一种站台门系统故障应急处置系统及评价方法与流程

1.本发明属于故障处置技术领域，具体涉及一种站台门系统故障应急处置系统及评价方法。


背景技术：

2.站台门系统安装于城市轨道交通沿线车站站台边缘，将站台候车区与轨道行驶区隔离，与列车门对应，是一种机电设备系统。站台门的应用将乘客与轨道和列车进行了隔离，提高了运营安全系数，改善了乘客候车的站台环境，也利于节约运营成本和建设成本。站台门的开启和关闭一般是在列车到站时配合列车门的动作进行的，为乘客提供上下列车的通道。
3.当站台门系统发生故障时，如果故障相关人员无法及时有效的进行应急处置，将直接影响列车正常进出站，从而导致列车的晚点，针对站台门系统故障对单趟列车的影响，通过列车离站时的晚点时间可以对故障相关人员的应急处置进行静态评价。但是站台门系统故障时受影响的列车往往不止一趟列车，在现场故障得到有效控制前，后续列车的进出站都会受到影响。因此，在故障得到有效控制前，故障相关人员必须持续对站台门系统保持应急处置状态；而且随着站台门系统故障的时间、线路和车站位置出现变化，受影响列车到达终点站的时间都会发生变化，如果按照目前的方式只针对单趟列车的影响进行静态评价，将无法对故障相关人员的站台门系统应急处置能力进行有效评价。同时现有站台门系统故障相关实操打分完全依赖于人工方式进行，受主观影响较大，评分精准程度相对较差。


技术实现要素：

4.针对目前针对站台门故障的应急处置只针对单趟列车的影响进行评价无法对故障处理相关人员的应急处置能力进行有效评价的缺陷和问题，本发明提供一种站台门系统故障应急处置评价方法。
5.本发明解决技术问题的技术方案为：一种站台门系统故障应急处置评价方法，包括对晚点故障和非晚点故障的应急处置评价，其中：
6.针对晚点故障：将应急处置人员的应急处置流程、应急处置时间、因应急处置导致的列车晚点时间以及晚点列次分别与应急处置标准流程、应急处置标准用时、列车标准晚点时间以及列车标准晚点列次进行对比，根据对比情况对应急处置人员的应急处置能力进行评价；
7.针对非晚点故障：将应急处置人员的应急处置流程与应急处置时间与应急处置标准流程和应急处置标准用时进行对比，根据对比情况对应急处置人员的应急处置能力进行评价。
8.上述的站台门系统故障应急处置评价方法，所述应急处置标准流程为站台门系统故障时现场应急处置过程中的具体步骤。
9.上述的站台门系统故障应急处置评价方法，所述应急处置标准用时为应急处置标
准流程中分步标准用时之和，所述分步标准用时为每个步骤用时平均值。
10.上述的站台门系统故障应急处置评价方法，所述列车标准晚点时间为应急处置标准用时与列车晚点可优化时间之差；所述列车晚点可优化时间的计算方法为：
11.(1)采集地铁线网运营图对应车站每天各趟列车列车的实际行驶速度v
a
、停站时间ts和行车间隔ti，根据现场客流情况获取对应车站对应时间列车的最小停站时间ts
min
，再根据线网设计的最大行驶速度v
max
、和最小行车间隔ti
min
，得到每天对应车站对应时间的晚点可优化时间t
o
，当列车速度提升后，行车间隔大于最小行车间隔ti
min
时的晚点可优化时间t
o
为
[0012][0013]
当列车速度提升后，行车间隔达到最小行车间隔ti
min
时的晚点可优化时间t
o
为
[0014]
t
o
＝(t
p
‑
ti
min
)+(ts
‑
ts
min
)
[0015]
式中：d为车站距离，t
p
为线网规定的行车间隔；
[0016]
将大量模拟后测得的晚点可优化时间平均后得到对应车站各趟列车的晚点可优化时间的平均值。
[0017]
(2)根据每天对应车站对应时间列车的晚点可优化时间的平均值，得到地铁运营图上各个时刻不同车站各趟列车的晚点可优化时间；
[0018]
(3)将各个时刻各个车站的晚点可优化时间进行叠加得到该列车到达终点站的晚点可优化时间。
[0019]
上述的站台门系统故障应急处置评价方法，所述列车标准晚点车次为首趟晚点列车与站台门系统故障解决且到达故障车站不再晚点的列车之间运行的车次数量。
[0020]
上述的站台门系统故障应急处置评价方法，根据晚点故障和非晚点故障两种情况分别采用权重分析对应急处置人员的应急处置能力进行评价；
[0021]
针对晚点故障，具体评价方法为：分别对列车晚点时间、晚点列次、应急处置分步时间、应急处置总时间以及应急处置失误次数进行赋分，计算各个指标的权重占比，通过权重与其对应的分值计算得到晚点故障的应急处置得分。
[0022]
针对非晚点故障，具体评价方法为：若未出现晚点情况，分别对应急处置分步时间、应急处置总时间、应急处置失误次数进行赋分，计算各个指标的权重占比，通过权重与其对应的分值计算得到非晚点故障的应急处置得分；若出现晚点情况，直接判定该故障应急处置不合格。
[0023]
一种站台门系统故障应急处置评价方法，包括对晚点故障和非晚点故障的应急处置评价，具体为：
[0024]
a、针对非晚点故障，包括以下步骤：
[0025]
(1)获取站台门系统故障现场应急处置过程中的具体步骤作为应急处置标准流程，计算分步标准用时，将应急处置标准流程中的分步标准用时求和计算得到应急处置标准用时；
[0026]
(2)分别对应急处置分步时间、应急处置总时间、应急处置失误次数进行赋分，计算各个指标的权重占比，通过权重与其对应的分值计算得到非晚点故障的应急处置得分；若出现晚点情况，直接判定该故障应急处置不合格；
[0027]
b、针对晚点故障，包括以下步骤：
[0028]
(1)获取站台门系统故障现场应急处置过程中的具体步骤作为应急处置标准流程；将应急处置标准流程中的分步标准用时求和计算得到应急处置标准用时；
[0029]
(2)采集对应车站不同时间列车的实际行驶速度、停站时间和行车间隔，获取对应车站对应时间列车的最大行驶速度、最小停站时间和最小行车间隔，计算得到每天对应车站对应时间的晚点可优化时间，将每天的晚点可优化时间求平均值作为晚点标准可优化时间；根据晚点标准可优化时间得到地铁运营图上各个时刻不同车站的晚点可优化时间；将各个时刻各个车站的晚点可优化时间进行叠加得到列车到达终点站的晚点可优化时间；
[0030]
(3)将应急处置标准用时与列车晚点可优化时间进行求差得到列车标准晚点时间；
[0031]
(4)故障车站出站晚点时间减去两个区间的晚点可优化时间的差值为零时的列车数量得到标准晚点列次。
[0032]
(5)将应急处置人员的应急处置流程、应急处置时间、因应急处置导致的列车晚点时间以及晚点列次分别与应急处置标准流程、应急处置标准用时、列车标准晚点时间以及列车标准晚点列次进行对比，根据对比情况对应急处置人员的应急处置能力进行评价。
[0033]
上述的站台门系统故障应急处置评价方法，所述分步标准用时为每个步骤用时的平均值。
[0034]
本发明还提供一种站台门系统故障应急处置评价系统，包括分析主机、地铁列车驾驶模拟系统、站台门控制系统、站台门故障模拟系统和站台门实训系统，所述分析主机用于根据现场评估需求分别读取地铁列车驾驶模拟装置和站台门实训系统的数据并进行分析；所述站台门实训系统根据分析主机和现场应急处置人员的控制命令完成对应的开关门动作；所述站台门控制系统和站台门故障模拟系统用于控制站台门实训系统进行开关门动作和故障模拟；所述分析主机根据现场数据完成站台门系统故障应急处置的评价。
[0035]
上述的站台门系统故障应急处置评价系统，所述分析主机包括应急处置评价模块、人工智能分析模块、地铁列车驾驶模拟模块、站台门故障控制模块、站台门运行状态监测模块和站台门控制模块；所述地铁列车驾驶模拟模块用于控制地铁列车驾驶模拟系统进行模拟驾驶操作；所述站台门故障控制模块用于控制站台门故障模拟系统进行故障模拟操作；所述站台门运行状态监测模块用于监测站台门运行状态；所述站台门控制模块用于向站台门控制系统发送操作指令。
[0036]
本发明的有益效果：本发明通过站台门故障应急处置系统对站台门故障情况进行模拟，分别对应急处理用时、应急处理流程、晚点时间以及晚点列次进行标准定义，将现场操作人员的处理时间、处理流程、处理故障导致的晚点时间以及晚点列次与标准进行对比，通过权重对各个因素进行赋分，不仅考虑了本次列车因故障导致的影响，还考虑到了后续列车因故障导致的影响，与目前只考虑对单一列车影响的静态评价方法相比，评价更为系统全面。
附图说明
[0037]
图1为本发明晚点时间计算流程示意图。
[0038]
图2为车站与列车示意图。
[0039]
图3为晚点故障权重因素分析图。
[0040]
图4为非晚点故障权重因素分析图。
[0041]
图5为本发明站台门系统故障应急处置评价系统示意图。
[0042]
图6为滑动门关门后安全回路故障模拟流程简图。
具体实施方式
[0043]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0044]
实施例1：在地铁运行中，站台门出现故障需要相关技术人员进行应急处置，若故障导致列车晚点情况出现，则在对应急处置人员的应急处置能力进行评价时需要考虑多种因素的影响，而目前的方法主要只针对单趟列车的影响进行静态评价，并不能实现有效评价。针对该问题，本实施例提供一种站台门故障导致列车晚点的应急处置评价方法，该方法主要包括以下步骤：
[0045]
获取站台门系统故障现场应急处置过程中的具体步骤作为应急处置标准流程，计算应急处置标准流程的分步标准用时，将应急处置标准流程中的分步标准用时进行求和得到应急处置标准用时。
[0046]
除了考量应急处置流程和应急处置之间的影像之外，还要考虑站台门故障导致列车晚点造成的晚点时间和晚点列次的影响。具体如图1所示。
[0047]
步骤1：进行站台门系统故障模拟时，相关人员根据相应故障的标准应急处置流程进行相关操作。
[0048]
步骤2：通过列车在故障车站的实际出站时间和运营图出站时间进行对比，计算出本趟列车在故障车站的出站晚点时间；
[0049]
步骤3：通过本趟列车在故障车站的出站晚点时间减去列车到达终点站时每座车站该时间段平均晚点可优化时间，得到本趟列车的最终晚点时间；
[0050]
步骤4：通过上趟列车在故障车站的出站晚点时间减去后续列车到达故障车站时每座车站该时间段平均晚点可优化时间，得到后续列车到达故障车站的最终进站时间；
[0051]
步骤5：重复步骤1
‑
4直至站他们系统故障解决且后续列车到达终点站时不再晚点。
[0052]
其中晚点可优化时间的计算方法为：
[0053]
(1)收集地铁线网运营图对应车站每天各趟列车的实际行驶速度、停站时间和行车间隔，根据对应车站对应时间列车的最大行驶速度、最小停站时间和最小行车间隔，得到每天对应车站各趟列车的晚点可优化时间，平均后得到对应车站各趟列车的晚点可优化时间的平均值；
[0054]
(2)根据每天对应车站对应时间列车的晚点可优化时间的平均值，得到地铁运营图上各个时刻不同车站各趟列车的晚点可优化时间；
[0055]
(3)将各个时刻各个车站的晚点可优化时间进行叠加得到该列车到达终点站的晚点可优化时间。
[0056]
标准晚点车次为首趟晚点列车与系统故障解决且到达故障车站不再晚点的列车之间运行的车次数量。
[0057]
例如：地铁在进行前期设计时，已经将车站间距离、列车最大行驶速度和最小行车
间隔三个数据均以进行确定，列车如图2所示，我们以四座车站为例分别对列车a和列车b的晚点时间进行计算。为方便讲解，我们将四座车站间的距离设置为1.5公里，列车最大行驶速度设置为80公里/小时，最小行车间隔设置为90秒。
[0058]
首先我们需要计算出每天对应车站各趟列车的晚点可优化时间，如图2所示，我们假设早上八点列车a从车站3开往车站1，此时列车实际行驶速度为60公里/小时，列车行车间隔为150秒，列车在车站b的实际停站时间为30秒，列车在车站2最小停站时间为20秒，由于列车速度提升到最大行驶速度时，行车间隔未达到最小行车间隔的90秒，那么该趟列车在车站2的晚点可优化时间为：
[0059]
((1.5)/60)
×
3600
‑
((1.5)/80)
×
3600+(30
‑
20)＝32.5秒
[0060]
若列车速度提升到最大行驶速度时，行车间隔小于最小行车间隔的90秒，那么该趟列车在车站b的晚点可优化时间为：
[0061]
(150
‑
90)+(30
‑
20)＝70秒
[0062]
然后不断记录每天对应车站各趟列车的晚点可优化时间，得到完善的晚点可优化时间数据，将晚点可优化时间数据进行平均后即可得到对应车站各趟列车的晚点可优化时间的平均值。
[0063]
进行晚点分析时，我们假设列车a在车站3发生故障导致该趟列车在车站3出站时晚点300秒，列车a在出站时，车站3站台门系统故障得到解决，不会对后续列车产生影响；列车b在车站4出站时也同步晚点300秒，且各个车站的标准停站时间和最小停站时间都相同。
[0064]
根据上面的计算我们可得出列车a到达车站1的晚点计算方法为故障车站出站晚点时间减去两个区间通过列车提速节省时间和一个车站最小停站节省时间，得到列车a到达车站1的晚点为：
[0065]
300
‑
((((1.5)/60)
×
3600
‑
((1.5)/80)
×
3600)
×
2+(30
‑
20))＝245秒
[0066]
列车b到达车站1的晚点计算方法为故障车站出站晚点时间减去两个区间通过列车提速节省时间和两个车站最小停站节省时间，得到列车a到达车站1的晚点为：
[0067]
300
‑
((((1.5)/60)
×
3600
‑
((1.5)/80)
×
3600)
×
3+(30
‑
20)
×
2)＝212.5秒
[0068]
通过不断的计算即可得到站台门系统故障最终导致的全部列车晚点时间和晚点列次。
[0069]
如图3所示，针对站台门故障导致列车晚点的情况，在对其进行评价时，首先对晚点故障的各个因素进行赋分，具体的本实施例以应急处置失误次数作为应急处置流程的具体因素，以应急处置分步时间和应急处置总时间考量应急处置用时，以最终晚点时间和进站晚点时间作为晚点时间的考量因素。
[0070]
例如，可以为晚点时间25分、晚点列次25分、应急处置分步时间10分、应急处置总时间25分、应急处置失误次数15分。
[0071]
标准晚点时间用t0表示、最终晚点时间用t1表示、进站晚点时间用t2表示、应急处置分步标准时间用t3表示、应急处置实际分步标准时间用t4表示、应急处置标准总时间用t5表示、应急处置实际总时间用t6表示、标准晚点列次用s0表示、实际晚点列次用s1表示、标准应急处置流程步骤用s2，应急处置失误次数用s3表示。
[0072]
满分标准分值为40分，基础分值为45分。则现场应急处置流程的得分为：
[0073]
((t0
‑
t1+t2)/t0)
×
25+((s0
‑
s1)/s0)
×
25+((t3
‑
t4)/t3)
×
10+((t5
‑
t6)/t5)
×
25+((s2
‑
s3)/s2)
×
15+45
[0074]
从而可以根据不同应急处置人员的处置流程得分对其应急技能进行评价。
[0075]
实施例2：在地铁运行中，站台门出现故障需要相关技术人员进行应急处置，本实施例提供一种站台门故障未导致列车晚点的应急处置评价方法，该方法主要包括以下步骤：
[0076]
(1)获取站台门系统故障现场应急处置过程中的具体步骤作为应急处置标准流程，计算应急处置标准流程的分步标准用时，将应急处置标准流程中的分步标准用时进行求和得到应急处置标准用时。
[0077]
(2)如图4所示，本实施例以应急处置失误次数作为应急处置流程的具体因素，以应急处置分步时间和应急处置总时间考量应急处置用时，考虑各因素的权重情况对各因素进行赋分，例如，可以具体定义为：应急处置分步时间25分、应急处置总时间50分、应急处置失误次数25分。
[0078]
将应急处置分步标准时间用t3表示、应急处置实际分步标准时间用t4表示；应急处置标准总时间用t5表示、应急处置实际总时间用t6表示；标准应急处置流程步骤用s2，应急处置失误次数用s3表示。
[0079]
满分标准分值为40分，基础分值为35分。
[0080]
若到达终点站出现晚点，则直接判定该故障的应急处置不合格。
[0081]
若到达终点站未现晚点，则应急处置流程的得分为：
[0082]
((t3
‑
t4)/t3)
×
25+((t5
‑
t6)/t5)
×
50+((s2
‑
s3)/s2)
×
25+35
[0083]
从而可以根据不同应急处置人员的处置流程得分对其应急技能进行评价。
[0084]
实施例3：本实施例提供一种站台门系统故障应急处置评价系统，如图5所示，该系统包括分析主机、地铁列车驾驶模拟装置、站台门控制装置、站台门故障模拟装置和站台门实训系统组成。分析主机根据现场评估需求分别读取地铁列车驾驶模拟装置和站台门实训系统的数据进行分析；通过站台门控制装置和站台门故障模拟装置来控制站台门实训系统的开关门动作和故障模拟；站台门实训系统根据分析主机和现场应急处置人员的控制命令，完成对应的开关门动作；分析主机根据现场数据完成站台门系统故障应急处置的评价。
[0085]
其中分析主机由应急处置评价模块、人工智能分析模块、地铁列车驾驶模拟模块、站台门故障控制模块、站台门运行状态监测模块和站台门控制模块组成，分析主机主要完成以下功能：
[0086]
1.读取终端设备发出的故障模拟指令和站台门运行状态，可以进行故障模拟时，通过站台门故障模拟装置向站台门实训系统发出故障模拟指令；现场站台门状态不满足条件无法进行故障模拟时，将故障模拟指令挂起，待站台门动作使其状态满足故障模拟条件时，通过站台门故障模拟装置向站台门实训系统发出故障模拟指令。
[0087]
2.现场出现需要人工智能进行辅助时，通过人工智能分析模块读取站台门运行状态和现场的音频、视频数据，完成和应急处置人员的交互和站台门系统的自动控制。
[0088]
3.进行应急处置评价时，通过读取地铁列车驾驶模拟装置状态、站台门运行状态和现场的音频、视频数据，对现场人员的应急处置能力进行评价。
[0089]
地铁列车驾驶模拟装置用于司机模拟列车实际工作中的各种操作，并将相关信息发送至分析主机，用于实现和站台门实训系统的联动和为应急处置评价提供相关数据支
撑。
[0090]
站台门控制装置用于需要人工智能进行辅助时，向站台门实训系统发出站台门动作指令，辅助应急处置人员完成应急处置流程。
[0091]
站台门故障模拟装置用于根据分析主机指令控制站台门实训系统的工作，进行故障模拟时，现场设备执行相关动作时将出现对应故障，实现现场故障的模拟。
[0092]
站台门实训系统用于根据分析主机和现场应急处置人员的控制命令，完成对应的开关门动作。
[0093]
实施例4：本实施例以滑动门安全回路故障导致列车晚点的情况为例对本技术的站台门系统应急处置评价系统进行解释。
[0094]
具体的，滑动门关门后安全回路故障流程简图如图6所示，安全回路故障标准用时如表1所示。
[0095]
表1安全回路故障标准用时表
[0096][0097]
通过使用故障模拟平台模拟上行3
‑
2滑动门异常关门后安全回路不通故障为例，司机、站务、维护人员、调度多专业参与演练的情况下对系统工作过程进行讲解，其中安全回路故障流程以地铁公司具体故障处理流程为准，故障标准用时以地铁公司故障处置标准用时为准。
[0098]
未进行故障模拟时，现场设备按照正常模式进行开关门操作，列车模拟装置可以正常进行列车进出站操作。
[0099]
故障模拟时，系统读取地铁列车驾驶模拟装置的列车开门信息，上行滑动门跟随列车门同步开门。此时，通过站台门故障控制模块在滑动门处于开门状态时，向上行3
‑
2滑动门对应的站台门故障模拟装置发送故障模拟指令，装置收到指令后控制相关继电器动作，将该滑动门的安全回路断开。
[0100]
关门时，由于上行安全回路不通，站台门系统无法向列地铁列车驾驶模拟装置反馈门全关且锁紧状态，地铁列车驾驶模拟装置无法出站，现场司机需要按照相关故障应急处理流程进行二次开关门，尝试恢复故障，系统将根据列车模拟装置的列车开关门动作同步进行站台门系统的第二次开关门动作。
[0101]
由于上行3
‑
2滑动门仍处于故障模拟状态，现场安全回路依然不通，应急处置流程
启动，现场人员将根据站台门系统安全回路故障应急处置流程进行相关操作。
[0102]
站务人员操作psl的“互锁解除”功能，分析主机通过站台门运行状态检测模块检测到该状态后，取消列车与站台门系统间的锁定，恢复列车的出站功能。
[0103]
站台人员确认站台门全部关闭后，向司机发出“好了”信号，司机收到站台人员发出的“好了”信号后，控制地铁列车驾驶模拟装置驶离车站，车站人员或调度通知维修人员进行故障抢修。
[0104]
列车离开车站后，系统根据列车出站的晚点时间减去后续车站的平均晚点可优化时间，直接得出该趟列车到达终点站的晚点时间后，根据后续列车的晚点时间减去列车停站位置到故障车站的平均晚点可优化时间，得到后续列车的进站时间，根据列车进站时间开始模拟后续列车的进出站。
[0105]
在安全回路故障得到解决前，站务人员在列车进入信号连锁前到列车驶离连锁后的这段时间持续操作psl的“互锁解除”功能，保持列车的正常进出站功能，并且向向司机发出“好了”信号，司机收到站台人员发出的“好了”信号后，才可以控制列车模拟装置驶离车站。
[0106]
维修人员到达现场后，按照站台门专业故障处理流程对上行滑动门逐个进行隔离操作判断具体故障点，将上行3
‑
2滑动门隔离后，将该滑动门的安全回路进行旁路，上行安全回路恢复正常，取消互锁解除操作，后续列车可以进行正常的进出站动作。
[0107]
安全回路故障得到解决且后续列车到达终点站不在晚点后，站台门系统安全回路故障应急处置流程全部结束，系统生成评价报告用于对故障相关人员的站台门系统应急处置及故障影响进行有效评价。