[发明专利]一种全自动驾驶车载控制器与列车冗余控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种全自动驾驶车载控制器与列车冗余控制系统及方法，系统包括：包括：车载控制器VOBC和列车控制系统；所述VOBC包括第一多功能列车总线MVB接口设备；所述列车控制系统包括第二MVB接口设备和信息采集处理器；所述第一MVB接口设备与所述第二MVB接口设备通信连接；所述VOBC与所述信息采集处理器通信连接。本发明通过第一MVB接口设备与所述第二MVB接口设备通信连接传输数字信号，可以有效避免PWM脉冲的波刺和采集精度不高等问题，降低电磁干扰的影响，解决采集精度问题，减少紧急制动的误触发；通过引入数字信号能让VOBC和列车控制系统之间可以传递更多的信息，为后续的从更多方面控制列车提供可能；同时通过冗余处理，增加了控车的安全性和可用性。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种全自动驾驶车载控制器与列车冗余控制系统及方法。

背景技术

地铁中列车一般提供头尾配置的方式，每一辆固定车组的两端都各装备一套车载设备，如图1所示。一般来说，现在的车载控制器(VOBC)和列车控制的方式采取电路连接方式，在车载控制器和列车信号点之间按照一定的标注和要求布置线路。根据信号的安全性来源可以分为安全输入、安全输出、非安全输入、非安全输出，它们的连接原则如图2-5所示。

现有的VOBC对列车的控制可以以VOBC对列车牵引和制动的控制为例说明。ATO提供一路开关量，0/1分别代表牵引与制动。ATO提供一路PWM信号输出，该接口的输出范围是0–100％占空比，10％-90％占空比为线性范围设定值，其等效为牵引力/制动力0到100％的设定值。当占空比小于5％或大于95％时，认为PWM信号故障，牵引系统无牵引和电制动，制动系统在非制动工况下不施加制动，在制动工况下施加最大常用制动；当脉宽大于5％，且小于10％时，认为PWM输出10％；当脉宽大于90％且小于95％时，认为PWM信号输出90％(5％和95％为有效状态)。当车载控制器需要输出制动时，开关量输出1，PWM信号则根据制动力的大小输出不同的占空比。

采用现有的VOBC和列车信息点直接连接的方式进行控车，VOBC和列车信息点之间布线复杂，成本高。一旦线路出了问题，查找困难，更换不便，不利于后期列车的维护，实用性比较差。

另外，受电磁干扰及采集芯片的精度，列车采集到的ATO输出的PWM波形会有波刺，造成速度的不稳定，降低列车的舒适性，另外速度的波动也会引起不必要的牵引和制动，造成能源的浪费。波动较大时，有时甚至会造成紧急制动，给列车乘客带来安全隐患。

发明内容

由于现有技术存在上述问题，本发明提出一种全自动驾驶车载控制器与列车冗余控制系统及方法。

第一方面，本发明提出一种全自动驾驶车载控制器与列车冗余控制系统，包括：车载控制器VOBC和列车控制系统；

所述VOBC包括第一MVB接口设备；

所述列车控制系统包括第二MVB接口设备和信息采集处理器；

所述第一MVB接口设备与所述第二MVB接口设备通信连接；

所述VOBC与所述信息采集处理器通信连接；

其中，所述第一MVB接口设备与所述第二MVB接口设备之间传输数字信号；所述VOBC与所述信息采集处理器之间传输模拟信号；所述信息采集处理器用于采集所述VOBC通过开关量接口或模拟信号接口输出的信号，和第一MVB接口收到的信息进行比较冗余处理，并执行所述VOBC的控车指令。

可选地，所述第一MVB接口设备包括第一MVB接口，所述第二MVB接口设备包括第二MVB接口；

所述第一MVB接口与所述第二MVB接口通信连接。

可选地，所述第一MVB接口与所述第二MVB接口通过MVB总线通信连接。