信息帧，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态。车载ATP保持与ZC/CI/STC的连接。

车载设备获取到司机拔出首端驾驶室的钥匙的信号时， ATP不进入STB模式（待机模式），维持既有模式（SM模式或AM模式）。此时的列车控车端还是首端，ATP控制首端驾驶室的HMI正常显示（即，继续显示进入自动换端图标），尾端驾驶室HMI继续显示STB模式。本发明实施例中，车载设备再STB模式下，显示设备HMI显示黑屏。

当采集到司机在尾端驾驶室插入钥匙的信号时，车载ATP开始换向操作，开始更换行车方向，且重新定位。同时向ATS发送列车信息帧，其中列车AR状态为，处于AR状态，并将列车AR状态同步发送给ZC/CI/STC，ZC/CI/STC开始计算反向的进路信息。车载设备从ZC/CI/STC获取反向的进路信息。

若ATP判断满足保持CTC条件（获得ZC/CI/STC发送的移动授权且尾端钥匙已插入），ATP保持CTC运行控制级别的 SM模式，尾端AR灯开始常亮，HMI保持黑屏，此时控车端更换成尾端驾驶室。

司机按下尾端驾驶室折返按钮后，结束折返，ATP保持CTC等级的SM模式；若此时不满足保持CTC条件（没有获得移动授权或者移动获得后又消失），ATP转为RM模式(限制人工驾驶模式)。

ATP向ATS、ZC/CI/STC发送的列车信息帧中列车AR状态内容改为，非AR状态。车载设备控制尾端的AR灯熄灭，HMI显示CM模式或AM模式，首端的HMI显示STB模式，首端的AR灯熄灭，自动换端流程结束，之后根据当前列车控制端重新确定首尾端标识。

本发明实施例采用单套控双端系统，在自动换端过程中，单套车载ATP不需要进行首尾端信息交互，车载ATP本身就具有当前方向的定位信息，门控信息，预选模式，模式等信息。车载ATP同时采集两端司机驾驶室的折返按钮、钥匙等IO状态。车载ATP可以同时控制两端司机驾驶室的折返指示灯（AR灯）。

并且，车载ATP能够同时给两端司机驾驶室的HMI发送显示信息，根据控车端与否分别发送显示内容。控车端发送正常的HMI显示信息，HMI按照通常的状态进行显示；非控车端显示STB状态。

在自动换端过程中，车载设备保持与ZC/CI/STC的连接，不需要断链和建链操作。如果出现安全连接断开，则退出自动换端操作。

当车载ATP进入自动换端操作状态时，固定列车的首尾端标识，即进入自动换端时刻开始原来的首端一直都是首端，原来的尾端一直都是尾端，直到折返退出后才用钥匙激活端来重新确定首尾端。这样设计有利于IO控制和首尾端的状态控制。具体地，在没有进行自动换端操作的时候，系统的首尾端驾驶室的确认方法为，钥匙插入端为首端，另外一端为尾端。这样在系统设计过程中给首端和尾端输出的IO量，或者获取的两端的IO量可以用首尾端进行区分，且可以很方便的区分首端和尾端的HMI。因为两端HMI显示是不一样的。当进入折返操作时，首尾端就不会随着钥匙的拔除或者插入而发生改变，原来的首端就一直被标定为首端，原来的尾端就一直被标定为尾端。这样在各种数据输方法和方向上保持和未开始自动换端前一致。可以简化设计流程。有利于折返状态控制。例如：首端输出切牵引还继续给原来首端结构体输出切牵引操作。不需要考虑首尾端发生了改变。同理给首尾两个HMI送数据也一样。

在尾端驾驶室插入钥匙之前，车载ATP不进行换向操作，提高可用性，司机可以再次在原来首端插入钥匙退出自动换端操作，从而可以继续行车。本发明实施例中，由于采用单套控制双端，不需要像双套控制那样的信息交互。因此，能够将换向时机设置为：尾端插入钥匙后才开始换向操作，而不是在一开始折返就开始换向，提高了系统可用性。

换向定位过程中一直保持SM模式或者AM模式不变，换向操作需要重新按照反向运行方向重新定位，且更换控车端，换向完成后发送给ZC/CI/STC新的定位信息和方向，并提示处于自动换端过程中。ZC/CI/STC可以给出相应方向的移动授权。

本发明实施例的单套车载设备控制双端的自动换端方法在满足系统的流程需要的同时，保持同原来双套控双端操作方式的一致性，并提高了效率，降低了故障率。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种单套车载设备控制双端的自动换端系统，所述系统用于设置在所述单套车载设备中，包括：通信模块、标识设置模块、模式控制模块。

通信模块，用于在自动换端过程中与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接；

标识设置模块，用于根据首端的第一首端换端信号进入换端流程，在换端过程中保持对列车首尾端标识：原首端始终为首端；

模式控制模块，用于采集到第二首端换端信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式且不进入待机模式；

换端控制模块，用于根据尾端的第一尾端换端信号完成换端流程。

进入换端流程后，换端控制模块向第一地面设备发送列车信息帧和ATO状态信息帧，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态；

通信模块保持与第二地面设备的连接，所述第二设备用于车载设备获取进路信息。

换端控制模块采集到第二尾端换端信号时，车载设备开始换向操作：更换行车方向，并重新定位。

换向操作过程中，换端控制模块用于向第一地面设备发送列车信息帧，其中列车AR状态内容应为处于AR状态，并将列车AR状态发送给第二地面设备，从第二地面设备获取反向的进路信息。

若换端控制模块采集到第二尾端换端信号并获得移动授权，则模式控制模块保持CTC运行控制级别。

换端控制模块采集到第一尾端换端信号后，若不满足保持CTC条件，模式控制模块将车载设备的驾驶模式转为限制人工驾驶模式。

另外，系统还包括显示控制模块。其中，显示控制模块根据换端控制模块的流程和模式控制模块的设置的模式进行显示控制。标识设置模块根据换端控制模块的流程进行固定标识或者重新识别首尾端。模式控制模块根据换端控制模块的获取的信息等控制运行等级和模式。换端控制模块通过通信模块进行与外部系统的信息交互。

单套车载设备控制双端的自动换端系统功能的具体实现可以根据本发明实施例的套车载设备控制双端的自动换端法获得，不再赘述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，包括：

车载设备根据首端的第一首端折返信号进入无人折返流程，在无人折返流程中保持对列车首尾端标识；

车载设备采集到第二首端折返信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式且不进入待机模式；

车载设备收到无人折返指令后，由车载设备的车载ATO自动完成无人折入和折出；

车载设备根据尾端的第一尾端折返信号和第二尾端折返信号完成无人折返流程；

无人折返流程中，车载设备与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接。

2.根据权利要求1所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，

车载设备获取到第二首端折返信号后，控制首端驾驶室的显示设备显示无人自动折返状态，控制尾端驾驶室的显示设备显示待机模式。

3.根据权利要求1所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，

车载设备确认列车在无人折返停车轨停准停稳后：

车载设备向第一地面设备发送的列车信息帧和ATO状态信息帧，其中，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态；

向第二地面设备发送列车信息帧；

控制落下首端折返模式继电器。

4.根据权利要求3所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，在无人折返过程中，

车载设备进行换向操作，并且按照当前列车的定位反向进行定位；

车载设备获取反向的移动授权信息，若从第二地面设备收到有效的反向移动授权信息，则保持CTC运行控制级别。

5.根据权利要求4所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，

车载设备获取到有效的反向授权信息后，控制尾端驾驶室显示进入无人自动折返状态，首选驾驶室显示设备显示待机模式，尾端升级为控制端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，

通过采集在首端驾驶室折返按钮触发动作获取第一首端折返信号；

通过采集在尾端驾驶室折返按钮触发动作获取第一尾端折返信号。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，

通过采集在首端驾驶室插入钥匙的动作获取第二首端折返信号；

通过采集在尾端驾驶室插入钥匙的动作获取第二尾端折返信号。

8.根据权利要求4所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，

在无人折返流程中，车载设备始终与第一地面设备和第二地面设备保持连接。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的单套车载设备控制双端的无人折返方法，其特征在于，包括：

无人折返流程结束后，车载设备根据当前控制端重新确定首尾端标识。

10.一种单套车载设备控制双端的无人折返系统，其特征在于，所述系统用于设置在所述单套车载设备中，包括：

标识设置单元，用于根据首端的第一首端折返信号进入无人折返流程，在无人折返流程中保持对列车首尾端标识；

模式控制单元，用于采集到第二首端折返信号后，保持首端驾驶室既有的驾驶模式且不进入待机模式；

折返控制单元，用于车收到无人折返指令后，由车载设备的车载ATO自动完成无人折入和折出；根据尾端的第一尾端折返信号和第二尾端折返信号完成无人折返流程；

无人折返流程中，所述系统与列车首端和尾端的信号设备保持通信连接。

11.根据权利要求10所述的单套车载设备控制双端的无人折返系统，其特征在于，还包括：

显示控制单元，用于获取到第二首端折返信号后，控制首端驾驶室的显示设备显示无人自动折返状态，控制尾端驾驶室的显示设备显示待机模式。

12.根据权利要求11所述的单套车载设备控制双端的无人折返系统，其特征在于，

折返控制单元用于：确认列车在无人折返停车轨停准停稳后，向第一地面设备发送的列车信息帧和ATO状态信息帧，其中，列车信息帧中的列车AR状态为：处于AR状态；向第二地面设备发送列车信息帧；控制落下首端折返模式继电器。

13.根据权利要求11或12所述的单套车载设备控制双端的无人折返系统，其特征在于，在无人折返过程中，

折返控制单元用于进行换向操作，并且按照当前列车的定位反向进行定位；获取反向的移动授权信息；

若从第二地面设备收到有效的反向移动授权信息，所述模式控制单元用于保持CTC运行控制级别。

14.根据权利要求13所述的单套车载设备控制双端的无人折返系统，其特征在于，

所述折返控制单元获取到有效的反向授权信息后，所述显示控制单元控制尾端驾驶室显示进入无人自动折返状态，首端驾驶室显示设备显示待机模式；模式控制单元控制尾端升级为控制端。

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