本發(fā)明屬于軌道交通信號系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地，涉及一種全自動模式下由信號系統(tǒng)保護(hù)的無人值守控制方法及系統(tǒng)，尤其是一種基于龐巴迪系統(tǒng)靈活實(shí)用的全自動模式下由信號系統(tǒng)保護(hù)的無人值守連掛、解編系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的軌道交通運(yùn)營管理過程中，列車連掛/解編操作需要司機(jī)人為防護(hù)，對列車司機(jī)的技能要求高，并且司機(jī)人為操作也會存在風(fēng)險(xiǎn)。而在全自動駕駛技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛的當(dāng)下，軌道交通運(yùn)營管理也越來越靈活，尤其是靈活編組項(xiàng)目，需要更改列車編組配置滿足運(yùn)營需求。在此種背景下，列車間的連掛解編依靠司機(jī)操作以及防護(hù)的方式，勢必會造成人才技能要求高，事故風(fēng)險(xiǎn)增大，運(yùn)營效率降低，運(yùn)營成本增加等限制。

2、為提高運(yùn)營效率，減少運(yùn)營成本，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，需要一種連掛/解編操作提供全自動模式下由信號系統(tǒng)保護(hù)的無人值守連掛、解編的方式。通過識別地圖區(qū)段類型，確認(rèn)連掛、解編操作地點(diǎn)，識別列車模式，列車靜止?fàn)顟B(tài)，車門狀態(tài)，運(yùn)行方向等條件，信號系統(tǒng)依據(jù)條件滿足的情況進(jìn)行預(yù)測試，從而確認(rèn)連掛、解編可以完成以及操作安全。通過中止操作能夠有效地減少連掛、解編操作過程中，因條件不滿足而產(chǎn)生的等待結(jié)束時(shí)間，大大避免時(shí)間浪費(fèi)以及提高運(yùn)營效率。既保證操作的安全可靠，有效地提高運(yùn)營效率，又能有效地減少運(yùn)營成本。

3、專利文獻(xiàn)《一種城市軌道交通靈活編組運(yùn)營的實(shí)現(xiàn)方法》(cn111874008a)提供了一種自動連掛/解編方法。但該方法一旦自動連掛/解編開始只能一直執(zhí)行下去，直到連掛/解編操作結(jié)束，無法及時(shí)中止自動連掛/解編的操作，不具備操作的靈活性，功能有所缺失。同時(shí)，其也不包含預(yù)測試，對于連掛/解編操作監(jiān)督不夠謹(jǐn)慎，增加了連掛/解編時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)以及缺少該有的監(jiān)督管控。

4、本發(fā)明對于自動連掛/解編步驟設(shè)計(jì)了中止連掛與中止解編的操作，對于自動連掛/解編提供更加靈活的功能。同時(shí)，本發(fā)明從ats系統(tǒng)開始，通過各子系統(tǒng)的預(yù)測試以及結(jié)果反饋，實(shí)現(xiàn)層層監(jiān)管自動連掛/解編操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種全自動模式下由信號系統(tǒng)保護(hù)的無人值守控制方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種全自動模式下由信號系統(tǒng)保護(hù)的無人值守控制方法，用于自動連掛和自動解編，所述方法包括：

3、步驟s1：兩列車位于連掛解編類型區(qū)段內(nèi)，通過時(shí)刻表或者ats發(fā)送連掛/解編指令，當(dāng)列車足跡位于連掛和解編區(qū)段內(nèi)或根據(jù)連掛/解編時(shí)間，ats對兩列列車的連掛/解編進(jìn)行預(yù)測試，檢查連掛/解編所需的條件；

4、步驟s2：預(yù)測試通過后，軌旁ato從ats接收連掛/解編指令，并且立即執(zhí)行軌旁ato預(yù)測試，檢查安全連掛/解編所需的條件；

5、步驟s3：軌旁ato連掛/解編預(yù)測試成功后，則軌旁ato向等待操作的列車車載ato發(fā)送連掛/解編準(zhǔn)備指令，滿足連掛/解編所需的條件后車載ato反饋軌旁ato連掛/解編準(zhǔn)備確認(rèn)信息，并且在連掛/解編準(zhǔn)備確認(rèn)工作被接受時(shí)，車載ato請求車載atp施加緊急制動；

6、步驟s4：軌旁ato收到車載ato的確認(rèn)信息，軌旁ato向待操作列車的車載ato發(fā)送連掛/解編指令，滿足安全連掛/解編所需的條件后，車載ato向車載atp請求連掛/解編授權(quán)；

7、步驟s5：車載atp收到連掛/解編授權(quán)請求，滿足安全連掛/解編所需的條件后，車載atp提供連掛授權(quán)給車載ato，并且將連掛/解編狀態(tài)反饋給軌旁atp，軌旁atp接收到列車位置和正在進(jìn)行的連掛/解編信息，軌旁atp接受列車位置；

8、步驟s6：車載ato獲得連掛授權(quán)，調(diào)節(jié)牽引力控制列車以低于車載atp施加的連掛上限速度向前移動，滿足列車組成變化后，車載atp通知軌旁atp連掛/解編完成，ats顯示連掛/解編操作過程的結(jié)果及原因。

9、所述連掛/解編能夠通過發(fā)送中止指令中止列車的連掛/解編。

10、優(yōu)選地，所述自動連掛包括自動連掛步驟、中止連掛步驟。

11、所述自動連掛步驟包括判定列車滿足預(yù)測試條件，通過ats或時(shí)刻表觸發(fā)連掛指令進(jìn)行連掛預(yù)測試；

12、軌旁ato接收到ats的連掛命令，判斷連掛所需條件，發(fā)送連掛準(zhǔn)備指令完成連掛準(zhǔn)備工作；

13、前車車載ato接收準(zhǔn)備連掛指令，判斷預(yù)測試條件和列車狀態(tài)，發(fā)送確認(rèn)信息；

14、軌旁ato接收確認(rèn)信息，向兩列待連掛列車中后車的車載ato發(fā)送連掛指令；

15、后車車載ato收到連掛指令后判斷安全連掛條件，向后車車載atp請求連掛授權(quán)，后車車載atp持續(xù)為后車車載ato提供連掛授權(quán)并持續(xù)發(fā)送連掛進(jìn)行指令至軌旁atp；

16、車載atp監(jiān)督連掛；

17、評估連掛結(jié)果，當(dāng)兩列列車成功連掛時(shí)，列車組成改變，兩列車atp施加緊急制動并啟動初始化過程。

18、所述中止連掛步驟中當(dāng)列車自動連掛失敗時(shí)，ats通過軌旁ato發(fā)送中止連掛指令到正在連掛的兩列車的車載ato，車載ato接收中止連掛指令中止連掛。

19、優(yōu)選地，所述判斷列車是否滿足預(yù)測試條件，若滿足，則判斷列車狀態(tài)；若不滿足，則ats連掛預(yù)測試失敗，停止預(yù)測試。

20、所述預(yù)測試條件為列車處于uto模式、列車處于連掛位置、時(shí)間條件和自動連掛請求沒有被禁用。

21、若列車處于靜止?fàn)顟B(tài)，則判斷車門狀態(tài)；若列車不處于靜止?fàn)顟B(tài)，則ats連掛預(yù)測試失敗，顯示失敗信息，計(jì)數(shù)，重新判斷預(yù)測試條件；

22、若車門處于全關(guān)鎖狀態(tài)，則ats通過時(shí)刻表所定義的時(shí)間向軌旁ato發(fā)送裝有兩列車編號的連掛命令；若車門不處于全關(guān)鎖狀態(tài)，則ats連掛預(yù)測試失敗，計(jì)數(shù)，重新判斷預(yù)測試條件；

23、若預(yù)測試超過設(shè)置次數(shù)仍未成功，通過ats停止重復(fù)預(yù)測試。

24、所述列車處于連掛位置為前方列車的足跡完全位于連掛類型區(qū)段內(nèi)，后方列車頭部足跡位置位于連掛類型區(qū)段定義的連掛位置內(nèi)。

25、所述時(shí)間條件為兩列列車都位于連掛位置以及列車到達(dá)連掛位置后留有延遲時(shí)間或滿足計(jì)劃連掛時(shí)間。

26、所述自動連掛請求可以通過ats禁用或啟用。

27、所述連掛所需條件為列車處于uto模式、列車處于靜止?fàn)顟B(tài)、列車運(yùn)行方向正確、列車長度達(dá)標(biāo)、連掛列車間無非通信車占用狀態(tài)、列車足跡位于連掛區(qū)域、兩車間沒有非通信車占用和車門處于全關(guān)鎖狀態(tài)。

28、所述判斷連掛所需條件，若滿足連掛所需條件，則軌旁ato向前方列車的車載ato發(fā)送連掛準(zhǔn)備命令；若不滿足連掛所需條件，則軌旁ato向ats發(fā)送拒絕連掛命令信息與原因。

29、所述判斷預(yù)測試條件和列車狀態(tài)，若預(yù)測試條件滿足且列車處于靜止?fàn)顟B(tài)，則前車車載ato完成預(yù)測試并向軌旁ato發(fā)送確認(rèn)信息；若預(yù)測試條件不滿足或列車不處于靜止?fàn)顟B(tài)，則前車車載ato不發(fā)送信息，軌旁ato停止發(fā)送連掛準(zhǔn)備命令，并向ats反饋失敗信息。

30、所述確認(rèn)信息包括連掛準(zhǔn)備確認(rèn)狀態(tài)，前車車載ato請求前車車載atp施加緊急制動并保持，直到連掛完成或緊急制動重置。

31、優(yōu)選地，所述判斷安全連掛條件，若不滿足安全連掛條件，則后車車載ato將連掛拒絕信息以及失敗的原因通過軌旁ato傳輸至ats；若滿足安全連掛條件，則后車車載ato向后車車載atp請求連掛授權(quán)，判斷安全連掛條件，若滿足，則后車車載atp持續(xù)為后車車載ato提供連掛授權(quán)直到連掛成功、中止或失敗并持續(xù)發(fā)送連掛進(jìn)行指令至軌旁atp，若不滿足，則后車車載atp拒絕后車車載ato并提供失敗理由，后車車載ato將拒絕信息通過軌旁ato傳輸至ats。

32、所述安全連掛條件包括列車處于uto模式、滿足發(fā)車條件、列車足跡處于連掛位置、列車處于常用制動狀態(tài)、頭部足跡到前方?jīng)_突點(diǎn)間區(qū)段屬于連掛類型和滿足前方?jīng)_突點(diǎn)類型。

33、所述軌旁atp從后車車載atp接收到列車位置和連掛進(jìn)行指令時(shí)，軌旁atp將接受列車位置。

34、所述監(jiān)督連掛時(shí)，車載atp強(qiáng)制列車執(zhí)行連掛限制速度，車載ato調(diào)節(jié)牽引力，使用低于連掛限制速度控制列車，至后方列車的頭部足跡已超過前方?jīng)_突點(diǎn)時(shí)，判斷后方列車?yán)^續(xù)行駛的距離與前方列車連掛所需的距離，若大于，則后車車載atp將施加緊急制動，若小于等于，則繼續(xù)執(zhí)行連掛。

35、所述連掛限制速度為7km/h。

36、所述評估連掛結(jié)果為在uto模式連掛的情況下，初始化過程緊急制動可以自動或遠(yuǎn)程復(fù)位。

37、若列車組成改變，則ats顯示連掛過程完成，判斷連掛過程完成時(shí)間，若在設(shè)定合理時(shí)間內(nèi)，則完成連掛，若不在設(shè)定合理時(shí)間內(nèi)，則ats反饋連掛失敗信息；若列車組成沒有改變，則車載ato將通過軌旁ato向ats傳輸連掛失敗信息。

38、所述連掛失敗信息包括丟失列車初始化或移除的說明。

39、優(yōu)選地，所述中止連掛步驟包括：

40、判斷車載ato狀態(tài)，若車載ato未接收連掛授權(quán)，則車載ato中止連掛進(jìn)程并向車輛發(fā)出中止連掛指令中止操作；若車載ato正在接收連掛授權(quán)，則車載ato刪除對車載atp的連掛請求，中止連掛進(jìn)程。

41、所述中止連掛指令清除處于激活狀態(tài)的準(zhǔn)備連掛和連掛指令。

42、所述中止連掛指令在后方列車移動進(jìn)行連掛時(shí)對列車施加緊急制動。

43、優(yōu)選地，所述自動解編包括自動解編步驟、中止解編步驟。

44、所述自動解編步驟包括判定列車滿足解編測試條件，通過ats或時(shí)刻表觸發(fā)解編指令進(jìn)行解編預(yù)測試；

45、軌旁ato接收到ats的解編指令，判斷解編所需條件，解編預(yù)測試成功發(fā)送解編指令至車載ato；

46、車載ato接收解編指令，判斷安全解編條件，向車載atp請求解編授權(quán)，車載atp持續(xù)為車載ato提供解編授權(quán)；

47、車載ato收到車載atp的解編授權(quán)，激活列車上的電氣或機(jī)械解編；

48、車載atp監(jiān)督解編，車載atp施加緊急制動并通過軌旁atp初始化；

49、評估解編結(jié)果，ats顯示解編結(jié)果信息。

50、所述中止解編步驟包括令ats通過軌旁ato清除向車載ato發(fā)送的解編指令，并立即中止正在進(jìn)行的解編操作。

51、優(yōu)選地，所述判斷列車是否滿足解編測試條件，若滿足，則判斷列車狀態(tài)；若不滿足，則ats解編預(yù)測試失敗，停止解編預(yù)測試。

52、所述解編測試條件為列車處于uto模式、列車處于靜止?fàn)顟B(tài)、車門處于全關(guān)閉狀態(tài)且鎖閉、未禁用自動解編請求、列車處于解編位置和時(shí)間條件。

53、所述解編指令包含待解編列車標(biāo)識編號和解編后主要列車組成信息。

54、若列車處于靜止?fàn)顟B(tài)，則繼續(xù)解編預(yù)測試；若列車不處于靜止?fàn)顟B(tài)，則ats解編預(yù)測試失敗，顯示失敗信息，計(jì)數(shù)，重新執(zhí)行步驟sb.1；

55、若解編測試超過設(shè)置次數(shù)仍未成功，通過ats停止重復(fù)解編預(yù)測試。

56、所述列車處于解編位置為列車處于計(jì)劃進(jìn)行解編的位置。

57、所述時(shí)間條件為列車運(yùn)行到指定位置后存在延遲時(shí)間和列車到達(dá)解編位置經(jīng)過的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間不早于時(shí)刻表定義的解編時(shí)間。

58、所述自動解編請求可以通過ats禁用或啟用。

59、所述解編所需條件為列車處于uto模式、列車處于靜止?fàn)顟B(tài)、列車車輛組成大于1、列車足跡位于解編區(qū)域、兩車間沒有非通信車占用和指定的解編車輛數(shù)與列車車輛數(shù)一致。

60、所述判斷解編所需條件，若滿足解編所需條件，則軌旁ato向前方列車的車載ato發(fā)送解編準(zhǔn)備命令；若不滿足解編所需條件，則軌旁ato向ats發(fā)送拒絕解編命令信息與原因；若解編指令未被拒絕，但超過5分鐘仍未執(zhí)行，則每5分鐘發(fā)送一次新的警告。

61、所述判斷安全解編條件，若不滿足安全解編條件，則車載atp向車載ato反饋拒絕理由并通過軌旁ato傳輸至ats，軌旁ato將停止向車載ato發(fā)送解編指令；若滿足安全解編條件，則車載ato向車載atp請求解編授權(quán)，判斷安全連掛條件，若滿足，則車載atp向車載ato提供解編授權(quán)，若不滿足，則車載atp取消解編授權(quán)。

62、所述安全解編條件包括解編車輛組成與列車車輛數(shù)一致、列車車輛組成有效、列車模式為uto模式、列車靜止?fàn)顟B(tài)、列車足跡位置在解編區(qū)域內(nèi)、滿足發(fā)車條件、向前移動距離滿足列車解編和控制的車載atc在向前解編運(yùn)動的列車。

63、優(yōu)選地，所述激活為車載ato從列車處收到車鉤已電氣或機(jī)械解編確認(rèn)時(shí)，車載ato將列車速度控制在解編上限速度，并使前方列車向前移動，解編形成的兩列車的虛擬占用不重疊后停止列車移動，同時(shí)遵守車載atp的移動授權(quán)。

64、車載atp將列車位置和正在進(jìn)行的解編信息發(fā)送至軌旁atp，并通過軌旁ato反饋ats解編過程狀態(tài)。

65、所述解編上限速度為7km/h。

66、所述監(jiān)督解編時(shí)，車載atp保留并執(zhí)行當(dāng)前移動授權(quán)，并忽略軌旁atp的移動授權(quán)更新，直到列車解編并停止或者列車未移動到發(fā)車計(jì)時(shí)器到期。

67、車載atp在列車前方足夠遠(yuǎn)的位置設(shè)置常用制動沖突點(diǎn)。

68、判斷列車在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的移動，若移動，則繼續(xù)車載atp繼續(xù)提供解編授權(quán)，若未移動，則取消解編授權(quán)；

69、判斷列車數(shù)量，若數(shù)量未發(fā)生變化，則繼續(xù)授權(quán)解編，若數(shù)量發(fā)生變化，則解編后后車的車載atp施加緊急制動，直到通過軌旁atp執(zhí)行初始化。

70、所述評估解編結(jié)果為判斷若ats從軌旁ato接收到列車標(biāo)識編號，則ats顯示解掛過程完成，若初始化和移除未按設(shè)定進(jìn)行未接收到列車標(biāo)識編號，則ats顯示故障信息。

71、判斷前方?jīng)_突點(diǎn)的距離到車載atp報(bào)告的頭部虛擬占用，若小于則車載ato通過軌旁ato將移動授權(quán)不足的信息反饋給ats；若大于等于，則判斷解編過程完成時(shí)間，若在設(shè)定合理時(shí)間內(nèi)，則完成解編，若不在設(shè)定合理時(shí)間內(nèi)，則ats反饋解編失敗信息；若列車組成沒有改變，則車載ato將通過軌旁ato向ats傳輸解編失敗信息。

72、所述解編失敗信息包括丟失列車初始化或移除的說明。

73、優(yōu)選地，所述中止解編步驟中判斷列車是否已經(jīng)開始解編，若已經(jīng)開始解編，車鉤已經(jīng)電氣或機(jī)械解編，則不能通過中止指令結(jié)束解編過程；若未開始解編，則通過ats轉(zhuǎn)發(fā)中止解編指令至軌旁ato，軌旁ato清除向車載ato發(fā)送的解編指令，并立即中止正在進(jìn)行的解編操作。

74、當(dāng)車載ato和車載atp未開始解編，并且解編指令已被清除時(shí)，列車可以繼續(xù)以當(dāng)前連掛配置運(yùn)行。

75、根據(jù)本發(fā)明提供的一種全自動模式下由信號系統(tǒng)保護(hù)的無人值守控制系統(tǒng)，采用所述的全自動模式下由信號系統(tǒng)保護(hù)的無人值守控制方法運(yùn)行。

76、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

77、1、本發(fā)明通過識別地圖區(qū)段類型及安全條件，確認(rèn)連掛、解編操作地點(diǎn)，信號系統(tǒng)依據(jù)條件滿足的情況進(jìn)行預(yù)測試，并輔以監(jiān)控措施實(shí)現(xiàn)層層把關(guān)，確保操作的安全可靠。

78、2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙且安全性高，在保證操作的安全可靠的前提下有效地提高運(yùn)營效率，又能有效地減少運(yùn)營成本，顯著提升系統(tǒng)可用性。

79、3、本發(fā)明通過預(yù)測試以及中止操作提高操作過程的嚴(yán)謹(jǐn)性，安全性，靈活性以及提高運(yùn)營效率，有效地降低運(yùn)營成本，提高安全保障，解決了靈活編組列車連掛、解編僅依靠人工防護(hù)的不足。