一種單一車載信號主機控車方法及系統與流程

2023-06-14 21:02:21 2

本發明屬於車輛自動控制領域，具體地說，涉及一種適用於單一車載信號主機的控車方法及其系統。

背景技術：

隨著城市現代化的發展，城市規模不斷擴大，市區人口逐步向郊區遷移，城市交通壓力增大，包括通勤鐵路在內的城市軌道交通已成為解決現代城市交通擁擠的有效手段。城市軌道交通的特點為運營密度大、列車行車間隔時間短且安全正點。因此，城市軌道交通多採用具有連續的速度顯示監督和防護功能的自動控制系統，以實現對列車的有效控制。

在現有的通勤鐵路項目中，列車自動控制均採取在首車和尾車兩端各設有一臺信號主機的方法來實現。兩端的信號主機功能相同但獨立工作，且一端列車獲得另一端列車的信息及信號時，還需再通過車載信號系統進行通信，造成車輛控制步驟既繁瑣又重複，車輛控制效率低下。

有鑑於此特提出本發明。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在於克服現有技術的不足，提供一種僅使用單一車載信號主機實現城市軌道交通自動控制的控車方法及系統，有效簡化了控車過程且減少了設備冗餘，提升了車輛的控制效率。

為解決上述技術問題，本發明採用技術方案的基本構思是：

本發明的第一方面公開了一種單一車載信號主機控車方法，所述控車方法在車輛自動控制狀態下僅通過單一車載信號主機實現對首車和尾車的運行控制，所述控車方法將輸入的控制指令經車載信號系統內的不同控制通路輸出至首車或尾車的終端控制模塊，所述首車或尾車的終端控制模塊執行控制指令實現車輛控制。

進一步地，所述控車方法在車輛非自動控制狀態下通過機械操作傳達控制指令實現車輛控制，所述控車方法在車輛自動控制或非自動控制狀態下保證首車及尾車在同一時間僅有一端得電。

進一步地，所述控車方法包括車輛激活方法、車輛方向控制方法、車輛牽引制動方法及車輛開關門控制方法，所述終端控制模塊包括網絡模塊、中間車牽引模塊、制動模塊和門控模塊。

進一步地，所述車輛激活方法通過機械鑰匙激活或單一車載信號主機發出激活指令，所述單一車載信號主機通過不同的埠輸出針對首車或尾車的激活指令，所述首車或尾車接收激活指令得電啟動。

進一步地，所述車輛方向控制方法通過方向手柄或單一車載信號主機發出方向指令，所述方向指令經車載信號系統的不同通路抵達首車或尾車的牽引模塊，所述方向指令用於牽引模塊的方向識別；所述開關門控制方法通過門控按鈕或單一車載信號主機發出開關門指令，所述開關門指令經車載信號系統的不同通路抵達首車或尾車的門控模塊實現開關門控制。

進一步地，所述車輛牽引制動方法包括牽引方法，所述牽引方法通過牽引制動手柄或單一車載信號主機發出牽引指令，所述牽引指令經車載信號系統的不同通路抵達首車或尾車的網絡模塊實現牽引指令識別控制。

進一步地，所述車輛牽引制動方法還包括緊急制動方法，所述緊急制動方法通過觸發硬體觸點發出緊急制動指令，所述緊急制動指令經緊急制動迴路抵達制動模塊施加緊急制動。

本發明的另一方面公開了一種單一車載信號主機控車系統，所述控車系統包括車載信號主機、車載信號系統和至少兩塊設有終端控制模塊的車輛，所述車載信號主機為單一車載信號主機，所述單一車載信號主機通過車載信號系統的不同控制通路與車輛的終端控制模塊相連。

進一步地，所述車輛包括首車和尾車，所述首車和尾車均設有司機控制器，所述司機控制器包括激活鑰匙、方向手柄、牽引制動手柄和警惕按鈕。

進一步地，所述車載信號系統還設有防止首車和尾車同時得電的互鎖電路結構。

採用上述技術方案後，本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

本發明的單一車載信號主機控車方法，在自動控制狀態下通過單一的車載信號主機實現對首車和尾車的控制，改進了現有線路，設置了精簡有效的信號傳輸通路，並通過設置不同的控制通路以實現車輛的相異控制，將兩處控制集成於一體，簡化了控制方法及步驟，提升了列車運行中的控制效率；另一方面，通過互鎖的控車方法保證在車輛受控制狀態下只有一端得電，避免了邏輯混亂；

本發明的單一車載信號主機控車系統，應用上所述的單一車載信號主機控車方法，僅採用單一車載信號主機來實現列車的自動控制，相較現有技術在兩端車輛均具有車載信號主機的設置，本發明削減了設備冗餘，有效提高了車輛控制效率；同時還設有保證兩端車輛僅有一端得電的互鎖電路結構。

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的描述。

附圖說明

附圖作為本發明的一部分，用來提供對本發明的進一步的理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，但不構成對本發明的不當限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對於本領域普通技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：

圖1是本發明實施例中單一車載信號主機控車概念的示意圖；

圖2是本發明實施例中車載信號系統結構示意圖；

圖3是本發明實施例中單一車載信號主機控車方法的示意圖；

圖4是本發明實施例中車輛激活方法示意圖；

圖5是本發明實施例中車輛方向控制方法示意圖；

圖6是本發明實施例中車輛激活時互鎖電路示意圖；

圖7是本發明實施例中司機控制器結構示意圖。

需要說明的是，這些附圖和文字描述並不旨在以任何方式限制本發明的構思範圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本發明的概念。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

如圖1所示，本實施例所述的一種單一車載信號主機控車概念示意圖，該系統包括單一車載信號主機、車載信號系統及首尾車，首尾車主要為首車和尾車，單一車載信號主機安裝於首車或尾車的任一端，優選的，該單一車載信號主機安裝於首車端。該控車系統在自動控制模式下，僅使用單一車載信號主機通過車載信號系統實現對首車和尾車的控制。進一步地，本實施例不局限於只包括首車和尾車，本實施例所述的控車系統可以對兩個或兩個以上的車輛實行控制。只使用單一的車載信號主機實現列車的控制，其好處在於：使得控制系統的網路設計更簡潔有效，節約了成本。

首車和尾車均具有終端控制模塊，具體為網絡模塊、硬體電路、以及中間車牽引模塊、各車的制動模塊和門控模塊。來自控制端的控制信號或指令通過車載信號系統的特定通路到達終端控制模塊，從而實現對首車和尾車的具體操作控制。控制端與終端控制模塊之間，通過車載信號系統的車載控制電路實現。如圖2所示，為車載信號系統結構的硬體組成示意圖，包括交換機、中繼器、通信天線、車下天線、車載控制器、速度傳感單元及司機顯示器，在首車(Tc1)上除設有交換機以及與交換機相連的通信天線、車下天線和司機顯示器外，還設有車載控制器及與之相連的速度傳感單元，在尾車(Tc2)上設有交換機以及與交換機相連的通信天線、車下天線和司機顯示器，首車及尾車的交換機通過中繼器相連。

如圖7所示，在首車和尾車均設有司機室，司機室內設有司機控制器，司機控制器包括激活鑰匙、方向手柄、牽引制動手柄和警惕按鈕。司機控制器主要用於非自動控制情況或緊急情況。

車載信號系統對應不同的車輛設有不同的模式開關，並對應有不同的控制通路。來自控制端的控制信號發出後通過不同的控制通路到達終端控制模塊，實現對終端車輛的控制。

實施例二

如圖3所示，本實施例所述的單一車載信號主機控車方法的示意圖，包括車輛激活方法、車輛方向控制方法、車輛牽引制動方法及車輛開關門控制方法，車輛的運行狀態包括自動控制狀態和非自動控制狀態。在車輛自動控制狀態下，該控車方法通過單一車載信號主機實現對首車和尾車的控制，所述單一車載信號主機發出控制指令，控制指令經車載信號系統內的不同控制通路輸出至首車或尾車的終端控制模塊，終端控制模塊執行控制指令實現對首車或尾車的控制。

在車輛非自動控制狀態下，該方法通過機械操作傳達控制指令實現車輛控制，在車載信號系統設有互鎖電路結構，互鎖電路結構可以在車輛非自動控制狀態下保證首車及尾車在同一時間僅有一端得電。互鎖電路包括有：首尾車兩端不同時激活、方向手柄和牽引制動手柄機械互鎖、方向手柄零位時牽引制動手柄無法操作等。基本原理是將同時操作易造成混亂和不合理的兩端控制通路進行了互鎖。

實施例三

如圖4所示，本實施例所述的單一車載信號主機控車方法中的車輛激活方法示意圖。車輛激活方法包括機械鑰匙激活和信號激活，其中信號激活適用於車輛的自動控制狀態。當在自動控制狀態下使用信號激活時，由單一車載信號主機發出激活指令信號，激活指令通過單一車載信號主機的不用埠輸出首車和尾車的激活狀態，實現對首車和尾車的激活。

如圖6所示，具體為互鎖電路中的激活互鎖電路圖。本實施例以激活互鎖電路為例，說明本發明的互鎖電路原理。如圖，當使用機械鑰匙激活時，為了避免兩端的首車和尾車同時得電造成邏輯混亂，在兩端的信號通路上設置有互鎖電路結構，可以保證首車和尾車在得到鑰匙激活時只有一端得電，該得電邏輯通過設置優先級實現。該互鎖電路結構為兩個相同結構的迴路，分別為首車(Tc1)端迴路及尾車(Tc2)端迴路，兩個迴路：常開觸點(MCR)一端接電源正極，另一端與另一迴路的常閉觸點(MCR)串聯，再與另一迴路的繼電器線圈(OMCR)串接，再接入電源負極。同時，上述的迴路並聯於：串聯的常閉觸點(OMCR)、主控鑰匙(MC)及繼電器線圈(MCR)。該設計有效保證了當一端迴路得電時，另一端被封鎖不得電，避免了邏輯混亂。

實施例四

如圖5所示，本實施例所述的單一車載信號主機控車方法中的車輛方向控制方法示意圖。方向指令一方面通過司控器的方向手柄發出，再通過車載信號系統通路實現終端控制，另一方面在自動控制狀態下，方向指令由單一車載信號主機發出，發出的方向指令經網絡系統傳至牽引模塊實現方向識別，此處牽引模塊主要指牽引變流器，方向指令主要用於牽引模塊的方向識別。其中，發出的方向指令經不同的方向迴路到達首車和尾車的控制終端，實現了對其的控制。

實施例五

圖中未示出，本實施例所述的單一車載信號主機控車方法中的牽引制動方法。與實施例二及實施例三類似，牽引指令通過機械的牽引制動手柄或單一車載信號主機發出，經網絡分別抵達牽引模塊實現牽引指令識別並執行。在牽引制動手柄正常模式下，通過電位器給網絡發送牽引或制動指令，由網絡系統將指令轉發給牽引變流器和制動單元。

當對車輛進行緊急制動時，緊急制動方法通過觸發硬體觸點發出緊急制動指令，在車載信號系統中設有緊急制動輸出，串接緊急制動迴路，緊急制動指令經緊急制動迴路抵達制動模塊施加緊急制動。實施例六

圖中未示出，本實施例所述的單一車載信號主機控車方法中的開關門控制方法。客室車門控制可採用信號控制和車輛控制兩種模式。開關門指令也通過機械的司機按鈕或單一車載信號主機發出，再通過特定通路實現開關門控制。

其中，信號系統控車時，即在自動控制狀態下使用信號控車時，按鈕指令首先發送給單一車載信號主機，再通過單一車載信號主機將指令發送給門控模塊，此處門控模塊即為門控器。在信號系統控車時，若要實現手動開門和手動關門，則由司機操作相關開/關門按鈕後，單一車載信號主機判斷是夠開門再將指令發送給門控器。

當在人工控車狀態時，直接通過門旁路開關的門控按鈕將指令輸入給門控器，在使用機械的按鈕進行開關門控制的過程中，車載信號系統針對其設置有互鎖電路結構，當一端的門控激活時，會斷開另一迴路的電源，防止另一端門控按鈕動作。

同時，在車門控制方面，還設置有車門壓緊試驗旋鈕，用於靜態測試車門壓緊功能。

進一步地，在每輛車的每側設置有一個外部操作裝置。要在緊急情況下從外側打開門，必須操作外部操作裝置(該裝置只能通過車門鑰匙操作)，從而實現手動解鎖和開門。操作外部緊急解鎖裝置後，裝置將被定位在操作狀態，需要手動復位才能解除緊急解鎖狀態。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專利的技術人員在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述提示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明方案的範圍內。