一种车门和屏蔽门联动控制方法及系统与流程

本发明属于轨道交通，特别涉及一种车门和屏蔽门联动控制方法及系统。

背景技术：

1、列车运行控制系统是保证列车安全高速运行的关键技术，简称列控系统。列车驾驶子系统（automatic train operation，ato）是列车运行控制系统中的重要组成部分。其中列车自动开关门功能是ato子系统的重要功能之一，也是轨道交通智能化的直接体现。

2、目前干线铁路具备自动驾驶功能的系统为c2+ato系统和c3+ato系统，两者的自动开关门实现方案类似，由地面设备发送站停时间和是否办客计划，这里的地面设备包括ccs（communication control server，通信控制服务器）、ctc（centralized trafficcontrol，调度集中控制）；当办客计划有效时，列车停车后由车载ato根据屏蔽门联动时间差，发送开关车门命令和开门屏蔽门命令。此种门控方案支持的运营场景较为单一，主要的不足为：

3、（1）若发生车门或屏蔽门动作失败，需人工手动介入，再次尝试开关门，因此无法适用于goa4等级；

4、（2）无法支持先开一侧门，再开另一侧门的门控策略，例如折返站；

5、（3）若每站的站台门联动的时延不同，车载ato无法精确控制每站的站台门联动时机完全一致，容易出现某一站先开站台门后开车门，另一站先开车门后开站台门的情况。

6、目前城市轨道交通主要有cbtc系统（基于通信的列车自动控制系统，communication based train control system）和fao（全自动运行系统，fully automaticoperation）系统，cbtc系统的自动开关门方案是：由地面设备ats发送门控策略和站停时间，由车载ato根据门控策略和站停时间管理整个站停期间的开关门过程。其中的门控策略为：开左门关左门、开右门关右门、开左门不关门、开右门不关门、先开左再开右、先开右再开左等，此种方案相对于c2+ato和c3+ato的门控策略有所丰富，但存在以下问题：依然无法满足一些临时修改的运营场景，例如开两次左门，以及无法对左右门开启的时间进行分配。依然无法应对每站站台门联动时延不一致的情况。出现异常情况，需要再次尝试开关门，需要人工操作。

7、fao系统的自动开关门方案是：由地面ats（automatic train supervision，列车自动监控系统）发送门控策略和站停时间，当异常情况是可发送远程开门命令，其中的门控策略相对于cbtc进一步丰富，也能远程处理一定程度的异常情况，但由于门控策略的进一步丰富，大大增加了车载的门控逻辑，且后续若再继续丰富门控策略，车地均需要同步进行软件升级，维护难度大。依然无法应对每站站台门联动延时不一致的情况。此方案很难在cbtc、c2+ato、c3+ato的线路上推广。

8、传统的c2+ato、c3+ato采用地面设备发送站台作业计划、发车时刻控制每站是否开门以及开门时间，支持的门控策略单一，且若开关门失败或站台门联动失败，必须由司机或站台人员手动介入。传统cbtc中采用地面设备发送门控策略、站停时间控制每站的开门侧和开门时间，尽管有先开一侧门后开另一侧门的策略，但每侧门分别开启的时间无法进行分配，且同样无法自动处理二次开门门控异常情况。fao中采用与cbtc类似的门控策略同时增加系统异常时的远程开门关门功能，但是整体门控逻辑复杂，支持的门控策略尽管略有增多，但扩展性不强，尤其当需要临时调整开关门次序和开关门时间、以及门联动时机时，调整不够简单灵活。

9、另外，c2+ato、c3+ato、cbtc、fao共同的特点是将整个门控过程的关键逻辑功能分配给了车载，例如：开关门时机，门联动时间差校正，门控过程的管理等。现有的门控策略若临时需要修改门控策略或扩展门控策略，或发生异常情况时，均需要人工介入。此外，不同制式的系统设置有关门控的车地协议各不相同，若后续涉及干线铁路和城市轨道交通互联互通，会极大增加系统复杂度。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种车门和屏蔽门联动控制方法及系统，采用以下技术方案：

2、一种车门和屏蔽门联动控制方法，包括车门和屏蔽门联动关闭方法：

3、车门开启后，车载设备开始根据停站过程中收到的剩余开门时间开始进行倒计时，并实时将倒计时信息及车门状态反馈给地面设备；

4、地面设备根据车载设备的反馈的倒计时信息，以及预设的车地门联动延时，提前输出关屏蔽门指令；

5、剩余开门时间倒计时为0后，车载设备控制车门关闭，地面设备通过提前输出关屏蔽门指令控制屏蔽门与车门同时关闭。

6、进一步的，还包括车门和屏蔽门联动打开方法：

7、地面设备确定列车已经在站台后，在列车进站过程中向车载设备发送车门开启指令及剩余开门时间；

8、列车停稳时车载设备立即向地面设备发送停准停稳有效和车门动作时长；

9、列车停车停稳后，车载设备自动执行车门开启指令，控制车门开启，并将车门开启指令有效反馈给地面设备；

10、地面设备接收车门开启指令有效的反馈后，根据车门动作时长和屏蔽门动作时长计算车地门动作时间差，输出开启屏蔽门指令。

11、进一步的，地面设备确定列车已经在站台具体如下：当列车的车载设备与地面建立通信后，车载设备实时获取列车位置信息，当确定列车已经位于站台时，向地面设备发送站台标志，地面设备接收到站台标志后确定列车已经在站台。

12、进一步的，每个车站的地面设备预设有开关门序列和车地门联动延时。

13、进一步的，车地门联动延时包括车载设备发出关门指令后，立刻反馈至地面设备，地面设备立刻发出关屏蔽门指令，车门关上与屏蔽门关上的时间差。

14、进一步的，联动打开方法还包括以下步骤：

15、地面设备在进站过程中还向车载设备发送本站的剩余站停时间，若在开门倒计时过程中，需要调整开车门时间，则更新剩余开门时间，且将更新剩余站停时间置为有效；

16、车载设备收到更新剩余站停时间后，按照更新的剩余开门时间从此刻重新开始倒计时。

17、进一步的，联动关闭方法还包括以下步骤：若车门关闭失败，则地面设备根据车载设备发送的门状态信息进行判断，再次发送车门关闭指令，或调度员手动再次发送车门关闭指令。

18、进一步的，还包括以下步骤：地面设备根据预设的开关门序列，对车门进行控制。

19、进一步的，地面设备根据预设的开关门序列，对车门进行控制包括以下步骤：

20、根据预设开关门序列，地面设备将第一门控指令发送给车载设备，当地面设备收到的车门状态符合发送的第一门控指令时，进入相应的保持车门状态阶段，在车门状态阶段计时结束后，发送第二门控指令，若发出某个门控指令后，车门状态在一定时间内未到达期望状态，则重复发送上一个门控指令。

21、进一步的，地面设备根据预设的开关门序列，对车门进行控制还包括以下步骤：

22、通过调整保持车门状态计时实时调整开车门时间。

23、进一步的，地面设备根据预设的开关门序列，对车门进行控制还包括以下步骤：

24、若需插入临时的门控指令，则在预设开关门序列增加新的门动作以及对应的新的门状态计时时间。

25、进一步的，还包括以下步骤：

26、当列车驶入站台后，车载设备根据读取的应答器信息或查询到的电子地图信息，获取开门侧，进行开门防护。

27、本发明还提供一种车门和屏蔽门联动控制系统，包括：车载设备和地面设备；

28、其中，车载设备用于车门开启后，开始根据停站过程中收到的剩余开门时间开始进行倒计时，并实时将倒计时信息及车门状态反馈给地面设备；

29、地面设备用于根据车载设备的反馈的倒计时信息，以及每站不同的车地门联动延时，提前输出关屏蔽门指令；

30、车载设备还用于剩余开门时间倒计时为0后控制车门关闭；

31、地面设备还用于通过提前输出关屏蔽门指令控制屏蔽门与车门同时关闭。

32、进一步的，地面设备还用于确定列车已经在站台后，在列车进站过程中向车载设备发送车门开启指令及剩余开门时间；

33、车载设备还用于列车停稳时立即向地面设备发送停准停稳有效和车门动作时长；

34、车载设备还用于列车停车停稳后，自动执行车门开启指令，控制车门开启，并将车门开启指令有效反馈给地面设备；

35、地面设备用于接收车门开启指令有效的反馈后，根据车门动作时长和屏蔽门动作时长计算车地门动作时间差，输出开启屏蔽门指令。

36、本发明的有益效果：本发明的车门和屏蔽门联动控制方法及系统，适用性强，易于移植，扩展性强，可用性高，可最高程度上实现自动化、无人化。本发明的车门和屏蔽门联动控制方法及系统在轨道交通各种goa等级的系统中、各种制式的信号系统中均可使用，且只要具备车地通信功能，无需新增设备，几乎无新增的建设成本和维护维修成本。

37、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。