[发明专利]自动驾驶列车人工介入车辆安全导向控制系统及控制方法

说明书

本发明提供一种自动驾驶列车人工介入车辆安全导向控制方法和控制系统。该系统和方法增加了列车控制和管理系统对列车运行模式的额监控，在列车运行在自动列车驾驶模式下，列车控制和管理系统监测手柄状态，当存在手柄非零位信号时，列车由自动驾驶模式转换为人工控车模式；在列车运行在全列自动驾驶模式下，列车控制和管理系统监测司机室钥匙信号，当存在司机室钥匙信号时，列车由自动驾驶模式转换为人工控车模式。在现有技术全部依赖信号系统处理的情况下，结合车辆的运行特点和信息，增加车辆自主运算逻辑，在自动驾驶时人工介入处理方法，双系统同时逻辑运算更加精确。

技术领域

本发明涉及列车列车自动驾驶技术领域，涉及一种自动驾驶列车人工介入车辆安全导向控制系统及控制方法。

背景技术

配置由列车自动驾驶系统的列车，列车在轨道上的启动、停止及速度调整，都交由ATO(Automatic Train Operation)系统完成。在列车运行过程中，ATO会读取列车的实时位置与速度，与ATP(Automatic Train Protection)安全制动模型相比较，根据当前线路的坡度等参数，自动控制列车的牵引与制动。ATO对牵引与制动进行精准控制，使列车速度贴近限制速度，尽可能地压缩行车时间，提高行车效率；同时控制牵引、制动的动作范ATO并不能完全取代司机，司机也必须掌握ATO失效时人工驾驶列车的技能。

按照国际公共交通协会(UITP)的定义,列车运营模式AM、FAM为自动驾驶模式。AM(Automatic Train Operation Mode)为自动列车驾驶模式，FAM(Full Automatic TrainOperation Mode)为全自动列车驾驶模式。在FAM模式下，信号系统激活司机室，控制方向和牵引制动指令、级位信息，TCMS采信信号系统的控车指令控制车辆运行；在AM模式下，TCMS采信人工激活、司控器的方向指令和信号系统的牵引制动指令、级位信息,控制车辆运行。

现有的控制方法：自动驾驶过程中，一旦人工介入，信号系统直接采集并识别后降级，TCMS(Train control and management system)根据降级后的运行模式，采信司控器操作指令进行列车控制。TCMS完全取信于信号系统的判断、指令，不做安全导向逻辑。具体为：

AM模式下，司机激活司机室钥匙、控制方向，信号系统控制牵引/制动指令、级位信息；当司机操作牵引/制动手柄时，信号系统检测到手柄非零位，将会进行逻辑运算，通过硬线输出切换运行模式至人工驾驶，TCMS根据当前运行模式(即人工驾驶)采信牵引/制动手柄的牵引/制动、级位信息，不再采信信号系统指令。

FAM模式下，信号系统激活司机室、控制方向和牵引/制动指令、级位信息，TCMS采信信号系统的控车指令控制车辆运行；当司机插入钥匙人工激活时，信号系统检测到人工激活，将会进行逻辑运算，通过硬线输出切换运行模式至人工驾驶且施加紧急制动，TCMS根据当前运行模式(即人工驾驶)采信司机操作控制指令，不再采信信号系统指令。

目前的人工介入降级做法存在较大的安全风险：1.一旦发生硬线电路的粘连，信号系统发出的降级硬线无法实现，导致模式与实际控制不搭配，TCMS采集到的运行模式不正确，车辆将处于失控状态；2.信号系统未识别人工介入或计算错误，未能及时降级，TCMS继续执行信号系统控车指令，导致司机操作无效。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题之一，提供一种控制精度高的自动驾驶列车人工介入车辆安全导向控制系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:

一种自动驾驶列车人工介入车辆安全导向控制方法，包括第一人工控车步骤：

列车控制和管理系统监测列车的运行模式；

在列车运行在自动列车驾驶模式下，列车控制和管理系统监测手柄状态，当存在手柄非零位信号时，列车由自动驾驶模式转换为人工控车模式；