[發明專利]自動駕駛列車人工介入車輛安全導向控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210365616.3
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114701545A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 徐東超;李宗亮;李華;趙鵬;都布;徐逸煌
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: B61L27/04
• 分類號: B61L27/04;B61L15/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本發明提供一種自動駕駛列車人工介入車輛安全導向控制方法和控制系統。該系統和方法增加了列車控制和管理系統對列車運行模式的額監控，在列車運行在自動列車駕駛模式下，列車控制和管理系統監測手柄狀態，當存在手柄非零位信號時，列車由自動駕駛模式轉換為人工控車模式；在列車運行在全列自動駕駛模式下，列車控制和管理系統監測司機室鑰匙信號，當存在司機室鑰匙信號時，列車由自動駕駛模式轉換為人工控車模式。在現有技術全部依賴信號系統處理的情況下，結合車輛的運行特點和信息，增加車輛自主運算邏輯，在自動駕駛時人工介入處理方法，雙系統同時邏輯運算更加精確。

技術領域

本發明涉及列車列車自動駕駛技術領域，涉及一種自動駕駛列車人工介入車輛安全導向控制系統及控制方法。

背景技術

配置由列車自動駕駛系統的列車，列車在軌道上的啟動、停止及速度調整，都交由ATO(Automatic Train Operation)系統完成。在列車運行過程中，ATO會讀取列車的實時位置與速度，與ATP(Automatic Train Protection)安全制動模型相比較，根據當前線路的坡度等參數，自動控制列車的牽引與制動。ATO對牽引與制動進行精準控制，使列車速度貼近限制速度，盡可能地壓縮行車時間，提高行車效率；同時控制牽引、制動的動作范ATO并不能完全取代司機，司機也必須掌握ATO失效時人工駕駛列車的技能。

按照國際公共交通協會(UITP)的定義,列車運營模式AM、FAM為自動駕駛模式。AM(Automatic Train Operation Mode)為自動列車駕駛模式，FAM(Full Automatic TrainOperation Mode)為全自動列車駕駛模式。在FAM模式下，信號系統激活司機室，控制方向和牽引制動指令、級位信息，TCMS采信信號系統的控車指令控制車輛運行；在AM模式下，TCMS采信人工激活、司控器的方向指令和信號系統的牽引制動指令、級位信息,控制車輛運行。

現有的控制方法：自動駕駛過程中，一旦人工介入，信號系統直接采集并識別后降級，TCMS(Train control and management system)根據降級后的運行模式，采信司控器操作指令進行列車控制。TCMS完全取信于信號系統的判斷、指令，不做安全導向邏輯。具體為：

AM模式下，司機激活司機室鑰匙、控制方向，信號系統控制牽引/制動指令、級位信息；當司機操作牽引/制動手柄時，信號系統檢測到手柄非零位，將會進行邏輯運算，通過硬線輸出切換運行模式至人工駕駛，TCMS根據當前運行模式(即人工駕駛)采信牽引/制動手柄的牽引/制動、級位信息，不再采信信號系統指令。

FAM模式下，信號系統激活司機室、控制方向和牽引/制動指令、級位信息，TCMS采信信號系統的控車指令控制車輛運行；當司機插入鑰匙人工激活時，信號系統檢測到人工激活，將會進行邏輯運算，通過硬線輸出切換運行模式至人工駕駛且施加緊急制動，TCMS根據當前運行模式(即人工駕駛)采信司機操作控制指令，不再采信信號系統指令。

目前的人工介入降級做法存在較大的安全風險：1.一旦發生硬線電路的粘連，信號系統發出的降級硬線無法實現，導致模式與實際控制不搭配，TCMS采集到的運行模式不正確，車輛將處于失控狀態；2.信號系統未識別人工介入或計算錯誤，未能及時降級，TCMS繼續執行信號系統控車指令，導致司機操作無效。

發明內容

本發明的目的在于解決上述技術問題之一，提供一種控制精度高的自動駕駛列車人工介入車輛安全導向控制系統及控制方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:

一種自動駕駛列車人工介入車輛安全導向控制方法，包括第一人工控車步驟：

列車控制和管理系統監測列車的運行模式；

在列車運行在自動列車駕駛模式下，列車控制和管理系統監測手柄狀態，當存在手柄非零位信號時，列車由自動駕駛模式轉換為人工控車模式；