一种城市轨道交通站台门联动控制故障检测方法及装置与流程

1.本发明涉及城市轨道交通信号控制系统，尤其是涉及一种城市轨道交通站台门联动控制故障检测方法及装置。


背景技术：

2.在城市轨道交通，通过部署站台门系统用以缓解乘客跌落站台的风险。但由于站台门与信号系统分属不同专业，信号系统在执行列车门与站台门联动控制的情况下，因涉及列控车载设备、无线通信设备、列控地面设备、站台门控制设备、站台门，整个过程环节多、设备多，外加上站台门的多级控制模式，导致站台门故障成因分析比较复杂，维护效率以及运输效率降低。另外，故障原因不同导致缓解站台风险的措施也不同。因此如何来快速定位站台门故障并实施相应的维护，同时启动快速启动相匹配的应急预案以缓解风险，确保对列车的运营影响程度将至最低，成为需要解决的技术问题。
3.经过检索中国专利公开号cn114358339a公开了一种城市轨道交通站台门跨专业协同分析方法，具体公开了根据多平台系统控制过程中故障节点建立树形图，根节点表示每个系统的开关相关执行命令判断环节，分支节点表示单个系统定位环节，叶子节点表示单个系统中故障原因；通过多个平台中开关相关执行命令存入相对应的分支节点，通过单个系统中的继电器状态、电气特性指标的各项数据指标的变化存入相对应的叶子节点，在站台门运行过程中发生故障时根据上述树形图将缩小故障范围，将故障定位在单个系统范围内。但是该现有专利利用故障树分析方法分析站台故障的成因，因此存在分析过程比较复杂，因此无法与风险提示与管理应急预案相匹配，从而无法为运营维护提供智能化的风险缓解应急流程。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种城市轨道交通站台门联动控制故障检测方法及装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.根据本发明的第一方面，提供了一种城市轨道交通站台门联动控制故障检测方法，该方法通过采集各个专业的状态以及命令操作信息，结合当前联动故障，综合判断该联动故障的原因，所述的方法具体包括以下步骤：
7.步骤s1，建立站台门联动控制的正常和故障模型；
8.步骤s2，获取站台门的控制命令和状态接口信息；
9.步骤s3，基于步骤s1建立的模型与步骤s2获取的信息进行协同监测；
10.步骤s4，综合判定联动控制失败的原因；
11.步骤s5，根据联动控制失败的原因给出相应的风险提示。
12.作为优选的技术方案，所述的步骤s1具体为：
13.步骤s11，列车进入站台所在轨道区域停准停稳后，车载设备通过轨旁设备向站台
门系统发送站台门控制命令，轨旁设备结合车载设备发送的站台门控制命令与站台门系统关于站台门的状态反馈监控列车门与站台门联动过程；
14.步骤s12，在联动开门过程中，车载设备发出的开车门与站台门开门命令在设定时间内接收到的预期的门状态若不一致，即车门和站台门任意一个门状态不在开门状态，则判定“站台门联动故障”，并提示相应的报警；若一致，则判定“站台门联动正常”；
15.步骤s13，车载设备向轨旁设备发送站台门控制命令时，会周期检查站台门的状态反馈；车载设备发出的开车门与站台门开门命令在设定时间内接收到的预期的门状态若不一致，即车门和站台门任意一个门状态不在关门状态，则判定“站台门联动故障”，并提示相应的报警；若一致，则判定“站台门联动正常”；
16.步骤s14，当没有列车在站台区域停靠占用，若站台门系统检测到站台门变为开门状态，则判定“站台门联动故障”，并提示相应的报警。
17.作为优选的技术方案，所述的车载设备发送的站台门控制命令包括开或关站台门。
18.作为优选的技术方案，当以下任意一个条件满足的情况下，则判定站台门联动故障状态：
19.a1)站台轨空闲并且站台门变为开门状态；
20.b1)在关门命令有效期内检测到站台门处于开门状态；
21.c1)在开门命令有效期内检测到站台门处于关门状态。
22.作为优选的技术方案，所述有效期预定义时间60s。
23.作为优选的技术方案，对于所述站台门联动故障状态，若要进行恢复，具体过程为：在站台门和列车都处于安全状态时，通过人工确认站台门与车门之间的风险解除，并发出确认命令后，可恢复站台门联动故障状态。
24.作为优选的技术方案，当以下所有条件都满足的情况下，则判定站台门联动处于正常状态：
25.a2)站台门处于关闭状态；
26.b2)未接收到开门命令；
27.c2)接收到人工确认故障恢复命令。
28.作为优选的技术方案，所述的步骤s2具体为：
29.步骤s21，通过各个系统实时采集相应的站台门信息；
30.步骤s22，采集轨旁设备的开或关门命令信息，站台号以及该站台轨占用的信息；
31.步骤s23，采集车载设备的开或关门命令信息、车门状态信息，列车停靠的站台号以及列车在该站台的停稳停准信息。
32.作为优选的技术方案，所述的步骤s21中采集的站台门信息包括站台门对应的站台号、站台门的开门按钮、关门按钮、互锁解除按钮，位于接地控制盒的自动、手动、隔离开关信息以及门状态信息
33.作为优选的技术方案，所述的步骤s3具体为：
34.步骤s31，若从站台门系统采集到人工控制站台门按钮激活状态以及站台门端门未处于“自动”模式，则确定站台门联动故障原因是由于站台门系统接收到了门控优先级别更高的人工控制站台门命令而导致车门与站台门联动控制失效；
35.步骤s32，若从站台门系统采集到“互锁解除”按钮激活状态以及站台门端门处于“自动”模式，则确定站台门联动故障原因是由于站台门系统接收到了人工控制旁路站台门命令而导致车门与站台门联动控制失效；
36.步骤s33，若从站台门系统采集到“互锁解除”按钮在列车停稳之后未曾按压过以及站台门端门处于“自动”模式，则确定站台门联动故障原因是“站台门失控”。
37.作为优选的技术方案，所述的步骤s4具体为：
38.通过识别站台门的故障成因，并基于相应风险提示启动相应的应急预案，在确保相应的风险缓解之后，通过人工确认将恢复该站台门为正常状态。
39.作为优选的技术方案，该方法将维护人员从各专业的“信息孤岛”数据分析中解脱出来。
40.作为优选的技术方案，该方法实现更为精准的站台门故障定位，并将风险与应急预案相结合。
41.根据本发明的第二方面，提供了一种城市轨道交通站台门联动控制故障检测装置，该装置包括：
42.模型建立模块，用于建立站台门联动控制的正常和故障模型；
43.信息获取模块，用于获取站台门的控制命令和状态接口信息；
44.协同监测模块，用于基于建立的模型与获取的信息进行协同监测；
45.失败判定模块，用于综合判定联动控制失败的原因；
46.风险提示生成模块，用于根据联动控制失败的原因给出相应的风险提示。
47.根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
48.根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
49.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
50.1)本发明为站台门系统维护管理提供辅助决策，通过更精准的故障定位分析，减少站台门系统故障误报率，提供更加有效的维护应对策略；
51.2)本发明将维护人员从各专业的“信息孤岛”数据分析中解脱出来，减轻维护管理人员的负担，从而提高轨道交站台门系统的维护效率；
52.3)本发明通过将风险与应急预案结合，提高了故障信息提高轨道交通运营管理效率以及运营风险管控水平；
53.4)本发明通过状态图和活动图建模的方式能更好的与管理应急预案相匹配，为运营维护提供智能化的风险缓解应急流程。
附图说明
54.图1为本发明站台门控制流程图；
55.图2为本发明站台门联动故障状态示意图
56.图3为本发明站台门联动失效成因判定活动示意图；
57.图4为本发明方法的具体流程图；
58.图5为本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
59.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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
60.如图4所示，本发明一种城市轨道交通站台门联动控制故障检测方法，该方法通过采集各个专业的状态以及命令操作信息，结合当前联动故障，综合判断该联动故障的原因，所述的方法具体包括以下步骤：
61.步骤s1，建立站台门联动控制的正常和故障模型；
62.步骤s2，获取站台门的控制命令和状态接口信息；
63.步骤s3，基于步骤s1建立的模型与步骤s2获取的信息进行协同监测；
64.步骤s4，综合判定联动控制失败的原因；
65.步骤s5，根据联动控制失败的原因给出相应的风险提示。
66.其中各步骤具体过程如下：
67.1)建立站台门正常工作流程模型，如图1模型所示：
68.在列车进站停靠站台的过程中，一旦列车在站台停稳停准，则车载发出开车门命令，并同步向轨旁信号系统发开门命令，轨旁信号系统则基于车载的命令向站台门发送门使能和开门命令；站台门系统接收到站台门开门命令，并驱动门控电机，并将开门状态发送至轨旁信号系统，最终转发至车载信号系统，以判断车门和站台门联动开门是否正常。
69.当列车完成上下客作业，准备离站，在列车在站台停稳停准的情况下，则向车载发出关车门命令，并同步向轨旁信号系统发关门命令，轨旁信号系统则基于车载的命令向站台门发送门禁止和关门命令；站台门系统接收到站台门关门命令，并驱动门控电机控制站台门关闭，并将关门状态发送至轨旁信号系统，最终转发至车载信号系统，以判断车门和站台门联动关门是否正常。
70.2)建立站台门联动故障模型，如图2模型所示：分两类站台门联动故障情况。第一种：站台门所在线路区域内没有列车时，站台门状态发生了变化；第二种，列车停靠在站台，虽然列车发出了站台门控制命令，但在规定有效期内，为接收到站台门系统的正确反馈状态。根据这两类情况，则给出站台门联动故障状态判断的条件：
71.当以下任意一个条件满足的情况下，则判定站台门联动故障状态：
72.1.站台轨空闲并且站台门变为开门状态，或
73.2.在关门命令有效期(预定义时间60s)内检测到站台门处于开门状态，或
74.3.在开门命令有效期(预定义时间6s)内检测到站台门处于关门状态。
75.站台门联动故障恢复场景，在站台门和列车都处于安全状态时，需要通过人工确认站台门与车门之间的风险解除，并发出确认命令后，可恢复站台门联动故障状态。
76.当以下所有条件都满足的情况下，则判定站台门联动处于正常状态：
77.1.站台门处于关闭状态，并且
78.2.未接收到开门命令，并且
79.3.接收到人工确认故障恢复命令。
80.3)通过跨专业协同分析站台门与车门联动失败的成因，建立活动图模型如图3所
示：
81.当发生站台门与车门联动失败时，
82.1.若从站台门系统采集到人工控制站台门按钮激活状态以及站台门端门未处于“自动”模式，则确定站台门联动故障原因是由于站台门系统接收到了门控优先级别更高的人工控制站台门命令而导致车门与站台门联动控制失效。
83.2.若站台门端门处于“自动”模式并且从站台门系统采集到“互锁解除”按钮激活状态，则确定站台门联动故障原因是由于站台门系统接收到了人工控制旁路站台门命令而导致车门与站台门联动控制失效。
84.3.若站台门端门处于“自动”模式并且从站台门系统采集到“互锁解除”按钮在列车停准停稳之后未曾按压过，则确定站台门联动故障原因是“站台门失控”。
85.4)根据联动控制失败的原因给出相应的风险提示：
86.站台门与车门联动失败时，可能会发生乘客被夹而致伤亡的风险，因此，通过跨专业协同分析方法，识别站台门的故障成因，并基于相应风险提示启动相应的应急预案，在确保相应的风险缓解之后，通过人工确认将恢复该站台门为正常状态。
87.本发明通过对站台门跨专业协同分析方法以快速定位故障并实施相应的维护，同时启动快速启动相匹配的应急预案以缓解风险，确保对列车的运营影响程度将至最低。
88.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
89.如图5所示，本发明一种城市轨道交通站台门联动控制故障检测装置，该装置包括：
90.模型建立模块101，用于建立站台门联动控制的正常和故障模型；
91.信息获取模块201，用于获取站台门的控制命令和状态接口信息；
92.协同监测模块301，用于基于建立的模型与获取的信息进行协同监测；
93.失败判定模块401，用于综合判定联动控制失败的原因；
94.风险提示生成模块501，用于根据联动控制失败的原因给出相应的风险提示。
95.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
96.本发明电子设备包括中央处理单元(cpu)，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(ram)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在ram中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。cpu、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
97.设备中的多个部件连接至i/o接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
98.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法s1～s5。例如，在一些实施例中，方法s1～s5可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到ram并由cpu执行时，可以执行上文描述的方法s1
～s5的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，cpu可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法s1～s5。
99.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
100.用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
101.在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
102.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。