列车休眠唤醒控制方法及其控制系统与流程

本发明涉及轨道交通控制领域，特别是一种基于通信列车自动控制系统cbtc的列车休眠唤醒控制方法。本发明还涉及一种基于通信列车自动控制系统cbtc的列车休眠唤醒控制系统。

背景技术：

cbtc－基于通信的列车自动控制系统,cbtc系统(communicationbasedtraincontrolsystem)：随着通信技术特别是无线电技术飞速发展，出现的以通信技术为基础的列车运行控制系统。轨道交通信号系统目前都采用cbtc技术，随着智能技术的不断提高，无人驾驶技术在行业内也得到了广泛应用。而要实现无人驾驶，其中必不可少的一环就是列车的休眠唤醒过程中的控制。但是现有技术下，列车休眠唤醒中需要人工逐一确认列车状态和轨道上其他列车的情况，各个子系统的安全防护不够全面，工作人员劳动强度较大，功能无人自动化程度及安全性，准确率均有待提高。提高系统安全性，高效性，减少工作人员的劳动强度，是未来城市轨道交通的发展趋势

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于通信列车自动控制系统能实现休眠唤醒自动检测并自动执行的列车休眠唤醒控制方法。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种基于通信列车自动控制系统能实现休眠唤醒自动检测并自动执行的列车休眠唤醒控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的列车休眠唤醒控制方法，包括以下步骤：

s1，进入休眠准备；

s2，向列车下达休眠命令，列车接收休眠命令后向轨旁区域控制器发出休眠请求；

s3，轨旁区域控制器判断是否完成休眠准备，若未完成休眠准备则拒绝列车休眠请求，若完成休眠准备，则轨旁区域控制器发出休眠确认，列车在第一预设时限内收到休眠确认则与列车故障监控执行预设次数休眠请求确认交互；

s4，若在第二预设时限内完成预设次数休眠请求确认交互，则列车在第三预设时限内保存车载休眠前状态数据，否则停止休眠；

s5，若列车保存车载休眠前状态数据成功且与轨旁区域控制器断开通信，输出断电命令，列车仅保持唤醒设备和车地通信设备带电工作，并报告休眠成功；

s6，锁定当前列车区域，禁止其他列车进入；

s7，向列车下达唤醒命令；

s8，唤醒设备自检，若其自检通过则输出上电命令，否则拒绝唤醒命令；

s9，列车整车上电并启动信号自检和列车自检，若信号自检完成读取车载休眠前状态数据1并校验，若数据校验通过且列车在第四预设时限内完成自检，执行车载控制器与列车联合测试，所述联合测试包括制动自检，联动测试和发车测试；所述车载休眠前状态数据1包括车载控制器主备系数据和列车位置数据；

s10，若联合测试通过，则车载控制器再次读取车载休眠前状态数据2并校验，若校验通过则车载控制器恢复休眠前状态；所述车载休眠前状态数据2包括休眠前的全部车载控制器状态数据；

s11，车载控制器与轨旁区域控制器建立通信并发出唤醒请求，轨旁区域控制器检测列车当前位置和区段，若检测不通过则拒绝唤醒请求，若检测通过则报告完成唤醒。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制方法，还包括以下步骤：

s12，列车根据任务进路执行发车测试，并验证在规定距离之内读取唤醒信标，如果验证失败则判定当前列车位置与休眠前的位置不符，报告丢失位置和唤醒失败。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制方法，所述休眠请求确认交互包括：休眠请求确认、休眠命令确认和休眠准备确认。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制方法，所述休眠准备包括：列车进入休眠唤醒区域，对准停靠在休眠唤醒站台。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制方法，所述休眠准备包括：列车是否停准在休眠唤醒允许区域，且完全独占该区域。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制方法，所述预设次数为大于等于三次。

本发明提供一种用于轨道交通信号系统的列车休眠唤醒控制系统，包括：

车载控制器，其用于校验休眠命令和唤醒命令，其与轨旁区域控制器进行休眠和唤醒检测；

中央监控系统，其用于向目标列车下发休眠命令或者唤醒命令，实时监控对象列车列车工况；

轨旁区域控制器，校验对象列车的位置，对对象列车所处休眠唤醒区段进行监控和安全防护。

其中，该系统执行休眠控制过程如下：

中央监控系统向对象列车发出休眠命令，车载控制器接收休眠命令后向轨旁区域控制器发出休眠请求；

轨旁区域控制器检查对象列车是否完成休眠准备，若轨旁区域控制器检查完成休眠准备则拒绝休眠请求，若满足休眠条件，则轨旁区域控制器发出休眠确认，车载控制器在第一预设时限内收到休眠确认，则与列车故障监控设备执行预设次数休眠请求确认交互；

若车载控制器在第二预设时限内完成预设次数休眠请求确认交互，则在第三预设时限内保存车载休眠前状态数据，否则停止休眠；

若车载控制器保存车载休眠前状态数据成功且与轨旁区域控制器断开通信，则输出断电命令，列车仅保持唤醒设备和车地通信设备带电工作，并向中央监控系统报告休眠成功；

轨旁区域控制器锁定当前列车区域，禁止其他列车进入。

其中，该系统执行唤醒控制过程如下：

中央监控系统向对象列车发出唤醒命令，车载控制器唤醒设备自检，若自检成功则接受唤醒命令，车载控制器唤醒设备输出上电命令，否则拒绝唤醒命令；

列车整车上电并启动信号自检和列车自检，若信号自检完成车载控制器读取车载休眠前状态数据并校验，若数据校验通过且列车在第四预设时限内完成自检，则验证车载控制器与列车功能；

若车载控制器与列车功能验证通过，则车载控制器再次读取车载休眠前状态数据2并校验，若校验通过则车载控制器恢复休眠前状态；所述车载休眠前状态数据2包括休眠前的全部车载控制器状态数据；

车载控制器与轨旁区域控制器建立通信并发出唤醒请求，轨旁区域控制器检测列车当前位置和区段，若检测不通过则拒绝唤醒请求，若检测通过轨旁区域控制器则向中央监控系统报告完成唤醒。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制系统，该系统还执行唤醒过控制过程还包括：

列车根据任务进路执行发车测试，并验证在规定距离之内读取唤醒信标，如果验证失败则判定当前列车位置与休眠前的位置不符，向中央监控系统报告丢失位置和唤醒失败。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制系统，所述休眠请求确认交互包括：休眠请求确认、休眠命令确认和休眠准备确认。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制系统，所述休眠准备包括：列车进入休眠唤醒区域，对准停靠在休眠唤醒站台。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制系统，所述休眠准备包括：列车是否停准在休眠唤醒允许区域，且完全独占该区域。

可选择的，进一步改进所述的列车休眠唤醒控制系统，所述预设次数为大于等于三次。

本发明利用车载控制器obcu、中央监控系统ats和轨旁区域控制器zc共同进行安全防护，由ats向目标列车下发休眠命令或者唤醒命令，obcu校验命令并与车辆完成安全防护工作，并由zc完成列车休眠和唤醒环境的自动检测，并在唤醒过程中自动化执行车辆信号的联合测试，保证唤醒车辆所有列控子系统自检成功，列车位置动态校验成功，准备投入正线运营，休眠唤醒流程结束。整个流程无人自动化完成，安全高效，实现全自动无人驾驶的功能。

本发明的技术效果在于信号系统各个子系统在休眠唤醒过程中均进行自动化安全控制防护，即车载控制器obcu、中央监控系统ats和轨旁区域控制器zc均从各子系统控制角度出发，自动化检测休眠唤醒环境，监督和确保列车休眠唤醒的安全性，相比于目前应用的技术有更多创新点，具体体现在以下几点：

1、车载控制器obcu，休眠过程中车载控制器obcu与车辆故障监控进行了三次休眠请求与确认，分别是休眠请求，休眠命令和休眠准备的确认。相比现有技术中的单次请求，多次交互确认保证了车辆充分执行休眠准备操作和列车休眠断电后的安全防护。唤醒过程中自动化执行信号自检，车辆自检，信号车辆联合测试。信号自检保证所有信号设备测试正常，车辆自检保证车辆所有列控子系统均测试正常，信号车辆联合测试包括制动自检，联动测试和发车测试，保证车载控制器obcu与车辆接口满足全自动无人驾驶功能。相比现有技术，该自动化唤醒流程减少了人工自检工作量，提高系统工作效率，保证全程实时安全防护。若在信号自检中失败，根据故障安全原则车载控制器obcu强制输出紧急制动不缓解，不满足发车条件；在车辆自检过程中车载控制器obcu强制输出紧急制动不缓解以保证车辆不移动；在车辆联动测试中车载控制器obcu实时监控车辆累计移动距离，若超限则根据故障安全原则强制输出紧急制动不缓解并报警唤醒失败。联合测试中的发车测试，自动化执行唤醒信标校验列车位置和动态测试，而不需要人工确认。而且相比现有技术中单独的动态测试，将常规动态阶跃测试和位置校验融合为一体，极大的提高功能执行自动化效率和库内发车效率，避免阶跃测试中闸瓦和机车车轮的不可逆物理擦伤，延长其使用寿命。

2、轨旁区域控制器zc在整个休眠和唤醒过程，自动校验当前对象列车的位置，对操作对象所处休眠唤醒区段进行监督和安全防护，而不再需要人工确认，安全高效。

中央监控系统ats支持自动化触发休眠唤醒任务，且整个休眠和唤醒过程中，实时监控当前对象列车的状态，如有异常和休眠唤醒失败，则有详细报警并提示调度人员，保证该过程的安全性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明休眠逻辑示意图。

图2是本发明唤醒逻辑示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。下述实施例中，获得任意否定类的判断结果(例如检测未通过、检查未通过、验证未通过、校验未通过、拒绝请求、上电未成功等)，均会造成休眠/唤醒失败。

参考图1所示，本发明提供的列车休眠唤醒控制方法第一实施例，包括以下步骤：

s1，进入休眠准备，当天运营结束，列车进入休眠唤醒区域，对准停靠在休眠唤醒站台；

s2，人工或者按照时刻表自动向目标列车下发休眠命令，列车接收休眠命令后向轨旁区域控制器发出休眠请求；

s3，轨旁区域控制器根据列车当前位置和所处区段进行安全检查判断是否满足休眠条件，即检查列车是否停准在休眠唤醒允许区域，且完全独占该区域，若检查不通过则轨旁区域控制器拒绝休眠请求，若满足休眠条件，则轨旁区域控制器发出休眠确认，列车在第一预设时限内收到休眠确认则与列车故障监控执行三次休眠请求确认交互；

s4，若在第二预设时限内完成三次休眠请求确认交互，则列车在第三预设时限内保存车载休眠前状态数据，否则停止休眠；

s5，若列车保存车载休眠前状态数据成功且与轨旁区域控制器断开通信，输出断电命令，列车仅保持唤醒设备和车地通信设备带电工作，并报告休眠成功。

s6，锁定当前列车区域，禁止其他列车进入。

本发明休眠唤醒控制方法第一实施例主要用于说明休眠控制部分，在符合本发明设计思路的前提下，本领域技术人员可以根据休眠控制部分设计出相对应的唤醒控制部分，也可以脱离本发明休眠控制部分设计出独立的唤醒控制部分。

参考图2所示，本发明提供的列车休眠唤醒控制方法第二实施例，包括以下步骤：

s7，人工或者按照时刻表自动向目标列车下达唤醒命令；

s8，唤醒设备自检，若其自检通过则输出上电命令，否则拒绝唤醒命令；

s9，列车整车上电并启动信号自检和列车自检，若信号自检完成读取车载休眠前状态数据1并校验，若数据校验通过且列车在第四预设时限内完成自检，执行车载控制器与列车联合测试，所述联合测试包括制动自检，联动测试和发车测试；所述车载休眠前状态数据1包括车载控制器主备系数据和列车位置数据；

s10，若联合测试通过，则车载控制器再次读取车载休眠前状态数据2并校验，若校验通过则车载控制器恢复休眠前状态；所述车载休眠前状态数据2包括休眠前的全部车载控制器状态数据；

s11，车载控制器与轨旁区域控制器建立通信并发出唤醒请求，轨旁区域控制器检测列车当前位置和区段，若检测不通过则拒绝唤醒请求，若检测通过则报告完成唤醒；

s12，列车根据任务进路执行发车测试，并验证在规定距离之内读取唤醒信标，如果验证失败则判定当前列车位置与休眠前的位置不符，报告丢失位置和唤醒失败。

本发明休眠唤醒控制方法第二实施例主要用于说明唤醒控制部分，其不应被视为对于本发明唤醒控制部分的限制(即唤醒控制部分不是唯一的)。相应的，在采用本发明唤醒控制部分的情况下，休眠控制部分的设计也应不是唯一的。即，本发明本发明上述实施例的休眠控制部分和唤醒控制部分即可以独立与其他休眠控制和唤醒控制配合使用，也可以作为在一个总的设计思路下的最优实施例配合使用。

参考图1结合图2所示，本发明提供的列车休眠唤醒控制方法第三实施例，包括以下步骤：

s1，进入休眠准备，当天运营结束，列车进入休眠唤醒区域，对准停靠在休眠唤醒站台；

s2，人工或者按照时刻表自动向目标列车下发休眠命令，列车接收休眠命令后向轨旁区域控制器发出休眠请求；

s3，轨旁区域控制器判断是否完成休眠准备，若未完成休眠准备则拒绝列车休眠请求，若完成休眠准备，则轨旁区域控制器发出休眠确认，列车在第一预设时限内收到休眠确认则与列车故障监控执行预设次数休眠请求确认交互；所述休眠请求确认交互包括：休眠请求确认、休眠命令确认和休眠准备确认；

s4，若在第二预设时限内完成预设次数休眠请求确认交互，则列车在第三预设时限内保存车载休眠前状态数据，否则停止休眠；

s5，若列车保存车载休眠前状态数据成功且与轨旁区域控制器断开通信，输出断电命令，列车仅保持唤醒设备和车地通信设备带电工作，并报告休眠成功；

s6，锁定当前列车区域，禁止其他列车进入；

s7，向列车下达唤醒命令；

s8，唤醒设备自检，若其自检通过则输出上电命令，否则拒绝唤醒命令；

s9，列车整车上电并启动信号自检和列车自检，若信号自检完成读取车载休眠前状态数据1并校验，若数据校验通过且列车在第四预设时限内完成自检，执行车载控制器与列车联合测试，所述联合测试包括制动自检，联动测试和发车测试；所述车载休眠前状态数据1包括车载控制器主备系数据和列车位置数据；

s10，若联合测试通过，则车载控制器再次读取车载休眠前状态数据2并校验，若校验通过则车载控制器恢复休眠前状态；所述车载休眠前状态数据2包括休眠前的全部车载控制器状态数据；

s11，车载控制器与轨旁区域控制器建立通信并发出唤醒请求，轨旁区域控制器检测列车当前位置和区段，若检测不通过则拒绝唤醒请求，若检测通过则报告完成唤醒。

s12，列车根据任务进路执行发车测试，并验证在规定距离之内读取唤醒信标，如果验证失败则判定当前列车位置与休眠前的位置不符，报告丢失位置和唤醒失败。

尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。

这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本发明提供一种用于轨道交通信号系统的列车休眠唤醒控制系统第一实施例，包括：

车载控制器，其用于校验休眠命令和唤醒命令，其与轨旁区域控制器进行休眠和唤醒检测；

中央监控系统，其用于向目标列车下发休眠命令或者唤醒命令，实时监控对象列车列车工况；

轨旁区域控制器，校验对象列车的位置，对对象列车所处休眠唤醒区段进行监控和安全防护。

其中，该系统执行休眠控制过程如下：

中央监控系统向对象列车发出休眠命令，车载控制器接收休眠命令后向轨旁区域控制器发出休眠请求；

轨旁区域控制器检查对象列车是否完成休眠准备，若轨旁区域控制器检查完成休眠准备则拒绝休眠请求，若满足休眠条件，则轨旁区域控制器发出休眠确认，车载控制器在第一预设时限内收到休眠确认，则与列车故障监控设备执行三次休眠请求确认交互；所述休眠请求确认交互包括：休眠请求确认、休眠命令确认和休眠准备确认；所述休眠准备包括：列车是否停准在休眠唤醒允许区域，且完全独占该区域。

若车载控制器在第二预设时限内完成三次休眠请求确认交互，则在第三预设时限内保存车载休眠前状态数据，否则停止休眠；

若车载控制器保存车载休眠前状态数据成功且与轨旁区域控制器断开通信，则输出断电命令，列车仅保持唤醒设备和车地通信设备带电工作，并向中央监控系统报告休眠成功；

轨旁区域控制器锁定当前列车区域，禁止其他列车进入。

本发明提供一种用于轨道交通信号系统的列车休眠唤醒控制系统第二实施例，包括：

车载控制器，其用于校验休眠命令和唤醒命令，其与轨旁区域控制器进行休眠和唤醒检测；

中央监控系统，其用于向目标列车下发休眠命令或者唤醒命令，实时监控对象列车列车工况；

轨旁区域控制器，校验对象列车的位置，对对象列车所处休眠唤醒区段进行监控和安全防护。

其中，该系统执行唤醒控制过程如下：

中央监控系统向对象列车发出唤醒命令，车载控制器唤醒设备自检，若自检成功则接受唤醒命令，车载控制器唤醒设备输出上电命令，否则拒绝唤醒命令；

列车整车上电并启动信号自检和列车自检，若信号自检完成车载控制器读取车载休眠前状态数据并校验，若数据校验通过且列车在第四预设时限内完成自检，则验证车载控制器与列车功能；

若车载控制器与列车功能验证通过，则车载控制器再次读取车载休眠前状态数据2并校验，若校验通过则车载控制器恢复休眠前状态；所述车载休眠前状态数据2包括休眠前的全部车载控制器状态数据；

车载控制器与轨旁区域控制器建立通信并发出唤醒请求，轨旁区域控制器检测列车当前位置和区段，若检测不通过则拒绝唤醒请求，若检测通过轨旁区域控制器则向中央监控系统报告完成唤醒。

列车根据任务进路执行发车测试，并验证在规定距离之内读取唤醒信标，如果验证失败则判定当前列车位置与休眠前的位置不符，向中央监控系统报告丢失位置和唤醒失败。

本发明提供一种用于轨道交通信号系统的列车休眠唤醒控制系统第三实施例，包括：

车载控制器，其用于校验休眠命令和唤醒命令，其与轨旁区域控制器进行休眠和唤醒检测；

中央监控系统，其用于向目标列车下发休眠命令或者唤醒命令，实时监控对象列车列车工况；

轨旁区域控制器，校验对象列车的位置，对对象列车所处休眠唤醒区段进行监控和安全防护。

其中，该系统执行休眠控制过程如下：

中央监控系统向对象列车发出休眠命令，车载控制器接收休眠命令后向轨旁区域控制器发出休眠请求；

轨旁区域控制器检查对象列车是否完成休眠准备，若轨旁区域控制器检查完成休眠准备则拒绝休眠请求，若满足休眠条件，则轨旁区域控制器发出休眠确认，车载控制器在第一预设时限内收到休眠确认，则与列车故障监控设备执行三次休眠请求确认交互；所述休眠请求确认交互包括：休眠请求确认、休眠命令确认和休眠准备确认；所述休眠准备包括：列车是否停准在休眠唤醒允许区域，且完全独占该区域。

若车载控制器在第二预设时限内完成三次休眠请求确认交互，则在第三预设时限内保存车载休眠前状态数据，否则停止休眠；

若车载控制器保存车载休眠前状态数据成功且与轨旁区域控制器断开通信，则输出断电命令，列车仅保持唤醒设备和车地通信设备带电工作，并向中央监控系统报告休眠成功；

轨旁区域控制器锁定当前列车区域，禁止其他列车进入。

其中，该系统执行唤醒控制过程如下：

中央监控系统向对象列车发出唤醒命令，车载控制器唤醒设备自检，若自检成功则接受唤醒命令，车载控制器唤醒设备输出上电命令，否则拒绝唤醒命令；

列车整车上电并启动信号自检和列车自检，若信号自检完成车载控制器读取车载休眠前状态数据并校验，若数据校验通过且列车在第四预设时限内完成自检，则验证车载控制器与列车功能；

若车载控制器与列车功能验证通过，则车载控制器再次读取车载休眠前状态数据2并校验，若校验通过则车载控制器恢复休眠前状态；所述车载休眠前状态数据2包括休眠前的全部车载控制器状态数据；

车载控制器与轨旁区域控制器建立通信并发出唤醒请求，轨旁区域控制器检测列车当前位置和区段，若检测不通过则拒绝唤醒请求，若检测通过轨旁区域控制器则向中央监控系统报告完成唤醒。

列车根据任务进路执行发车测试，并验证在规定距离之内读取唤醒信标，如果验证失败则判定当前列车位置与休眠前的位置不符，向中央监控系统报告丢失位置和唤醒失败。

除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。