一种车辆前溜的防护方法及车载ATP与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种车辆前溜的防护方法及车载ATP。

背景技术：

随着城市轨道交通的迅速发展，基于通信的列车控制系统(Communication Based Train Control System，CBTC)获得了越来越广泛的应用，CBTC包含的主要设备有：地面设备、轨旁设备以及车载设备，各设备具体说明如下：

地面设备包括：区域控制器(Zone Controller，ZC)、数据库储存单元(Data Storage Unit，DSU)、计算机联锁(Computer Interlocking，CI)、自动监控系统(Automatic Train Supervision，ATS)等；其中，ZC包括：列车自动防护(Automatic Train Protection，ATP)系统和列车自动驾驶(Automatic Train Operation，ATO)系统；

轨旁设备包括：信号机、道岔转辙机、应答器、计轴、数据通信系统(Data Communication Subsystem，DCS)等；

车载设备(Vehicle on board Control，VOBC)包括：车载ATO、车载ATP等。车载ATP主要用于保障线路行车安全。

以上各设备的具体功能在实际应用中已较成熟，本文不再详述。

随着城市轨道线路越来越多，线路所处地形的复杂程度也在逐渐增加，例如线路中存在下坡路段。如图1所示，当车辆停车位置为下坡路段，如果车辆的制动性能不足以抵抗车辆在下坡路段由于重力作用导致下滑的影响，则车辆会出现前溜现象。目前车载ATP没有针对车辆前溜的防护措施，由于前溜对行车安全有较大的影响，增加了运营风险，因此，亟需一种针对车辆前溜的防护方法。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车辆前溜的防护方法及车载ATP。

为此目的，第一方面，本发明提出一种车辆前溜的防护方法，包括：

获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息；

基于所述状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式；

在开启所述车辆前溜防护模式后，确定所述车辆前溜的距离；

判断所述车辆前溜的距离是否大于等于预设的车辆前溜防护门限距离；若是，则输出紧急制动。

可选的，所述基于所述状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式，包括：

若确定所述状态信息指示所述方向手柄非向前，则开启所述车辆前溜防护模式。

可选的，所述在开启所述车辆前溜防护模式后，确定所述车辆前溜的距离，包括：

在开启所述车辆前溜防护模式后，每隔预设时长，获取所述车辆车头对应的各速度传感器采集的数据；

基于每隔预设时长获取的数据，确定每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度；

基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定所述车辆前溜的距离。

可选的，所述基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定所述车辆前溜的距离，包括：

基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定每个所述预设时长内所述车辆的运行距离；

基于每个所述预设时长内所述车辆的运行距离，确定所述车辆前溜的距离。

可选的，所述基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定每个所述预设时长内所述车辆的运行距离，包括：

若所述车辆的运行方向向前，则确定所述车辆的运行距离为向前距离；

若所述车辆的运行方向向后，则确定所述车辆的运行距离为向后距离。

可选的，所述基于每个所述预设时长内所述车辆的运行距离，确定所述车辆前溜的距离，包括：

累加各向前距离，得到向前距离之和；

将所述向前距离之和减去各向后距离，确定所述车辆前溜的距离。

可选的，所述将所述向前距离之和减去各向后距离，确定所述车辆前溜的距离，包括：

若所述向前距离之和减去各向后距离对应的距离大于零，则确定所述车辆前溜的距离为所述向前距离之和减去各向后距离；

若所述向前距离之和减去各向后距离对应的距离小于等于零，则确定所述车辆前溜的距离为零。

可选的，确定所述车辆前溜的距离为零之后，所述方法还包括：

退出车辆前溜防护模式，重新执行所述获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息的步骤。

可选的，所述输出紧急制动之后，所述方法还包括：

通过人机接口MMI显示紧急制动报警信息，所述紧急制动报警信息用于指示所述车辆发生前溜；

在确定所述车辆在紧急制动作用下停止运行之后，通过所述MMI提示解除紧急制动信息；

在接收到解除紧急制动的指令后，将所述车辆前溜的距离置零并退出车辆前溜防护模式，重新执行所述获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息的步骤。

第二方面，本发明还提出一种车载ATP，包括：

获取单元，用于获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息；

第一确定单元，用于基于所述状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式；

第二确定单元，用于在开启所述车辆前溜防护模式后，确定所述车辆前溜的距离；

处理单元，用于判断所述车辆前溜的距离是否大于等于预设的车辆前溜防护门限距离；若是，则输出紧急制动。

本发明提出的车辆前溜的防护方法及车载ATP，新增车辆前溜防护模式，通过获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式，使得车辆在处于下坡路段且输出制动的情况下，能够检测到车辆前溜的距离，若超过预设距离，则实施紧急制动，相比于现有技术，本发明能及时检测到车辆前溜，并进行车辆前溜防护，保障了线路行车安全。

进一步地，本发明提出的车辆前溜的防护方法及车载ATP，在车辆发生前溜时，能及时报警并及时提示司机解除紧急制动，避免了车辆在下坡路段前溜产生的安全风险。

附图说明

图1为现有技术中车辆前溜的场景示意图；

图2为本发明第一实施例提供的一种车辆前溜的防护方法流程图；

图3为本发明第二实施例提供的一种车辆前溜的防护方法流程图；

图4为本发明第三实施例提供的一种车载ATP结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图2所示，本实施例公开一种车辆前溜的防护方法，本实施例的执行主体可以为车载ATP，该方法可包括以下步骤201～205：

201、获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息。

本实施例中，方向手柄的状态包括三种：“前”、“零”以及“后”。方向手柄的状态为“前”，说明车辆处于主动向前行驶的状态；方向手柄的状态为“零”，说明车辆停止行驶的状态；方向手柄的状态为“后”，说明车辆处于主动向后行驶的状态。

202、基于所述状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式。

本实施例中，新增一种防护模式，即车辆前溜防护模式；当确定开启车辆前溜防护模式，说明车辆可能处于下坡路段且可能出现前溜现象。

本实施例中，考虑到车辆出现前溜现象与方向手柄的状态存在关联，因此，本实施例中，是否开启车辆前溜防护模式要基于方向手柄的状态信息确定。

203、在开启所述车辆前溜防护模式后，确定所述车辆前溜的距离。

204、判断所述车辆前溜的距离是否大于等于预设的车辆前溜防护门限距离；若是，则执行步骤205。

205、输出紧急制动。

本实施例中，步骤204中所述车辆前溜防护门限距离可以为50cm，当然，本领域技术人员可根据实际情况(保证线路行车安全)确定车辆前溜防护门限距离，本实施例不限定车辆前溜防护门限距离的具体取值。

本实施例中，步骤204中，若所述车辆前溜的距离小于预设的车辆前溜防护门限距离，则可以重新执行步骤203中所述确定所述车辆前溜的距离的步骤。

本实施例中，在步骤205中输出紧急制动后，车辆将会停止前溜，从而实现了车辆前溜的防护，保证了线路行车安全。

可见，本实施例公开的车辆前溜的防护方法，新增车辆前溜防护模式，通过获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式，使得车辆在处于下坡路段且输出制动的情况下，能够检测到车辆前溜的距离，若超过预设距离，则实施紧急制动，相比于现有技术，本实施例能及时检测到车辆前溜，并进行车辆前溜防护，保障了线路行车安全。

在一个具体的例子中，步骤202所述基于所述状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式，具体为：若确定所述状态信息指示所述方向手柄非向前，则开启所述车辆前溜防护模式。

本实施例中，若所述状态信息指示所述方向手柄向前，也即方向手柄的状态为“前”，此时，车辆处于主动向前行驶的状态，因此，即使车辆处于下坡路段，也不认为车辆会发生前溜；若所述状态信息指示所述方向手柄非向前，也即车辆不处于主动向前行驶的状态，那么当车辆处于下坡路段，则车辆可能会发生前溜，所以若确定所述状态信息指示所述方向手柄非向前，则开启车辆前溜防护模式。

在一个具体的例子中，步骤203所述在开启所述车辆前溜防护模式后，确定所述车辆前溜的距离，具体包括图2中未示出的以下步骤2031至2033：

2031、在开启所述车辆前溜防护模式后，每隔预设时长，获取所述车辆车头对应的各速度传感器采集的数据。

本实施例中，车辆车头对应的车厢通常有四组轮对，共8个车轮，例如从车厢从右至左依次为第一组轮对、第二组轮对、第三组轮对和第四组轮对，那么在第二组轮对和第三组轮对的车轮连接轴上分别设置有一个速度传感器。当然，本实施例对速度传感器的按照位置仅为举例说明，但是不论速度传感器安装在什么位置，只要属于车头对应的车厢，那么均可认为是所述车辆车头对应的速度传感器。

本实施例中，预设时长例如为200ms，取200ms是基于现有车载ATP执行周期为200ms，当然，本领域技术人员也可基于实际情况确定预设时长的值，例如为400ms，本实施例不限定预设时长的具体取值。

本实施例中，每隔预设时长，获取所述车辆车头对应的各速度传感器采集的数据，例如为：在开启所述车辆前溜防护模式时，获取所述车辆车头对应的各速度传感器采集的数据，获取的数据就作为第一个预设时长(200ms)内车辆的数据；当预设时长结束时，也即间隔了一个预设时长，再次获取所述车辆车头对应的各速度传感器采集的数据，获取的数据就作为第二个预设时长(200ms)内车辆的数据。

本实施例中，若安装有速度传感器的一组轮对发生打滑，则在后续计算时，排除该速度传感器采集的数据。

2032、基于每隔预设时长获取的数据，确定每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度。

本实施例中，由于车辆车头对应的速度传感器有多个，基于各速度传感器采集的数据可分别确定车辆的运行速度，因此可将车辆各运行速度的平均值作为车辆的运行速度。

本实施例中，速度传感器采集的数据中就包含有车辆运行方向的信息。

2033、基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定所述车辆前溜的距离。

本实施例中，可以仅获取一次数据，就确定所述车辆前溜的距离；也可以获取多次数据，再确定所述车辆前溜的距离。

在一个具体的例子中，步骤2033所述基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定所述车辆前溜的距离，具体包括图2中未示出的步骤2033’和2033”：

2033’、基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定每个所述预设时长内所述车辆的运行距离。

本实施例中，以一个预设时长(200ms)为例，该预设时长对应的运行速度为v，v为正数，则该预设时长内所述车辆的运行距离为v×200ms，由于考虑车辆的运行方向，因此车辆的运行距离为矢量，本实施例中可将向前运行规定为正向，向后运行规定为负向。

2033”、基于每个所述预设时长内所述车辆的运行距离，确定所述车辆前溜的距离。

本实施例中，步骤2033”中确定所述车辆前溜的距离即为：累加每个所述预设时长内所述车辆的运行距离。

在一个具体的例子中，步骤2033’所述基于每个所述预设时长内所述车辆的运行方向及运行速度，确定每个所述预设时长内所述车辆的运行距离，包括：

若所述车辆的运行方向向前，则确定所述车辆的运行距离为向前距离；

若所述车辆的运行方向向后，则确定所述车辆的运行距离为向后距离。

本实施例中，向前距离和向后距离均为标量。

本实施例中，步骤2033”所述基于每个所述预设时长内所述车辆的运行距离，确定所述车辆前溜的距离，包括：

累加各向前距离，得到向前距离之和；

将向前距离之和减去各向后距离，确定所述车辆前溜的距离。

在一个具体的例子中，上一个实施例中所述将所述向前距离之和减去各向后距离，确定所述车辆前溜的距离，包括：

若所述向前距离之和减去各向后距离对应的距离大于零，则确定所述车辆前溜的距离为所述向前距离之和减去各向后距离；

若所述向前距离之和减去各向后距离对应的距离小于等于零，则确定所述车辆前溜的距离为零。

本实施例中，若所述向前距离之和减去各向后距离对应的距离小于等于零，说明车辆主动向后运行，即正在上坡，车辆不会发生前溜，因此，确定所述车辆前溜的距离为零。

本实施例中，所述方法还包括图2中未示出的步骤206和207：

206、确定所述车辆前溜的距离是否为零；若是，则执行步骤207，否则重新执行步骤2031，也即：在开启所述车辆前溜防护模式后，每隔预设时长，获取所述车辆车头对应的各速度传感器采集的数据。

207、退出车辆前溜防护模式，重新执行步骤201，也即：获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息。

在一个具体的例子中，步骤205所述输出紧急制动之后，所述方法还包括图2中未示出的以下步骤208至210：

208通过人机接口(Man Machine Interface，MMI)显示紧急制动报警信息，所述紧急制动报警信息用于指示所述车辆发生前溜。

209、在确定所述车辆在紧急制动作用下停止运行之后，通过所述MMI提示解除紧急制动信息。

本实施例中，司机从MMI可看到提示解除紧急制动信息，司机可确认解除紧急制动，例如通过相应按键触发解除紧急制动的指令。

210、在接收到解除紧急制动的指令后，将所述车辆前溜的距离置零并退出车辆前溜防护模式，重新执行步骤201，也即：获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息。

基于以上各实施例公开的车辆前溜的防护方法，图3示出了一种具体的车辆前溜的防护方法，该方法的各步骤参见图3，在此不再赘述。

可见，以上各实施例公开的车辆前溜的防护方法，新增车辆前溜防护模式，通过获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式，使得车辆在处于下坡路段且输出制动的情况下，能够检测到车辆前溜的距离，若超过预设距离，则实施紧急制动，相比于现有技术，本发明能及时检测到车辆前溜，并进行车辆前溜防护，保障了线路行车安全。

进一步地，以上各实施例公开的车辆前溜的防护方法，在车辆发生前溜时，能及时报警并及时提示司机解除紧急制动，避免了车辆在下坡路段前溜产生的安全风险。

如图4所示，本实施例公开一种车载ATP，可包括以下单元：获取单元41、第一确定单元42、第二确定单元43以及处理单元44，各单元具体说明如下：

获取单元41，用于获取车辆车头驾驶室中方向手柄的状态信息；

第一确定单元42，用于基于所述状态信息，确定是否开启车辆前溜防护模式；

第二确定单元43，用于在开启所述车辆前溜防护模式后，确定所述车辆前溜的距离；

处理单元44，用于判断所述车辆前溜的距离是否大于等于预设的车辆前溜防护门限距离；若是，则输出紧急制动。

本实施例公开的车载ATP，可实现图1所示的车辆前溜的防护方法流程，因此，本实施例中的车载ATP的效果及说明可参见图1所示的方法实施例，在此不再赘述。

进一步地，在本实施例公开的车载ATP的基础上，针对以上各车辆前溜的防护方法实施例中的步骤，均可实现为相应的功能单元，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，可以把实施例中的各单元组合成一个单元，以及此外可以把它们分成多个子单元。可以采用任何组合对本说明书中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本领域技术人员可以理解，实施例中的各单元可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件单元实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。