CN116495018A - 一种机车远程驾驶控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机车远程驾驶控制系统，所述控制系统包括机车安全质量远程监测装置和地面主控系统，所述地面主控系统与机车安全质量远程监测装置通信连接；还包括位于远程地面的机车远程驾驶控制台，所述机车远程驾驶控制台通过以太网与地面主控系统通信连接，所述机车安全质量远程监测装置连接车载设备的自动驾驶系统，所述自动驾驶系统与机车微机控制系统连接。本发明通过机车远程驾驶控制台在机车自动驾驶时，可实现列车司机对机车的运行进行及时有效的干预。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种机车远程驾驶控制系统及控制方法。
背景技术
目前国内对机车的驾驶控制主要集中在自动驾驶方向，机车运行过程中全程自动化，列车司机对机车的运行无法进行及时有效的干预，也无法进行身临其境的机车操作。
现有技术中CN101554878A 一种实现列车完整性远程监控的系统和方法，其通过地面控制中心对机车进行远程监控，通过地面控制中心的通信控制器接收多个GSM/GPRS通信基站转送的机车设备位置信息、列尾位置信息和列车完整性信息，并将这些信息存储到数据库服务器，同时将控制台的监控指令转发给GSM/GPRS网络；控制台，提供操作界面和显示，供用户通过控制台获知列车完整性状态，并且向列车发送完整性监控指令，但是无法对机车的运行进行及时有效的干预，也无法进行机车远程驾驶操作。
现有技术中，CN108501983B车载设备运行状态监测系统，公开了地面工作人员可以通过地面主控系统实时获取CIR设备和KLW设备的状态信息，进而当设备异常时，地面工作人员可以快速诊断与排除故障，但其智能对车载设备的状态进行监测，无法进行身临其境的机车操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中在机车自动驾驶时，只能对车载设备的状态进行远程监测，对机车的运行无法进行及时有效的干预，无法进行身临其境的机车操作，为解决上述问题，提供一种机车远程驾驶控制系统。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种机车远程驾驶控制系统，所述控制系统包括机车安全质量远程监测装置和地面主控系统，所述地面主控系统与机车安全质量远程监测装置通信连接；还包括位于远程地面的机车远程驾驶控制台，所述机车远程驾驶控制台通过以太网与地面主控系统通信连接，所述机车安全质量远程监测装置连接车载设备的自动驾驶系统，所述自动驾驶系统与机车微机控制系统连接。
所述机车远程驾驶控制台包括工控机、所述工控机通过串口分别与制动机模块、司控器模块和扳键开关模块连接，所述工控机与显示模块连接，所述工控机通过以太网与地面主控系统通信连接。
所述制动机模块、司控器模块和扳键开关模块均采用机车上的原装制动机、司控器、扳键开关安装。
所述机车远程驾驶控制台与智能感知系统通信连接，所述智能感知系统是采用地面固定点位部署独立的视频监控相机。
所述地面主控系统包括通信服务器、数据服务器和应用服务器，所述数据处理服务器分别与所述通信服务器和所述应用服务器连接，所述通信服务器通过5G网络或数传电台与机车安全质量远程监测装置通信连接。
所述工控机上通过USB接口连接指纹仪和鼠标/键盘。
所述显示模块包括3个显示器，分别用于智能感知系统推送的环境视频显示、地面主控系统接收的机车状态信息和车载设备状态信息显示和集成站场图及作业单显示。
所述环境视频包括车前摄像头、车后摄像头、上车相机、车长端摄像头、车短端摄像头采集的视频画面。
一种机车远程驾驶控制系统的控制方法，所述方法包括：
地面主控系统从机车安全质量远程监测装置获取站场信息、机车位置信息、作业计划、列车运行状态、机车信息和线路视频信息，并通过网络传输至远程驾驶控制台的显示屏上进行显示；
若需要在远程驾驶控制台上进行机车操作时，通过远程驾驶控制台上的按键、司控器和制动手柄远程操控机车，机车远程驾驶控制台通过网络与地面主控系统进行通信，并将操控信息传送至地面主控系统；
地面主控系统将操控信息通过网络传输给机车安全质量远程监测装置，机车安全质量远程监测装置将控制信息传输给车载设备的自动驾驶系统，自动驾驶系统向机车微机控制系统发送控制指令。
进一步地，在远程驾驶控制台上控制的时候，是需要在控制台上请求车载的自动驾驶系统是否能进行远程操控的连接授权，如果自动驾驶系统授权后，远程驾驶控制台才能通过地面主控系统连接自动控制系统进行发送控制指令，自动控制系统根据发送的控制指令经过判断后进行相应控制。
本发明的有益效果：相对于现有技术，本发明通过机车远程驾驶控制台在机车自动驾驶时，可实现列车司机对机车的运行进行及时有效的干预。
附图说明
图1是本发明的远程驾驶控制台的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本 申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。
为解决机车运行过程中全程自动化，列车司机对机车的运行无法进行及时有效的干预的问题，本发明提供一种机车远程驾驶控制系统，所述控制系统包括机车安全质量远程监测装置和地面主控系统，所述地面主控系统与机车安全质量远程监测装置通信连接；还包括位于远程地面的机车远程驾驶控制台，所述机车远程驾驶控制台包括工控机、所述工控机通过串口分别与制动机模块、司控器模块和扳键开关模块连接，所述工控机与显示模块连接，所述工控机通过以太网与地面主控系统通信连接，所述机车安全质量远程监测系统通信连接车载设备的自动驾驶系统，所述自动驾驶系统与机车微机控制系统通信连接。
其中机车安全质量远程监测装置为现有技术，具体可参见CN206301207U机车安全质量远程监测系统中的机车安全质量远程监测装置结构。
其中自动驾驶系统和机车微机控制系统均为现有技术，具体可参考现有技术202210964503.5一种调车机车自动驾驶控制执行系统及方法中公开的结构。
为了机车司机可以按照机车驾驶室实物进行操作，能够快速适应远程驾驶环境，所述制动机模块、司控器模块和扳键开关模块均采用机车上的原装制动机、司控器、扳键开关安装。
所述机车远程驾驶控制台与智能感知系统通信连接，所述智能感知系统是采用地面固定点位部署独立的视频监控相机。
所述地面主控系统包括通信服务器、数据服务器和应用服务器，所述数据处理服务器分别与所述通信服务器和所述应用服务器连接，所述通信服务器通过5G网络或数传电台与机车安全质量远程监测装置通信连接。其中地面主控系统为现有技术，具体可参见CN108501983B车载设备运行状态监测系统中的地面监测系统。
为了增强使用的安全性，避免没有授权的人员随意操作，进一步地，所述工控机上通过USB接口连接指纹仪和鼠标/键盘。
为解决司机在远程操作时对机车环境不了解的问题，使得远程驾驶安全可靠 ，身临其境，所述显示模块包括3个显示器，分别用于智能感知系统推送的环境视频显示、地面主控系统接收的机车状态信息和车载设备状态信息显示和集成站场图及作业单显示。环境视频显示机车运行过程中的环境视频，在机车连挂时可以显示车钩视频，站场图及作业单显示机车运行所在的站场图及其作业信息，通过站场图服务器显示站场图网页，可以随时关注机车位置，查看当前作业单信息，远程操作精准化。
所述环境视频包括车前摄像头、车后摄像头、上车相机、车长端摄像头、车短端摄像头采集的视频画面。
本发明的控制方法为：操作员依据显示屏上显示的地面主控系统从机车安全质量远程监测装置获取的站场信息、机车位置信息、作业计划、列车运行状态、机车信息和线路视频信息，如需要在远程驾驶控制台上进行机车操作时，通过远程驾驶控制台上的按键、司控器和制动手柄远程操控机车，机车远程驾驶控制台通过网络与地面主控系统进行通信，并将操控信息传送至地面主控系统，地面主控系统将操控信息通过网络传输给机车安全质量远程监测装置，机车安全质量远程监测装置将控制信息传输给车载设备的自动驾驶系统，自动驾驶系统向机车微机控制系统发送控制指令。（在远程驾驶控制台上控制的时候，是需要在控制台上请求车载的自动驾驶系统是否能进行远程操控的连接授权，如果自动驾驶系统授权后，远程驾驶控制台才能通过地面主控系统连接自动控制系统进行发送控制指令，自动控制系统根据发送的控制指令经过判断后进行相应控制。）
本发明目前的输入为操作台的司控器、制动机及扳键开关模块，以及与工控机连接的鼠标、键盘，司机在远程驾驶开始之前通过鼠标、键盘进行基础信息设置及鉴权等是可以接受的。但是一旦开始进行远程驾驶，在查看环境视频的时候，如果还要通过鼠标点击相应视频进行操作，那么操作效率会比较低下，紧急时刻有可能因为操作时间原因出现操作延迟等问题，会造成不必要的损失。因此如果在操作过程中将鼠标点击取代掉，比如使用基于串口的按键，会将远程驾驶操作简单化、高效化，对于提升操作效率、操作体验、减少失误很有帮助。
本发明能够在机车自动驾驶时，列车司机对机车的运行进行及时有效的干预。本发明将机车驾驶室的操作环境基本还原，能够实时显示机车压力表、速度、速度曲线、距离等机车仪表、仪器能够显示的数据，可以显示机车车载及环境摄像头实时视频，结合站场图及调车作业信息，使得机车司机能够在足够多的环境信息中远程驾驶机车。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种机车远程驾驶控制系统，所述控制系统包括机车安全质量远程监测装置和地面主控系统，所述地面主控系统与机车安全质量远程监测装置通信连接；其特征在于：还包括位于远程地面的机车远程驾驶控制台，所述机车远程驾驶控制台通过以太网与地面主控系统通信连接，所述机车安全质量远程监测装置连接车载设备的自动驾驶系统，所述自动驾驶系统与机车微机控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的机车远程驾驶控制系统，其特征在于：所述机车远程驾驶控制台包括工控机、所述工控机通过串口分别与制动机模块、司控器模块和扳键开关模块连接，所述工控机与显示模块连接，所述工控机通过以太网与地面主控系统通信连接。
3.根据权利要求1所述的机车远程驾驶控制系统，其特征在于：所述制动机模块、司控器模块和扳键开关模块均采用机车上的原装制动机、司控器、扳键开关安装。
4.根据权利要求1所述的机车远程驾驶控制系统，其特征在于：所述机车远程驾驶控制台与智能感知系统通信连接，所述智能感知系统是采用地面固定点位部署独立的视频监控相机。
5.根据权利要求1所述的机车远程驾驶控制系统，其特征在于：所述地面主控系统包括通信服务器、数据服务器和应用服务器，所述数据处理服务器分别与所述通信服务器和所述应用服务器连接，所述通信服务器通过5G网络或数传电台与机车安全质量远程监测装置通信连接。
6.根据权利要求1所述的机车远程驾驶控制系统，其特征在于：所述工控机上通过USB接口连接指纹仪和鼠标/键盘。
7.根据权利要求1所述的机车远程驾驶控制系统，其特征在于：所述显示模块包括3个显示器，分别用于智能感知系统推送的环境视频显示、地面主控系统接收的机车状态信息和车载设备状态信息显示和集成站场图及作业单显示。
8.根据权利要求1所述的机车远程驾驶控制系统，其特征在于：所述环境视频包括车前摄像头、车后摄像头、上车相机、车长端摄像头、车短端摄像头采集的视频画面。
9.一种应用权利要求1-8任一项所述的机车远程驾驶控制系统的控制方法，其特征在于：所述方法包括：
地面主控系统从机车安全质量远程监测装置获取站场信息、机车位置信息、作业计划、列车运行状态、机车信息和线路视频信息，并通过网络传输至远程驾驶控制台的显示屏上进行显示；
若需要在远程驾驶控制台上进行机车操作时，通过远程驾驶控制台上的按键、司控器和制动手柄远程操控机车，机车远程驾驶控制台通过网络与地面主控系统进行通信，并将操控信息传送至地面主控系统；
地面主控系统将操控信息通过网络传输给机车安全质量远程监测装置，机车安全质量远程监测装置将控制信息传输给车载设备的自动驾驶系统，自动驾驶系统向机车微机控制系统发送控制指令。
10.根据权利要求9所述的机车远程驾驶控制系统的控制方法，其特征在于：在远程驾驶控制台上控制的时候，是需要在控制台上请求车载的自动驾驶系统是否能进行远程操控的连接授权，如果自动驾驶系统授权后，远程驾驶控制台才能通过地面主控系统连接自动控制系统进行发送控制指令，自动控制系统根据发送的控制指令经过判断后进行相应控制。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116750040A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-09-15 | 天津阿尔法优联电气有限公司 | 一种地铁司机控制器的安全操作预警方法及系统 |
-
2023
- 2023-04-28 CN CN202310481207.4A patent/CN116495018A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116750040A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-09-15 | 天津阿尔法优联电气有限公司 | 一种地铁司机控制器的安全操作预警方法及系统 |
| CN116750040B (zh) * | 2023-08-23 | 2023-10-20 | 天津阿尔法优联电气有限公司 | 一种地铁司机控制器的安全操作预警方法及系统 |
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