WO2020119281A1 - 一种机车驾驶模式切换的方法、装置和介质 - Google Patents

一种机车驾驶模式切换的方法、装置和介质 Download PDF

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WO2020119281A1
WO2020119281A1 PCT/CN2019/113181 CN2019113181W WO2020119281A1 WO 2020119281 A1 WO2020119281 A1 WO 2020119281A1 CN 2019113181 W CN2019113181 W CN 2019113181W WO 2020119281 A1 WO2020119281 A1 WO 2020119281A1
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driving mode
automatic driving
control device
locomotive
automatic
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PCT/CN2019/113181
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刘烨轩
周文伟
李铁兵
李凯
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株洲中车时代电气股份有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/182—Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0063—Multiple on-board control systems, e.g. "2 out of 3"-systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of locomotive automatic driving, and in particular to a method, device and computer-readable storage medium for switching locomotive driving modes.
  • An object of an embodiment of the present invention is to provide a method, device, and computer-readable storage medium for switching a driving mode of a locomotive, which can improve the reliability and safety of switching a driving mode of a locomotive.
  • embodiments of the present invention provide a method for switching a driving mode of a locomotive, which is suitable for an automatic driving management device on a locomotive.
  • the method includes:
  • each of the status information is determined by the corresponding control device according to its corresponding automatic driving conditions;
  • the self status information is determined by the automatic driving management device Determined according to its corresponding automatic driving conditions;
  • the prompt information for activating the automatic driving mode is displayed
  • an automatic driving activation instruction is sent to each of the control devices;
  • the self-driving mode is adjusted to the automatic driving mode.
  • the method further includes:
  • the method further includes:
  • the method further includes: when receiving the prompt message for exiting the automatic driving mode sent by the target control device, displaying the prompt message for exiting the automatic driving mode
  • the driving mode is adjusted to manual driving mode, and an exit instruction of the automatic driving mode is sent to other control devices, so that other control devices can adjust their corresponding driving modes to manual driving mode;
  • the target control device is any one of all control devices; the other control device is the remaining control device of all the control devices except the target control device.
  • the method further includes: when it is detected that the self-status information does not satisfy the automatic driving mode, displaying the exit of the automatic driving
  • the prompt information of the mode adjusts the self-driving mode to the manual driving mode, and sends an exit instruction of the automatic driving mode to each control device, so that each control device adjusts its corresponding driving mode to the manual driving mode.
  • the method further includes:
  • An embodiment of the present invention also provides a device for switching a driving mode of a locomotive, which is suitable for an automatic driving management device on a locomotive.
  • the device includes a judgment unit, a display unit, a sending unit, and an adjustment unit;
  • the judging unit is used to judge whether the state information of each control device and its own state information satisfy the automatic driving mode; wherein, each of the state information is determined by the corresponding control device according to its corresponding automatic driving conditions; the self The state information is determined by the automatic driving management device according to its corresponding automatic driving conditions;
  • the display unit is configured to display prompt information for activating the automatic driving mode when all the state information and own state information satisfy the automatic driving mode;
  • the sending unit is configured to send an automatic driving activation instruction to each control device when receiving an automatic driving activation instruction that complies with safety rules;
  • the adjustment unit is configured to adjust the self-driving mode to the automatic driving mode when receiving the response message of the automatic driving activation confirmation fed back by each control device.
  • the display unit is further used to display the prompt information that the automatic driving mode has been entered after the self-driving mode is adjusted to the automatic driving mode.
  • a message judgment unit and a prompt unit are further included;
  • the message judging unit is used for judging whether all the response messages of the automatic driving activation confirmation fed back by each of the control devices are received within a specified time; if not, the prompting unit is triggered;
  • the prompting unit is configured to stop sending an automatic driving activation instruction to each of the control devices, and display prompting information of automatic driving activation failure, and trigger the judgment unit.
  • the display unit is also used to display the prompt message for exiting the automatic driving mode when receiving the prompt message for exiting the automatic driving mode sent by the target control device, adjust the self-driving mode to the manual driving mode, and trigger
  • the sending unit sends an exit instruction of the automatic driving mode to other control devices, so that the other control devices adjust their corresponding driving modes to manual driving modes;
  • the target control device is any one of all control devices; the other control device is the remaining control device of all the control devices except the target control device.
  • the adjustment unit is further used to adjust the self-driving mode to manual driving mode when it is detected that the self-status information does not satisfy the automatic driving mode, and trigger the sending unit to send automatic driving to each control device The exit command of the mode, so that each control device adjusts its corresponding driving mode to the manual driving mode.
  • the judging unit is also used to judge whether the current operating condition of the locomotive meets the switching condition when the automatic driving exit instruction is received;
  • the adjustment unit is also used to adjust the self-driving mode to manual driving mode when the current operating conditions of the locomotive meet the switching conditions, and trigger the sending unit to send an exit instruction of the automatic driving mode to each control device, so as to Each control device adjusts its corresponding driving mode to a manual driving mode;
  • the display unit is also used to display the prompt information of manual takeover when the current operating condition of the locomotive does not satisfy the switching condition.
  • An embodiment of the present invention also provides a device for switching a driving mode of a locomotive, including:
  • Memory used to store computer programs
  • the processor is configured to execute the computer program to implement the steps of the locomotive driving mode switching method described above.
  • An embodiment of the present invention further provides a computer-readable storage medium that stores a computer program on the computer-readable storage medium.
  • the computer program is executed by a processor, the steps of the method for switching a locomotive driving mode as described above are implemented.
  • each status information is determined by the corresponding control device according to its corresponding automatic driving conditions; the self status information is determined by The automatic driving management device is determined according to its corresponding automatic driving conditions; when all the state information and its own state information satisfy the automatic driving mode, a prompt message for activating the automatic driving mode is displayed; when an automatic driving activation instruction that meets the safety rules is received Time, it will send an automatic driving activation command to each control device, and when receiving the response message of the automatic driving activation confirmation feedback from each control device, it will adjust its own driving mode to automatic driving mode, thus completing the locomotive from manual driving mode to automatic Switching of driving mode.
  • the conditions for switching the driving mode of the automatic driving management device and each control device are limited, and only when the automatic driving management device and each control device satisfy the requirement to enter the automatic driving mode, the locomotive can switch to the automatic driving Mode improves the reliability and safety of the switching of locomotive driving modes.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for switching a driving mode of a locomotive according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2a is a schematic diagram of a scenario that allows an automatic driving mode according to an embodiment of the present invention
  • 2b is a schematic diagram of a scenario for activating an automatic driving function provided by an embodiment of the present invention.
  • 2c is a schematic diagram of an automatic driving mode activation feedback scenario provided by an embodiment of the present invention.
  • 2d is a schematic diagram of a scenario of exiting an automatic driving mode according to an embodiment of the present invention.
  • 2e is a schematic diagram of a scenario of exiting feedback in an automatic driving mode according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a locomotive driving mode switching device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a hardware structure of a device for switching a driving mode of a locomotive according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for switching a locomotive driving mode according to an embodiment of the present invention, which is applicable to an automatic driving management device on a locomotive.
  • the method includes:
  • S101 Determine whether the status information of each control device and its own status information satisfy the automatic driving mode.
  • the locomotive contains multiple devices, and each device has its own work content.
  • the automatic driving mode it is mainly composed of automatic driving management devices (Automatic Train Operation (ATO), various control devices, train operation monitoring devices (LKJ) and Driver-Machine Interface (DMI) enables automatic driving of locomotives.
  • ATO Automatic Train Operation
  • LKJ train operation monitoring devices
  • DMI Driver-Machine Interface
  • the control device may include a brake control device (Brake Control Unit, BCU) and a central control device (Center Control Unit, CCU).
  • LKJ is mainly used to provide itinerary information and route information in locomotive automatic driving mode, so that ATO can plan routes based on these information.
  • the DMI usually includes a display screen and buttons for the driver to interact with the vehicle-mounted system.
  • the driver can view the relevant status of the locomotive system through the DMI, obtain prompt text and voice information, or enter control or query instructions through the buttons.
  • the driving modes of locomotive include manual driving mode and automatic driving mode.
  • ATO can be regarded as a central manager to realize the interaction with BCU, CCU, LKJ and DMI.
  • ATO, BCU and CCU meet the requirements of automatic driving. Therefore, in the embodiment of the present invention, for each control device and The automatic driving management device sets corresponding automatic driving conditions, and only when these conditions are met, the locomotive is allowed to switch to the automatic driving mode, thereby ensuring the safety and stability when the driving mode is switched.
  • the state information reflects the driving mode allowed by the device.
  • the state information may be an automatic driving mode not allowed or an automatic driving mode allowed.
  • the status information is that the automatic driving mode is not allowed, the locomotive is in the manual driving mode.
  • the state information of each control device can be determined by the corresponding control device according to its corresponding automatic driving condition; its own state information can be determined by the automatic driving management device according to its corresponding automatic driving condition.
  • the specific content of the automatic driving conditions can be set according to the operating logic and safety requirements of the locomotive.
  • the automatic driving conditions corresponding to each device will be described in subsequent application examples, and will not be repeated here.
  • the status information of the ATO, BCU, and CCU is mainly determined.
  • ATO, BCU and CCU are all manual driving modes.
  • ATO can receive the status information transmitted by BCU and the status information transmitted by CCU, and ATO can determine its own status information by determining the driving mode allowed by itself.
  • ATO can send an automatic driving permission command to DMI.
  • DMI displays on the display The prompt information for activating the automatic driving mode is displayed above.
  • the driver can select whether to activate the automatic driving mode through the buttons on the DMI.
  • corresponding safety rules can be set for the timing of buttons, the sequence of buttons, etc. Limit, to minimize the occurrence of misuse.
  • DMI can display the prompt information for activating the automatic driving mode on the display screen, and provide the automatic driving mode activation application button. After the driver needs to press the “activate” button and the “confirm” button at the specified location, ATO believes that the reception The received automatic driving activation instruction complies with safety rules. If the driver presses the key before the system's automatic driving permission condition is established, or does not press the key combination in the order required by the design, it is considered to be a misoperation, and ATO will not activate the automatic driving mode at this time.
  • the ATO When the ATO receives an automatic driving activation command that complies with safety rules, it can send an automatic driving activation command to each control device.
  • each control device After each control device adjusts its corresponding driving mode to the automatic driving mode, each control device will feed back a response message for automatic driving activation confirmation to ATO.
  • ATO receives the response message from each controller, it can change The self-driving mode is adjusted to the automatic driving mode, thereby successfully switching the locomotive to the automatic driving mode, and the locomotive is in the state of automatic driving at this time.
  • each control device and automatic driving management device has its corresponding automatic driving conditions.
  • the corresponding automatic driving conditions can include: the BCU is in the on state; the automatic brake handle is in the running position; the separate brake handle is in the running position; no emergency braking state; no penalty braking state; BCU and ATO Communication is normal. Only when these conditions are met, the state information determined by the BCU is the automatic driving mode; if any of the conditions are not met, the state information determined by the BCU is the automatic driving mode is not allowed. At this time, the locomotive still defaults to the manual driving mode .
  • the BCU is in the state of investment, indicating that the BCU can automatically complete the braking when switching to the automatic driving mode, ensuring the safety of the locomotive mode switching.
  • the brake handle is in the running position, which means that the brake handle is located at the designated position required by the automatic driving. Once manual intervention, the brake handle is operated, the brake handle will inevitably leave the running position and enter the braking zone.
  • the locomotive system defaults to manual brake operation priority, at which time the locomotive exits the automatic driving mode.
  • the brake handle includes an automatic brake handle and a separate brake handle. As long as any brake handle leaves the running position and enters the braking zone, the locomotive exits the automatic driving mode.
  • the corresponding automatic driving conditions for the CCU can include: effective occupancy of the locomotive; the locomotive owner has been closed normally; the locomotive has no parking brake applied; the locomotive traction system is not faulty; the locomotive network control system is not faulty; the locomotive compressor is available; the locomotive direction Forward; the traction handle is in the running position; the communication between CCU and ATO is normal. Only when these conditions are met, the state information determined by the CCU is the automatic driving mode; if any of the conditions are not met, the state information determined by the CCU is the automatic driving mode is not allowed. At this time, the locomotive still defaults to the manual driving mode .
  • the traction handle is located at the operating position, which means that the traction handle is located at the designated position required by the automatic driving.
  • the traction handle leaves the running position, you need to press the mechanical button to unlock it to avoid misoperation; after the traction handle leaves the running position, it enters the working area, indicating manual intervention, the system defaults to manual operation priority, and the locomotive exits the automatic driving mode.
  • the corresponding automatic driving conditions for ATO may include: ATO communicates normally with BCU, CCU, and LKJ; ATO obtains LKJ travel information and route information; BCU allows automatic driving mode; CCU allows automatic driving mode. Only when these conditions are met, the status information determined by ATO is the automatic driving mode; if any of the conditions are not met, the status information determined by ATO is the automatic driving mode is not allowed. At this time, the locomotive still defaults to the manual driving mode .
  • FIG. 2a shows a schematic diagram of the scenario where the automatic driving mode is allowed.
  • the CCU meets its corresponding automatic driving conditions, it transmits the state information of allowing automatic driving to the ATO; when the BCU meets its corresponding automatic driving conditions, it transmits the state of allowing automatic driving to the ATO.
  • Information; ATO judges according to the received status information and its own status information. When these status information meet the automatic driving mode, it can send an automatic driving permission command to DMI.
  • DMI displays the prompt to activate the automatic driving mode through the display screen Information, in order to attract the attention of the driver, a ringtone or voice reminder can be set while displaying the prompt information, so that the driver can promptly find the prompt information displayed on the display screen.
  • the DMI can transmit the received automatic driving activation command to the ATO, and the ATO detects the automatic driving activation.
  • an automatic driving activation instruction is sent to the CCU and BCU, so that the CCU and the BCU respectively adjust their corresponding driving modes to the automatic driving mode.
  • LKJ transmits itinerary information and route information to ATO to facilitate ATO's itinerary planning for automatic driving.
  • each controller can adjust its corresponding driving mode to automatic driving mode, and feed back a response message of automatic driving activation confirmation to ATO.
  • ATO receives each control device
  • the response message of the automatic driving activation confirmation is fed back, the self-driving mode is adjusted to the automatic driving mode, and then the locomotive enters the automatic driving mode.
  • ATO can send a prompt message to the DMI that the automatic driving mode has been entered, thereby displaying the prompt message that the automatic driving mode has been entered through the DMI display screen.
  • FIG. 2c The schematic diagram of the automatic driving mode activation feedback scenario is shown in Figure 2c.
  • the BCU After adjusting its own driving mode to automatic driving mode, the BCU can send a response message to ATO to confirm the automatic driving activation; Similarly, the CCU is changing its own driving mode After adjusting to automatic driving mode, you can send a response message to ATO to confirm the automatic driving activation; when ATO receives the response message from each control device to confirm the automatic driving activation confirmation, and your own driving status is also adjusted to the automatic driving mode, you can Send instructions to DMI that automatic driving has been activated, so that DMI can display the prompt message that has entered the automatic driving mode through the display screen.
  • each status information is determined by the corresponding control device according to its corresponding automatic driving conditions; the self status information is determined by The automatic driving management device is determined according to its corresponding automatic driving conditions; when all the state information and its own state information satisfy the automatic driving mode, a prompt message for activating the automatic driving mode is displayed; when an automatic driving activation instruction that meets the safety rules is received Time, it will send an automatic driving activation command to each control device, and when receiving the response message of the automatic driving activation confirmation feedback from each control device, it will adjust its own driving mode to automatic driving mode, thus completing the locomotive from manual driving mode to automatic Switching of driving mode.
  • the conditions for switching the driving mode of the automatic driving management device and each control device are limited, and only when the automatic driving management device and each control device satisfy the requirement to enter the automatic driving mode, the locomotive can switch to the automatic driving Mode improves the reliability and safety of the switching of locomotive driving modes.
  • the ATO after the ATO sends an automatic driving activation command to each control device, it may not receive the response message of the automatic driving activation confirmation feedback from the control device. At this time, the locomotive cannot enter the automatic driving mode. Situation, you can set up a monitoring mechanism.
  • the automatic driving management device may determine whether the response message of the automatic driving activation confirmation fed back by each control device is received within a predetermined time.
  • the value of the specified time can be set according to actual needs, and is not limited here.
  • ATO can send an automatic driving activation command to the control device that does not feed back a response message multiple times at preset time intervals. Accordingly, the value of the specified time may be greater than the value of the preset time interval.
  • the ATO When the ATO does not receive the response message of the automatic driving activation confirmation feedback from all the control devices within the specified time, it stops sending the automatic driving activation command to each control device, and displays the prompt message that the automatic driving activation fails, and returns to S101 .
  • each control device In the automatic driving mode, each control device will still monitor its own operating state. When the operating state does not meet its corresponding automatic driving conditions, you can choose to exit the automatic driving mode. In order to ensure the unity of the locomotive, this At this time, the control device that chooses to exit the automatic driving mode may send a prompt message to the automatic driving management device to exit the automatic driving mode.
  • a control device that actively sends out of the automatic driving mode to the automatic driving management device may be called a target control device, and other control devices are all control devices except the target control device. The remaining controls.
  • the automatic driving management device when the automatic driving management device receives the prompt message for exiting the automatic driving mode sent by the target control device, it can display the prompt message for exiting the automatic driving mode through the DMI display screen, and adjust its own driving mode to the manual driving mode, and Send an exit instruction of the automatic driving mode to other control devices, so that other control devices can adjust their corresponding driving modes to manual driving modes;
  • the BCU when the driver operates the brake handle, the BCU will detect that the brake handle has left the running position. At this time, the BCU has not met its corresponding automatic driving conditions. The BCU can adjust its own driving mode to manual driving mode and send it to the ATO. The prompt message of exiting the automatic driving mode, so that the ATO and CCU can also switch to the manual driving mode.
  • the automatic driving management device Similar to the control device monitoring its own operating state, in the automatic driving mode, the automatic driving management device will also monitor its own operating state. When it detects that its own operating state does not meet the automatic driving mode, it will display the exit from the automatic driving mode. Prompt information, the self-driving mode is adjusted to manual driving mode, and the exit instruction of the automatic driving mode is sent to each control device, so that each control device can adjust its corresponding driving mode to manual driving mode. At the same time, the automatic driving management device can also display the prompt message of exiting the automatic driving mode through the DMI display screen.
  • ATO can display the prompt message of exiting automatic driving mode through the DMI display screen and drive itself.
  • the mode is adjusted to manual driving mode, and a prompt message to exit the automatic driving mode is sent to the BCU and CCU, so that the BCU and CCU also switch to the manual driving mode.
  • the ATO when any device in the locomotive exits the automatic driving mode, the ATO sends an exit command for the automatic driving mode to other devices, thereby ensuring the consistency of the driving mode of each device in the locomotive and reducing the inconsistency of the driving mode. Hidden safety hazards. And by displaying the prompt message of exiting the automatic driving mode, it is convenient for the driver to know in time that the locomotive has switched to the manual driving mode.
  • the driver can choose to exit the automatic driving mode through DMI.
  • DMI provides the automatic driving mode exit button.
  • the driver wants to switch to the manual driving mode, he can press the "exit” button and the “confirm” button at the specified position.
  • ATO thinks The received automatic driving exit instruction complies with safety rules. If the driver does not press the key combination in the order required by the design, it is regarded as a misoperation, and the ATO will not exit the automatic driving mode at this time.
  • each control device and automatic driving management device can accurately know the running status of the locomotive, it can ensure that the locomotive exits the automatic driving mode under safe working conditions.
  • the driver chooses to exit the automatic driving mode through DMI, the driver cannot accurately know the current running state of the locomotive. Therefore, in the embodiment of the present invention, when the automatic driving management device receives the automatic driving exit instruction, it is necessary to determine the current status of the locomotive Whether the operating conditions meet the switching conditions.
  • the self-driving mode is adjusted to the manual driving mode, and an exit instruction of the automatic driving mode is sent to each control device, so that each control device adjusts its corresponding driving mode to manual Driving mode; and display the prompt message of exiting the automatic driving mode through the display screen of DMI.
  • the switching condition may be a defining condition for safe switching of the locomotive.
  • ATO receives the automatic driving exit command sent by DMI, and performs logical calculation according to the actual operating conditions of the locomotive. If the current operating condition of the locomotive is traction or idle, ATO adjusts its own driving mode to manual Driving mode, and send the exit command of the automatic driving mode to the BCU and CCU; if the actual working condition of the locomotive is braking, ATO maintains the existing braking working condition, and does not change the automatic driving mode of the system, but only sends a request to DMI for manual takeover Prompt information, so that DMI can display the prompt information of manual takeover through the display screen.
  • the schematic diagram of the scenario of exiting the automatic driving mode is shown in FIG. 2d.
  • the driver operates the DMI.
  • the DMI provides an automatic driving mode exit button, and the driver successively presses the designated position After pressing the "Exit” key and the "Confirm” key, DMI is triggered to send an automatic driving exit command to ATO.
  • the second method may be that the driver operates the brake handle. At this time, the brake handle will leave the designated position required by the automatic driving, that is, leave the running position.
  • the BCU detects that the brake handle leaves the running position, it can change its own driving mode.
  • the unification of modes ensures the safety of locomotive operation.
  • the third way can be that the driver operates the traction handle. At this time, the traction handle will leave the designated position required for automatic driving, that is, leave the running position.
  • the CCU after the CCU detects that the brake handle leaves the running position, it can adjust its own driving mode to Manual driving mode, and send a prompt message to ATO to exit the automatic driving mode, so that ATO can adjust its driving mode to manual driving mode, and send the exit instruction of the automatic driving mode to the BCU, so as to realize the driving mode of ATO, CCU and BCU Unify to ensure the safety of locomotive operation.
  • the schematic diagram of the feedback scenario of exiting the automatic driving mode is shown in FIG. 2e.
  • the ATO can send a prompt to the DMI that the automatic driving mode has been exited Instruction, so that DMI can display the prompt message of exiting the automatic driving mode through the display screen.
  • the locomotive exits the automatic driving mode there is no need for ATO to perform unified management of the locomotive devices, that is, BCU, CCU, and LKJ can disconnect the communication connection with ATO.
  • the ATO triggers each device to exit the automatic driving mode , Effectively ensure the unity of the driving mode of each device, ensure the safety and stability of the locomotive operation.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a device for switching a driving mode of a locomotive provided by an embodiment of the present invention, which is suitable for an automatic driving management device on a locomotive, and includes a judgment unit 31, a display unit 32, a sending unit 33, and an adjustment unit 34;
  • the judging unit 31 is used to judge whether the state information of each control device and its own state information satisfy the automatic driving mode; wherein, each state information is determined by the corresponding control device according to its corresponding automatic driving conditions; the self state information is determined by the automatic driving The management device is determined according to its corresponding automatic driving conditions;
  • the display unit 32 is used to display prompt information for activating the automatic driving mode when all state information and own state information satisfy the automatic driving mode;
  • the sending unit 33 is configured to send an automatic driving activation instruction to each control device when receiving an automatic driving activation instruction that complies with safety rules;
  • the adjusting unit 34 is configured to adjust the self-driving mode to the automatic driving mode when receiving the response message of the automatic driving activation confirmation fed back by each control device.
  • the display unit is also used to display the prompt information that the automatic driving mode has been entered after the self-driving mode is adjusted to the automatic driving mode.
  • a message judgment unit and a prompt unit are also included;
  • the message judgment unit is used to judge whether all the response messages of the automatic driving activation confirmation fed back by each control device are received within the specified time; if not, the prompt unit is triggered;
  • the prompting unit is used to stop sending automatic driving activation instructions to each control device, and display prompting information of automatic driving activation failure, and trigger the judgment unit.
  • the display unit is also used to display the prompt information for exiting the automatic driving mode when receiving the prompt information for exiting the automatic driving mode sent by the target control device, adjust the own driving mode to the manual driving mode, and trigger the sending unit Send an exit instruction of the automatic driving mode to other control devices, so that other control devices can adjust their corresponding driving modes to manual driving modes;
  • the target control device is any one of all the control devices; the other control devices are the remaining control devices of all the control devices except the target control device.
  • the adjustment unit is also used to adjust the self-driving mode to manual driving mode when it detects that its own state information does not satisfy the automatic driving mode, and trigger the sending unit to send an exit instruction of the automatic driving mode to each control device, so as to Each control device adjusts its corresponding driving mode to a manual driving mode.
  • the judging unit is also used to judge whether the current operating condition of the locomotive meets the switching condition when the automatic driving exit instruction is received;
  • the adjustment unit is also used to adjust the self-driving mode to manual driving mode when the current operating conditions of the locomotive meet the switching conditions, and trigger the sending unit to send an exit instruction of the automatic driving mode to each control device, so that each control device can The corresponding driving mode is adjusted to manual driving mode;
  • the display unit is also used to display the prompt information of manual takeover when the current operating conditions of the locomotive do not meet the switching conditions.
  • each status information is determined by the corresponding control device according to its corresponding automatic driving conditions; the self status information is determined by The automatic driving management device is determined according to its corresponding automatic driving conditions; when all the state information and its own state information satisfy the automatic driving mode, a prompt message for activating the automatic driving mode is displayed; when an automatic driving activation instruction that meets the safety rules is received Time, it will send an automatic driving activation command to each control device, and when receiving the response message of the automatic driving activation confirmation feedback from each control device, it will adjust its own driving mode to automatic driving mode, thus completing the locomotive from manual driving mode to automatic Switching of driving mode.
  • the conditions for switching the driving mode of the automatic driving management device and each control device are limited, and only when the automatic driving management device and each control device satisfy the requirement to enter the automatic driving mode, the locomotive can switch to the automatic driving Mode improves the reliability and safety of the switching of locomotive driving modes.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a hardware structure of a device 40 for switching a driving mode of a locomotive according to an embodiment of the present invention, including:
  • the memory 41 is used to store computer programs
  • the processor 42 is configured to execute a computer program to implement the steps of the locomotive driving mode switching method described above.
  • An embodiment of the present invention further provides a computer-readable storage medium, on which a computer program is stored.
  • the computer program is executed by a processor, the steps of the method for switching a driving mode of a locomotive as described above are implemented.
  • RAM random access memory
  • ROM read-only memory
  • electrically programmable ROM electrically erasable and programmable ROM
  • registers hard disks, removable disks, CD-ROMs, or all fields of technology. Any other known storage medium.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

一种机车驾驶模式切换的方法、装置和计算机可读存储介质，判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；当所有状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各控制装置发送自动驾驶激活指令，当接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，从而完成机车由人工驾驶模式向自动驾驶模式的切换。只有当各装置均满足进入自动驾驶模式的前提下，机车才能够切换至自动驾驶模式，提升了机车驾驶模式切换的可靠性和安全性。

Description

一种机车驾驶模式切换的方法、装置和介质
本申请要求于2018年12月14日提交中国专利局、申请号为201811534386.9、发明名称为“一种机车驾驶模式切换的方法、装置和介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及机车自动驾驶技术领域，特别是涉及一种机车驾驶模式切换的方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
在机车领域，自动驾驶技术还未广泛的应用，尚未形成成熟标准化的产品，在铁路机车的当前现状下，由于基础装备技术和运用环境的限制，机车运行还无法脱离司机的值守实现完全的无人化，在一些特殊或困难的情况下仍然需要司机来操作驾驶，所以机车自动驾驶的实际应用中必然涉及人工驾驶和自动驾驶两种工作模式的切换。
但是目前并没有针对于机车驾驶模式切换的方案，仅由驾驶员凭经验进行驾驶模式的切换，可能存在有效的控制指令丢失导致机车设备失控，模式切换后工况差异过大导致列车冲动过大或者误操作切换模式影响列车的正常运行，导致机车驾驶模式切换的可靠性和安全性得不到有效的保障。
可见，如何提升机车驾驶模式切换的可靠性和安全性，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种机车驾驶模式切换的方法、装置和计算机可读存储介质，可以提升机车驾驶模式切换的可靠性和安全性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种机车驾驶模式切换的方法，适用于机车上的自动驾驶管理装置，所述方法包括：
判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各所述状态信息由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件 确定出；所述自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；
当所有所述状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；
当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令；
当接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式。
可选的，在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式之后，还包括：
展示已进入自动驾驶模式的提示信息。
可选的，在向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括：
判断在规定时间内是否均接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息；
若否，则停止向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令，并展示自动驾驶激活失败的提示信息，并返回所述判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式的步骤。
可选的，在向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括：当接收到目标控制装置发送的退出自动驾驶模式的提示信息时，则展示退出自动驾驶模式的提示信息，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向其它控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于其它控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
其中，所述目标控制装置为所有控制装置中的任意一个控制装置；所述其它控制装置为所有控制装置中除所述目标控制装置外的剩余的控制装置。
可选的，在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，并展示已进入自动驾驶模式的提示信息之后，还包括：当检测到自身状态信息不满足自动驾驶模式时，则展示退出自动驾驶模式的提示信息，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向各所述控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各所述控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式。
可选的，在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，并向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括：
当接收到自动驾驶退出指令时，则判断机车的当前运行工况是否满足切换条件；
若是，则将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向各所述控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各所述控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
若否，则展示人工接管的提示信息。
本发明实施例还提供了一种机车驾驶模式切换的装置，适用于机车上的自动驾驶管理装置，所述装置包括判断单元、展示单元、发送单元和调整单元；
所述判断单元，用于判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各所述状态信息由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；所述自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；
所述展示单元，用于当所有所述状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；
所述发送单元，用于当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令；
所述调整单元，用于当接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式。
可选的，所述展示单元还用于在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式之后，展示已进入自动驾驶模式的提示信息。
可选的，在所述向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括消息判断单元和提示单元；
所述消息判断单元，用于判断在规定时间内是否均接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息；若否，则触发所述提示单元；
所述提示单元，用于停止向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令，并展示自动驾驶激活失败的提示信息，并触发所述判断单元。
可选的，所述展示单元还用于当接收到目标控制装置发送的退出自动驾驶模式的提示信息时，则展示退出自动驾驶模式的提示信息，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并触发所述发送单元向其它控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于其它控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
其中，所述目标控制装置为所有控制装置中的任意一个控制装置；所述其它控制装置为所有控制装置中除所述目标控制装置外的剩余的控制装置。
可选的，所述调整单元还用于当检测到自身状态信息不满足自动驾驶模式时，则将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并触发所述发送单元向各所述控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各所述控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式。
可选的，所述判断单元还用于当接收到自动驾驶退出指令时，则判断机车的当前运行工况是否满足切换条件；
所述调整单元还用于当机车的当前运行工况满足切换条件时，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并触发所述发送单元向各所述控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各所述控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
所述展示单元还用于当机车的当前运行工况不满足切换条件时，展示人工接管的提示信息。
本发明实施例还提供了一种机车驾驶模式切换的装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述机车驾驶模式切换的方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述机车驾驶模式切换的方法的步骤。
由上述技术方案可以看出，判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各状态信息由相应的控制装置依据其 对应的自动驾驶条件确定出；自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；当所有状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各控制装置发送自动驾驶激活指令，当接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，从而完成机车由人工驾驶模式向自动驾驶模式的切换。该技术方案中，对自动驾驶管理装置以及各控制装置驾驶模式的切换进行了条件限定，只有当自动驾驶管理装置以及各控制装置均满足进入自动驾驶模式的前提下，机车才能够切换至自动驾驶模式，提升了机车驾驶模式切换的可靠性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种机车驾驶模式切换的方法的流程图；
图2a为本发明实施例提供的一种允许自动驾驶模式的场景示意图；
图2b为本发明实施例提供的一种激活自动驾驶功能的场景示意图；
图2c为本发明实施例提供的一种自动驾驶模式激活反馈的场景示意图；
图2d为本发明实施例提供的一种自动驾驶模式退出的场景示意图；
图2e为本发明实施例提供的一种自动驾驶模式退出反馈的场景示意图；
图3为本发明实施例提供的一种机车驾驶模式切换的装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种机车驾驶模式切换的装置的硬件结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种机车驾驶模式切换的方法。图1为本发明实施例提供的一种机车驾驶模式切换的方法的流程图，适用于机车上的自动驾驶管理装置，该方法包括：
S101：判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式。
机车中包含有多个装置，每个装置有其负责的工作内容，在自动驾驶模式下主要由自动驾驶管理装置(Automatic Train Operation，ATO)、各类控制装置、列车运行监控装置(LKJ)以及人机交互装置(Driver Machine Interface，DMI)实现机车的自动驾驶。其中，控制装置可以包括制动控制装置(Brake Control Unit，BCU)和中央控制装置(Center Control Unit，CCU)。
LKJ主要用于机车自动驾驶模式下提供行程信息和线路信息，以便于ATO根据这些信息进行路线的规划。
DMI通常包括有显示屏和按键，用于司机与车载系统的交互，司机可以通过DMI查看机车系统的相关状态，获取提示文本和语音信息，也可以通过按键输入控制或查询指令。
机车的驾驶模式包括人工驾驶模式和自动驾驶模式，在自动驾驶模式下，ATO可以看作是一个中心管理器，实现与BCU、CCU、LKJ和DMI之间的交互。在切换至自动驾驶模式时，需要保证ATO与BCU、CCU、LKJ和DMI之间通信的正常，并且ATO、BCU和CCU满足自动驾驶要求， 因此，在本发明实施例中，对于各控制装置以及自动驾驶管理装置分别设置了相对应的自动驾驶条件，只有在满足这些条件的前提下，才允许机车切换至自动驾驶模式，从而保证驾驶模式切换时的安全性和稳定性。
状态信息反映了装置所允许进入的驾驶模式，状态信息可以为不允许自动驾驶模式或者是允许自动驾驶模式。当状态信息为不允许自动驾驶模式时，机车处于人工驾驶模式下。
其中，各控制装置的状态信息可以由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；自身状态信息可以由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出。
自动驾驶条件的具体内容可以依据机车的运行逻辑和安全要求进行设定，对于各装置所对应的自动驾驶条件将在后续应用实例中展开说明，在此不再赘述。
S102：当所有状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息。
在本发明实施例中主要是对ATO、BCU和CCU的状态信息进行判断。在默认状态下，ATO、BCU和CCU均为人工驾驶模式。
ATO作为中心管理器，可以接收BCU传输的状态信息以及CCU传输的状态信息，并且ATO可以对自身所允许的驾驶模式进行判定确定出自身状态信息。
当ATO接收到的所有状态信息以及自身状态信息均为允许自动驾驶模式时，则说明机车满足自动驾驶模式，此时ATO可以发送自动驾驶允许指令给DMI，DMI根据自动驾驶允许指令，在显示屏上展示激活自动驾驶模式的提示信息。
S103：当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各控制装置发送自动驾驶激活指令。
在实际应用中，司机可以通过DMI上的按键选择是否激活自动驾驶模式，为了避免误操作，在本发明实施例中，可以设定相应的安全规则，用于对按键的时机、按键顺序等进行限定，最大程度降低误操作的发生。
举例说明，DMI可以在显示屏上展示激活自动驾驶模式的提示信息， 并提供自动驾驶模式激活申请按键，需要司机先后按下指定位置的“激活”键和“确认”键后，ATO则认为接收到的自动驾驶激活指令符合安全规则。若司机在系统自动驾驶允许条件成立前按键，或未按照设计要求的顺序按下按键组合，则认为误操作，此时ATO不予激活自动驾驶模式。
ATO接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，可以向各控制装置发送自动驾驶激活指令。
S104：当接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式。
当各控制装置将其对应的驾驶模式调整为自动驾驶模式后，此时各控制装置会向ATO反馈自动驾驶激活确认的响应消息，当ATO接收到各控制器反馈的响应消息后，则可以将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，从而将机车成功切换至自动驾驶模式，此时机车处于自动驾驶状态。
在S101中提及各控制装置和自动驾驶管理装置都有其对应的自动驾驶条件。
针对于BCU其对应的自动驾驶条件可以包括：BCU本机处于投入状态；自动制动手柄处于运转位；单独制动手柄处于运转位；无紧急制动状态；无惩罚制动状态；BCU与ATO通信正常。只有当这些条件均满足时，BCU确定出的状态信息为允许自动驾驶模式；若有任意条件不满足，则BCU确定出的状态信息为不允许自动驾驶模式，此时机车仍默认为人工驾驶模式。
其中，BCU本机处于投入状态说明BCU在切换至自动驾驶模式时可以自动完成制动，保证了机车模式切换时的安全性。
制动手柄处于运转位，是指制动手柄位于自动驾驶要求的指定位置。一旦人工介入，操纵制动手柄，制动手柄必然会离开运转位进入制动区，机车系统默认人工制动操作优先，此时机车退出自动驾驶模式。其中，制动手柄包括自动制动手柄和单独制动手柄，只要有任意一个制动手柄离开运转位进入制动区，机车则退出自动驾驶模式。
针对于CCU其对应的自动驾驶条件可以包括：机车有效占用；机车主 断已正常闭合；机车无停放制动施加；机车牵引系统无故障；机车网络控制系统无故障；机车压缩机可用；机车方向向前；牵引手柄位于运转位；CCU与ATO通信正常。只有当这些条件均满足时，CCU确定出的状态信息为允许自动驾驶模式；若有任意条件不满足，则CCU确定出的状态信息为不允许自动驾驶模式，此时机车仍默认为人工驾驶模式。
其中，牵引手柄位于运转位，是指牵引手柄位于自动驾驶要求的指定位置。牵引手柄离开运转位，需要按机械按钮解锁，可以避免误操作；牵引手柄离开运转位后，进入工况区，说明有人工介入，系统默认人工操作优先，此时机车退出自动驾驶模式。
针对于ATO其对应的自动驾驶条件可以包括：ATO与BCU、CCU、LKJ通信均正常；ATO获取LKJ行程信息、线路信息正常；BCU允许自动驾驶模式；CCU允许自动驾驶模式。只有当这些条件均满足时，ATO确定出的状态信息为允许自动驾驶模式；若有任意条件不满足，则ATO确定出的状态信息为不允许自动驾驶模式，此时机车仍默认为人工驾驶模式。
当BCU、CCU和ATO的状态信息均为允许自动驾驶模式时，则说明机车可以进入自动驾驶模式。如图2a所示为允许自动驾驶模式的场景示意图，CCU满足其对应的自动驾驶条件时向ATO传输允许自动驾驶的状态信息；BCU满足其对应的自动驾驶条件时向ATO传输允许自动驾驶的状态信息；ATO根据接收到的状态信息以及自身状态信息进行判断，当这些状态信息均满足自动驾驶模式时，可向DMI发送自动驾驶允许指令，相应的，DMI通过显示屏展示激活自动驾驶模式的提示信息，为了引起司机的注意，在展示提示信息的同时可以设置铃声或语音提醒，以便于司机及时发现显示屏上展示的提示信息。
在机车允许进入自动驾驶模式时，司机可以通过DMI按键，申请激活自动驾驶功能，其具体场景示意图如图2b所示，DMI可以将接收到的自动驾驶激活指令传输给ATO，ATO检测自动驾驶激活指令符合安全规则时，则向CCU和BCU发送自动驾驶激活指令，以便于CCU和BCU分别将其相应的驾驶模式调整为自动驾驶模式。在自动驾驶模式下，LKJ向ATO传输行程信息和线路信息，以便于ATO进行自动驾驶的行程规划。
当各控制装置接收到ATO发送的自动驾驶激活指令后，各控制器可以将其相应的驾驶模式调整为自动驾驶模式，并向ATO反馈自动驾驶激活确认的响应消息，当ATO接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，此时机车进入自动驾驶模式。
当机车进入自动驾驶模式后，为了便于司机及时获知自动驾驶模式已开启，ATO可以向DMI发送已进入自动驾驶模式的提示信息，从而通过DMI的显示屏展示已进入自动驾驶模式的提示信息。
自动驾驶模式激活反馈的场景示意图如图2c所示，BCU在将自身的驾驶模式调整为自动驾驶模式后，可以向ATO发送自动驾驶激活确认的响应消息；同理，CCU在将自身的驾驶模式调整为自动驾驶模式后，可以向ATO发送自动驾驶激活确认的响应消息；当ATO接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息，并且自身驾驶状态也调整为自动驾驶模式后，则可以向DMI发送自动驾驶已激活的指令，以便于DMI通过显示屏展示已进入自动驾驶模式的提示信息。
由上述技术方案可以看出，判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各状态信息由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；当所有状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各控制装置发送自动驾驶激活指令，当接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，从而完成机车由人工驾驶模式向自动驾驶模式的切换。该技术方案中，对自动驾驶管理装置以及各控制装置驾驶模式的切换进行了条件限定，只有当自动驾驶管理装置以及各控制装置均满足进入自动驾驶模式的前提下，机车才能够切换至自动驾驶模式，提升了机车驾驶模式切换的可靠性和安全性。
考虑到在实际应用中，可能会出现ATO向各控制装置发送自动驾驶激活指令后，接收不到控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息，此时机车无法进入自动驾驶模式，针对于该种情况，可以设置监控机制。
具体的，自动驾驶管理装置可以判断在规定时间内是否均接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息。
其中，规定时间的取值可以依据实际需求设定，在此不做限定。
在实际应用中，为了降低网络不稳定等因素造成信息传输失败的情况发送，ATO可以按照预设时间间隔多次向未反馈响应消息的控制装置发送自动驾驶激活指令。相应的，规定时间的取值可以大于预设时间间隔的取值。
当ATO在规定时间内未接收到所有控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则停止向各控制装置发送自动驾驶激活指令，并展示自动驾驶激活失败的提示信息，并返回所述S101。
在自动驾驶模式下，各控制装置仍会对自身运行状态进行监控，当运行状态不满足其对应的自动驾驶条件时，则可以选择退出自动驾驶模式，为了保证机车中各装置的统一性，此时，选择退出自动驾驶模式的控制装置可以向自动驾驶管理装置发送退出自动驾驶模式的提示信息。
为了便于区分不同的控制装置，在本发明实施例中，可以将主动向自动驾驶管理装置发送退出自动驾驶模式的控制装置称作目标控制装置，其它控制装置为所有控制装置中除目标控制装置外的剩余的控制装置。
相应的，自动驾驶管理装置接收到目标控制装置发送的退出自动驾驶模式的提示信息时，则可以通过DMI的显示屏展示退出自动驾驶模式的提示信息，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向其它控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于其它控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
例如，当司机操作制动手柄时，BCU会检测到制动手柄离开运转位，此时BCU已经不满足其对应的自动驾驶条件，BCU可以将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向ATO发送退出自动驾驶模式的提示信息，以便 于ATO和CCU也切换至人工驾驶模式。
与控制装置对自身运行状态进行监控类似，在自动驾驶模式下，自动驾驶管理装置也会对自身运行状态进行监控，当检测到自身运行状态不满足自动驾驶模式时，则展示退出自动驾驶模式的提示信息，自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向各控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式。与此同时，自动驾驶管理装置也可以通过DMI的显示屏展示退出自动驾驶模式的提示信息。
例如，当ATO和LKJ的通信出现异常时，可能导致ATO无法正确规划行驶路线，此时需要切换至人工驾驶模式，ATO可以通过DMI的显示屏展示退出自动驾驶模式的提示信息，并将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向BCU和CCU发送退出自动驾驶模式的提示信息，以便于BCU和CCU也切换至人工驾驶模式。
依据上述介绍的监控机制，当机车中任意一个装置退出自动驾驶模式时，由ATO向其它装置发送自动驾驶模式的退出指令，从而保证机车中各装置驾驶模式的一致性，降低了驾驶模式不一致带来的安全隐患。并且通过展示退出自动驾驶模式的提示信息，可以便于司机及时获知机车已经切换至人工驾驶模式。
上述介绍中是以控制装置或者是自动驾驶管理装置不满足自动驾驶模式时，退出自动驾驶模式的处理流程。在实际应用中，司机可以通过DMI选择退出自动驾驶模式。
举例说明，在自动驾驶模式下，DMI提供自动驾驶模式退出按键，当司机想要切换到人工驾驶模式时，则可以先后按下指定位置的“退出”键和“确认”键后，ATO则认为接收到的自动驾驶退出指令符合安全规则。若司机未按照设计要求的顺序按下按键组合，则认为误操作，此时ATO不予退出自动驾驶模式。
考虑到各控制装置和自动驾驶管理装置可以准确的获知机车的运行状态，因此可以保证机车在安全工况下退出自动驾驶模式。但是当司机通过 DMI选择退出自动驾驶模式，司机无法精确的获知机车当前的运行状态，因此，在本发明实施例中，当自动驾驶管理装置接收到自动驾驶退出指令时，需要先判断机车的当前运行工况是否满足切换条件。
当机车的当前运行工况满足切换条件时，则将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向各控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；并通过DMI的显示屏展示退出自动驾驶模式的提示信息。
当机车的当前运行工况不满足切换条件时，则展示人工接管的提示信息，直到由人工接管机车的驾驶之后，再将机车的各装置切换至人工驾驶模式。
其中，切换条件可以是对机车安全切换的界定条件。
在实际应用中，在机车中各装置退出自动驾驶模式到人工接管可能会存在一定的时间间隔，当机车处于牵引或惰性运行状态时，该段时间间隔不会对机车的安全性造成影响，但是当机车处于制动状态时，则必须要保证在人工接管后，机车中各装置再退出自动驾驶模式，从而确保机车切换过程的安全性。即当机车处于牵引或惰性运行状态时，则认为机车的当前运行工况满足切换条件；当机车处于制动状态时，则认为机车的当前运行工况不满足切换条件。
举例说明，在自动驾驶模式下，ATO收到DMI发送的自动驾驶退出指令，根据机车的实际工况进行逻辑计算，若机车当前运行工况为牵引或者惰行，ATO则将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向BCU和CCU发送自动驾驶模式的退出指令；若机车实际工况为制动，ATO维持现有制动工况，并且不改变系统自动驾驶模式，只是向DMI发送请求人工接管的提示信息，以便于DMI通过显示屏展示人工接管的提示信息。
自动驾驶模式退出的场景示意图如图2d所示，由司机控制机车退出自动驾驶模式的方式有三种，第一种方式可以是司机操作DMI，DMI提供自动驾驶模式退出按键，司机先后按下指定位置的“退出”键和“确认”键后，触发DMI向ATO发送自动驾驶退出指令。第二种方式可以是司机操作制动手柄，此时制动手柄会离开自动驾驶要求的指定位置即离开运转位， 相应的，BCU检测到制动手柄离开运转位后，则可以将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向ATO发送退出自动驾驶模式的提示信息，以便于ATO将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向CCU发送自动驾驶模式的退出指令，从而实现ATO、CCU和BCU驾驶模式的统一，保证机车运行的安全性。第三种方式可以是司机操作牵引手柄，此时牵引手柄会离开自动驾驶要求的指定位置即离开运转位，相应的，CCU检测到制动手柄离开运转位后，则可以将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向ATO发送退出自动驾驶模式的提示信息，以便于ATO将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向BCU发送自动驾驶模式的退出指令，从而实现ATO、CCU和BCU驾驶模式的统一，保证机车运行的安全性。
自动驾驶模式退出反馈的场景示意图如图2e所示，当机车退出自动驾驶模式后，为了便于司机及时获知机车已经完成了自动驾驶模式的退出操作，ATO可以向DMI发送已退出自动驾驶模式的提示指令，以便于DMI通过显示屏展示已退出自动驾驶模式的提示信息。当机车退出自动驾驶模式时，则无需再由ATO对机车各装置进行统一的管理，即BCU、CCU、LKJ可以和ATO断开通信连接。
在本发明实施例中，通过ATO的统一管理，可以当机车中的ATO、BCU或者CCU任意一个装置退出自动驾驶模式，或者是人工选择退出自动驾驶模式时，由ATO触发各装置退出自动驾驶模式，有效的保证了各装置驾驶模式的统一性，保证了机车运行的安全性和稳定性。
图3为本发明实施例提供的一种机车驾驶模式切换的装置的结构示意图，适用于机车上的自动驾驶管理装置，包括判断单元31、展示单元32、发送单元33和调整单元34；
判断单元31，用于判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各状态信息由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；
展示单元32，用于当所有状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模 式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；
发送单元33，用于当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各控制装置发送自动驾驶激活指令；
调整单元34，用于当接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式。
可选的，展示单元还用于在将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式之后，展示已进入自动驾驶模式的提示信息。
可选的，在向各控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括消息判断单元和提示单元；
消息判断单元，用于判断在规定时间内是否均接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息；若否，则触发提示单元；
提示单元，用于停止向各控制装置发送自动驾驶激活指令，并展示自动驾驶激活失败的提示信息，并触发判断单元。
可选的，展示单元还用于当接收到目标控制装置发送的退出自动驾驶模式的提示信息时，则展示退出自动驾驶模式的提示信息，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并触发发送单元向其它控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于其它控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
其中，目标控制装置为所有控制装置中的任意一个控制装置；其它控制装置为所有控制装置中除目标控制装置外的剩余的控制装置。
可选的，调整单元还用于当检测到自身状态信息不满足自动驾驶模式时，则将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并触发发送单元向各控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式。
可选的，判断单元还用于当接收到自动驾驶退出指令时，则判断机车的当前运行工况是否满足切换条件；
调整单元还用于当机车的当前运行工况满足切换条件时，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并触发发送单元向各控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模 式；
展示单元还用于当机车的当前运行工况不满足切换条件时，展示人工接管的提示信息。
图3所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。
由上述技术方案可以看出，判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各状态信息由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；当所有状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各控制装置发送自动驾驶激活指令，当接收到各控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，从而完成机车由人工驾驶模式向自动驾驶模式的切换。该技术方案中，对自动驾驶管理装置以及各控制装置驾驶模式的切换进行了条件限定，只有当自动驾驶管理装置以及各控制装置均满足进入自动驾驶模式的前提下，机车才能够切换至自动驾驶模式，提升了机车驾驶模式切换的可靠性和安全性。
图4为本发明实施例提供的一种机车驾驶模式切换的装置40的硬件结构示意图，包括：
存储器41，用于存储计算机程序；
处理器42，用于执行计算机程序以实现如上述机车驾驶模式切换的方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述机车驾驶模式切换的方法的步骤。
以上对本发明实施例所提供的一种机车驾驶模式切换的方法、装置和计算机可读存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其 与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (10)

  1. 一种机车驾驶模式切换的方法，其特征在于，适用于机车上的自动驾驶管理装置，所述方法包括：
    判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各所述状态信息由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；所述自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；
    当所有所述状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；
    当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令；
    当接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式之后，还包括：
    展示已进入自动驾驶模式的提示信息。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括：
    判断在规定时间内是否均接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确认的响应消息；
    若否，则停止向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令，并展示自动驾驶激活失败的提示信息，并返回所述判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式的步骤。
  4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括：
    当接收到目标控制装置发送的退出自动驾驶模式的提示信息时，则展示退出自动驾驶模式的提示信息，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向其它控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于其它控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
    其中，所述目标控制装置为所有控制装置中的任意一个控制装置；所述其它控制装置为所有控制装置中除所述目标控制装置外的剩余的控制装置。
  5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式之后，还包括：
    当检测到自身状态信息不满足自动驾驶模式时，则展示退出自动驾驶模式的提示信息，将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向各所述控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各所述控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式。
  6. 根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式，并向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令之后，还包括：
    当接收到自动驾驶退出指令时，则判断机车的当前运行工况是否满足切换条件；
    若是，则将自身驾驶模式调整为人工驾驶模式，并向各所述控制装置发送自动驾驶模式的退出指令，以便于各所述控制装置将其相应的驾驶模式调整为人工驾驶模式；
    若否，则展示人工接管的提示信息。
  7. 一种机车驾驶模式切换的装置，其特征在于，适用于机车上的自动驾驶管理装置，所述装置包括判断单元、展示单元、发送单元和调整单元；
    所述判断单元，用于判断各控制装置的状态信息和自身状态信息是否均满足自动驾驶模式；其中，各所述状态信息由相应的控制装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；所述自身状态信息由自动驾驶管理装置依据其对应的自动驾驶条件确定出；
    所述展示单元，用于当所有所述状态信息和自身状态信息均满足自动驾驶模式时，则展示激活自动驾驶模式的提示信息；
    所述发送单元，用于当接收到符合安全规则的自动驾驶激活指令时，则向各所述控制装置发送自动驾驶激活指令；
    所述调整单元，用于当接收到各所述控制装置反馈的自动驾驶激活确 认的响应消息时，则将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式。
  8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述展示单元还用于在所述将自身驾驶模式调整为自动驾驶模式之后，展示已进入自动驾驶模式的提示信息。
  9. 一种机车驾驶模式切换的装置，其特征在于，包括：
    存储器，用于存储计算机程序；
    处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至6任意一项所述机车驾驶模式切换的方法的步骤。
  10. 一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述机车驾驶模式切换的方法的步骤。
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