WO2023098903A1 - 列车编组控制方法、系统、列车及交通控制系统 - Google Patents

列车编组控制方法、系统、列车及交通控制系统 Download PDF

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WO2023098903A1
WO2023098903A1 PCT/CN2022/136330 CN2022136330W WO2023098903A1 WO 2023098903 A1 WO2023098903 A1 WO 2023098903A1 CN 2022136330 W CN2022136330 W CN 2022136330W WO 2023098903 A1 WO2023098903 A1 WO 2023098903A1
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train
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wake
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PCT/CN2022/136330
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王志伟
刘晋
张士臣
张庆刚
刘鸿宇
王波
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中车唐山机车车辆有限公司
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/08Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only
    • B61L23/14Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only automatically operated

Definitions

  • the current first train wake-up operation is started; after the first train wakes up, the second train is obtained according to the identity of the pre-grouped second train the wake-up state of the second train; when the wake-up state of the second train is the wake-up state, execute the formation operation of the first train and the second train to obtain the formation train; control the operation of the formation train according to the operation electronic map issued by the data interaction center, and realize the train departure
  • the virtual marshalling operation is performed before the warehouse, and the warehouse runs directly after the marshalling is completed, which improves the efficiency.
  • Step 20 after the first train wakes up, acquire the wake-up state of the second train according to the identifier of the pre-grouped second train.
  • Acquiring the wake-up state of the second train according to the identification of the second train in step 20 specifically includes: first establishing communication with the second train; after the communication is established successfully, sending a wake-up state feedback request message to the second train; When the wake-up state sent by the second train is reached, the wake-up state is identified as the wake-up failure state or the wake-up state.
  • the train 100 can be a high-speed train, a bullet train, or a subway.
  • the embodiment of the present application takes the train 100 as an example for illustration.
  • the vehicle 100 can also be an unmanned vehicle, and the VOBC120 can also communicate with the control center OCC200, and the VOBC120 can also be used to feed back the wake-up result to the OCC200.
  • the remote control of the vehicle 100 can be realized through the OCC200, and functions related to unmanned driving can be realized.
  • Self-inspection work includes traction system 1121 self-inspection, auxiliary system 1122 self-inspection, braking system 1123 self-inspection, door system 1124 self-inspection, air conditioning system 1125 self-inspection, smoke and fire alarm system 1126 self-inspection, passenger information system 1127 self-inspection, battery At least one of the management system 1128 self-inspection, the pantograph-catenary monitoring system 1129 self-inspection, the lighting system 1130 self-inspection, the obstacle detection system 1131 self-inspection and the running part online detection system 1132 self-inspection.
  • the fault information fed back by the VCU 111 to the running part online detection system 1132 can be matched according to the preset fault information, if the fault information fed back by the running part online detection system 1132 If the fault information fed back by the online detection system 1132 of the running part is not one of the preset fault information, VCU111 will report to VOBC120 that the self-test is successful; The self-test result reported by VOBC120 is self-test failure. Wherein, the preset fault information is minor fault information.
  • the state signal of the hoisting bow is at a high level, it means that the hoisting bow of the pantograph is in place; if the state signal of the hoisting bow is at a low level, it means that the hoisting bow of the pantograph is not in place.
  • auxiliary inverter 140 Before the comprehensive self-inspection is performed, it is detected whether the auxiliary inverter 140 is started, in order to provide 380V voltage and/or 110V voltage to the vehicle.
  • 380V voltage and/or 110V voltage can be provided by grid-connected or extended way.
  • the purpose is to play a protective function when the traction system is started, and the high-speed circuit breaker will be disconnected quickly when the traction system has a major failure.
  • VOBC120 will send power-on self-test instructions to TCMS110 according to the self-test preparation completion information, and TCMS110 will start self-test work according to power-on self-test instructions, and Work results are fed back to VOBC120.
  • Detecting whether the communication of the TCMS 110 is normal can be understood as detecting whether the communication between the VCU 111 and each subsystem 112 is normal. If the communication between the VCU 111 and each subsystem 112 is normal, the state value in the life signal of each subsystem 112 should change within the third preset time. Wherein, the state value in the vital signal may change periodically or non-periodically; the state value in the vital signal may change once or multiple times within the third preset time. During the abnormal period, the state value in the vital signal of the subsystem 112 is unchanged, that is, the state value in the vital signal of the same subsystem 112 is the same within the third preset time.
  • the third preset time can be set to 2s, and it is possible to detect whether the state value of a certain subsystem 112 at 0 and 2s has changed; it is also possible to set 0
  • the time is compared with the state value at the time of 100ms, then the state value at the time of 200ms is compared with the state value at the time of 300ms, and the state value at the time of 1900ms is compared with the state value at the time of 2000ms to detect whether the state value has changed during this time period.
  • the static test conditions can be: the preset vehicle mode is unattended vehicle running UTO mode, VOBC120 power-on self-test is successful, TCMS110 feedback direction handle is at 0 position, TCMS110 feedback master control handle is at 0 position, VOBC120 detects that the driver key is at OFF position, the VOBC120 communication at both ends of the vehicle is normal, the non-manual operation wake-up button is powered on, and the maintenance button is not pressed. Only when the above static test conditions are all satisfied can the static test be carried out. When any condition is not satisfied, the VOBC120 Feedback unsatisfied conditions to OCC200.
  • the VOBC120 When performing the holding brake application test, the VOBC120 sends the holding brake application test instruction to the TCMS110, and the TCMS110 sends the holding brake application test instruction to the braking system 1123BCU, and the BCU judges whether the holding brake has been applied, and if so, then The BCU feeds back the result of the successful holding brake application test to the TCMS 110 , and the TCMS 110 sends the successful result of the holding brake application test to the VOBC 120 , otherwise, it feeds back the failure of the holding brake application test.
  • VOBC120 when performing an emergency brake relief test, VOBC120 sends an emergency brake relief test instruction to the TCMS110; the TCMS110 forwards the emergency brake relief test instruction to the BCU; Whether it has been relieved; if so, the BCU will feed back the result of the successful emergency brake relief test to the TCMS110, and the TCMS110 will feed back the successful result of the emergency brake relief to the VOBC120; if not, the BCU will report to the The TCMS 110 feeds back the result of the failure of the emergency brake mitigation test, and the TCMS 110 feeds back the result of the failure of the emergency brake mitigation test to the VOBC 120 .
  • the TCMS110 of the head car receives the whistle command sent by the VOBC120 of the head car, and controls the whistle of the head car through a hard-wire output DO; the TCMS110 of the head car receives the jump command sent by the VOBC120 of the head car , and forward the jump command to the traction system 1121TCU and the braking system 1123BCU through the network communication bus; the TCMS110 of the lead vehicle receives the target jump distance, traction level and braking level sent by the VOBC120 of the lead vehicle; The TCMS110 of the head vehicle forwards the traction level to the TCU, forwards the braking level to the BCU; controls the operation and operation of the vehicle through the traction level and the braking level stop. Calculating the actual running distance of the vehicle; judging whether the actual running distance is within the preset error range of the target jumping distance; if so, judging that the jumping test of the leading vehicle is successful; The car's jump test failed.
  • TCMS110 and VOBC120 can cooperate to implement the content in S302a1-S302a7.
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of another automatic wake-up method provided in Embodiment 2 of the present application.
  • the automatic wake-up method may further include the following steps:
  • the train runs automatically on a line, and when it reaches the action distance of the switch, the data interaction center will send the switch information to the train.
  • the train enters the turnout processing process.
  • the front vehicle calculates the change of working condition, calculates the speed-distance curve of the rear vehicle, calculates the traction force or braking force that needs to be applied, and sends it to the rear vehicle.
  • the speed of the front car and the rear car of the two wireless formations gradually decreases from V1 to 0, and decreases from the running interval S to the parking interval St.
  • the distance between the first train and the second train is monitored in real time by the flexible formation control unit in the first train. After monitoring the distance between the second train and less than the minimum distance (that is: the above-mentioned minimum target distance S0 when the distance between the two trains is running smoothly), the real-time monitoring by the flexible formation control unit will be changed to real-time by the interval control unit Monitor the distance to the second train.
  • the minimum distance is a preset value, for example, the minimum distance is 200 meters.
  • the first train will also receive the third topology frame sent by the third train. If the first IP address of the first train is not included in the third topology frame, the first IP address list of the first train is updated according to the positional relationship between the third train and the first train, and then formed according to the updated first IP address list New first topology frame.
  • the calculation method is as follows: obtain the traction/braking force information of the second train, and calculate the traction/braking force at the next moment according to the traction/braking force information .
  • the train that cannot receive the message will initialize the topology frame of the vehicle and change it to automatic In the driving mode, the train that can receive the message judges that the received topology frame is inconsistent with the local topology frame, then sets the initial operation completion flag to the incomplete state and changes to the automatic driving mode.
  • This embodiment also provides a train control system, including: a communication-connected on-board controller VOBC and a control management system TCMS, and the VOBC is used to execute the method provided by any of the above contents.
  • a train control system including: a communication-connected on-board controller VOBC and a control management system TCMS, and the VOBC is used to execute the method provided by any of the above contents.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

一种列车编组控制方法、系统、列车及交通控制系统,方法包括:在接收到数据交互中心发出的唤醒信号时,启动当前第一列车唤醒操作(步骤10);在第一列车唤醒之后,根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态(步骤20);当第二列车的唤醒状态为已唤醒状态时,执行第一列车和第二列车编组操作,得到编组列车(步骤30);根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行(步骤40)。本申请实施例提供的列车编组控制方法、系统、列车及交通控制系统能够提高列车运行的效率。

Description

列车编组控制方法、系统、列车及交通控制系统 技术领域
本申请涉及列车运行控制技术,尤其涉及一种列车编组控制方法、系统、列车及交通控制系统。
背景技术
轨道车辆是连结各城市的重要交通纽带,也逐渐成为城市内的主要交通工具,轨道车辆还是实现货物运输的主要载体。对于城市内的客运车辆而言,在上下班高峰期客流量较大,在其余时间客流量较小;对于城市间的客运车辆而言,在春节假期前后、法定节假日的客流量较大,在其余时间客流量较小;对于货运车辆而言,在某个网络购物量较大的时间段,货运量较大,在其余时间货流量较小。
以客运车辆为例,传统的轨道车辆是固定编组列车,一列车固定有6节、8节或其他数量车厢。当客运量增大时,将两列8节车连挂在一起作为16节车行驶,其编组仍然是固定的。这种方案在客流量大的时候,仍然出现运力不足的情况;而在客流量小的时候,只能跑空车,浪费资源,也提高了运营成本。
发明内容
为了解决上述技术缺陷之一,本申请实施例中提供了一种列车编组控制方法、系统、列车及交通控制系统。
根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种列车控制方法,包括:
在接收到数据交互中心发出的唤醒信号时,启动当前第一列车唤醒操作;
在第一列车唤醒之后,根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态;
当第二列车的唤醒状态为已唤醒状态时,执行第一列车和第二列车编组操作,得到编组列车;
根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行。
根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种列车控制系统,包括:通信连接的车载控制器VOBC及控制管理系统TCMS;所述VOBC用于执行如上所述的方法。
根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种列车,包括如上所述的列车控制系统。
根据本申请实施例的第四个方面,提供了一种交通系统,包括:至少两列车及数据交互中心;至少两列车之间通信连接,各列车与数据交互中心之间通信连接;至少一列车为如上所述的列车。
本申请实施例提供的技术方案,通过在接收到数据交互中心发出的唤醒信号时,启动当前第一列车唤醒操作;在第一列车唤醒之后,根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态;当第二列车的唤醒状态为已唤醒状态时,执行第一列车和第二列车编组操作,得到编组列车;根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行,实现了列车出库前进行虚拟编组操作,编组完成后直接出库运行,提高了效率。
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为本申请实施例一提供的列车控制方法的流程图;
图2为本申请实施例二提供的一种列车的示意图;
图3为本申请实施例二提供的另一种列车的示意图;
图4为本申请实施例二提供的又一种列车的示意图;
图5为本申请实施例二提供的一种自动唤醒方法的流程示意图;
图6为本申请实施例二提供的另一种自动唤醒方法的流程示意图;
图7为本申请实施例二提供的又一种自动唤醒方法的流程示意图;
图8为本申请实施例二提供的又一种自动唤醒方法的流程示意图;
图9为本申请实施例二提供的又一种自动唤醒方法的流程示意图。
具体实施方式
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。
本实施例提供一种列车控制方法,用于对列车的运行进行控制,尤其适用于对虚拟编组列车进行控制。虚拟编组列车指的是至少两列车通过列车之间通信交互作为一组列车行驶,其中一列车与交通系统的数据交互中心进行通信获取列车速度曲线及移动授权,并控制其余列车同步行驶,列车之间没有物理连挂,各列车之间保持安全运行距离。列车与列车之间没有车钩,不需要人工参与,重联或解编均通过相关信号即可完成操作,极大地提高线路运营效率。
本实施例提供的方法可以由第一列车中的车载控制器来执行。实际应用中,该列车控制方法可以通过计算机程序实现,例如,应用软件等;或者,该方法也可以实现为存储有相关计算机程序的介质,例如,U盘、云盘等;再或者,该方法还可以通过集成或安装有相关计算机程序的实体装置实现,例如,芯片、可移动智能设备等。
图1为本申请实施例一提供的列车控制方法的流程图。如图1所示,本实施例提供的列车控制方法包括:
步骤10、在接收到数据交互中心发出的唤醒信号时,启动当前第一列车唤醒操作。
第一列车的唤醒操作包括:对第一列车中的牵引系统、供电系统、辅助系统等进行自检,自检完成且未报故障,视为已唤醒状态,可出库运行。
步骤20、在第一列车唤醒之后,根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态。
第二列车同样也在接收到数据交互中心发出的唤醒信号时,启动第二列车的唤醒操作。
预编组的第二列车的标识预先存储在第一列车中,包含在地面控制中心提供的可编组列表中。在第一列车唤醒之后,获取该标识,并与第二列车建立通信以获取第二列车的唤醒状态。
步骤30、当第二列车的唤醒状态为已唤醒状态时,执行第一列车和第二列车编组操作,得到编组列车。
若第二列车也为已唤醒状态,则第一列车与第二列车进行编组操作,该编组操作为虚拟编组,两列车没有物理连挂,而是保持一定间隔的前提下通过第一列车(前车)与数据交互中心通信获取移动运行电子地图、移动授权并控制两列车运行。
编组操作可以为:列车根据地面控制中心提供的可编组列表及列表中各列车的间距进行编组,当列车拓扑目录一致时表示编组完成,列车设置初运行结束标志;头列车根据编组信息进行协同控制。
步骤40、根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行。
编组列车在一条线路上自动运行(没有达到解编、进站、过道岔条件),编组列车根据到站时间及线路坡度等情况采用自动驾驶算法计算出当前位置到进站前的速度控制曲线,按速度控制曲线合理施加牵引力及制动力以达到节能目的。第一列车中的车载控制器与数据交互中心通信获取移动运行电子地图,并根据列车当前位置通过地面设置的区域控制器申请移动授权,进而控制第一列车和第二列车同步运行及过道岔。
编组中前车按照单车自动运行模式驾驶,前车控制后车牵引力制动力施加进行间隔控制。
本实施例提供的技术方案,通过在接收到数据交互中心发出的唤醒信号时,启动当前第一列车唤醒操作;在第一列车唤醒之后,根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态;当第二列车的唤醒状态为已唤醒状态时,执行第一列车和第二列车编组操作,得到编组列车;根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行,实现了列车出库前进行虚拟编组操作,编组完成后直接出库运行,提高了效率。
实施例二
本实施例是在上述技术方案的基础上,对列车控制方法进行优化,尤其是对列车唤醒的控制方法进行优化。
步骤20中根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态,具体包括:首先与第二列车建立通信;当通信建立成功之后,向第二列车发出唤醒状态反馈请求消息;当接收到第二列车发送的唤醒状态时,识别该唤醒状态为唤醒失败状态或已唤醒状态。
对第一列车、第二列车进行唤醒操作的方式可采用已有技术,也可以采用下面的方式,通过列车控制和管理系统(Train Control and Management System,简称TCMS)与车载控制器(vehicle on-board controller,简称VOBC)进行联动控制,以实现车辆的自动唤醒,提高了网络智能化控制程度和网络自动化诊断程度。在自动唤醒的过程中,无需人工干预,能够减少人为操作失误或人为因素带来的运行风险,还能节省人力和物力。
以对第一列车进行唤醒为例:
图2为本申请实施例二提供的一种列车的示意图。如图2所示,列车100包括TCMS110和VOBC120,TCMS110与VOBC120通信连接。
VOBC120用于向TCMS110发送唤醒指令;TCMS110用于依据唤醒指令进行自检工作、静态测试和动态测试中的至少一种,获得测试结果,并将测试结果发送至VOBC120;VOBC120用于依据测试结果得到唤醒结果,并将唤醒结果反馈至运行控制中心(operation control center,简称:OCC)200。
其中,VOBC120还会进行自检,即VOBC120还用于根据自身判断以及TCMS110反馈的测试结果综合判断是否唤醒成功。若VOBC120自身判断有故障或TCMS110反馈的测试结果包括故障信息,则判断唤醒失败;若VOBC120自身判断无故障以及TCMS110反馈的测试结果为测试成功,则判断唤醒成功。
列车100可以为高铁、动车以及地铁等。为了便于描述,本申请实施例以列车100为地铁为例进行说明。
其中,自检工作、静态测试和动态测试均测试完成且无故障,才能将车辆100唤醒成功进入无人值守运行模式。若自检工作、静态测试和动态测试中至少一种未测试完成或有故障,车辆100则唤醒失败,且停止进入下一阶段测试。
在本申请实施例中,车辆100还可以为无人驾驶车辆,VOBC120还可以与控制中心OCC200通信连接,VOBC120还用于将唤醒结果反馈至OCC200。通过OCC200可以实现对车辆100的远程控制,可实现无人驾驶相关功能。
测试结果包括自检工作结果、静态测试结果和动态测试结果中的至少一种,唤醒结果包括唤醒成功结果或唤醒失败结果。其中,自检工作结果为TCMS110依据唤醒指令进行自检工作,所产生的结果;静态测试结果为TCMS110进行静态测试,所产生的结果;动态测试结果为TCMS110进行动态测试,所产生的结果。
自检工作、静态测试和动态测试均测试完成且无故障的工作原理可以为:TCMS110依据唤醒指令进行自检工作,并向VOBC120反馈自检工作结果;VOBC120在自检工作结果为自检成功情况下,向TCMS110发送静态测试指令;TCMS110依据静态测试指令进行静态测试,并向VOBC120反馈静态测试结果;VOBC120在静态测试结果为静态测试成功情况下,向TCMS110发送动态测试指令;TCMS110依据动态测试指令进行动态测试,并向VOBC120反馈动态测试结果;VOBC120在动态测试结果为动态测试成功情况下,得到唤醒成功结果。
应理解,车辆100唤醒过程中可以依次进行自检工作、静态测试和动态测试,也可以按照预设顺序进行。本申请车辆100唤醒过程中采用的测试顺序为自检工作、静态测试、动态测试。
由于自检工作、静态测试和动态测试是依次进行的,故只有在自检工作完成且无故障的情况下,才能进入下一阶段的静态测试,静态测试完成且无故障的情况下,才能进入下一阶段的动态测试,动态测试完成且无故障,车辆100唤醒成功进入无人值守运行模型。
若自检工作、静态测试和动态测试中某一阶段未测试完成或存在故障,车辆100则唤醒失败,且停止进入下一阶段测试。车辆100唤醒失败的一种情况可以为:TCMS110依据唤醒指令进行自检工作,并向VOBC120反馈自检工作结果;VOBC120在自检工作结果为自检失败情况下,得到唤醒失败结果。
应理解,由于TCMS110在进行自检工作时,存在自检故障,自检工作结果为自检失败。在自检工作阶段存在故障,车辆100唤醒失败,且停止进入下一静态测试阶段。VOBC120得到唤醒失败结果,并将唤醒失败结果反馈至OCC200。其中,唤醒失败结果包括自检失败结果和自检故障信息。工作人员通过OCC200获得自检故障信息,对自检工作进行人工干预,若自检成功,可由人工操作进行下一阶段的静态测试,也可通过TCMS110自动进行下一阶段的静态测试。
车辆100唤醒失败的另一种情况可以为:TCMS110依据唤醒指令进行自检工作,并向VOBC120反馈自检工作结果;VOBC120在自检工作结果为自检成功情况下,向TCMS110发送静态测试指令;TCMS110依据静态测试指令进行静态测试,并向VOBC120反馈静态测试结果;VOBC120在静态测试结果为静态测试失败情况下,得到唤醒失败结果。
应理解,由于TCMS110在进行静态测试时,存在静态测试故障,静态测试结果为静态测试失败。在静态测试阶段存在故障,车辆100唤醒失败,且停止进入下一动态测试阶段。VOBC120得到唤醒失败结果,并将唤醒失败结果反馈至OCC200。其中,唤醒失败结果包括静态测试失败结果和静态测试故障信息。工作人员通过OCC200获得静态测试故障信息,对静态测试进行人工干预,若静态测试成功,可由人工操作进行下一阶段的动态测试,也可通过TCMS110自动进行下一阶段的动态测试。
车辆100唤醒失败的又一种情况可以为:TCMS110依据唤醒指令进行自检工作,并向VOBC120反馈自检工作结果;VOBC120在自检工作结果为自检成功情况下,向TCMS110发送静态测试指令;TCMS110依据静态测试指令进行静态测试,并向VOBC120反馈静态测试结果;VOBC120在静态测试结果为静态测试成功情况下,向TCMS110发送动态测试指令;TCMS110依据动态测试指令进行动态测试,并向VOBC120反馈动态测试结果;VOBC120在动态测试结果为动态测试失败情况下,得到唤醒失败结果。
应理解,由于TCMS110在进行动态测试时,存在动态测试故障,动态测试结果为动态测试失败。 在动态测试阶段存在故障,车辆100唤醒失败。VOBC120得到唤醒失败结果,并将唤醒失败结果反馈至OCC200。其中,唤醒失败结果包括动态测试失败结果和动态测试故障信息。工作人员通过OCC200获得动态测试故障信息,对动态测试进行人工干预,若动态测试成功,车辆100唤醒成功进入无人值守待命工况。
图3为本申请实施例二提供的另一种列车的示意图。如图3所示,为车辆100的另一种结构示意图,TCMS110包括VCU111(中央控制单元,Vehicle control unit),车辆100还包括多个子系统112,VCU111与多个子系统112和VOBC120分别通信连接。
其中,多个子系统112包括牵引系统1121、辅助系统1122、制动系统1123、车门系统1124、空调系统1125、烟火报警系统1126、乘客信息系统1127、蓄电池管理系统1128、弓网监测系统1129、照明系统1130、障碍物检测系统1131及走行部在线检测系统1132,牵引系统1121、辅助系统1122、制动系统1123、车门系统1124、空调系统1125、烟火报警系统1126、乘客信息系统1127、蓄电池管理系统1128、弓网监测系统1129、照明系统1130、障碍物检测系统1131及走行部在线检测系统1132均与VCU111通信连接。
自检工作包括牵引系统1121自检、辅助系统1122自检、制动系统1123自检、车门系统1124自检、空调系统1125自检、烟火报警系统1126自检、乘客信息系统1127自检、蓄电池管理系统1128自检、弓网监测系统1129自检、照明系统1130自检、障碍物检测系统1131自检及走行部在线检测系统1132自检中的至少一种。
本申请以自检工作包括牵引系统1121自检、辅助系统1122自检、制动系统1123自检、车门系统1124自检、空调系统1125自检、烟火报警系统1126自检、乘客信息系统1127自检、蓄电池管理系统1128自检、弓网监测系统1129自检、照明系统1130自检、障碍物检测系统1131自检及走行部在线检测系统1132自检为例进行说明。
TCMS110依据唤醒指令进行自检工作可以理解为:VCU111依据唤醒指令控制牵引系统1121、辅助系统1122、制动系统1123、车门系统1124、空调系统1125、烟火报警系统1126、乘客信息系统1127、蓄电池管理系统1128、弓网监测系统1129、照明系统1130、障碍物检测系统1131及走行部在线检测系统1132分别进行自检工作;牵引系统1121、辅助系统1122、制动系统1123、车门系统1124、空调系统1125、烟火报警系统1126、乘客信息系统1127、蓄电池管理系统1128、弓网监测系统1129、照明系统1130、障碍物检测系统1131及走行部在线检测系统1132分别将自检工作结果通过VCU111反馈至VOBC120。
应理解,牵引系统1121、辅助系统1122、制动系统1123、车门系统1124、空调系统1125、烟火报警系统1126、乘客信息系统1127、蓄电池管理系统1128、弓网监测系统1129、照明系统1130、障碍物检测系统1131及走行部在线检测系统1132可以同时进行自检工作,也可以依据预设顺序依次进行自检工作。
其中,若牵引系统1121、辅助系统1122、制动系统1123、车门系统1124、空调系统1125、烟火报警系统1126、乘客信息系统1127、蓄电池管理系统1128、弓网监测系统1129、照明系统1130、障碍物检测系统1131及走行部在线检测系统1132中的至少一个反馈的自检工作结果为自检失败,VOBC120判定自检失败;若牵引系统1121、辅助系统1122、制动系统1123、车门系统1124、空调系统1125、烟火报警系统1126、乘客信息系统1127、蓄电池管理系统1128、弓网监测系统1129、照明系统1130、障碍物检测系统1131及走行部在线检测系统1132反馈的自检工作结果均为自检成功,VOBC120判定自检成功。
现以空调系统1125为例描述各个子系统112是如何进行自检工作的。空调系统1125接收到VCU111发送的自检指令后,空调系统1125进行相关设备的工作状态检查,如三相电检测接触器状态、通风机状态、冷凝风机状态、压缩机状态、紧急通风逆变器状态、各设备接触器状态、压缩机高低压状态以及温度传感器状态等;空调系统1125根据相关设备的工作状态综合判断自检状态,并将自检工作结果发送至VCU111。其中,自检工作结果可以为自检成功、自检中或自检失败。
在一种可选的实施例中,对于走行部在线检测系统1132,VCU111对走行部在线检测系统1132反馈的故障信息可根据预设故障信息进行匹配,若走行部在线检测系统1132反馈的故障信息为预设故障信息中的一种,VCU111则向VOBC120反馈的自检工作结果为自检成功;若走行部在线检测系统1132反馈的故障信息不为预设故障信息中的一种,VCU111则向VOBC120反馈的自检工作结果为自检失败。其中,预设故障信息为轻微故障信息。
图4为本申请实施例二提供的又一种列车的示意图。如图4所示,为本申请实施例提供的又一种车辆100的结构示意图,在图2所示的车辆100的基础上,车辆100还包括受电弓控制阀130和辅助逆变器140,受电弓控制阀130和辅助逆变器140均与TCMS110通信连接。
在进行自检工作前,需要先进行自检准备工作,以确保自检工作的顺利进行。自检准备工作包括受电弓检测工作和辅助逆变器140检测工作。
进行自检准备工作的工作原理为:VOBC120向TCMS110发送自检准备指令;TCMS110依据自检准备指令进行自检准备工作,并在自检准备工作完成且无故障后,向VOBC120反馈自检准备工作完成信息;VOBC120依据自检准备工作完成信息向TCMS110发送所述唤醒指令。
其中,检测受电弓是否升弓到位的内容为:TCMS110用于依据自检准备指令向受电弓控制阀130发送升弓指令并开始计时;若在第一预设时间内未接收到表征升弓到位的升弓状态信号,或在第一预设时间内接收到表征升弓未到位的升弓状态信号,TCMS110还用于判断受电弓升弓故障,向VOBC120反馈受电弓升弓故障信息,VOBC120依据受电弓升弓故障信息判定自检准备工作故障;若在第一预设时间内接收到表征升弓到位的升弓状态信号,TCMS110110还用于判断受电弓升弓到位,并向VOBC120反馈受电弓升弓到位信息。
其中,若升弓状态信号为高电平,则表征受电弓升弓到位;若升弓状态信号为低电平,则表征受电弓升弓未到位。
该第一预设时间可以设置为15s。若在TCMS110向受电弓控制阀130发送升弓指令15s内,未接收到表征升弓到位的升弓状态信号,即受电弓控制阀130依据升弓指令进行动作后反馈的表征升弓到位的升弓状态信号;换言之,在TCMS110向受电弓控制阀130发送升弓指令后的15s内,TCMS110未接收到受电弓控制阀130反馈的任何信号;TCMS110会判断受电弓升弓故障,并向VOBC120反馈受电弓升弓故障信息,VOBC120依据受电弓升弓故障信息判断自检准备工作故障。若在TCMS110向受电弓控制阀130发送升弓指令15s内,接收到受电弓控制阀130反馈的表征升弓未到位的升弓状态信号,TCMS110判断受电弓升弓故障,并向VOBC120反馈受电弓升弓故障信息,VOBC120依据受电弓升弓故障信息判断自检准备工作故障。若在TCMS110向受电弓控制阀130发送升弓指令15s内,接收到受电弓控制阀130依据升弓指令动作后反馈的表征升弓到位的升弓状态信号,TCMS110判断受电弓升弓到位,并向VOBC120反馈受电弓升弓到位信息。其中,自检准备工作完成信息包括受电弓升弓到位信息。
其中,在进行自检工作之前,检测受电弓升弓是否到位,目的是为车辆各系统自检工作持续供电。
若车辆100为地铁,地铁包括多节车厢,多节车厢包括普通车厢和目标车厢,目标车厢上设置有受电弓控制阀130,普通车厢上无受电弓控制阀130。例如,若地铁包括6节车厢,第二节车厢和第五节车 厢则为目标车厢,第二节车厢和第五节车厢上均设置有受电弓控制阀130;第一节车厢、第三节车厢、第四节车厢和第六节车厢则为普通车厢,第一节车厢、第三节车厢、第四节车厢和第六节车厢上均无受电弓控制阀130。
其中,检测辅助逆变器140是否启动的内容为:TCMS110用于依据自检准备指令向辅助逆变器140发送启动指令并开始计时;若在第二预设时间内未接收到表征启动成功的启动状态信号,或在第二预设时间内接收到表征启动失败的启动状态信号,TCMS110判断辅助逆变器140启动故障,并向VOBC120反馈辅助逆变器启动故障信息;若在第二预设时间内接收到表征启动成功的启动状态信号,TCMS110还用于判断辅助逆变器140启动正常,并向VOBC120反馈辅助逆变器启动正常信息。
其中,若启动状态信号为高电平,则表征启动成功;若启动状态信号为低电平,则表征启动失败。
第二预设时间可以设置为10s。若TCMS110在向辅助逆变器140发送启动指令10s内,未接收到辅助逆变器140依据启动指令动作后反馈的表征启动成功的启动状态信号,或未接收到辅助逆变器140反馈的任何信号,TCMS110判断辅助逆变器140启动故障,并向VOBC120反馈辅助逆变器启动故障信息,VOBC120依据辅助逆变器启动故障信息判断自检准备工作故障。若TCMS110在向辅助逆变器140发送启动指令10s内,接收到辅助逆变器140反馈的表征启动失败的启动状态信号,TCMS110判断辅助逆变器140启动故障,并向VOBC120反馈辅助逆变器启动故障信息,VOBC120依据辅助逆变器启动故障信息判断自检准备工作故障。若TCMS110在向辅助逆变器140发送启动指令10s内,接收到辅助逆变器140反馈的表征启动成功的启动状态信号,TCMS110判断辅助逆变器140启动正常,并向VOBC120反馈辅助逆变器启动正常信息,其中,自检准备工作完成信息包括辅助逆变器启动正常信息。
辅助逆变器140为车辆100的辅助系统1122中的部件,辅助系统1122还包括辅助控制单元1133,TCMS110通过MVB通信总线与辅助控制单元1133连接,辅助控制单元1133与辅助逆变器140通信连接。TCMS110通过MVB通信总线将启动指令发送至辅助控制单元1133,辅助控制单元1133将启动指令发送至辅助逆变器140,辅助逆变器140依据启动指令进行动作后,向辅助控制单元1133反馈启动状态信号,辅助控制单元1133将启动状态信号通过MVB通信总线发送至TCMS110。
在进行综合自检之前,检测辅助逆变器140是否启动,目的是为了向车辆提供380V电压和/或110V电压。可以通过并网的方式或扩展的方式提供380V电压和/或110V电压。
在一种可选的实施方式中,自检准备工作的内容还可以包括检测主断路器150是否闭合,车辆100还包括主断路器150,主断路器150与TCMS110电连接。
TCMS110用于依据自检准备指令向主断路器150发送闭合指令并开始计时;若在第四预设时间内未接收到主断路器150依据闭合指令动作后反馈的闭合状态信息,TCMS110判断主断路器150卡分故障,并向VOBC120反馈自检准备工作故障信息;若在第四预设时间内接收到主断路器150依据闭合指令动作后反馈的闭合状态信息,TCMS110判断主断路器150正常闭合,并向VOBC120反馈自检准备工作完成信息。
第四预设时间可以设置为3s,即在TCMS110向主断路器150发送闭合指令3s内,未接收到主断路器150依据闭合指令动作后反馈的闭合状态信息,TCMS110判断主断路器150卡分故障;在TCMS110向主断路器150发送闭合指令3s内,接收到主断路器150依据闭合指令动作后反馈的闭合状态信息,TCMS110判断主断路器150正常闭合。
其中,在进行综合自检之前,检测主断路器150是否启动,目的是为了在启动牵引系统时能起到保护功能,当牵引系统出现重大故障时,高速断路器迅速断开。
在一种可选的实施方式中,自检准备工作的内容还可以包括检测停放制动缓解是否正常,车辆100 还包括停放制动缓解160,停放制动缓解160与TCMS110通信连接。
TCMS110用于依据自检准备指令向停放制动缓解160发送控制指令并开始计时;若在第五预设时间内未接收到停放制动缓解160依据控制指令动作后反馈的响应信息,TCMS110判断停放制动缓解160工作故障,并向VOBC120反馈自检准备工作故障信息;若在第五预设时间内接收到停放制动缓解160依据控制指令动作后反馈的响应信息,TCMS110判断停放制动缓解160工作正常,并向VOBC120反馈自检准备工作完成信息。
第五预设时间可以设置为5s,即在TCMS110向停放制动缓解160发送控制指令5s内,未接收到停放制动缓解160依据控制指令动作后反馈的响应信息,TCMS110判断停放制动缓解160工作故障;在TCMS110向停放制动缓解160发送控制指令5s内,接收到停放制动缓解160依据控制指令动作后反馈的响应信息,TCMS110判断停放制动缓解160工作正常。
在本申请实施例中,自检准备工作内容可以包括检测受电弓是否升弓到位、检测辅助逆变器140是否启动、检测主断路器是否闭合以及检测停放制动缓解是否正常中的至少一种。对应的,VOBC120依据受电弓升弓到位信息和辅助逆变器启动正常信息中至少一种向TCMS发送上电自检指令。若自检准备工作内容包括多种,每种自检准备工作内容均完成且无故障,才能判定自检准备工作完成且无故障,向TCMS发送上电自检指令;若有一种自检准备工作内容存在故障或未完成,均会判定自检准备工作未完成或存在故障,不会向TCMS发送上电自检指令。
在所有自检准备工作内容均完成且无故障后,VOBC120才会根据自检准备工作完成信息向TCMS110发送上电自检指令,TCMS110依据上电自检指令开始进行自检工作,并将自检工作结果反馈至VOBC120。
检测TCMS110的通信是否正常,为TCMS110能否依据上电自检指令进行自检工作的前提内容。可以理解,在VOBC120向TCMS110发送上电自检指令之前和之后,均可以检测TCMS110的通信是否正常;也就是说检测TCMS110的通信是否正常的顺序可以放在VOBC120向TCMS110发送上电自检指令之前,也可以放在VOBC120向TCMS110发送上电自检指令之后,可以根据实际情况进行设置,在此并不作限定。应理解,只有在TCMS110的通信正常的情况下,各个子系统112才能接收到上电自检指令;TCMS110的通信故障,各个子系统112是接收不到上电自检指令的。
为了便于理解如何检测TCMS110的通信是否正常,请参照图4,为车辆100的又一种结构示意图,TCMS110包括VCU111,车辆100还包括多个子系统112,VCU111与多个子系统112和VOBC120分别通信连接。
每个子系统112用于向VCU111反馈生命信号;其中,生命信号包括状态值;若VCU111在第三预设时间内检测到子系统112反馈的生命信号的状态值无变化,VCU111则判断子系统112通信故障,并向VOBC120反馈通信故障信息;若VCU111在第三预设时间内检测到子系统112反馈的生命信号的状态值有变化,VCU111则判断子系统112通信正常,并向VOBC120反馈通信正常信息。
检测TCMS110的通信是否正常可以理解为,检测VCU111与各个子系统112之间的通信是否正常。若VCU111与各个子系统112之间的通信正常,每个子系统112的生命信号中的状态值在第三预设时间内应是有变化的。其中,生命信号中的状态值可以是周期性变化,也可以是非周期性变化;生命信号中的状态值在第三预设时间内可以是一次变化,也可以是多次变化。在异常时段,子系统112的生命信号中的状态值是无变化的,即同一子系统112的生命信号中的状态值在第三预设时间内的状态值是相同的。
TCMS110与不同的子系统进行通信检测时,第三预设时间可以设置为相同,也可以设置为不同。若设置不同,还可以根据不同子系统在车辆中的重要程度设置时长;重要程度高的子系统的第三预设时间 小于重要程度低的子系统的第三预设时间。
其中,VCU111与各个子系统112之间的通信正常,每个子系统112的生命信号中的状态值周期性变化可以为:按照16ms为周期时间,第三预设时间大于或等于32ms,生命信号中的状态值每经过一个周期进行加1累计;即某一个子系统112在第一个周期时反馈的生命信号中的状态值为1,该子系统112在经过16ms后,第二个周期反馈的生命信号中的状态值为2,重复执行前述方式,以实现状态值周期性变化。
在第三预设时间内检测状态值是否有变化可以为:第三预设时间可以设置为2s,可以检测某一子系统112的0时刻和2s时刻的状态值是否有变化;也可以将0时刻与100ms时刻的状态值进行比较,然后200ms时刻与300ms时刻的状态值再进行比较,一直到1900ms时刻和2000ms时刻的状态值进行比较,检测在这时间段内状态值是否有变化。
检测TCMS110的通信是否正常时,有可能因为延时或程序存在bug等原因,导致子系统112延时向VCU111反馈更新后的生命信号,使得VCU111接收的生命信号的状态值可能不会周期性变化。故在第三预设时间内判断接收的生命信号的状态值是否变化,可以避免因为正常延时而误判为通信故障。
在进行自检准备工作之前,需先对TCMS110上电启动。TCMS110上电启动的工作原理可以为:车辆100还包括继电器180和供电模块170,供电模块170通过继电器180与TCMS110通信连接,继电器180还与VOBC120通信连接。VOBC120依据OCC200发送的上电启动指令控制继电器180动作,并获得继电器180反馈的动作状态信息;若动作状态信息为闭合状态信息,VOBC120向TCMS110发送唤醒指令;其中,动作状态信息为闭合状态信息表征供电模块170通过继电器180向车辆100供电。
OCC200根据运行信息产生上电启动指令,该运行信息包括车辆信息和运行时间信息。OCC200根据运行时间信息可以确定产生上电启动指令的时间,OCC200根据车辆信息可以确定将上电启动指令发送至哪一辆车辆100。其中,车辆信息对应的车辆100为出库派班计划中的车辆100。
对于未纳入出库派班计划中的车辆100,如场/库内备车、正线存车线过夜车分别由车场调度员和正线调度员远程下发上电启动指令。当然,还可以登上未纳入出库派班计划中的车辆100人工操作人工唤醒按钮,以产生上电启动指令。
在上电启动过程中,若车辆100的检修按钮被按下,车辆100不会响应上电启动指令进行上电启动,车辆100停止进行自动唤醒。
在本申请实施例中,供电模块170为TCMS110中VCU111和各子系统112中的控制模块提供上电电压。该上电电压可以为110V或/和24V,即供电模块170可以单独提供110V或24V,也可以同时提供110V和24V。
在本申请实施例中,VOBC120在自检工作结果为自检成功情况下,需判断车辆100是否满足静态测试条件;若满足静态测试条件,VOBC120向OCC200申请车辆100的静态测试授权;在获得授权后,VOBC120向TCMS110发送静态测试指令。
其中,静态测试条件可以为:预设车辆模式为无人值守车辆运行UTO模式、VOBC120上电自检成功、TCMS110反馈方向手柄在0位、TCMS110反馈主控手柄在0位、VOBC120检测司机钥匙在OFF位、车辆两端的VOBC120通信正常、非人工操作唤醒按钮上电、检修按钮未被按下,只有在以上静态测试条件全部满足时才可以进行静态测试,当存在任意一个条件不满足时,VOBC120将不满足的条件反馈至OCC200。
在获得授权后,VOBC120向TCMS110发送静态测试指令的工作原理为:在获得授权后,VOBC120向TCMS110发送静态测试有效信号,并向驾驶室发起驾驶室选择命令。判断是否接收到响应驾驶室选 择命令的驾驶室反馈的激活信息。若VOBC120未收到激活信息,则VOBC120发送自动唤醒失败的信息。若VOBC120收到激活信息,则VOBC120向车辆已激活的驾驶室的TCMS110发送静态测试指令。
车辆可以包括车头和车尾两个驾驶室,在进行静态测试时,需要对车头和车尾的驾驶室分别进行静态测试。因此,在获得授权后,VOBC120首先向TCMS110发送静态测试有效信号,并按照预设的顺序向驾驶室发起驾驶室选择命令。
应理解,可以先向车头的驾驶室发起驾驶室选择命令,若收到了车头的驾驶室的激活反馈信息,表明该驾驶室已被激活,可以进行后续的静态测试,反之则该驾驶室未被激活,无法进行后续的静态测试,此时VOBC120需要向OCC200发送自动唤醒失败的信息,且不允许发车。
当驾驶室被激活后,VOBC120可以向车辆被激活的驾驶室端输出UTO信号硬线和方向指令等静态测试指令,进而完成各项测试。
当车辆的车头端驾驶室完成静态测试后,可继续向车辆的车尾端的驾驶室发送驾驶室选择命令,重复上述操作,直至车尾端驾驶室完成各项静态测试。在本实施例中,静态测试包括空压机测试、制动牵引测试、广播测试、车门测试、照明测试和蠕动测试中的至少一种。若静态测试包括多种,可以根据空压机测试、制动牵引测试、广播测试、车门测试、照明测试和蠕动测试的顺序依次进行测试,也可以根据实际情况进行排序,在此并不作限定。
其中,空压机测试的工作原理可以为:VOBC120向车辆已激活的驾驶室的TCMS110发送空压机测试指令;TCMS110控制车辆的空压机启动;TCMS110判断在预设时间内车辆的总风压力是否达到预设压力值;若是,则TCMS110判定空压机测试成功;若否,则TCMS110判定空压机卡分故障或空压机打风超时故障。
在本申请实施例中,需要分别对车头和车尾的驾驶室的空压机进行测试。在进行空压机测试时,VOBC120首先向已激活的驾驶室(车头驾驶室或车尾驾驶室)的TCMS110发送空压机测试指令,TCMS110在接收到空压机测试指令后,通过输出硬线DO控制车辆的空压机启动,并判断车辆的总风压力能否在预设时间内达到预设压力值,例如判断车辆的总风压力是否在900秒内达到900KPa,若达到,则TCMS110向VOBC120发送空压机测试成功的结果,若未达到,即表明空压机测试失败,则TCMS110向VOBC120发送空压机卡分故障或打风超时故障。
VOBC120将接收到的空压机测试结果反馈至OCC200,空压机测试结果包括测试成功结果或测试失败结果,当测试失败时,VOBC120还会将失败原因发送给OCC200。
其中,制动牵引测试的工作原理可以为:TCMS110通过所述静态测试指令对所述车辆进行制动牵引测试,其中,所述制动牵引测试包括保持制动施加测试、紧急制动缓解测试、停放制动施加、制动自检、常用制动缓解测试、常用制动施加测试、紧急制动施加测试、牵引测试及停放制动缓解测试。
在本实施例中,为了保证在制动牵引测试过程中车辆不溜车,制动牵引测试需要按照保持制动施加测试、紧急制动缓解测试、停放制动施加、制动自检、常用制动缓解测试、常用制动施加测试、紧急制动施加测试、牵引测试及停放制动缓解测试的顺序执行。车辆在制动牵引测试时,任何一个测试过程测试失败或VOBC120诊断测试执行失败,都可以向OCC200反馈车辆测试失败(测试失败即表明车辆自动唤醒失败)和失败原因。
在本实施例中,所述TCMS110对所述车辆进行制动牵引测试,并将所述制动牵引测试结果发送给所述VOBC120,包括保持制动施加测试的原理为:
VOBC120向TCMS110发送保持制动施加测试指令;TCMS110将保持制动施加测试指令转发至制动系统1123BCU;判断保持制动是否已施加;若是,则BCU向TCMS110反馈保持制动施加测试成功的 结果,TCMS110向VOBC120反馈保持制动施加测试成功的结果;若否,则BCU向TCMS110反馈保持制动施加测试失败的结果,TCMS110向VOBC120反馈保持制动施加测试失败的结果。
在进行保持制动施加测试时,由VOBC120向TCMS110发送保持制动施加测试指令,TCMS110将保持制动施加测试指令发送至制动系统1123BCU,并由BCU判断保持制动是否已经施加,若是,则BCU向TCMS110反馈保持制动施加测试成功的结果,TCMS110再将保持制动施加测试成功的结果发送至VOBC120,反之则反馈保持制动施加测试失败。
在本实施例中,VOBC120还可以根据接收到的数据诊断保持制动施加测试是否成功,具体地,VOBC120判断保持制动施加测试是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断保持制动施加测试失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到保持制动施加测试的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的保持制动施加测试的测试结果,则VOBC120直接判定保持制动施加测试失败。
若VOBC120接收到TCMS110反馈的保持制动施加测试成功的结果,则可以进行下一个制动牵引测试,即紧急制动缓解测试。
在本实施例中,在进行紧急制动缓解测试时,VOBC120向所述TCMS110发送紧急制动缓解测试指令;所述TCMS110将所述紧急制动缓解测试指令转发至所述BCU;判断紧急制动是否已缓解;若是,则所述BCU向所述TCMS110反馈紧急制动缓解测试成功的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈紧急制动缓解成功的结果;若否,则所述BCU向所述TCMS110反馈紧急制动缓解测试失败的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈紧急制动缓解测试失败的结果。
可选地,VOBC120还可以根据接收到的数据直接诊断紧急制动缓解测试是否成功,具体地,VOBC120判断紧急制动缓解测试是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断紧急制动缓解测试失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到紧急制动缓解测试的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的紧急制动缓解测试的测试结果,则VOBC120直接判定紧急制动缓解测试失败。
若VOBC120接收到TCMS110反馈的紧急制动缓解测试成功的结果,则可以进行下一个制动牵引测试,即停放制动施加测试。
在本实施例中,在进行停放制动施加测试时,所述VOBC120向所述TCMS110发送停放制动施加测试指令;所述TCMS110将所述停放制动施加测试指令转发至所述BCU;判断停放制动是否已施加;若是,则所述BCU向所述TCMS110反馈停放制动施加测试成功的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈停放制动施加测试成功的结果;若否,则所述BCU向所述TCMS110反馈停放制动施加测试失败的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈停放制动施加测试失败的结果。
可选地,VOBC120还可以根据接收到的数据直接诊断停放制动施加测试是否成功,具体地,VOBC120判断停放制动施加测试是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断停放制动施加测试失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到停放制动施加测试的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的停放制动施加测试的测试结果,则VOBC120直接判定停放制动施加测试失败。
若VOBC120接收到TCMS110反馈的停放制动施加测试成功的结果,则可以进行下一个制动牵引测试,即制动自检。
在本实施例中,在进行制动自检时,所述VOBC120向所述TCMS110发送制动自检指令;所述TCMS110将所述制动自检指令转发至所述BCU;判断所述车辆制动是否已自检;若是,则所述BCU向所述TCMS110反馈制动自检成功的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈制动自检成功的结果;若否,则所述BCU向所述TCMS110反馈制动自检失败的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈制动自检失败的结果。
可选地,VOBC120还可以根据接收到的数据直接诊断制动自检是否成功,具体地,VOBC120判断制动自检是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断制动自检失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到制动自检的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的制动自检的测试结果,则VOBC120直接判定制动自检失败。
若VOBC120接收到TCMS110反馈的制动自检成功的结果,则可以进行下一个制动牵引测试,即常用制动缓解测试。
在本实施例中,在进行常用制动缓解测试时,所述VOBC120向所述TCMS110发送常用制动缓解测试指令;所述TCMS110将所述常用制动缓解测试指令转发至所述BCU;判断常用制动是否已缓解;若是,则所述BCU向所述TCMS110反馈常用制动缓解测试成功的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈常用制动缓解测试成功的结果;若否,则所述BCU向所述TCMS110反馈常用制动缓解测试失败的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈常用制动缓解测试失败的结果。
可选地,VOBC120还可以根据接收到的数据直接诊断常用制动缓解测试是否成功,具体地,VOBC120判断常用制动缓解测试是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断常用制动缓解测试失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到常用制动缓解测试的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的常用制动缓解测试的测试结果,则VOBC120直接判定常用制动缓解测试失败。
若VOBC120接收到TCMS110反馈的常用制动缓解测试成功的结果,则可以进行下一个制动牵引测试,即常用制动施加测试。
在本实施例中,在进行常用制动缓解测试时,所述VOBC120向所述TCMS110发送常用制动施加测试指令;所述TCMS110将所述常用制动施加测试指令转发至所述BCU;判断常用制动是否已施加;若是,则所述BCU向所述TCMS110反馈常用制动施加测试成功的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈常用制动施加测试成功的结果;若否,则所述BCU向所述TCMS110反馈常用制动施加测试失败的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈常用制动施加测试失败的结果。
可选地,VOBC120还可以根据接收到的数据直接诊断常用制动施加测试是否成功,具体地,VOBC120判断常用制动施加测试是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断常用制动施加测试失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到常用制动施加测试的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的常用制动施加测试的测试结果,则VOBC120直接判定常用制动施加测试失败。
若VOBC120接收到TCMS110反馈的常用制动施加测试成功的结果,则可以进行下一个制动牵引测试,即牵引测试。
在本实施例中,在进行牵引测试时,所述VOBC120向所述TCMS110发送牵引测试指令;所述TCMS110将所述牵引测试指令转发至所述TCU;判断牵引测试是否已完成;若是,则所述TCU向所述TCMS110反馈牵引测试成功的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈牵引测试成功的结果;若否,则所述TCU向所述TCMS110反馈牵引测试失败的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈牵引测试失败的结果。
可选地,VOBC120还可以根据接收到的数据直接诊断牵引测试是否成功,具体地,VOBC120判断牵引测试是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断牵引测试失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到牵引测试的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的牵引测试的测试结果,则VOBC120直接判定牵引测试失败。
若VOBC120接收到TCMS110反馈的常用制动施加测试成功的结果,则可以进行下一个制动牵引测试,即停放制动缓解测试。
在本实施例中,在进行停放制动缓解测试时,所述VOBC120向所述TCMS110发送停放制动缓解测试指令;所述TCMS110将所述停放制动缓解测试指令转发至所述BCU;判断停放制动缓解是否已缓解;若是,则所述BCU向所述TCMS110反馈停放制动缓解测试成功的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈停放制动缓解测试成功的结果;若否,则所述BCU向所述TCMS110反馈停放制动缓解测试失败的结果,所述TCMS110向所述VOBC120反馈停放制动缓解测试失败的结果。
可选地,VOBC120还可以根据接收到的数据直接诊断停放制动缓解测试是否成功,具体地,VOBC120判断停放制动缓解测试是否超时,若超时,则VOBC120直接诊断停放制动缓解测试失败,另外,VOBC120还需要判断是否接收到停放制动缓解测试的测试结果,若未接收到TCMS110反馈的停放制动缓解测试的测试结果,则VOBC120直接判定停放制动缓解测试失败。
当保持制动施加测试、紧急制动缓解测试、停放制动施加、制动自检、常用制动缓解测试、常用制动施加测试、紧急制动施加测试、牵引测试及停放制动缓解测试中的任意一个测试子过程失败,都会导致制动牵引测试失败。
在制动牵引测试时,VOBC120将接收到的制动牵引测试结果反馈至OCC200,制动牵引测试结果包括测试成功结果或测试失败结果,当测试失败时,VOBC120还会将失败原因发送给OCC200。
其中,广播测试的工作原理可以为:VOBC120向TCMS110发送车辆广播系统测试指令;所述TCMS110将所述车辆广播系统测试指令转发至乘客信息系统1127PIS;所述PIS将广播测试成功的结果或广播测试失败的结果反馈给所述TCMS110,所述TCMS110把将广播测试成功的结果或广播测试失败的结果反馈给所述VOBC120。所述VOBC120再将所述广播测试结果发送至所述OCC200。
另外,若广播测试时间超时,判定广播测试失败并向OCC200反馈失败原因。
其中,车门测试的工作原理可以为:VOBC120向所述TCMS110发送开门或关门测试指令;所述VOBC120接收所述TCMS110反馈的实际车门状态,并根据所述车辆的实际车门状态判断车门测试是否成功;若车门测试失败,则所述TCMS110向所述VOBC120反馈车门测试失败的结果;所述VOBC120可以将车门测试成功或车门测试失败原因发送至所述OCC200。
VOBC120通过网络接口向TCMS110发送开门或关门测试指令,TCMS110通过乘客信息系统1127PIS进行广播,告知即将打开和关闭车门,同时VOBC120根据车辆开门或关门状态判断测试结果,如测试失败,则向OCC200反馈唤醒失败和失败原因。
在实际实施时,首先需要判断车辆速度是否为0,若是,则进行后续测试,若不是,则VOBC120向OCC200反馈车门测试失败。当车辆速度为0时,VOBC120向TCMS110发送屏蔽门的状态,并判断屏蔽门是否无隔离,若否,则VOBC120向OCC200反馈车门测试失败,若是,则VOBC120向车辆发送门使能,并判断门使能是否有效,若无效,则VOBC120向OCC200反馈车门测试失败,若有效,则VOBC120向TCMS110发送打开左侧门的测试指令,判断车辆左侧的车门是否全部打开,若存在任意一个左侧车门未打开,则VOBC120向OCC200反馈车门测试失败,若左侧车门全部打开,则VOBC120向TCMS110发送打开右侧门的测试指令,判断车辆右侧的车门是否全部打开,若存在任意一个右侧车门未打开,则VOBC120向OCC200反馈车门测试失败,若右侧车门全部打开,则VOBC120向TCMS110发送关闭两侧车门的测试指令,判断两侧车门是否全部关闭,若存在任意一个车门未关闭,则VOBC120向OCC200反馈车门测试失败,若所有车门全部关闭,则VOBC120向OCC200反馈车门测试成功。
可选地,在车门测试中,若车辆在执行开左侧车门、开右侧车门或关闭两侧车门时超时(例如超过5秒),则VOBC120向OCC200发送车门测试失败。
其中,照明测试的工作原理可以为:VOBC120向所述TCMS110发送照明测试指令;所述TCMS110 通过输出硬线DO控制照明测试,并接收输入硬线DI反馈的照明测试状态;所述TCMS110根据所述DI的反馈结果判断照明测试是否成功;若照明测试成功,则所述TCMS110向所述VOBC120反馈照明测试成功的结果;若照明测试失败,则所述TCMS110向所述VOBC120反馈照明测试失败的结果;所述VOBC120可以将照明测试成功或照明测试失败原因发送至所述OCC200。
在照明测试中,VOBC120向TCMS110发送照明测试指令,TCMS110通过输出硬线DO控制照明系统1130进行照明测试,并通过输入硬线DI监测照明状态,如果在第六预设时间(例如5秒)内,TCMS110诊断到硬线DI反馈的照明正常信息,则TCMS110向VOBC120反馈照明测试成功,否则反馈照明测试失败。若照明测试失败则VOBC120向OCC200反馈车辆自动唤醒失败和失败原因。
其中,蠕动测试的工作原理可以为:VOBC120通过输出硬线DO向紧急牵引列车线输出蠕动有效信号,并向所述TCMS110发送蠕动测试指令;所述TCMS110接收输入硬线DI反馈的蠕动测试状态;所述TCMS110根据所述DI的反馈结果判断蠕动测试是否成功;若蠕动测试成功,则所述TCMS110向所述VOBC120反馈蠕动测试成功的结果;若蠕动测试失败,则所述TCMS110向所述VOBC120反馈蠕动测试失败的结果;所述VOBC120可以将蠕动测试成功或蠕动测试的失败原因发送至所述OCC200。
在蠕动测试中,VOBC120通过硬线向紧急牵引列车线发送蠕动有效指令,同时向车辆100TCMS110发送蠕动测试指令,TCMS110通过输入硬线DI监测紧急牵引列车线的状态,如果在第七预设时间(5S)内,TCMS110根据硬线DI反馈的信息判断紧急牵引列车线有效,则TCMS110向VOBC120反馈蠕动测试成功,否则反馈蠕动测试失败。若蠕动测试失败则VOBC120向OCC200反馈车辆自动唤醒失败和失败原因。
在本实施例中,车辆静态测试在车库内、正线存车线和运营交路折返线等远程唤醒时均需要进行测试,并且在此过程中所有车辆上的设备的临时或新增故障都需要上传至控制中心OCC200。例如,在静态测试过程中检测到司机钥匙激活或检修按钮动作,则取消测试指令。
车辆的一端在执行车辆静态测试完成并成功后,对车辆的另一端进行静态测试。若静态测试失败,应保持UTO信号硬线输出、驾驶室激活、方向有效,输出紧急制动,并不再执行后续测试,向控制中心反馈车辆静态测试失败,并上传故障报警信息,由车辆100调度员选择具体操作策略。
可选地,在本实施例中,在静态测试的空压机测试、制动牵引测试、广播测试、车门测试、照明测试和蠕动测试中,若车门测试失败,可以进行后续的照明测试、蠕动测试,如照明测试、蠕动测试均测试成功,则在测试完成后仅对车门故障进行处理,如照明测试或蠕动测试不成功,则在测试完成后与车门故障一并进行处理;若其他静态测试失败,则停止后续的静态测试。
VOBC120在静态测试结果为静态测试成功情况下,VOBC120向TCMS110发送动态测试指令。
VOBC120可以向车辆被激活的驾驶室端输出UTO信号硬线和方向指令等动态测试指令,进而完成各项测试。
当车辆的车头端驾驶室完成动态测试后,可继续向车辆的车尾端的驾驶室发送驾驶室选择命令,重复上述操作,直至车尾端驾驶室完成各项动态测试。在本实施例中,动态测试包括跳跃测试。其工作原理为:对车辆的头车进行跳跃测试;在头车的跳跃测试成功后,对车辆的尾车进行跳跃测试;VOBC120将动态测试成功或动态测试失败原因发送至OCC200。
在对车辆进行动态测试时,需要按预设顺序对车辆的头车和尾车依次进行跳跃测试,若头车的跳跃测试失败,则直接向OCC200反馈动态测试失败及失败原因(头车跳跃测试失败),若头车的跳跃测试成功,则对尾车进行跳跃测试,当尾车的跳跃测试成功时,则向OCC200反馈动态测试成功,若尾车的跳跃测试失败,则向OCC200反馈动态测试失败及失败原因(尾车跳跃测试失败)。
对车辆的头车进行跳跃测试的原理为:头车的TCMS110根据所述头车的VOBC120发送的跳跃指令对所述头车进行跳跃测试;判断所述头车的跳跃测试是否成功,其中,跳跃测试包括向前跳跃测试或向后跳跃测试;若向前跳跃测试或向后跳跃测试不成功,则判定所述头车跳跃测试失败;若向前跳跃测试及向后跳跃测试成功,则判定所述头车跳跃测试成功。
在对头车进行跳跃测试时,头车的TCMS110接收头车的VOBC120发送的跳跃指令,并根据跳跃指令对头车进行跳跃测试,跳跃测试包括向前跳跃测试和向后跳跃测试,当头车的向前跳跃测试和向后跳跃测试均成功时,则头车的跳跃测试成功,反之则头车的跳跃测试失败。
其中,头车的TCMS110接收所述头车的VOBC120发送的鸣笛指令,并通过硬线输出DO控制所述头车鸣笛;所述头车的TCMS110接收所述头车的VOBC120发送的跳跃指令,并通过网络通信总线将所述跳跃指令转发给牵引系统1121TCU及制动系统1123BCU;所述头车的TCMS110接收所述头车的VOBC120发送的目标跳跃距离、牵引级位及制动级位;所述头车的TCMS110将所述牵引级位转发至所述TCU,将所述制动级位转发至所述BCU;通过所述牵引级位及所述制动级位控制所述车辆运行及停止。计算所述车辆的实际运行距离;判断所述实际运行距离是否在所述目标跳跃距离的预设误差范围内;若是,则判定所述头车的跳跃测试成功;若否,则判定所述头车的跳跃测试失败。
以头车的向前跳跃测试为例,头车的TCMS110接收头车的VOBC120发送的鸣笛指令,并通过硬线输出DO控制头车鸣笛,VOBC120先将向前指令通过硬线输出到向前列车线,TCMS110通过DI监视向前列车线和向后列车线的状态判断出车辆的综合方向,然后头车的TCMS110接收头车的VOBC120发送的跳跃指令,并通过网络通信总线将向前指令和跳跃指令发送给TCU及BCU,VOBC120还通过硬线输出牵引指令或制动指令到牵引或制动列车线,TCU和BCU监视牵引及制动列车线的状态,头车的TCMS110还接收头车的VOBC120发送的目标跳跃距离、牵引级位及制动级位,头车的TCMS110将所述牵引级位转发至所述TCU,将所述制动级位转发至所述BCU,TCU和BCU分别根据牵引及制动列车线的状态、牵引级位和制动级位控制车辆运行及停止。然后TCMS110计算车辆的实际向前运行距离,判断实际向前运行距离是否在目标跳跃距离的误差范围内(例如±20cm内),若在误差范围内,则头车向前跳跃测试成功,反之则向前跳跃失败。
在所述头车的跳跃测试成功后,对所述车辆的尾车进行跳跃测试。尾车的TCMS110根据所述尾车的VOBC120发送的跳跃指令对所述尾车进行跳跃测试;判断所述尾车的跳跃测试是否成功,其中,跳跃测试包括向前跳跃测试或向后跳跃测试;若向前跳跃测试或向后跳跃测试不成功,则判定所述尾车跳跃测试失败;若向前跳跃测试及向后跳跃测试成功,则判定所述尾车跳跃测试成功。
在车辆的跳跃测试中,当头车跳跃测试成功之后,即可对车辆的尾车进行跳跃测试,具体地,尾车的TCMS110根据所述尾车的VOBC120发送的跳跃指令对所述尾车进行跳跃测试,包括:
尾车的TCMS110接收所述尾车的VOBC120发送的鸣笛指令,并通过硬线输出DO控制所述尾车鸣笛;所述尾车的TCMS110接收所述尾车的VOBC120发送的跳跃指令,并通过网络通信总线将所述跳跃指令转发给牵引系统1121TCU及制动系统1123BCU;所述尾车的TCMS110还接收所述尾车的VOBC120发送的目标跳跃距离、牵引级位及制动级位;所述尾车的TCMS110将所述牵引级位转发至所述TCU,将所述制动级位转发至所述BCU;TCU和BCU分别根据牵引及制动列车线的状态、牵引级位及所述制动级位控制所述车辆运行及停止。
然后TCMS110计算所述车辆的实际运行距离;判断所述实际运行距离是否在所述目标跳跃距离的预设误差范围内;若是,则判定所述尾车的跳跃测试成功;若否,则判定所述尾车的跳跃测试失败。
值得说明的是,本实施例提供的尾车跳跃测试流程与车辆的头车跳跃测试流程相同,在此不做赘述。
在车辆满足动态测试条件后,可按照头车向前跳跃、头车向后跳跃、尾车向前跳跃及尾车向后跳跃的步骤进行车辆的跳跃测试,任何一个测试失败都会导致整个动态测试失败。
可选地,车辆在动态测试中,TCMS110根据VOBC120发送的目标跳跃距离及预设的误差范围计算目标距离范围,例如,若目标跳跃距离为60cm到80cm,预设的误差范围为±20cm,则计算的目标距离范围为40cm到100cm,车辆根据TCMS110计算的实际跳跃距离判断是否在目标距离范围内,若在目标距离范围内,则测试成功,反之则测试失败,VOBC120将测试结果反馈控制中心。
可选地,在跳跃测试过程中,VOBC120系统也进行跳跃距离计算,若实际跳跃距离大于目标距离范围的最大值(例如100cm),则VOBC120将施加车辆紧急制动指令以对车辆进行紧急制动。
下面在图2示出的车辆100的基础上,本申请实施例提供一种自动唤醒方法,图5为本申请实施例二提供的一种自动唤醒方法的流程示意图。如图5所示,该自动唤醒方法可以包括以下步骤:
S301,VOBC向TCMS发送唤醒指令。
S302,TCMS依据唤醒指令进行自检工作、静态测试和动态测试中的至少一种,获得测试结果,并将测试结果发送至VOBC。
S303,VOBC依据测试结果得到唤醒结果。
应理解,前述的TCMS110和VOBC120可以协同实现S301~S303中内容。
图6为本申请实施例二提供的另一种自动唤醒方法的流程示意图。如图6所示,S302可以包括以下子步骤:
S302a1,TCMS依据唤醒指令进行自检工作,并向VOBC反馈自检工作结果。
S302a2,VOBC在自检工作结果为自检成功情况下,向TCMS发送静态测试指令。
S302a3,TCMS依据静态测试指令进行静态测试,并向VOBC反馈静态测试结果。
S302a4,VOBC在静态测试结果为静态测试成功情况下,向TCMS发送动态测试指令。
S302a5,TCMS依据动态测试指令进行动态测试,并向VOBC反馈动态测试结果。
S302a6,VOBC在动态测试结果为动态测试成功情况下,得到唤醒成功结果。
S302a7,VOBC在动态测试结果为动态测试失败情况下,得到唤醒失败结果。
应理解,前述的TCMS110和VOBC120可以协同实现S302a1~S302a7中内容。
图7为本申请实施例二提供的又一种自动唤醒方法的流程示意图。如图7所示,S302可以包括以下子步骤:
S302b1,TCMS依据唤醒指令进行自检工作,并向VOBC反馈自检工作结果。
S302b2,VOBC在自检工作结果为自检失败情况下,得到唤醒失败结果。
应理解,前述的TCMS110和VOBC120可以协同实现S302b1~S302b2中内容。
图8为本申请实施例二提供的又一种自动唤醒方法的流程示意图。如图8所示,S302可以包括以下子步骤:
S302c1,TCMS依据唤醒指令进行自检工作,并向VOBC反馈自检工作结果。
S302c2,VOBC在自检工作结果为自检成功情况下,向TCMS发送静态测试指令。
S302c3,TCMS依据静态测试指令进行静态测试,并向VOBC反馈静态测试结果。
S302c4,VOBC在静态测试结果为静态测试失败情况下,得到唤醒失败结果。
应理解,前述的TCMS110和VOBC120可以协同实现S302c1~S302c4中内容。
图9为本申请实施例二提供的又一种自动唤醒方法的流程示意图,在图5所示的自动唤醒方法的基础上,该自动唤醒方法还可以包括以下步骤:
S304,VOBC依据OCC发送的上电启动指令控制继电器动作,并获得继电器反馈的动作状态信息。
S305,若动作状态信息为闭合状态信息,VOBC向TCMS发送唤醒指令。
进一步的,自动唤醒方法还包括以下步骤:
S306,VOBC向TCMS发送自检准备指令。
S307,TCMS依据自检准备指令进行自检准备工作,并在自检准备工作完成且无故障后,向VOBC反馈自检准备工作完成信息。
S308,VOBC依据自检准备工作完成信息向TCMS发送所述唤醒指令。
进一步的,自动唤醒方法还包括以下步骤:
S309,VOBC将唤醒结果反馈至OCC。
应理解,前述的TCMS110和VOBC120可以协同实现S304~S309中内容。
综上,本申请提供了一种自动唤醒方法和车辆,车辆包括相互通信连接的控制管理系统TCMS和车载控制器VOBC,VOBC与控制中心OCC通信连接;该方法包括:VOBC向TCMS发送唤醒指令;TCMS依据唤醒指令进行自检工作、静态测试和动态测试中的至少一种,获得测试结果,并将测试结果发送至VOBC;VOBC依据测试结果得到唤醒结果,并将唤醒结果反馈至OCC。通过TCMS与VOBC进行联动控制,以实现车辆的自动唤醒,提高了网络智能化控制程度和网络自动化诊断程度。在自动唤醒的过程中,无需人工干预,能够减少人为操作失误或人为因素带来的运行风险,还能节省人力和物力。
实施例三
本实施例是在上述实施例的基础上,对列车控制方法进行优化,尤其是对控制列车执行编组操作的步骤进行优化。
上述步骤30中执行第一列车和第二列车编组操作,具体为:根据数据交互中心发出的运行电子地图控制当前第一列车和第二列车分别出库;在出库后,根据当前第一列车与第二列车之间的间距及运行速度执行编组操作。
一种具体的实现方式:首先,获取第一列车和第二列车的当前位置及运行速度。然后,根据第一列车的当前位置和第二列车的当前位置计算第一列车与第二列车的列车间距。当列车间距大于200m时,根据计算得到的列车间距及运行速度执行编组操作;当列车间距小于200m时,获取第一列车上设置的间隔检测装置采集到的第一列车与第二列车之间的列车间距,并通过该列车间距及运行速度执行编组操作。
在编组列车需要通过道岔时,可参照如下方式:
在执行编组操作之后,还包括:若第一列车与第二列车处于不同线路,则控制当前第一列车按照单车过道岔模式通过道岔;向第二列车发送过道岔控制指令,以使第二列车根据道岔控制指令通过道岔。
若第一列车与第二列车处于同一线路,则控制编组列车按照单车过道岔模式通过道岔。
一种实现方式:控制列车按照单车过道岔模式通过道岔,具体包括:
(1)当列车到达与前方道岔的距离为道岔动作距离时,与道岔建立通信。
列车在一条线路上自动运行,当运行到过道岔动作距离时,数据交互中心将道岔信息发送给列车。列车进入过道岔处理过程。
道岔如未受其他车控制则下发道岔控制权给列车。
(2)当收到道岔下发的道岔控制权时,获取道岔的当前方向;当道岔的当前方向与列车运行方向不一致时,向道岔发送切换指令,以指示道岔切换方向。
当道岔的当前方向与列车运行方向一致时,不需要切换道岔。
(3)当收到道岔的反馈消息为被其他列车占用时,控制列车减速运行直至速度将为零。
并上报数据交互中心,等待道岔受控命令。
(4)当收到道岔的反馈消息为道岔故障时,获取道岔的当前方向;若道岔的当前方向与列车运行方向不一致,则控制列车减速运行直至速度将为零;若道岔的当前方向与列车运行方向一致,则控制列车限速通过道岔。
列车通过道岔之后,恢复正常运行,重新计算运行图,得到的到站时间发送给地面控制中心。
实施例四
本实施例是在上述实施例的基础上,对列车控制方法进行优化,尤其是控制编组列车运行进行进一步的优化。
上述步骤40中,根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行,具体包括:根据预定的发车时间、到站时间、线路坡度、列车间隔、前车速度及运行电子地图计算速度距离控制曲线;然后根据速度距离控制曲线控制编组列车行驶。
一种具体的实现方式:根据所述速度距离控制曲线控制编组列车行驶,包括如下几个步骤:
根据速度距离控制曲线控制当前第一列车的行驶速度V1,V1小于第二列车的行驶速度V2。
(1)当第一列车以速度V1匀速运行时。
若第二列车以速度V2匀速运行或以V2为初速度加速运行,则控制第二列车减速运行;若第二列车以V2为初速度减速运行,则控制第二列车减速至V1并保持V1匀速运行;然后按照预设行车间隔编组运行。
前车(即:第一列车)利用车间通信获得后车(即:第二列车)位置,根据本车位置计算前后车间隔。
表1前车匀速运行场景分解
  编组时刻后车状态 编组后前车控制后车行为
1 匀速 匀速->减速运行
2 加速 加速->减速运行
3 减速 减速到V1->匀速运行
(2)当第一列车以初速度为V1加速运行时。
若第二列车以速度V2匀速运行,当第一列车速度达到V2时,按照预设行车间隔编组运行;若第二列车以V2为初速度加速运行,当第二列车行驶至与第一列车之间的间距为预设减速距离LB1时,控制第二列车减速,按照预设新车间隔编组运行。
表2前车匀加速运行场景分解
Figure PCTCN2022136330-appb-000001
(3)当第一列车以初速度为V1减速运行时。
若第二列车以V2匀速运行或以V2为初速度加速运行,当第二列车行驶至与第一列车之间的间距为预设减速距离LB1时,控制第二列车减速,按照预设新车间隔编组运行;若第二列车以V2为初速度减速运行,当第二列车运行速度与第一列车运行速度相同时,按照预设新车间隔编组运行。
表3前车匀减速运行场景分解
Figure PCTCN2022136330-appb-000002
本模式为后车追前车,编组列车达到稳定的目标间隔的行车过程。通过控制列车在运行过程中处于某种间隔采用相应运行速度的方式,达到间隔控制的目标。
编组协同控制根据两车不同工况调整目标间隔。列车变速过程中以加速度a up和最大减速度ad own运行,同时加速度的变化率(加加速度)不应影响到乘客的舒适性,这些值根据列车的运行特性确定。
本实施例中提到的距离标识如下:
S0-两车平稳运行时两车最小目标间隔距离。建立编组时,后车处于匀速或者加速状态,则S0为最小目标间隔距离;
S1-前后车目标间隔距离;建立编组时,后车处于减速状态,S1为两列车速度相同时的间隔距离;
St-设置的前后车目标停车间隔距离;
S-前后车实际间隔距离;
LB1-减速距离,前后车运行达到减速距离后,后车必需减速运行。
进一步的,在两列车建立编组后的第一时刻,后车把自身的牵引力制动力信息发送给前车,前车以后车发挥的牵引力制动力为基础,进行下一时刻力计算。
U为输出的牵引力,Ulast为前一次计算牵引力。
Figure PCTCN2022136330-appb-000003
下一次计算的值,根据前车计算出九种工况后车的速度-间隔距离曲线,通过列车间通信获得后车定位信息,计算两列车相对间隔距离;在前车列车稳定接收到后车采用精确定位手段发送的信号后,前车优先使用精确定位手段、冗余使用列车定位计算两车间隔距离的方式获得两车间隔;头车实时采集列车速度信息,根据车间间隔距离,计算速度偏差;根据速度偏差,考虑列车限速、限加速度、限加加速度值,计算需要施加的牵引力/制动力F;前车通过无线编组控制单元将需要施加的牵引力/制动力发送给后车无线编组控制单元,后车无线编组控制单元转发给通信控制器CCU;后车CCU向列车的牵引系统或制动系统发出请求值,以施加牵引力将列车加速到控制速度,或施加制动力使列车减速至规定值。
前车每隔一段时间(5s)计算速度-间隔距离曲线,修正运行偏离。
进一步的,按照预设新车间隔编组运行,具体包括如下步骤:
(1)若第一列车以V1为初速度加速运行、到达速度V2并以V2匀速运行。
根据第一列车与第二列车之间的实际间距控制第二列车逐渐施加牵引力,至两列车以速度V2对应 的预设间隔编组运行。
具体的,两列车间隔距离为S0,前车先施加牵引力,前车根据间隔控制,逐渐对后车施加牵引力。前后车间隔逐渐增大到V2运行下的间隔。
(2)若第一列车以V1匀速运行。
根据各列车载重同时对当前第一列车和第二列车施加牵引力,至两列车以速度V1对应的预设间隔编组运行。
车间隔由S0变为S0+d时,后车先减速,后加速,最后与前车稳定运行在速度V1。
车间隔由S0变为S0-d时,后车先加速,后减速速,最后与前车稳定运行在速度V1。
(3)若第一列车以V1为初速度减速运行、到达速度V3并以V3匀速运行。
当两列车距离为平稳运行时的最小目标间隔距离S0时,控制第一列车和第二列车惰行;当第一列车速度到达最大速度允许误差时,对第一列车施加制动;根据两列车的距离控制第二列车逐渐施加制动;两列车间隔逐渐减小。
当两列车距离为两车目标间隔距离S1时,控制第一列车施加制动,控制第二列车保持V1运行预设时间,当两车间距到达预设减速距离LB1时控制第二列车减速,两列车逐渐达到目标间隔距离。
上述方案中,当列车在上述三个工况之间变化时,前车计算工况变化,计算后车的速度-间隔距离曲线,计算需要施加的牵引力或制动力,发送给后车。
进一步的,两车需要在通过道岔之后解编的操作为:
当两车目的地不同时,在线路不同的道岔前解编。两种工况均为道岔动作到不同方向。控制过程如下:
前车在道岔动作距离L2与道岔建立通信,道岔受控,前车控制道岔动作;道岔最迟在道岔状态反馈距离L3反馈状态,道岔状态正常后,解编,前车经过道岔;道岔状态反馈故障,前车以道岔减速度减速,编组不解编。
后车在道岔动作距离L2开始以道岔减速度运行。
解编后,后车尝试与道岔通信,获得控制权后,控制道岔向不同方向动作;过道岔后按照电子地图计算运行曲线。
上述L2为道岔动作时间内列车行驶的最大距离+道岔减速时间内列车行驶的最大距离。L3为道岔减速时间内列车行驶的最大距离。
前车按单车过道岔模式过道岔,后车按前车命令逐渐增加运行间隔后解编。解编后后车根据当前状况确定自动运行控制模式(在道岔前没有获得道岔控制就按照道岔减速度减速,直至停车)。
进一步的,控制编组列车停车的过程如下:
停车过程中,前车后车速度由V1逐渐减小到0,由运行时的间隔S减少到停车间隔St。
目前列车停车技术可以可靠的控制停车的距离差在0.3m。
S>=St时,前车按照单车运行曲线减速停车,后车根据间隔控制,缩小与前车间隔,间隔达到St后,前车控制后车保持间隔距离为St运行,不再按照最小间隔进一步缩小行车间隔。
S<St时,在前车匀速运行阶段,控制后车减速,调整前后车间隔由S变为St;前车按照单车运行曲线减速停车,前车控制后车保持间隔距离为St,不再按照最小间隔进一步缩小行车间隔。
停车过程中,无线两编组的前车后车速度由V1逐渐减小到0,由运行时的间隔S减少到停车间隔St。
前车按照单车运行曲线减速,以常用制动减速停车;后车根据间隔控制曲线,减速度小于前车减速度,逐渐缩小与前车间隔。
前车停车过程:列车以一定速度驶入站内,该速度为制动前初始速度(一般情况下车速已降至9-11.5m/s),进站后列车开始制动,从列车开始制动到列车完全停稳的距离称为制动距离,在该距离内按一定分布(布置信标进行列车定位),列车每经过信标时,获取该处的地面位置信息,通过速度-距离运算模块进行算法运算得到当前位置上最为适合的理论制动率,该理论制动率便作为实际制动率控制列车进行减速制动。当列车到达下一个定位位置时,执行与上述相同的过程,直到列车速度为零,即停稳在停车点。
后车停车过程:后车由运行时的间隔S运行到停车间隔St,前车制动进站时,实时检测前后车间隔;前车根据速度-间隔曲线,计算后车施加的牵引力制动力。
一种实现方式为:第一列车获取数据交互中心发送的列车信息列表;实时监测与第二列车之间的距离;根据列车信息列表和与第二列车之间的距离,与第二列车建立灵活编组;对灵活编组进行间隔控制。
交通网络中的各列车实时向地面控制中心发送运行信息,地面控制中心接收到各列车发送的运行信息之后,会将该运行信息发送至数据交互中心,由数据交互中心根据运行信息确定列车信息列表,并发送给各列车。例如,数据交互中心获取位置信息。从位置信息和运行信息中识别出同一轨道上、同向行驶的列车。根据识别到的列车确定列车信息列表。将列车信息列表发送给列车。
通过第一列车中的灵活编组控制单元实时监测与第二列车之间的距离。当监测到与第二列车之间的距离小于最小距离(即:上述当两列车距离为平稳运行时的最小目标间隔距离S0)后,将通过灵活编组控制单元实时监测转为通过间隔控制单元实时监测与第二列车之间的距离。最小距离为预设值,如最小距离为200米。
解析列车信息列表,得到列车数量。
若列车数量大于1,且与第二列车之间的距离满足临界通信距离,则与第二列车进行通信。临界通信距离为在任何情况下两列车都不会出现碰撞事故的距离,设前车为静止状态,此情况下计算出的两车距离最远,为最大常用制动距离与预设值的积。
以预设值为1.5为例,临界通信距离=最大常用制动距离*1.5。
基于通信,接收第二列车发送的第二拓扑帧。拓扑帧中包括初运行标志、IP地址列表、初运行完成标志等。初运行标志用于描述所属列车是否禁止编组。初运行完成标志用于描述所属列车是否完成初运行。
进一步的,除了基于通信接收第二列车发送的第二拓扑帧,还会同时接收第二列车发送的第二信息帧。之后根据第二拓扑帧建立灵活编组。
若第二拓扑帧的初运行标志为禁止(如即第二列车拒绝编组),则确定不满足编组条件。或者,若第一列车的第一拓扑帧的初运行标志为禁止(如即第一列车拒绝编组),则确定不满足编组条件。或者,若第一拓扑帧的初运行标志不为禁止,且第二拓扑帧的初运行标志不为禁止,但第一列车与第二列车符合禁止编组情况,则确定不满足编组条件。
第一列车与第二列车符合禁止编组情况为:第一列车和第二列车中的前车弯道减速。或者,第一列车和第二列车中的前车进入限速路段。或者,第一列车和第二列车不能同时运行编组规定的时间。例如,编组规定的时间为10分钟。也就是说,两列车建立灵活编组的前提是辆车可以编组运行10分钟。
如果第一列车拒绝编组或第二列车拒绝编组或两列车不具备编组条件,则第一列车和第二列车中的前车保持自动运行,第一列车和第二列车中的后车根据前车的运行信息确定灵活编组的运行曲线。
进一步的,第一列车在发送第一拓扑帧和接收第二拓扑帧的过程中,还会接收第三列车发送的第三拓扑帧。若第三拓扑帧中不包括第一列车的第一IP地址,则根据第三列车与第一列车的位置关系更新第一列车的第一IP地址列表,然后根据更新的第一IP地址列表形成新的第一拓扑帧。
根据第三列车与第一列车的位置关系更新第一列车的第一IP地址列表,具体包括:
若第三列车位于第一列车前(即第三列车为第一列车的前车),则获取第二拓扑帧中的第二IP地址列表,将第二IP地址列表放入第一IP地址列表中第一IP地址之后,形成更新的第一IP地址列表。
若第三列车位于第一列车后(即第三列车为第一列车的后车),则获取第二拓扑帧中的第二IP地址列表,将第二IP地址列表放入第一IP地址列表中第一IP地址之前,形成更新的第一IP地址列表。
也就是说,第一列车和第二列车在互发拓扑帧过程中同时计算新的拓扑帧,如果前车(如第三列车)接收到的拓扑帧中不含有本车(即第一列车)的IP地址则将后车(即第二列车)的拓扑帧IP地址列表放在自己(即第一列车)IP地址后边组成新的IP地址列表形成拓扑帧,如果后车(如第三列车)接收到的拓扑帧不含有本车(即第一列车)的IP地址则将前车(即第二列车)的IP地址列表放在自己(即第一列车)IP地址前面形成新的IP地址列表形成拓扑帧,如果列车接收到的拓扑帧跟本列车的拓扑帧一致则判断初运行成功,设置初运行完成标志后再发送新的拓扑帧,当所有列车接收和发送的拓扑帧的初运行完成标志都一致,则确定灵活编组建立完成,进而编组完成标志,以及,设定列车参考方向。
另外,在根据第二拓扑帧建立灵活编组之后,前车还会获取到后车的控制权。例如,若第一列车位于第二列车前(即第一列车为前车),则向第二列车发送控制权获取请求,控制权获取请求用于指示第二列车反馈控制权转移响应。接收到第二列车反馈的控制权转移响应后,向第二列车发送控制指令,控制指令用于指示第二列车停止自动驾驶。若第一列车位于第二列车后(即第一列车为后车),则接收第二列车发送控制权获取请求。向第二列车反馈控制权转移响应,接收第二列车发送的控制指令,根据控制指令停止自动驾驶。
例如:如果第一列车为前车,那么第一列车判断编组完成标志为1时,发送控制命令给后车(即第二列车)要求获取控制权,当后车(即第二列车)判断编组完成标志为1且收到前车(即第一列车)的控制命令后发送控制权转移响应给前车(即第一列车);前车(即第一列车)收到后车(即第二列车)的响应帧后发送具体控制命令给后车(即第二列车),后车(即第二列车)收到后执行前车(即第一列车)控制命令而不再自动驾驶。
再例如,如果第一列车为后车,那么接收到前车(即第二列车)要求获取控制权后,断编组完成标志为1后发送控制权转移响应给前车(即第二列车);前车(即第二列车)收到后车(即第一列车)的响应帧后发送具体控制命令给后车(即第一列车),后车(即第一列车)收到后执行前车(即第二列车)控制命令而不再自动驾驶。
需要说明的是,列车之间(如第一列车与第二列车,第一列车与第三列车等)如果距离在200米以上可采用LTE-R或5G进行通信,如果距离200米以下可以用WIFI或雷达进行通信。
在对编组列车进行控制时,前车对灵活编组进行间隔控制体现在:前车会根据后车的牵引力/制动力信息确定各时刻牵引力/制动力,并将确定的牵引力/制动力发送给后车。后车对灵活编组进行间隔控制体现在:向前车发送自身的牵引力/制动力信息,并执行前车确定的牵引力/制动力。
第一种情况,第一列车位于第二列车前,此时第一列车为前车,第二列车为后车。第一列车需要根据后车的牵引力/制动力信息确定各时刻牵引力/制动力,并将确定的牵引力/制动力发送给后车。第二列车需要向第一列车发送自身的牵引力/制动力信息,并执行第一列车确定的牵引力/制动力。
具体的,第一列车会确定灵活编组的当前运行阶段,根据当前运行阶段对灵活编组进行间隔控制。若当前运行阶段非停车阶段,则计算下一时刻牵引力/制动力,并根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。若当前运行阶段为停车阶段,则当与第二列车之间的距离不小于停车间隔时,基于单车运行曲线减速停车,并计算下一时刻牵引力/制动力,根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。
当与第二列车之间的距离小于停车间隔时,在确定满足制动条件后,根据当前速度计算制动距离。每当获取到地面位置信息,则基于制动距离以及获取到的地面位置信息计算当前制动率,根据当前制动力进行减速制动,并计算下一时刻牵引力/制动力,根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。
无论当前运行阶段为何种阶段,只要计算下一时刻牵引力/制动力,其计算方法均为:获取第二列车的牵引力/制动力信息,根据牵引力/制动力信息,计算下一时刻牵引力/制动力。
其中,根据牵引力/制动力信息,计算下一时刻牵引力/制动力的过程为:
a.1根据预先得到的速度-间隔距离曲线、与第二列车之间的距离以及当前速度,计算速度偏差。
a.2确定间隔控制最小距离。
具体的,通过如下公式计算间隔控制最小距离:
S min=T sum*V back+ΔS+d。
其中,
S min为隔控制最小距离。
T sum为延时时间,T sum=t c+t p+t b,t c为通信中断时间,t p为算法执行时间,t b为制动命令发出到制动施加时间。
V back为第二列车运行速度。
ΔS为第一列车与第二列车紧急制动距离差。
d为安全余量,例如,d为2米。
a.3在满足间隔控制最小距离的前提下,根据速度偏差、列车限速、限加速度、限加加速度值以及牵引力/制动力信息,计算下一时刻牵引力/制动力。
另外,无论当前运行阶段为何种阶段,只要根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制,其控制过程均为:
通过灵活编组控制单元将下一时刻牵引力/制动力发送给第二列车的灵活编组控制单元。以使第二列车通过灵活编组控制单元将下一时刻牵引力/制动力转发给第二列车的CCU(Central Control Unit,中央控制单元),通过第二列车的CCU施加下一时刻牵引力/制动力,以便控制第二列车的速度。
第二种情况:第一列车位于第二列车后,此时第二列车为前车,第一列车为后车。第二列车需要根据后车的牵引力/制动力信息确定各时刻牵引力/制动力,并将确定的牵引力/制动力发送给后车。第一列车需要向第二列车发送自身的牵引力/制动力信息,并执行第二列车确定的牵引力/制动力。
具体的,第一列车会向第二列车发送牵引力/制动力信息,以使第二列车根据牵引力/制动力信息,计算下一时刻牵引力/制动力,根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。
除此之外,还会通过灵活编组控制单元接收第二列车发送的下一时刻牵引力/制动力。通过灵活编组控制单元将下一时刻牵引力/制动力转发给第二列车的CCU。通过CCU施加下一时刻牵引力/制动力,以便控制第一列车的速度。
对灵活编组进行间隔控制的过程,可以在多列车之间无线编组、自动运行的基础上,实现编组内列车作为一个整体,统一由头车编组运行控制。主要是列车编组后,计算间隔控制曲线,控制列车在灵活编组行进过程中保持行车间隔。
例如,前车根据车辆位置、实时速度、制动距离、制动系统工况等实时状态信号,结合列车制动距离,控制编组内列车行进速度,保持灵活编组列车行车间距,保证列车在特殊工况下能够安全制动,避免追尾。
其中,编组运行的工况如下表所示:
Figure PCTCN2022136330-appb-000004
通过上述过程,实现了第一列车与第二列车进行灵活编组,以及,编组后对灵活编组运行的控制。
实施例五
本实施例是在上述实施例的基础上,对列车编组控制方法进行优化,尤其是提供一种列车解编的实现方式:
在列车运行过程中,在确定解编条件被满足后,确定目标列车,然后与目标列车进行解编。
其中,解编条件为:已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一(例如,编组列车将在不久之后运行在不同的线路上),或者,与邻车通信中断,或者,接收到解编指令。
对于已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一的解编条件,其仅头车可能会满足,也就是说,只有头车才可能确定已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一的解编条件被满足。
对于接收到解编指令的解编条件,其仅非头车可能会满足,也就是说,只有非头车才可能确定接收到解编指令的解编条件被满足。
对于与邻车通信中断的解编条件,其既可以是头车能满足,也可以是非头车能满足,也就是说,头车可能确定与邻车通信中断的解编条件被满足,非头车也可能确定与邻车通信中断的解编条件被满足。
另外,确定目标列车的方案随着解编条件的不同而变化。
例如:
满足的解编条件为已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一时,确定目标列车的方案为:将运行路线不同的列车确定为目标列车。
满足的解编条件为接收到解编指令时,确定目标列车的方案为:将前一邻车确定为目标列车。
满足的解编条件为与邻车通信中断时,确定目标列车的方案为:将发送报文的邻车确定为目标列车。
其中,与邻车通信中断的确定方案为:连续接收到m个通信周期的报文均出现丢包,则确定与邻车通信中断,即确定解编条件被满足。报文由同一邻车发送。m为预设的正整数。例如,m=10,即连续10个通信周期的报均出现丢包。丢包的情况可以为无法接收到报文,也可以为收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致。也就是说,连续m个通信周期均会出现无法接收到报文,或者收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致。可以所有通信周期均无法接收到报文,也可以所有通信周期收到的报文中拓扑帧均与本地拓扑帧不一致,还可以部分周期通信周期无法接收到报文,部分周期通信周期收到的报文中拓扑 帧与本地拓扑帧不一致。其中,无法接收到的报文为拓扑帧报文或信息帧报文。
满足的解编条件为已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一时,
1.1监控与目标列车之间的距离。
具体实现时,可以先调整当前运行速度。此时,监控与目标列车之间的距离的实现方案为:根据当前运行速度,监控目标车辆与目标车辆前的邻车之间的距离。
1.2当与目标列车之间的距离达到达到临界通信距离时,与目标列车进行解编。
另外,临界通信距离为在任何情况下两列车都不会出现碰撞事故的距离,设前车为静止状态,此情况下计算出的两车距离最远,为最大常用制动距离与预设值的积。以预设值为1.5为例,临界通信距离=最大常用制动距离*1.5。
此外,在与目标列车进行解编时:
1)向目标车辆发送解编命令。其中,解编命令用于指示目标车辆反馈响应帧。
2)接收到目标车辆反馈的响应帧后,设置拓扑帧中的初运行标志为禁止。
3)向目标车辆发送设置后的拓扑帧。设置后的拓扑帧用于指示目标车辆启动自动驾驶模式,完成解编。
满足的解编条件为接收到解编指令时,
2.1向解编指令发送端反馈响应帧。
其中,响应帧用于指示解编指令发送端设置拓扑帧中的初运行标志为禁止,并发送设置后的拓扑帧。
2.2当接收到的拓扑帧中的初运行标志为禁止时,启动自动驾驶模式,完成解编。
满足的解编条件为与邻车通信中断时,
3.1触发紧急制动。
3.2设置拓扑帧。
具体的,若当前无法接收到报文,则初始化拓扑帧。若当前接收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致,则设置拓扑帧的初运行完成标志为未完成状态。
3.3启动自动驾驶模式。
本实施例提供的灵活编组的解编方法,列车(此时只能是头车)判断出编组列车将在不久之后运行在不同的线路上则头车要根据当前运行速度与解编后两车的运行距离差对后车进行运行控制使得两车之间的距离逐渐增大,当两车之间的距离达到临界通信距离时,列车(此时只能是头车)下发解编命令给后车,后车收到解编命令后返回响应帧,列车(此时只能是头车)收到响应帧后设置拓扑帧中初运行状态为禁止初运行,当后车收到禁止初运行的拓扑帧后启动自动驾驶模式完成解编。
两车之间的距离超过临界通信距离,两车各自恢复自动驾驶模式、初始化拓扑帧、初始化控制权状态。
当两车之间因其他原因导致拓扑帧或信息帧通信连续丢包超过10个时认为通信中断,在通信中断的条件下,接收不到报文的列车将本车拓扑帧初始化并改为自动驾驶模式,能收到报文的列车判断接收到的拓扑帧与本地拓扑帧不一致则设置初运行完成标志为未完成状态并且改为自动驾驶模式。
编组列车需要解编时,在精确定位手段探测到定位距离到达阈值前,前车优先使用精确定位手段、冗余使用列车定位计算两车间隔距离的方式获得两车间隔,前车控制行车间隔逐渐增大,超过精确定位手段探测到定位距离到达阈值后,列车使用列车定位计算两车间隔距离,继续控制两列车行车间隔达到编组通信临界距离后解编;解编后,后车执行完前车发的控制命令后,恢复自主运行。
本实施例还提供一种列车控制系统,包括:通信连接的车载控制器VOBC及控制管理系统TCMS, VOBC用于执行上述任一内容所提供的方法。
本实施例还提供一种列车,包括如上的列车控制系统。
本实施例还提供一种交通系统,包括:至少两列车及数据交互中心;至少两列车之间通信连接,各列车与数据交互中心之间通信连接;至少一列车为上述列车。
本实施例提供的列车控制系统、列车及交通系统具有与上述方法相同的技术效果。

Claims (21)

  1. 一种列车控制方法,其特征在于,包括:
    在接收到数据交互中心发出的唤醒信号时,启动当前第一列车唤醒操作;
    在第一列车唤醒之后,根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态;
    当第二列车的唤醒状态为已唤醒状态时,执行第一列车和第二列车编组操作,得到编组列车;
    根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行。
  2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据预编组的第二列车的标识获取第二列车的唤醒状态,包括:
    与第二列车建立通信;
    当通信建立成功之后,向第二列车发出唤醒状态反馈请求消息;
    当接收到第二列车发送的唤醒状态时,识别该唤醒状态为唤醒失败状态或已唤醒状态。
  3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,启动第一列车唤醒操作,包括:
    列车上设置的车载控制器VOBC向列车上设置的控制管理系统TCMS发送唤醒指令;
    所述TCMS依据所述唤醒指令进行自检工作、静态测试和动态测试中的至少一种,获得测试结果,并将所述测试结果发送至VOBC;
    所述VOBC依据所述测试结果得到唤醒结果。
  4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述测试结果包括自检工作结果、静态测试结果和动态测试结果,所述唤醒结果包括唤醒成功结果或唤醒失败结果;
    TCMS依据所述唤醒指令进行自检工作、静态测试和动态测试,获得测试结果的步骤包括:
    所述TCMS依据所述唤醒指令进行自检工作,并向所述VOBC反馈所述自检工作结果;其中,所述自检工作包括牵引系统自检、辅助系统自检、制动系统自检、车门系统自检、空调系统自检、烟火报警系统自检、乘客信息系统自检、蓄电池管理系统自检、弓网监测系统自检、照明系统自检、障碍物检测系统自检及走行部在线检测系统自检中的至少一种;
    所述VOBC在所述自检工作结果为自检成功情况下,向所述TCMS发送静态测试指令;
    所述TCMS依据所述静态测试指令进行静态测试,并向所述VOBC反馈所述静态测试结果;其中,所述静态测试包括空压机测试、制动牵引测试、广播测试、车门测试、照明测试和蠕动测试中的至少一种;
    所述VOBC在所述静态测试结果为静态测试成功情况下,向所述TCMS发送动态测试指令;
    所述TCMS依据所述动态测试指令进行动态测试,并向所述VOBC反馈所述动态测试结果;其中,所述动态测试包括跳跃测试;
    所述VOBC在所述动态测试结果为动态测试成功情况下,得到所述唤醒成功结果;
    所述VOBC在所述动态测试结果为动态测试失败情况下,得到所述唤醒失败结果。
  5. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述测试结果包括自检工作结果,所述唤醒结果包括唤醒失败结果;
    TCMS依据所述唤醒指令进行自检工作,获得测试结果的步骤包括:
    所述TCMS依据所述唤醒指令进行自检工作,并向所述VOBC反馈所述自检工作结果;其中,所述自检工作包括牵引系统自检、辅助系统自检、制动系统自检、车门系统自检、空调系统自检、烟火报警系统自检、乘客信息系统自检、蓄电池管理系统自检、弓网监测系统自检、照明系统自检、障碍物检测系统自检及走行部在线检测系统自检中的至少一种;
    所述VOBC在所述自检工作结果为自检失败情况下,得到所述唤醒失败结果。
  6. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述测试结果包括自检工作结果和静态测试结果,所述唤醒结果包括唤醒失败结果;
    TCMS依据所述唤醒指令进行自检工作和静态测试,获得测试结果的步骤包括:
    所述TCMS依据所述唤醒指令进行自检工作,并向所述VOBC反馈所述自检工作结果;其中,所述自检工作包括牵引系统自检、辅助系统自检、制动系统自检、车门系统自检、空调系统自检、烟火报警系统自检、乘客信息系统自检、蓄电池管理系统自检、弓网监测系统自检、照明系统自检、障碍物检测系统自检及走行部在线检测系统自检中的至少一种;
    所述VOBC在所述自检工作结果为自检成功情况下,向所述TCMS发送静态测试指令;
    所述TCMS依据所述静态测试指令进行静态测试,并向所述VOBC反馈所述静态测试结果;其中,所述静态测试包括空压机测试、制动牵引测试、广播测试、车门测试、照明测试和蠕动测试中的至少一种;
    所述VOBC在所述静态测试结果为静态测试失败情况下,得到所述唤醒失败结果。
  7. 根据权利要求4或6所述的方法,其特征在于,所述VOBC在所述自检工作结果为自检成功情况下,向所述TCMS发送静态测试指令的步骤包括:
    所述VOBC在所述自检工作结果为自检成功情况下,判断所述车辆是否满足静态测试条件;
    若满足静态测试条件,所述VOBC向运行控制中心OCC申请所述车辆的静态测试授权;
    在获得授权后,所述VOBC向所述TCMS发送静态测试指令。
  8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在获得授权后,所述VOBC向所述TCMS发送静态测试指令的步骤包括:
    在获得授权后,所述VOBC向所述TCMS发送静态测试有效信号,并向驾驶室发起驾驶室选择命令;
    判断是否接收到响应所述驾驶室选择命令的驾驶室反馈的激活信息;
    若所述VOBC未收到所述激活信息,则所述VOBC发送自动唤醒失败的信息;
    若所述VOBC收到所述激活信息,则所述VOBC向所述车辆已激活的驾驶室的TCMS发送静态测试指令。
  9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,执行第一列车和第二列车编组操作,包括:
    根据数据交互中心发出的运行电子地图控制当前第一列车和第二列车分别出库;
    在出库后,根据当前第一列车与第二列车之间的间距及运行速度执行编组操作。
  10. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据当前第一列车与第二列车之间的间距及运行速度执行编组操作,包括:
    获取第一列车和第二列车的当前位置及运行速度;
    根据第一列车的当前位置和第二列车的当前位置计算第一列车与第二列车的列车间距;
    当列车间距大于200m时,根据计算得到的列车间距及运行速度执行编组操作;
    当列车间距小于200m时,获取第一列车上设置的间隔检测装置采集到的第一列车与第二列车之间的列车间距,并通过该列车间距及运行速度执行编组操作。
  11. 根据权利要求1或10所述的方法,其特征在于,根据数据交互中心发出的运行电子地图控制编组列车运行,包括:
    根据预定的发车时间、到站时间、线路坡度、列车间隔、前车速度及运行电子地图计算速度距离控制曲线;
    根据所述速度距离控制曲线控制编组列车行驶。
  12. 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在执行编组操作之后,还包括:
    若第一列车与第二列车处于不同线路,则控制当前第一列车按照单车过道岔模式通过道岔;
    向第二列车发送过道岔控制指令,以使第二列车根据所述道岔控制指令通过道岔。
  13. 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在执行编组操作之后,还包括:
    若第一列车与第二列车处于同一线路,则控制编组列车按照单车过道岔模式通过道岔。
  14. 根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,控制列车按照单车过道岔模式通过道岔,包括:
    当列车到达与前方道岔的距离为道岔动作距离时,与道岔建立通信;
    当收到道岔下发的道岔控制权时,获取道岔的当前方向;当道岔的当前方向与列车运行方向不一致时,向道岔发送切换指令,以指示道岔切换方向;
    当收到道岔的反馈消息为被其他列车占用时,控制列车减速运行直至速度将为零;
    当收到道岔的反馈消息为道岔故障时,获取道岔的当前方向;若道岔的当前方向与列车运行方向不一致,则控制列车减速运行直至速度将为零;若道岔的当前方向与列车运行方向一致,则控制列车限速通过道岔。
  15. 根据权利要求11所述的方法,其特征在于,根据所述速度距离控制曲线控制编组列车行驶,包括:
    根据所述速度距离控制曲线控制当前第一列车的行驶速度V1,V1小于第二列车的行驶速度V2;
    当第一列车以速度V1匀速运行时,若第二列车以速度V2匀速运行或以V2为初速度加速运行,则控制第二列车减速运行;若第二列车以V2为初速度减速运行,则控制第二列车减速至V1并保持V1匀速运行;然后按照预设行车间隔编组运行;
    当第一列车以初速度为V1加速运行时,若第二列车以速度V2匀速运行,当第一列车速度达到V2时,按照预设行车间隔编组运行;若第二列车以V2为初速度加速运行,当第二列车行驶至与第一列车之间的间距为预设减速距离LB1时,控制第二列车减速,按照预设新车间隔编组运行;
    当第一列车以初速度为V1减速运行时,若第二列车以V2匀速运行或以V2为初速度加速运行,当第二列车行驶至与第一列车之间的间距为预设减速距离LB1时,控制第二列车减速,按照预设新车间隔 编组运行;若第二列车以V2为初速度减速运行,当第二列车运行速度与第一列车运行速度相同时,按照预设新车间隔编组运行。
  16. 根据权利要求15所述的方法,其特征在于,按照预设新车间隔编组运行,包括:
    若第一列车以V1为初速度加速运行、到达速度V2并以V2匀速运行,根据第一列车与第二列车之间的实际间距控制第二列车逐渐施加牵引力,至两列车以速度V2对应的预设间隔编组运行;
    若第一列车以V1匀速运行,根据各列车载重同时对当前第一列车和第二列车施加牵引力,至两列车以速度V1对应的预设间隔编组运行;
    若第一列车以V1为初速度减速运行、到达速度V3并以V3匀速运行,当两列车距离为平稳运行时的最小目标间隔距离S0时,控制第一列车和第二列车惰行;当第一列车速度到达最大速度允许误差时,对第一列车施加制动;根据两列车的距离控制第二列车施加制动;当两列车距离为两车目标间隔距离S1时,控制第一列车施加制动,控制第二列车保持V1运行预设时间,当两车间距到达预设减速距离LB1时控制第二列车减速。
  17. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
    当满足解编条件时,与第二列车进行解编;所述解编条件为:第一列车与第二列车的运行线路不唯一;或者,与第二列车通信中断;或者,接收到数据交互中心下发的解编指令。
  18. 根据权利要求17所述的方法,其特征在于,与第二列车进行解编,包括:
    向第二列车发送解编命令;所述解编命令用于指示第二列车反馈响应帧;
    接收到第二列车反馈的响应帧后,设置拓扑帧中的初运行标志为禁止;
    向第二列车发送设置后的拓扑帧;所述设置后的拓扑帧用于指示第二列车启动自动驾驶模式,完成解编。
  19. 一种列车控制系统,其特征在于,包括:通信连接的车载控制器VOBC及控制管理系统TCMS;
    所述VOBC用于执行权利要求1-18任一项所述的方法。
  20. 一种列车,其特征在于,包括权利要求19所述的列车控制系统。
  21. 一种交通系统,其特征在于,包括:至少两列车及数据交互中心;至少两列车之间通信连接,各列车与数据交互中心之间通信连接;至少一列车为权利要求20所述的列车。
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