本發明涉及城市軌道交通技術領域,具體涉及一種列車的全自動靜態測試方法及系統。
背景技術:
隨著城市軌道交通和通信控制技術的迅猛發展,基于CBTC系統的全自動無人駕駛技術日益成熟,列車無人駕駛系統正成為未來地鐵列車控制系統發展的主流趨勢。區域控制子系統作為CBTC系統的地面核心控制設備,持續和VOBC、CI、DSU、TIAS等其它子系統保持信息交互,保證其控制區域內的列車安全運行,具備高效的列車管理能力。
傳統的區域控制子系統,無法支持對全自動無人駕駛的列車控制,主要體現在列車在退出正線運營后,不能在車輛段內自動地對列車進行休眠喚醒控制監督等操作,不能實現對庫內列車靜態檢測的檢查及控制,這些工作通常由司機全程參與完成,自動化程度低,進而影響了城市軌道交通的運行效率及安全性。
技術實現要素:
針對現有技術中的缺陷,本發明提供一種列車的全自動靜態測試方法及系統,實現了在無人或遠程控制狀態下的列車的休眠喚醒、靜態檢測及列車狀態實時監控及匯報等功能,使得列車的休眠及靜態檢測過程準確且可靠,提高了列車的運營效率及自動化程度,同時節約了城市軌道交通的人工成本。
為解決上述技術問題,本發明提供以下技術方案:
一方面,本發明提供了一種列車的全自動靜態測試方法,包括:
區域控制器ZC在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,ZC與計算機聯鎖設備CI進行信息交互;
若根據所述信息交互確定當前滿足靜態測試條件,則ZC向所述列車發送允許靜態測試指令,使得所述處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試;
其中,所述靜態測試為列車在非位移的狀態下,對其各部件及功能設備進行檢測。
進一步的,所述區域控制器ZC在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,之前還包括:
ZC在接收到休眠申請后,根據其與CI間的交互信息,控制發出該休眠申請的列車進入休眠狀態。
進一步的,所述方法還包括:
ZC根據與該列車及CI間的交互信息,對進行靜態測試期間的列車進行實時防護。
進一步的,所述根據該信息交互確定當前滿足靜態測試條件,之前還包括:
ZC在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,根據所述靜態測試申請判斷列車當前位置與進入休眠的初始狀態時的列車位置是否相同,其中,所述靜態測試申請包括列車當前位置及休眠狀態信息;
若相同,則所述ZC判斷所述列車的測試環境是否滿足靜態測試條件;
否則,所述ZC向所述列車發送禁止靜態測試指令。
進一步的,所述若根據所述信息交互確定當前滿足靜態測試條件,則ZC向所述列車發送允許靜態測試指令,使得所述處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試,包括:
ZC在確定列車當前位置與進入休眠的初始狀態時的列車位置相同后,根據接收到的列車測試環境信息及其自身的管理信息,判斷所述列車的測試環境是否滿足全部的靜態測試條件;
其中,所述列車測試環境信息為計算機聯鎖設備CI周期性地向ZC發送的交互信息,其中,所述列車測試環境信息包括:各計軸區段的占用狀態及失速監測開關SPKS狀態;所述靜態測試條件包括SPKS開關狀態為關閉狀態;
若所述列車的測試環境滿足靜態測試條件,則ZC向所述處于休眠狀態中的列車的VOBC發送允許靜態測試指令,所述處于休眠狀態中的列車的VOBC根據所述允許靜態測試指令控制該處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試;
否則,ZC向所述處于休眠狀態中的列車的VOBC發送禁止靜態測試指令。
進一步的,所述控制發出該休眠申請的列車進入休眠狀態,之前還包括:
行車綜合控制自動系統TIAS向列車的VOBC發送所述列車的休眠申請指令;
列車的VOBC根據所述休眠申請指令向ZC發送休眠申請,其中,所述休眠申請包括列車當前的位置及停穩狀態信息;
ZC根據所述休眠申請判斷所述列車是否已進入休眠軌道且停穩;
若所述列車已進入休眠軌道且停穩,則ZC根據其與CI間的交互信息判斷列車的休眠環境是否安全;
否則,ZC向所述列車的VOBC發送禁止休眠指令。
進一步的,所述ZC向所述列車發送允許靜態測試指令,使得所述處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試,包括:
ZC根據其與CI間的交互信息判斷列車的休眠環境是否安全,其中,所述交互信息包括各計軸區段的占用狀態信息;
若列車的休眠環境安全,則ZC向所述列車的VOBC發送允許靜態測試指令,所述處于休眠狀態中的列車的VOBC根據所述允許靜態測試指令控制當前列車進行靜態測試;
否則,ZC向所述列車的VOBC發送禁止休眠指令。
進一步的,所述ZC根據與該列車及CI間的交互信息,對進行靜態測試期間的列車進行實時防護,包括:
在列車進行靜態測試期間,
若ZC檢測到與列車間的通信故障,則ZC放棄對該列車的管理,同時將該列車所在的計軸區段狀態設置為故障列車占用,并向CI發送故障信息;
若列車某項靜態測試失敗,則ZC根據列車發出的信息的類型對列車進行相應的處理;
若ZC通過CI發送的計軸區段占用信息檢測到列車所在的計軸區段的相鄰區段有占用、或SPKS狀態為打開的情況,則ZC判定該列車靜態測試失敗,放棄對該列車的管理,同時ZC向TIAS發送列車狀態為休眠失敗狀態信息;
若ZC檢測到其它列車追蹤處于休眠狀態中的列車,則ZC應通過計算所述處于休眠狀態中的列車位置及方向,保證其它列車的移動授權MA的終點與所述處于休眠狀態中的列車所在位置間隔一個區段。
進一步的,所述ZC根據與該列車及CI間的交互信息,對進行靜態測試期間的列車進行實時防護,包括:
ZC在列車休眠及進行靜態測試期間,周期地向TIAS發送列車狀態為休眠狀態信息。
另一方面,本發明還提供了一種列車的全自動靜態測試系統,包括:
信息交互模塊,用于在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,與計算機聯鎖設備CI進行信息交互;
允許靜態測試指令發送模塊,用于在跟據所述信息交互確定當前滿足靜態測試條件后,向所述列車發送允許靜態測試指令,使得所述處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試;
其中,所述靜態測試為列車在非位移的狀態下,對其各部件及功能設備進行檢測。
由上述技術方案可知,本發明所述的一種列車的全自動靜態測試方法及系統,該方法區域控制器ZC在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,ZC與計算機聯鎖設備CI進行信息交互;若根據信息交互確定當前滿足靜態測試條件,則ZC向列車發送允許靜態測試指令,使得處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試。該系統包括信息交互模塊及允許靜態測試指令發送模塊,實現了在無人或遠程控制狀態下的列車的休眠喚醒、靜態檢測及列車狀態實時監控匯報等功能,使得列車的休眠及靜態檢測過程準確且可靠,提高了CBTC系統中列車的運營效率及自動化程度,同時節約了城市軌道交通的人工成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明的一種列車的全自動靜態測試方法的流程示意圖;
圖2是本發明的靜態測試方法中步驟200的流程示意圖;
圖3是本發明的包括步驟100的靜態測試方法的流程示意圖;
圖4是本發明的靜態測試方法中步驟100的流程示意圖;
圖5是本發明的包括步驟400的靜態測試方法的流程示意圖;
圖6是本發明的一種具體應用例中的用于列車靜態檢測的列車休眠軌的示意圖;
圖7是本發明的一種列車的全自動靜態測試系統的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
與非全自動無人駕駛相比,全自動無人駕駛系統可以實現在無人或遠程控制下的列車的休眠喚醒、自檢、列車休眠狀態實時監控等功能。本文提出一種新的區段控制器控車方案,支持全自動無人駕駛模式。基于此方案,并結合其它子系統提供的數據信息,區段控制器實現在車輛段中對CBTC級別無人駕駛列車的自動控制,并對列車狀態進行實時監控匯報,使相關工作人員隨時了解列車的當前工況。
本發明的技術方案經過充分的安全評估和嚴格測試,在滿足安全的前提下實現對無人駕駛列車的控制,提高了運行效率。
本發明實施例一提供了一種列車的全自動靜態測試方法。參見圖1,該靜態測試方法具體包括如下步驟:
步驟200:區域控制器ZC在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,ZC與計算機聯鎖設備CI進行信息交互。
在上述步驟中,在車輛段庫內線內設置有列車休眠軌,用于列車停放進行休眠和靜態測試,正線上的臨時存車線上也設有休眠軌,可以用于列車的休眠和靜態測試;休眠請求信息中包含列車當前的位置、停穩狀態等信息,占用狀態信息包含所有區段的占用狀態等信息;控制中心先向列車發送休眠請求指令,列車根據該休眠請求指令生成休眠請求信息,并將該休眠請求信息發生給區段控制器。
步驟300:若根據所述信息交互確定當前滿足靜態測試條件,則ZC向所述列車發送允許靜態測試指令,使得所述處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試。
在上述步驟中,所述靜態測試為列車在非位移的狀態下,對其各部件及功能設備進行檢測,控制中心先向列車發送靜態檢測指令,列車根據該靜態檢測指令生成靜態檢測請求信息,并將該靜態檢測請求信息發生給區段控制器,同時,計算機聯鎖設備也將各區段的區段封鎖開關信息發送給區段控制器,其中的區段封鎖開關信息中的區段封鎖開關狀態開啟表示在對應的區域內有人工作業。
從上述描述可知,本實施例根據列車發送的休眠請求信息及計算機聯鎖設備發送的各區段的占用狀態信息,控制列車進入休眠狀態;根據靜態檢測請求信息及區段封鎖開關信息,控制列車進行靜態檢測;實現了在無人或遠程控制狀態下的列車的休眠喚醒、靜態檢測及列車狀態實時監控及匯報等功能,使得列車的休眠及靜態檢測過程準確且可靠。
本發明實施例一提供了上述靜態測試方法的步驟200的具體實現方式。參見圖2,該步驟200具體包括如下步驟:
步驟201:ZC在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,根據所述靜態測試申請判斷列車當前位置與進入休眠的初始狀態時的列車位置是否相同,其中,所述靜態測試申請包括列車當前位置及休眠狀態信息;若相同,進入步驟203;否則進入步驟202;
步驟202:所述ZC向所述列車發送禁止靜態測試指令;
步驟203:ZC根據接收到的列車測試環境信息及其自身的管理信息,判斷所述列車的測試環境是否滿足全部的靜態測試條件;其中,所述列車測試環境信息為計算機聯鎖設備CI周期性地向ZC發送的交互信息,其中,所述列車測試環境信息包含所有計軸區段的占用狀態及失速監測開關SPKS狀態;所述靜態測試條件包括SPKS開關狀態為關閉狀態;若是,進入步驟204;否則進入步驟202;
步驟204:ZC向所述處于休眠狀態中的列車的VOBC發送允許靜態測試指令,所述處于休眠狀態中的列車的VOBC根據所述允許靜態測試指令控制該處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試。
從上述描述可知,本發明的實施例根據靜態檢測請求信息及區段封鎖開關信息,實現了控制列車自動進行靜態檢測,省去了人工控制列車進行靜態檢測的操作過程,也因此保證了進行靜態檢測操作的時間控制的準確性。實現了在無人或遠程控制狀態下的列車的靜態檢測,使得列車的靜態檢測過程準確且可靠,提高了列車的運營效率及自動化程度,同時節約了城市軌道交通的人工成本。
在一種具體實施方式中,本發明提供了上述方法中步驟200前的步驟100。參見圖3,該步驟100具體包括如下步驟:
步驟100:ZC在接收到休眠申請后,根據其與CI間的交互信息,控制發出該休眠申請的列車進入休眠狀態。
在步驟100中,參見圖4,具體包括如下內容:
步驟101:行車綜合控制自動系統TIAS向列車的VOBC發送所述列車的休眠申請指令。
步驟102:列車的VOBC根據所述休眠申請指令向ZC發送休眠申請,其中,所述休眠申請包括列車當前的位置及停穩狀態信息;
步驟103:ZC根據所述休眠申請判斷所述列車是否已進入休眠軌且停穩;若所述列車已進入休眠軌且停穩,則進入步驟105;否則進入步驟104;
步驟104:ZC向所述列車的VOBC發送禁止休眠指令。
步驟105:ZC根據其與CI間的交互信息判斷列車的休眠環境是否安全,其中,所述交互信息包括所有計軸區段的占用狀態信息;
若列車的休眠環境安全,則進入步驟106;否則返回步驟104;
步驟106:ZC向所述列車的VOBC發送允許靜態測試指令,所述處于休眠狀態中的列車的VOBC根據所述允許靜態測試指令控制當前列車進行靜態測試。
在上述步驟101至106的一種舉例說明中,列車向ZC發送休眠申請信息幀,包含列車當前的位置、停穩狀態等信息;CI向ZC周期地發送一系列碼位幀,包含所有計軸區段的占用狀態等信息;列車收到TIAS發送的休眠申請指令后,向ZC發送休眠申請信息幀。ZC通過列車輸入的位置信息及停穩狀態信息,判斷列車是否進入休眠軌且停穩。如果列車在庫線內停穩,則通過CI發送的碼位信息,來判斷該列車前后計軸區段是否為空閑,以保證列車在ZC的控制下的安全休眠。若滿足以上條件,ZC向列車發送允許休眠指令,列車收到該信息后,進入休眠狀態。
從上述描述可知,本發明根據列車發送的休眠請求信息及計算機聯鎖設備發送的各區段的占用狀態信息,成功控制列車自動進入休眠狀態,省去了人工控制列車進行休眠的操作過程,也因此保證了休眠操作的時間控制的準確性。
在一種具體實施方式中,本發明提供了上述方法中步驟300后的步驟400。參見圖5,該步驟400具體包括如下步驟:
步驟400:ZC根據與該列車及CI間的交互信息,對進行靜態測試期間的列車進行實時防護。
該步驟400具體包括如下內容:
在列車進行靜態測試期間:
(1)若ZC檢測到與列車間的通信故障,則ZC放棄對該列車的管理,同時將該列車所在區段碼位狀態設置為故障列車占用,并向CI發送故障信息;
(2)若列車某項靜態測試失敗,則ZC根據列車發出的信息的類型對列車進行相應的處理;
(3)若ZC通過CI發送的計軸區段占用信息檢測到列車所在計軸區段的相鄰區段有占用、或SPKS狀態為打開的情況,則ZC判定該列車靜態測試失敗,放棄對該列車的管理,同時ZC向TIAS發送列車狀態為休眠失敗狀態信息;
(4)若ZC檢測到其它列車追蹤處于休眠狀態中的列車,則ZC應通過計算所述處于休眠狀態中的列車位置及方向,保證其它列車的移動授權MA的終點與所述處于休眠狀態中的列車所在位置間隔一個區段。
(5)ZC在列車休眠及進行靜態測試期間,周期地向TIAS發送列車狀態為休眠狀態信息。
在上述步驟中,區段控制器保持與列車的通信,并實時對列車進行安全防護。
從上述描述可知,本實施例中的控制方法實現了區段控制器在所述列車進行靜態檢測期間對所述列車進行安全防護,保證了列車進行靜態檢測操作的可靠性。
為更進一步的說明本方法,本發明還提供了上述控制方法的一種具體應用實例。該具體應用實例具體包括如下內容:
在車輛段庫內線內,設置有AG\BG\CG作為列車休眠軌,參見圖6,其中AG\BG用于列車停放進行休眠和靜態測試,CG用于列車動態測試;正線上,在臨時存車線上也設有休眠軌,也可以用于列車的休眠和靜態測試。
一、區域控制器ZC控制列車進入休眠狀態
區域控制器ZC根據CBTC列車匯報的位置、狀態等信息及計算機聯鎖設備CI匯報的區段占用信息,控制列車進入休眠狀態,具體過程如下:
1.列車向區域控制器ZC發送休眠請求信息幀,包含列車當前的位置、停穩狀態等信息。
2.計算機聯鎖設備CI向區域控制器ZC周期地發送一系列碼位幀,包含所有計軸區段的占用狀態等信息。
3.列車收到控制中心TIAS發送的休眠請求指令后,向區域控制器ZC發送休眠請求信息幀。區域控制器ZC通過列車輸入的位置信息及停穩狀態信息,判斷列車是否進入休眠軌且停穩。如果列車在庫線內停穩,則通過計算機聯鎖設備CI發送的碼位信息,來判斷該列車前后計軸區段是否為空閑,以保證列車在區域控制器ZC的控制下的安全休眠。若滿足以上條件,區域控制器ZC向列車發送允許休眠指令,列車收到該信息后,進入休眠狀態。
二、區域控制器ZC防護列車進行靜態測試
區域控制器ZC收到列車發送的靜態測試請求幀后,控制列車進行靜態測試,并在靜態測試期間對列車進行安全防護,具體過程如下:
1.計算機聯鎖設備CI向區域控制器ZC周期地發送一系列碼位幀,包含所有計軸區段的占用狀態,區段封鎖開關SPKS狀態等信息(區段封鎖開關SPKS狀態開啟表示在對應的區域內有人工作業)。
2.列車向區域控制器ZC發送靜態測試請求信息幀,包含列車當前位置、休眠狀態等信息。
3.列車收到控制中心TIAS發送的喚醒指令后,向區域控制器ZC發送靜態測試請求信息幀。區域控制器ZC通過該信息幀獲取當前列車狀態和列車位置。區域控制器ZC判斷列車當前位置是否和休眠期間列車位置保持一致,以保證列車休眠期間無位移,并確保列車為休眠狀態。通過解析計算機聯鎖設備CI發送的碼位信息獲取區段封鎖開關SPKS開關狀態是否為關閉,以保證無人進入庫線內影響測試。如果滿足以上條件,則區域控制器ZC向列車發送允許靜態測試指令。列車收到該信息后,按照靜態測試項目自主進行靜態測試。
4.在列車進行靜態測試期間,區域控制器ZC應保持與列車的通信,并實時對列車進行安全防護。
1)如果在測試過程中,區域控制器ZC檢測到與列車通信故障,則放棄對該列車的管理,同時將該列車所在區段碼位狀態置為故障列車占用,向計算機聯鎖設備CI發送碼位幀信息,從而進行安全防護。
2)如果在測試過程中,列車某項測試內容失敗,此時根據列車向區域控制器ZC發送休眠請求信息幀進行處理。如果列車發送休眠請求幀,區域控制器ZC檢查條件滿足后,控制列車再次進入休眠狀態。類似地,列車向區域控制器ZC發送其它幀類型(如靜態測試請求幀、動態測試請求幀等),區域控制器ZC也按照對應方式處理。
3)如果在測試過程中,通過計算機聯鎖設備CI發送的計軸區段占用碼位信息,區域控制器ZC檢測到列車所在計軸區段的相鄰區段有占用、或區段封鎖開關SPKS狀態為打開,則區域控制器ZC判斷該列車靜態測試失敗,放棄對該列車的管理,同時向控制中心TIAS發送列車狀態為休眠失敗狀態,表示此時需要中心人工確認現場工況。
4)如果其它列車追蹤休眠狀態列車,則區域控制器ZC應通過計算休眠列車位置及方向,保證其它列車的移動授權(MA)的終點與休眠狀態列車所在位置間隔一個區段(一般是間隔一個CG),以防護列車運行安全。
5)如果休眠或測試正常進行,區域控制器ZC周期地向控制中心TIAS發送列車狀態為休眠狀態,表示列車當前狀態正常,可以被喚醒。
三、區域控制器ZC控制列車喚醒
列車在成功進行靜態測試及動態測試后,向區域控制器ZC發送本列車可喚醒信息幀,區域控制器ZC在收到該幀后檢查列車位置和休眠時相同,將列車轉為喚醒狀態。具體過程如下:
1.列車向區域控制器ZC發送本列車可喚醒信息幀,包含列車當前位置、休眠狀態等信息。
2.區域控制器ZC收到本列車可喚醒信息幀后,解析列車當前位置并判斷是否和區域控制器ZC儲存的列車休眠時的位置是否一致。如果位置一致,則表示列車完成所有測試,可以被喚醒,區域控制器ZC向列車發送喚醒成功指令使列車進入正常工作狀態。如果位置不一致,則區域控制器ZC向列車發送喚醒失敗指令,列車不能進入正常工作狀態。
從上述描述可知,本具體應用實例支持全自動無人駕駛的區域控制器ZC可以實現在無人狀態或遠程控制下的列車的休眠喚醒、檢測、列車狀態實時監控及匯報等功能。實現列車從正線運營到車庫休眠再到洗車的全程無人控制,提高運營效率,提升自動化程度,節約成本。
為更進一步的說明本方案,本發明還提供了一種能夠實現上述全部步驟的一種列車的全自動靜態測試系統的一種具體實施方式。該系統在實際應用中即為區域控制器ZC。參見圖7,該系統具體包括如下內容:
信息交互模塊10,用于在接收到處于休眠狀態中的列車發送的靜態測試申請后,與計算機聯鎖設備CI進行信息交互。
允許靜態測試指令發送模塊20,用于在跟據所述信息交互確定當前滿足靜態測試條件后,向所述列車發送允許靜態測試指令,使得所述處于休眠狀態中的列車自主進行靜態測試。
其中,所述靜態測試為列車在非位移的狀態下,對其各部件及功能設備進行檢測。
從上述描述可知,該系統實現了在無人或遠程控制狀態下的列車的休眠喚醒、靜態檢測及列車狀態實時監控匯報等功能,使得列車的休眠及靜態檢測過程準確且可靠,提高了CBTC系統中列車的運營效率及自動化程度,同時節約了城市軌道交通的人工成本。
以上實施例僅用于說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。