一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法与流程

本发明涉及城市轨道交通运维的安全领域，尤其涉及城市轨道交通全自动无人驾驶系统维修施工场景中的安全控制方法。

背景技术：

1、城市轨道交通作为城市最重要的交通方式，也是最重要的城市基础设施。近年随着控制技术、通讯技术的迅速发展，城市轨道交通已经逐步从传统的城市轨道交通控制模式向全自动无人驾驶控制转变。在全自动无人驾驶的城市轨道交通线路中，当轨行区的系统或设备故障，需要检修人员进入轨行区进行检查或维修工作。为了保证轨行区维修作业人员的人身安全，在信号系统设计时提出了人员作业防护开关(staff protection keyswitch，spks)的概念。其功能是在轨旁设备发生故障需要进入轨行区进行作业时，由车站乘务人员激活spks，在spks激活后，轨旁atp在相应的区域生成防护区，并将防护区信息传送给车载atp系统，使列车不能越过防护区，以阻止无人驾驶的列车进入作业区域，从而确保轨行区维修作业人员的安全。

2、以往的地铁维修人员工作准备主要依靠维修管理系统和工作票制度，在检修人员和乘务人员之间通过口头传达和工作票记录等方式进行。这种方式安全性低，易出差错，且效率低。针对全自动无人驾驶系统也出现建立基于spks与门禁系统的联锁的技术方案，实现对维修人员的安全防护。这种方法使得安全性要求更高的信号系统与安全性相对较低的门禁及维管系统之间形成电气互联，从而影响门禁及维管系统的安全定级和评估。为了克服现有技术方案的不足，本文提供一种基于门禁系统的spks钥匙控制箱的全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法。

技术实现思路

1、为了解决在全自动无人驾驶运营维修场景中维修人员的人身财产安全问题，在运营维修施工时，通过spks钥匙控制箱将spks钥匙的管理权限从乘务人员转移到维修人员，在不改变正常操作权限的前提下，实现对维修人员的安全防护，从而提高维修人员的生命财产安全。

2、本发明所采用的具体技术方案为：基于门禁系统的spks钥匙控制箱，结合维管系统、ibp盘、spks和atp系统、门禁系统的功能，采用一种安全可靠的全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，具体包括：

3、步骤1：维管系统对维修任务信息进行提取，产生门禁授权需求信息，将门禁授权需求信息传递给门禁系统；

4、步骤2：门禁系统对维修人员的门禁卡进行临时授权，并将授权结果反馈给维管系统；

5、步骤3：获得授权的维修人员，办理正常的请点程序，打开spks钥匙控制箱，并由乘务人员在ibp盘上通过spks执行atp区域防护，通过观察ibp盘的atp防护区状态指示led灯带，在确认atp防护区已经形成后，将spks钥匙从ibp盘上拔出并放置到spks钥匙控制箱的对应位置；

6、步骤4：维修人员通过spks钥匙控制箱，获取spks钥匙的管理权限，取出端门钥匙，进入作业区间实施作业。作业完成后，按相应的程序将spks钥匙管理权限的归还给乘务人员。通过spks钥匙控制箱，在不改变相关系统安全评估等级的前提下，实现spks钥匙管理权限从乘务人员到检修人员的转移。

7、从技术和流程上消除在维修过程中出现车辆进入维修作业防护区的可能性，确保维修人员的人身安全。

8、在ibp盘上，每个可以进入轨行区进行维修的atp防护区域都设置有spks钥匙，该钥匙具有两个开关位置，即“非激活”和“激活”位。当系统正常运行时，spks钥匙处于“非激活”位。当需要进入轨行区进行检修时，将spks钥匙旋转至“激活”位，轨旁atp在相应的区域生成防护区，并将防护区信息传送给车载atp系统，使列车不能越过防护区。spks钥匙只有在“激活”位置才能被拔出。

9、在ibp盘上设置led灯带表示相应的防护区的状态。当atp系统成功执行防护区保护后，atp系统会点亮ibp盘上的红色灯带，表示防区已经建立完成，维修人员可以进入防区。在spks处于“非激活”状态时，atp系统可根据atp系统的状态点亮ibp盘上不同颜色的led灯带。

10、spks钥匙控制箱集成增强型门禁控制器，该门禁控制器在普通门禁控制的基础上，还实现spks钥匙及端门钥匙的管理。相关钥匙在spks钥匙控制箱中的操作记录可以在门禁系统中进行记录查询。

11、spks钥匙控制箱需要门禁卡授权才能进行开箱操作。只有具有该钥匙箱的使用权限的人员如维修人员，才有权打开该钥匙控制箱。维管系统将维修人员、维修起始时间、维修结束时间、车站、维修区域、涉及的spks防护区域等门禁授权信息传递到门禁系统，由门禁系统对参与维修的维修人员的门禁卡进行临时授权。在门禁读卡器正确读取维修人员信息后，门禁控制器才能驱动门禁执行器打开能打开钥匙控制箱箱门。当维修人员打开钥匙箱后，会在门禁系统对本次操作进行记录。

12、在spks钥匙控制箱内具有本站所有spks钥匙孔位和其对应的端门钥匙孔位。每个钥匙孔位有led灯指示钥匙的状态。每个spks钥匙对应的插孔和其端门钥匙插孔及led指示灯形成一个spks钥匙组。同一组内spks钥匙与端门钥匙在钥匙控制箱中具有以下逻辑关系：只有当spks钥匙插入钥匙控制箱后，对应的端门钥匙才可以被取出，直到所有端门钥匙都正确插入到钥匙控制箱中后，spks钥匙才能被正确拔出。

13、在spks钥匙控制箱内，当spks钥匙正确插入到spks钥匙孔后，spks钥匙控制箱内的spks的led灯由红色转变为绿色。对应的端门钥匙位置led灯全部由红色变成绿色，此时端门的钥匙才可以被拔出。当拔出一个端门钥匙后，对应端门钥匙位置的led灯变成红色，同时spks钥匙位led灯也变成红色，此时spks钥匙已经不能拔出。当端门钥匙返回时，只能插入到有红色led灯显示的端门钥匙孔位，当所有的端门钥匙都正确插入后，spks钥匙位置的led也变成绿色，表示该spks钥匙可以被拔出。

14、由上述技术方案可知，与现有技术相比，本发明提出的基于门禁系统的spks钥匙控制箱的全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，基于维管系统和门禁系统的临时授权技术限制spks钥匙控制箱的操作权限；在车站ibp盘上设置spks开关和防护区的led灯带状态指示，供乘务人员、检修人员对防区的安全状态进行确认，基于门禁的spks钥匙控制箱实现在维修时spks钥匙管理权限的变更，在确保安全的基础上,避免了误操作的可能性。钥匙控制箱中的逻辑控制，可以保证所有检修人员的安全撤离防护区。进而从技术上消除在维修过程中出现车辆进入防区的可能性，确保维修人员的人身安全。

技术特征：

1.一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：维管系统产生门禁授权需求信息包括维修人员、维修起始时间、维修结束时间、车站、维修区域和涉及的spks防护区域信息。

3.根据权利要求1所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：门禁系统根据接收的门禁授权需求信息对维修人员的门禁卡进行临时授权，授权时限为维修的起始时间到结束时间。

4.根据权利要求1所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：ibp盘上集成spks和atp防护区的led灯带指示，led灯带由atp根据防护区的实际情况进行控制，led灯带共有四种颜色，led灯带为红色时表示相应的防护区域已经形成，可以进行维修操作，led灯带为绿色时表示维修作业人员已经从相应的防护区域撤离，其余两种颜色的意义由atp系统根据需要进行定义。

5.根据权利要求1所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：基于门禁系统的spks钥匙控制箱集成增强型门禁控制器、读卡器、门禁执行器、spks及端门的钥匙孔位和状态指示led；spks钥匙控制箱内的红色led表示钥匙可以被插入的孔位，绿色表示该孔位的钥匙可以被拔出。

6.根据权利要求1所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：维修人员执行维修任务过程中，端门钥匙由维修人员随身保管，间接保管作业防护区的spks钥匙。

7.根据权利要求5所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：基于门禁系统的spks钥匙控制箱，对spks钥匙控制箱的开关门操作和spks及端门钥匙的插入和拔出操作都在门禁系统中进行记录，每个端门钥匙和spks钥匙都包括机械钥匙和电子门禁卡两种功能。

8.根据权利要求5所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：基于门禁系统的spks钥匙控制箱，spks和端门钥匙是一对多的关系，通过逻辑控制，实现spks钥匙管理权限的转移，逻辑控制方法为：只有当spks钥匙插入钥匙控制箱对应的spks孔位后，该spks对应的端门钥匙才可以被取出，直到所有端门钥匙都正确插入到钥匙控制箱中的端门孔位后，spks钥匙才能被成功拔出。

9.根据权利要求8所述的一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，其特征在于：仅实现spks钥匙管理权限的转移，spks的操作使用权限保持不变，始终由车站乘务人员操作。

技术总结
本发明提供一种全自动无人驾驶运营维修场景的施工安全控制方法，涉及城市轨道交通运维的安全领域，基于门禁系统的SPKS钥匙控制箱，结合维管系统、IBP盘、SPKS和ATP系统、门禁系统的功能，基于维管系统和门禁系统的临时授权技术限制SPKS钥匙控制箱的操作权限；在车站IBP盘上设置SPKS开关和防护区的LED灯带状态指示，供乘务人员、检修人员对防区的安全状态进行确认，基于门禁的SPKS钥匙控制箱实现在维修时SPKS钥匙管理权限的变更，在确保安全的基础上,避免了误操作的可能性。钥匙控制箱中的逻辑控制，可以保证所有检修人员的安全撤离防护区。进而从技术上消除在维修过程中出现车辆进入防区的可能性，确保维修人员的人身安全。

技术研发人员：秦成虎,丁文俊,范三龙,曹黎明
受保护的技术使用者：南京国电南自轨道交通工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13