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一种全自动运行线路中车辆基地库门控制系统及方法与流程

2022-12-13 22:24:30 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及库门自动控制领域,尤其是涉及一种全自动运行线路中车辆基地库门控制系统及方法。


背景技术:

2.传统的城市轨道交通地铁有人驾驶线路中,库门都由人工进行开门和关门管理,给运营带来了很大作业和维护工作量。而且传统的库门与信号系统没有安全接口,如果库门因为误动作或风力等其他外界因素导致库门失去库门打开状态,很可能会超过限界而与列车发生碰撞,影响行车安全。因此库门看似简单,实则与行车安全及行车效率密切相关。
3.针对全自动运行线路,迫切需要一种先进的库门控制和应急处置方案,以保证全自动运行情况下实现更高的自动化等级、更优的出入库效率、更好的系统安全性,并且在发生系统故障情况下,有一套完整的降级下的应急处理方案,最大程度减少对当天出入库作业的影响,提高运营效率。因此如何来实现,成为本发明需要解决的技术问题。


技术实现要素:

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种全自动运行线路中车辆基地库门控制系统及方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
6.根据本发明的第一方面,提供了一种全自动运行线路中车辆基地库门控制系统,该控制系统包括:
7.信号系统,包括ats子系统和联锁子系统,用于完成正常场景下按计划自动开关库门控制,自动触发失效或非计划情况下的人工开关库门控制,并通过对库门状态实时监测,完成信号开放和安全防护;
8.综合监控系统,包括ibp盘,用于信号系统故障情况下,通过ibp盘的按钮控制,完成降级下的库门开、关或旁路操作,并通过调阅库门旁的摄像头,完成库门状态的辅助判断;
9.库门系统,包括库门现地控制盘和摄像头,用于执行信号系统和综合监控系统的开关门控制指令,通过摄像头将库门的状态实时送给综合监控系统和信号系统,并在紧急情况下通过库门现地控制盘进行库门开关和旁路操作。
10.作为优选的技术方案,所述的库门包括停车库库门和洗车库库门,所述的库门开关控制方式包括信号控制、远程ibp盘人工控制和现地人工控制。
11.作为优选的技术方案,所述的信号控制包括:
12.远程自动控制,为正常情况下库门控制模式,具体包括:ats根据场段内的出库计划、调车作业计划、洗车计划、检修计划和转库作业计划,提前或推迟一段时间自动触发相应库门的开门或关门控制命令,信号系统通过联锁子系统与库门的安全继电接口通信,下发“开门命令”和“开门命令”,实现正常情况下自动开关库门功能;
13.远程ats人工控制,用于对于非计划类的临时出入库作业或远程自动控制失效的场景,具体包括:通过在ats界面上操作单个库门或批量库门控制命令,满足临时或故障下的场段作业需求。
14.作为优选的技术方案,所述的远程ibp盘人工控制的应用场景为当信号与库门接口故障时,通过ibp盘设置的开、关、旁路库门按钮,实现降级下的远程开、关或旁路库门功能;
15.所述的现地人工控制应用于信号控制和远程ibp盘人工控制都无效时,在库门旁边设置专门的控制盘,通过开关门控制按钮,实现库门的本地开关操作,实现应急或检修过程中的开关门作业需求。
16.作为优选的技术方案,所述的现地控制、远程ibp盘人工控制、信号控制之间设有不同的优先级:现地控制优先级最高,其次是远程ibp盘人工控制,最后是信号控制;
17.其中所述优先级的设置实现方式包括通过硬线电路设计对ibp盘和现地控制盘的远程或本地控制开关的不同位置进行卡控,也可通过库门采集不同控制模式的输入由软件逻辑实现。
18.作为优选的技术方案,所述的优先级具体执行如下:
19.(1)、当现地控制盘的远程或本地控制开关都处于本地位时,远程ibp盘人工控制和信号系统都不能下发远程控制命令,此时库门只执行现地控制盘的相关本地控制指令,并且如果此时库门收到远程ibp盘和信号控制命令时应该拒绝执行;
20.(2)、当现地控制盘的远程或本地控制开关处于远程位,且ibp盘上的远程或本地控制开关处于本地位时,ibp盘获得库门的控制权,库门只执行ibp盘上的开库门、关库门或旁路库门指令,拒绝执行信号和现地控制的控制命令;
21.(3)、当现地控制盘和ibp盘对应的远程或本地控制开关都处于远程位时,信号系统才能得到库门的控制权,进行正常情况下由ats自动或人工控制开关库门。
22.作为优选的技术方案,所述的信号系统对于库门的控制和监视,,所述的库门给信号系统反馈的库门状态包括:“门打开且锁闭状态”、“远程或本地控制状态”、“门旁路状态”和“门故障状态”;所述的信号系统给库门的控制命令包括:“开门命令”和“关门命令”。
23.作为优选的技术方案,所述的信号系统采集库门开关的实时状态,只有当车库门处于“门打开且锁闭状态”为1时,所述信号系统才允许办理入库或出库进路并开放入库或出库信号;当库门反馈的“门打开且锁闭状态”为0时,信号系统将在库门投影区激活库门防护区域,其中库门投影区为库门打开或关闭过程中超过行车限界的范围,库门防护区域外cbtc列车将不允许进入库门防护区域,库门防护区域内的列车将实时紧急制动;非cbtc列车根据防护库门的信号机状态行车,进而防护列车行驶安全。
24.作为优选的技术方案,根据运营对库门的开门需求,所述的ats子系统配置实现根据作业计划中最早的列车出库时间提前设定时间自动打开所有库门或根据各列车的作业计划提前设定时间逐个打开库门,其中作业计划包括出入库计划、调车作业计划、洗车计划、检修计划、转库作业计划;
25.根据运营特殊库门开门需求,所述的ats子系统可特殊配置各种场段作业对应的下发打开库门命令的时机。
26.作为优选的技术方案,所述信号控制具体包括:
27.所述ats子系统根据场段内的入库计划、调车作业计划、洗车计划、检修计划和转库作业计划,列车入停车库或离开洗车库后延时设定时间由ats触发相应库门的关门控制命令,或由调度人工在ats界面上操作库门关门指令,联锁子系统收到ats关门指令后,检查相关安全条件满足后,通过安全继电接口给库门发关门命令,同时激活库门防护区域,避免后续列车靠近库门区域。
28.作为优选的技术方案,所述的信号系统在下发关门命令时需检查的内容包括:是否有已建立与库门冲突的进路;是否已建立与库门冲突保护区段;库门附近停下的列车安全定位与库门防护区域是否有交集;库门附近运行的列车是否能及时将授权终点回撤并能确保停在库门防护区域前;工作人员防护开关状态、库门是否有故障、关联的门禁是否打开。
29.作为优选的技术方案,所述的ats子系统根据作业计划中最晚列车对应的入库的时间,延时设定时间后自动关闭所有库门,或根据各列车的作业计划逐个完成关闭库门,针对逐个关闭库门的场景,通过判断后续是否有出入库作业以及当前时间与后续计划的间隔时间来决定是否需要立即关闭库门,如后续作业计划时间距离当前时间超过系统配置的时间,则立即触发关门;如后续作业计划时间距离当前时间间隔时间未超过系统配置的时间,则不下发关门指令,避免频繁开关库门影响库门寿命。
30.作为优选的技术方案,根据运营对洗车库库门的关闭需求,所述ats子系统根据作业计划中最晚列车实际完成洗车流程时间,延时设定时间后自动关闭洗车库门,或根据各列车的洗车计划结合实际各列车完成洗车流程时间,逐次关闭洗车库门;
31.针对逐次关闭库门的情况,通过判断本次洗车完成时间与后续洗车计划的间隔时间来决定是否需要立即关闭洗车库门,如后续作业计划时间距离当前列车洗车完成时间超过系统配置的时间,则立即触发关门;如后续作业计划时间距离当前列车洗车完成时间未超过系统配置的时间,则暂不下发关门指令,避免频繁开关库门影响库门寿命。
32.作为优选的技术方案,所述的信号系统实时监测“门打开且锁闭状态”、“远程或本地控制状态”、“门旁路状态”和“门故障状态”状态,并将这些库门状态信息传给综合监控系统进行集中设备状态监测。
33.作为优选的技术方案,通过ats子系统与联锁子系统的接口信息、联锁子系统与库门的接口信息、维护监测系统与库门的接口信息,所述ats子系统根据不同的开关门失败情况,给出具体的开关门失败原因和操作建议,便于提示调度员在开关门失败后进行后续降级操作,并且在运营结束后及时组织进行维修,以尽快恢复该库线的正常运营。
34.作为优选的技术方案,所述的远程ibp盘人工控制具体为:
35.通过ibp盘设置的开、关库门、远程或本地控制开关,实现降级下的远程开关库门操作,当选择远程ibp盘人工控制模式时,将ibp盘上远程或本地控制开关打到本地位,现地控制盘的远程或本地控制开关打到远程位;当在ibp盘上操作关库门以及旁路库门需确保库门附近没有列车接近以及库门下方没有人员情况下,通过调取摄像头辅助判断库门旁边的环境后,才允许在ibp盘上操作关门;所述的库门关门开关设计成钥匙开关,通过专用钥匙操作。
36.作为优选的技术方案,所述的ibp盘上设有开、关库门按钮、远程或本地控制开关、远程旁路库门状态开关以及库门打开且锁闭状态指示灯,所述的ibp盘上采用与信号接口
不同的另一套独立的库门状态安全采集传感器和安全接口电路,以实现降级下的库门状态指示,当库门远程或本地控制状态为本地控制位时,才允许操作门旁路,且门旁路开关设为钥匙开关,通过专用钥匙才能操作。
37.作为优选的技术方案,所述的库门现地控制盘设有开门按钮、关门按钮、库门状态旁路按钮、远程或本地控制按钮和停止动作按钮,以确保应急或检修情况下的库门作业需求,所述的库门现地控制优先级最高,当库门现地控制盘上的远程或本地控制开关处于本地位时,控制权交给现地操作人员,此时信号控制和ibp盘都无法下发车库门开关门控制指令。
38.作为优选的技术方案,所述的信号系统与库门接口、ibp盘与库门接口和每个库门单独设置独立电源,所述的接口控制电缆分开设置,减少单个系统故障对运营的影响。
39.作为优选的技术方案,在所述库门收到开关门指令后,且在开关门动作之前设有声光报警提示,告知库门旁边的工作人员和车上司机远离库门,在声光报警期间,所述的开关门指令持续给出;若声光报警期间,开关门指令取消,所述的库门不执行本次开关门命令直到收到下一次开关门命令。
40.作为优选的技术方案,所述的综合监控系统通过与库门的网络接口,监视库门正常工作状态,并且在库门状态异常时,自动联动调看相应库门的cctv监控画面,所述的综合监控系统支持手动调看库门旁边的cctv监控画面,在库门控制异常需要执行远程关门和旁路场景下,通过人工调取库门实时监测画面,辅助判断现场情况,以便调度做出正确决策。
41.根据本发明的第二方面,提供了一种采用所述的一种全自动运行线路中车辆基地库门控制系统的方法,该方法包括开门控制子流程和关门控制子流程。
42.作为优选的技术方案,所述的开门控制子流程包括以下步骤:
43.步骤101、调度员在信号系统的出库计划、洗车计划、调车计划、检修计划、转库作业计划中提前定义各库线的列车出入库作业时间;
44.步骤102、列车即将进行出入库作业,对应库线的库门不处于打开且锁闭状态时,转步骤103,否则转步骤114;
45.步骤103、对于无人驾驶列车,如果列车出库前还未唤醒,则ats子系统提前n分钟唤醒列车,且在正常唤醒过程中离出库时间还有m分钟时,由ats子系统提前下发库门打开命令,这之前如果唤醒失败,则不下发库门打开命令直到列车下一次获得正常唤醒信息;
46.步骤104、对于有人驾驶列车或已经唤醒的无人驾驶列车,ats子系统提前t分钟自动下发库门打开命令,如果库门自动下发库门打开命令成功,转步骤106;如果库门自动下发打开库门失败,转步骤105;
47.步骤105、调度员根据库门自动打开库门失败的告警提示,转为由人工在ats界面上操作下发库门打开命令,转步骤106;
48.步骤106、联锁子系统收到ats子系统下发的库门打开命令后,检查库门状态为非打开且锁闭状态、“远程或本地控制状态”为远程、工作人员防护开关状态在非激活、库门无故障、库门关联门禁未打开的条件后,通过安全继电接口给库门发送开门请求,转步骤107;不满足条件则给ats子系统反馈不满足的报警信息;
49.步骤107、库门收到持续的开门命令后进行设定时间的声光报警,之后开始执行开门动作,转步骤108;
50.步骤108、信号在库门开门最大动作延时时间范围内收到库门打开且锁闭状态,转步骤114;信号在开门最大动作延时时间范围内未收到库门打开且锁闭信息,ats子系统将给出告警提示,此时调度员结合ats子系统给出的开门失败告警进行判断,如果调度未人工进行库门开门操作或人工开门卡控条件上述开门期间不满足但后续可满足,转步骤105;如果已经操作过ats人工开门指令,结合开门的报警原因判断,开门卡控条件还是无法得到满足或不能开门原因未知,转步骤109;
51.步骤109、调度查看ibp上库门指示灯处于打开且锁闭状态,并调取库门旁边的摄像头查看库门实际处于打开状态,并且未发现其他异常,转步骤110,否则转步骤112;
52.步骤110、调度在ibp盘上操作库门旁路,信号收到库门打开且锁闭状态,转步骤114,否则转步骤111;
53.步骤111、远程ibp控制盘人工控制库门打开,信号在开门最大动作延时时间范围内收到库门打开且锁闭状态,转步骤114;信号在开门最大动作延时时间范围内未收到库门打开且锁闭状态,转步骤112;
54.步骤112、库门旁就地控制盘人工控制库门打开,如果信号正常收到库门打开且锁闭状态,转步骤114;如果信号还是未收到库门打开且锁闭状态,通过调度调取摄像头或现场确认门已打开且锁闭,且无其他安全风险前提下,调度在ibp盘或库门现地控制盘上操作旁路库门按钮,之后信号收到库门打开且锁闭状态,转步骤114;如果旁路后,信号还未收到库门打开且锁闭状态,转步骤113;
55.步骤113、调度人工启用其他库线的备用车组织当天运营作业;
56.步骤114、ats子系统根据出入库时间自动办理好出入库进路并开放允许信号,列车完成出入库作业。
57.作为优选的技术方案,所述的关门控制子流程包括以下步骤:
58.步骤201、调度在信号系统的出库计划、洗车计划、场段调车计划、检修计划、转库作业计划中提前定义各库线列车出入库时刻;
59.步骤202、ats子系统判断已完成的列车出入库作业类型是属于出库还是入库,如果是出库作业,转步骤203;如果是入库作业,转步骤204;
60.步骤203、根据运营行车组织需要,提前定义好是完成库内出车作业后就关门,还是等列车完成回库作业后再关门;如果是库内出车完成后就关门,则转步骤207;如果是等列车完成回库作业后再关门,则结束本次关门流程;
61.步骤204、对于是入库作业,列车停准后,根据运营行车组织需要,决定相应库线的库门是当天结束所有任务后才一次性下发关门指令,转步骤206,还是本库线完成出库作业就考虑关门,转步骤205;
62.步骤205、ats子系统判断t分钟内没有后续出库和入库计划,转步骤207;反之,ats子系统判断t分钟内有后续出库和入库计划,则不关门,并结束本次关门流程;
63.步骤206、ats子系统判断本次列车入库是否是当天入库计划中的最后一列车,如果是,转步骤207;如果不是,则不关门,并结束本次关门流程;
64.步骤207、ats子系统自动下发关库门指令,下发之前进行一些预检查,如spks未激活、库门远程或本地控制状态为远程,如果不通过,则告警提示,等条件恢复后再继续自动下发关库门指令;
65.步骤208、ats子系统判断自动下发是否失败,如果下发失败,在ats界面上弹出相应告警,提示调度员人工下发,转步骤209;如果下发成功,转步骤210;
66.步骤209、根据报警提示,由调度在ats界面上执行人工下发库门关门命令操作;
67.步骤210、ci和轨旁区域控制器判断关门的安全条件是否满足,如果条件满足,转步骤211;如果条件不满足,在ats界面上给出相应条件不满足的告警提示,由人工判断故障原因后执行后续操作以排除不能关门的条件,若条件顺利排除,转步骤209,尝试人工关门;如果条件不满足,则可由调度决定是转步骤214,还是结束本次流程;
68.步骤211、ci通过安全继电接口向库门发送关门请求,同时激活库门防护区域,避免库门关门期间有车靠近造成安全事故;
69.步骤212、库门收到持续的关门命令后进行设定时间的声光报警,之后开始执行关门动作;
70.步骤213、ats子系统在库门关门最大延时内收到库门关闭且锁闭状态,则结束本次关门流程;如果库门关门最大延时内没有收到库门关闭且锁闭状态,调度界面给出关门失败告警并给出告警提示,调度结合关门失败原因,并结合是否尝试过人工关门,确定尝试操作人工关门,转步骤209;如果自动和人工关门都失败,停止发关门命令并延时最大丢失门状态响应时间后解除库门防护区域,转步骤214;
71.步骤214、调度员人工确保库门投影区域内无车,若库内有车,通过工作人员防护开关的方式确保库内列车已停稳,不会再启动情况下,在ibp盘上远程操作库门关闭按钮,库门收到持续的关门命令后进行设定时间的声光报警,之后开始执行关门动作;
72.步骤215、ats子系统在库门关门最大延时内收到库门关闭且锁闭状态,则结束本次关门流程;如果库门关门最大延时内没有收到库门关闭且锁闭状态,则人工判断关门失败,转步骤216;
73.步骤216、人工确认库门投影区域内无车,激活工作人员防护开关,确保库内列车已停稳,不会再移动情况下,人工进入轨行区,在库门旁操作现地控制盘的关门按钮;
74.步骤217、库门正常动作,门关闭后信号收到库门关闭且锁闭状态,结束本次关门流程,否则组织对库门动作机构及安全关闭回路进行检查,并尽快进行维修。
75.与现有技术相比,本发明具有以下优点:
76.1、本发明提出的库门自动开/关门控制策略,在保证系统安全的前提下,减少运营人员人工介入,提高了系统自动化等级,能够更好地匹配全自动运行线路对于高自动化等级的运营要求。
77.2、相比传统线路,本发明通过库门与信号系统及ibp盘的安全接口,以及辅助摄像头监视手段,并结合库门附近列车状态、进路办理等多种安全卡控条件,提供了更安全的库门防护方案,极大地提高了系统的安全性。
78.3、本发明充分考虑库门开关对运营的影响,根据场段各种作业计划,在最恰当的时机对库门进行开关作业,极大提高了cbtc场段出入库作业效率。
79.4、本发明给运营提拱了多种库门控制手段,各种控制方式界面清晰、相互补充,并对库门状态进行实时监测和报警,极大的丰富了调度员对库门的操作管理,并给库门的维护作业提供了便利。
80.5、本发明提出的系统故障下多种冗余控制策略,能够适应城市轨道交通线路出现
的各种复杂故障场景,最大程度减少库门故障及接口故障对运营的影响,大大提高了城市轨道交通线路中场段作业的可用性。
附图说明
81.图1为本发明的系统功能和结构图;
82.图2为本发明的开门控制流程图;
83.图3为本发明的关门控制流程图;
84.图4为本发明的典型实施图例1;
85.图5为本发明的典型实施图例2。
具体实施方式
86.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
87.针对城市轨道交通车辆段/停车场内停车线库门和洗车库库门,本发明提出一种全自动运行线路中场段库门自动控制及系统故障下冗余控制方案,该发明提出正常和故障场景下的停车列检库和洗车库的库门控制方案,在保证系统安全的前提下,尽可能提高系统的自动化程度,并且在系统故障的情况下提出的冗余控制方案能最大程度的减少库门对运营的影响。
88.如图1所示,本发明的控制系统包括:信号系统、综合监控系统和库门系统。信号系统主要由ats子系统和联锁子系统配合完成正常场景下按计划自动开关库门控制,自动触发失效或非计划情况下的人工开关库门控制,并通过对库门状态实时监测,完成信号开放和安全防护。综合监控系统主要完成信号系统故障情况下,通过ibp盘的按钮控制,完成降级下的库门开/关/旁路等操作,并且通过调阅库门旁的摄像头,完成库门状态的辅助判断。库门系统执行信号系统和综合监控系统的开关门控制指令,将库门的状态实时送给综合监控系统和信号系统,并在紧急情况下通过现地控制盘进行库门开关和旁路等操作,以避免影响行车。
89.1、车库门主要包括:停车库(停车列检库/运用库等)库门和洗车库库门。本发明对库门开关控制方式主要有以下4种:远程自动控制,远程ats人工控制,远程ibp盘人工控制,现地人工控制。
90.2、本发明实现的4种库门控制方式主要实现以下控制:
91.1)远程自动控制:该控制模式为正常情况下库门控制模式,ats根据场段内的出库计划、调车作业计划、洗车计划、检修计划、转库作业计划,提前或推迟一段时间(时机可配置)自动触发相应库门的开门或关门控制命令,不需要调度员介入,信号系统通过联锁子系统与库门的安全继电接口,下发“开门命令”和“开门命令”,实现正常情况下自动开关库门功能。
92.2)远程ats人工控制:对于非计划类的临时出入库作业或远程自动控制失效的场景,可通过在ats界面上操作单个库门或批量库门控制命令,满足临时或故障下的出入库作
业需求,实现该功能的物理接口同远程自动控制,都是信号系统联锁子系统与库门继电接口实现。
93.3)远程ibp盘人工控制:当信号与库门接口故障时,可通过ibp盘设置的开、关、旁路库门按钮,实现降级下的远程开、关、旁路库门功能,最大程度的提高系统可用性。
94.4)现地人工控制:对于前面3种控制都无效,库门专业在库门旁边设置专门的控制盘,通过开关门控制按钮,实现库门的本地开关操作,实现应急或检修过程中的开关门作业需求。
95.3、为避免不同控制模式下命令冲突导致意外发生,现地控制、远程ibp盘人工控制、信号控制之间需设置不同的优先级。现地控制优先级最高,其次是远程ibp盘人工控制,最后是信号控制。这部分可通过对ibp盘和现地控制盘的远程/本地控制开关的不同位置进行卡控。
96.1)当现地控制盘的远程/本地控制开关都处于本地位时,远程ibp盘人工控制和信号系统都不能下发远程控制命令,此时库门只执行现地控制盘的相关本地控制指令,并且如果此时库门收到远程ibp盘和信号控制命令时应该拒绝执行。
97.2)当现地控制盘的远程/本地控制开关处于远程位,且ibp盘上的远程/本地控制开关处于本地位时,ibp盘获得库门的控制权,库门只执行ibp盘上的开库门、关库门、旁路库门指令,拒绝执行信号和现地控制的控制命令,另一方面此模式下信号也进行卡控,不下发库门相关控制命令。
98.3)当现地控制盘和ibp盘对应的远程/本地控制开关都处于远程位时,信号系统才能得到库门的控制权,进行正常情况下由ats自动或人工控制开关库门。
99.上述控制权的核心在于,无控制权的控制方不下发控制指令命令,执行方卡控只执行有控制权的一方的控制指令。这部分可由电路设计上卡控ibp盘和现地控制盘上的远程/本地控制开关位置实现,也可通过库门采集不同控制模式的输入,通过软件逻辑实现。
100.4、信号系统对于库门的控制和监视,通过库门与信号联锁子系统的接口实现。库门给信号系统反馈的库门状态主要但不限于:“门打开且锁闭状态”、“远程/本地控制状态”、“门旁路状态”和“门故障状态”;信号系统给库门的控制命令有:“开门命令”和“关门命令”。上述接口也可以通过信号系统与库门建立安全通信协议以网络接口形式进行信息传递。另外针对库门内部故障信息,信号系统也可增加监测系统与库门的接口,获取更详细的库门故障信息,以方便运营进行故障排查。
101.5、信号系统采集库门开关的实时状态,只有当车库门处于“打开且锁闭状态”为1时,信号系统才允许办理入库/出库进路并开放入库/出库信号(含列车进路和调车进路);当库门反馈的“打开且锁闭状态”为0时,信号系统将在库门投影区(库门打开或关闭过程中超过行车限界的范围为库门投影区)激活库门防护区域,库门防护区域外cbtc列车将不允许进入库门防护区域、库门防护区域内的列车将实时紧急制动;非cbtc列车根据防护库门的信号机状态行车,进而防护列车行驶安全。
102.7、根据运营对库门的开门需求,ats可配置实现根据作业计划(出入库计划、调车作业计划、洗车计划、检修计划、转库作业计划)中最早的列车出库时间提前一定时间(可配置)自动打开所有库门,也可以根据各列车的作业计划提前一定时间(可配置)逐个打开库门。例如在入库前提前打开库门,避免由于库门未关闭信号无法开放,导致列车停在咽喉区
等影响效率的情况出现。
103.8、根据运营特殊库门开门需求,ats可特殊配置各种场段作业对应的下发打开库门命令的时机,提高场段的自动化水平,确保运营效率的最大化。例如在停车列检库列车领到洗车任务后,且计划开往洗车库之前,提前下发打开洗车库库门命令,只有在正常打开库门之后才自动触发前往洗车库的进路,避免列车行驶至库门前才发现库门状态不对,导致无法开始洗车,反复往返的情况。例如只有在列车具备出库条件,才允许打开相应股道的库门,比如当列车唤醒失败或列车发生严重故障等情况下,不打开相应股道的库门。
104.6、远程自动/ats人工关门控制:ats根据场段内的入库计划、调车作业计划、洗车计划、检修计划、转库作业计划,列车入停车库或离开洗车库后延时一段时间(时机可配置)由ats触发相应库门的关门控制命令,或由调度人工在ats界面上操作库门关门指令,联锁收到ats关门指令后,检查相关安全条件满足后,通过安全继电接口给库门发关门命令,同时激活库门防护区域,避免后续列车靠近库门区域。相比库门开门操作,关门操作潜在风险为撞车、砸到人,因此属于导向危险侧的操作,信号系统在下发关门命令时至少需要增加如下检查:
[0105]-是否有已建立与库门冲突的进路;
[0106]-是否已建立与库门冲突保护区段;
[0107]-库门附近停下的列车安全定位与库门防护区域是否有交集;
[0108]-库门附近运行的列车是否能及时将授权终点回撤并能确保停在库门防护区域前;
[0109]-另外也可根据运营需求增加检查工作人员防护开关状态、库门是否有故障、关联的门禁是否打开等条件。
[0110]
9、根据运营对停车库库门的关闭需求,ats可配置实现根据作业计划中最晚列车对应的入库的时间,延时一段时间后(可配置)自动关闭所有库门,也可以根据各列车的作业计划逐个完成关闭库门,针对逐个关闭库门的场景,可通过判断后续是否有出入库作业以及当前时间与后续计划的间隔时间(可配置)来决定是否需要立即关闭库门,如后续作业计划时间距离当前时间超过系统配置的时间,则立即触发关门;如后续作业计划时间距离当前时间间隔时间未超过系统配置的时间,则不下发关门指令,避免频繁开关库门影响库门寿命。
[0111]
10、根据运营对洗车库库门的关闭需求,ats可配置实现根据作业计划中最晚列车实际完成洗车流程时间,延时一段时间后(可配置)自动关闭洗车库门,也可以根据各列车的洗车计划结合实际各列车完成洗车流程时间,逐次关闭洗车库门。针对逐次关闭库门的情况,可通过判断本次洗车完成时间与后续洗车计划的间隔时间(可配置)来决定是否需要立即关闭洗车库门,如后续作业计划时间距离当前列车洗车完成时间超过系统配置的时间,则立即触发关门;如后续作业计划时间距离当前列车洗车完成时间未超过系统配置的时间,则暂不下发关门指令,避免频繁开关库门影响库门寿命。
[0112]
11、ats支持在界面上手动下发开/关库门命令,可实现打开/关闭单扇库门,也可一次性批量打开多扇或所有库门。
[0113]
12、信号系统实时监测“门打开且锁闭状态”、“远程/本地控制状态”、“门旁路状态”和“门故障状态”等状态,并可将这些库门状态信息传给其他系统(如综合监控系统)进
行集中设备状态监测。
[0114]
13、通过ats与联锁子系统的接口信息、联锁与库门的接口信息、维护监测系统与库门的接口信息,ats能根据不同的开关门失败情况,给出具体的开关门失败原因和操作建议,便于提示调度员在开关门失败后进行后续降级操作,并且在运营结束后及时组织进行维修,以尽快恢复该库线的正常运营。
[0115]
14、远程ibp盘人工控制模式:通过ibp盘设置的开、关库门、远程/本地控制开关,实现降级下的远程开关库门操作。该控制模式下,需要将ibp盘上远程/本地控制开关打到本地位,并且现地控制盘的远程/本地控制开关打到远程位。需要注意的是,ibp盘上操作关库门以及旁路库门的状态都是导向危险侧,需要制定严格的运营规程来确保没有危害场景发生,至少确保库门附近没有列车接近以及库门下方没有人员情况下,并且特殊情况下通过调取cctv摄像头辅助判断库门旁边的环境后,才能允许在ibp盘上操作关门。为了避免调度员误操作,建议将库门关门开关设计成钥匙开关,需要通过专用钥匙才能操作。
[0116]
15、ibp盘上除了设置开、关库门按钮、远程/本地控制开关外,也设置远程旁路库门状态开关以及库门打开且锁闭状态指示灯,以便信号因接口电源、接口电路等故障而失去库门打开且锁闭状态,而实际库门处于打开且锁闭状态时,调度可以通过查看ibp盘上设置的库门指示灯的状态知晓库门实际是否处于打开且锁闭状态,确认状态正常后操作库门旁路。此时信号系统采集到库门处于旁路状态,可以正常开放信号进行出入库作业,同时取消激活库门防护区,以授权cbtc列车正常进出库门防护区域。需要注意的是,ibp盘上操作库门旁路可能导致危险场景,要求ibp上库门打开且锁闭状态指示灯应能真实反应库门的真实的打开且锁闭状态,建议采用与信号接口不同的另一套独立的库门状态安全采集传感器和安全接口电路,以实现降级下的库门状态指示。为了避免调度员误操作,建议在电路上进行卡控,在库门远程/本地控制状态为本地控制位时,才允许操作门旁路,且门旁路开关设计成钥匙开关,需要通过专用钥匙才能操作。
[0117]
16、库门现地控制:为了应对远程控制失效的场景,库门现地控制盘应至少设置开门按钮、关门按钮、库门状态旁路按钮、远程/本地控制按钮、停止动作按钮等按钮,以确保应急或检修情况下的库门作业需求。库门现地控制优先级最高,当现地控制盘上的远程/本地控制开关处于本地位时,控制权交给现地操作人员,此时信号和ibp盘都无法下发车库门开关门控制指令。
[0118]
17.信号与库门接口、ibp盘与库门接口,每个库门宜单独设置独立电源,接口控制电缆建议分开设置,减少单个系统故障对运营的影响。
[0119]
18、考虑现场人员作业安全,在库门收到开关门指令后,且在开关门动作之前应设置声光等报警提示,告知库门旁边的工作人员或车上司机远离库门。在声光报警期间(时间可配置),开关门指令需持续给出。如果声光报警期间,开关门指令取消,库门应不执行本次开关门命令直到收到下一次开关门命令。
[0120]
19、综合监控通过与库门的网络接口,监视库门正常工作状态,并且在库门状态异常时,如库门故障或库门开关门动作超时等情况下,自动联动调看相应库门的cctv监控画面。综合监控也支持手动调看库门旁边的cctv监控画面,在库门控制异常需要执行远程关门、旁路等场景下,通过人工调取库门实时监测画面,辅助判断现场情况,以便调度做出正确决策。
[0121]
本发明还提供一种全自动运行线路中车辆基地库门控制方法,该方法包括开门控制子流程和关门控制子流程。
[0122]
如图2所示,所述的开门控制流程包括以下步骤:
[0123]
步骤1、调度员在信号系统的出库计划、洗车计划、调车计划、检修计划、转库计划等场段作业计划中提前定义各库线的列车出入库作业时间;
[0124]
步骤2、列车即将进行出入库作业,对应库线的库门不处于打开且锁闭状态时,转步骤3,否则转步骤14;
[0125]
步骤3、对于无人驾驶列车,如果列车出库前还未唤醒,则ats提前n分钟(可配置)唤醒列车,且在正常唤醒过程中离出库时间还有m分钟(可配置)时,由ats提前下发库门打开命令,这之前如果唤醒失败,则不下发库门打开命令直到列车下一次获得正常唤醒信息;
[0126]
步骤4、对于有人驾驶列车或已经唤醒的无人驾驶列车,ats提前t分钟(可配置)自动下发库门打开命令,如果库门自动下发库门打开命令成功,转步骤6;如果库门自动下发打开库门失败,转步骤5;
[0127]
步骤5、调度员根据库门自动打开库门失败的告警提示,转为由人工在ats界面上操作下发库门打开命令,转步骤6;
[0128]
步骤6、联锁收到ats下发的库门打开命令后,检查库门状态为非打开且锁闭状态、“远程/本地控制状态”为远程、工作人员防护开关状态在非激活、库门无故障、库门关联门禁未打开等条件后,通过安全继电接口给库门发送开门请求,转步骤7;不满足条件则给ats反馈不满足的报警信息;
[0129]
步骤7、库门收到持续的开门命令后进行5s左右(可配置)的声光报警,之后开始执行开门动作,转步骤8;
[0130]
步骤8、信号在库门开门最大动作延时时间范围内收到库门打开且锁闭状态,转步骤14;信号在开门最大动作延时时间范围内未收到库门打开且锁闭信息,ats将给出告警提示,此时调度员结合ats给出的开门失败告警进行判断,如果调度未人工进行库门开门操作或人工开门卡控条件上述开门期间不满足但后续可以满足,转步骤5;如果已经操作过ats人工开门指令,结合开门的报警原因判断,开门卡控条件还是无法得到满足或不能开门原因未知,转步骤9;
[0131]
步骤9、调度查看ibp上库门指示灯处于打开且锁闭状态,并调取库门旁边的摄像头查看库门实际处于打开状态,并且未发现其他异常,转步骤10,否则转步骤12;
[0132]
步骤10、调度在ibp盘上操作库门旁路,信号收到库门打开且锁闭状态,转步骤14,否则转步骤11;
[0133]
步骤11、远程ibp控制盘人工控制库门打开,信号在开门最大动作延时时间范围内收到库门打开且锁闭状态,转步骤14;信号在开门最大动作延时时间范围内未收到库门打开且锁闭状态,转步骤12;
[0134]
步骤12、库门旁就地控制盘人工控制库门打开,如果信号正常收到库门打开且锁闭状态,转步骤14;如果信号还是未收到库门打开且锁闭状态,通过调度调取摄像头/现场确认门已打开且锁闭,且无其他安全风险前提下,调度在ibp盘或库门现地控制盘上操作旁路库门按钮,之后信号收到库门打开且锁闭状态,转步骤14;如果旁路后,信号还未收到库门打开且锁闭状态,转步骤13;
[0135]
步骤13、调度人工启用其他库线的备用车组织当天运营作业;
[0136]
步骤14、ats系统根据出入库时间自动办理好出入库进路并开放允许信号,列车完成出入库作业。
[0137]
如图3所示,所述的关门控制流程包括以下步骤:
[0138]
步骤1、调度在信号系统的出库计划、洗车计划、场段调车计划、检修计划、转库计划等场段作业计划中提前定义各库线列车出入库时刻;
[0139]
步骤2、ats判断已完成的列车出入库作业类型是属于出库还是入库。如果是出库作业,转步骤3;如果是入库作业,转步骤4;
[0140]
步骤3、根据运营行车组织需要,提前定义好是完成库内出车作业后就关门,还是等列车完成回库作业后再关门。如果是库内出车完成后就关门,则转步骤7;如果是等列车完成回库作业后再关门,则结束本次关门流程;
[0141]
步骤4、对于是入库作业,列车停准后,根据运营行车组织需要,决定相应库线的库门是当天结束所有任务后才一次性下发关门指令(转步骤6),还是本库线完成出库作业就考虑关门(转步骤5);
[0142]
步骤5、ats判断t分钟(可配置)内没有后续出库和入库计划,转步骤7;反之,ats判断t分钟(可配置)内有后续出库和入库计划,则不关门,并结束本次关门流程;
[0143]
步骤6、ats判断本次列车入库是否是当天入库计划中的最后一列车,如果是,转步骤7;如果不是,则不关门,并结束本次关门流程;
[0144]
步骤7、ats自动下发关库门指令,下发之前进行一些预检查,如spks未激活、库门远程/本地控制状态为远程等,如果不通过,则告警提示,等条件恢复后再继续自动下发关库门指令;
[0145]
步骤8、ats判断自动下发是否失败,如果下发失败,在ats界面上弹出相应告警,提示调度员人工下发,转步骤9;如果下发成功,转步骤10;
[0146]
步骤9、根据报警提示,由调度在ats界面上执行人工下发库门关门命令操作;
[0147]
步骤10、ci和轨旁区域控制器判断关门的安全条件是否满足,如果条件满足,转步骤11;如果条件不满足,在ats界面上给出相应条件不满足的告警提示,由人工判断故障原因后执行后续操作以排除不能关门的条件,若条件顺利排除,转步骤9,尝试人工关门;如果条件不满足,则可由调度决定是转步骤14,还是结束本次流程;
[0148]
步骤11、ci通过安全继电接口向库门发送关门请求,同时激活库门防护区域,避免库门关门期间有车靠近造成安全事故;
[0149]
步骤12、库门收到持续的关门命令后进行5s左右(可配置)的声光报警,之后开始执行关门动作;
[0150]
步骤13、ats在库门关门最大延时内收到库门关闭且锁闭状态,则结束本次关门流程;如果库门关门最大延时内没有收到库门关闭且锁闭状态,调度界面给出关门失败告警并给出告警提示,调度结合关门失败原因,并结合是否尝试过人工关门,确定尝试操作人工关门,转步骤9;如果自动和人工关门都失败,停止发关门命令并延时最大丢失门状态响应时间后解除库门防护区域,转步骤14;
[0151]
步骤14、调度员人工确保库门投影区域内无车,若库内有车,通过工作人员防护开关等方式确保库内列车已停稳,不会再启动情况下,在ibp盘上远程操作库门关闭按钮,库
门收到持续的关门命令后进行5s左右的声光报警,之后开始执行关门动作;
[0152]
步骤15、ats在库门关门最大延时内收到库门关闭且锁闭状态,则结束本次关门流程;如果库门关门最大延时内没有收到库门关闭且锁闭状态,则人工判断关门失败,转步骤16;
[0153]
步骤16、人工确认库门投影区域内无车,激活工作人员防护开关,确保库内列车已停稳,不会再移动情况下,人工进入轨行区,在库门旁操作现地控制盘的关门按钮;
[0154]
步骤17、库门正常动作,门关闭后信号收到库门关闭且锁闭状态,结束本次关门流程,否则组织对库门动作机构及安全关闭回路进行检查,并尽快进行维修。
[0155]
典型的系统实现结构框图如图4所示,信号系统完成正常场景下自动触发开关库门的控制,以及在自动开关库门失败场景下,人工进行开关库门管理;并且在库门丢失状态时,信号系统激活库门防护区并关闭进路始端信号机,为列车行车安全提供保证。综合监控系统主要完成信号系统故障情况下,通过ibp盘的按钮控制完成降级下的库门开/关/旁路等操作,并且通过调阅库门旁的摄像头完成辅助判断库门的状态。库门系统执行信号系统和综合监控系统的开关门控制指令,将库门的状态送给综合监控和信号系统,并在紧急情况下现地控制库门开关和旁路等操作。
[0156]
本发明提出的4种车库门控制方式:远程自动控制、远程ats人工控制、远程ibp盘人工控制、现地人工控制,控制级别层层降级,相互补充。实现形式上不仅仅局限于特定的ats和ibp盘等。如远程自动控制不一定由ats实现,可由tias实现,也可以由iscs或者库门系统、亦或是其中的几个系统共同参与实现;ibp盘的控制按钮不一定通过iscs集成,也可以由信号进行集成。
[0157]
图5为信号系统与库门典型的控制继电接口电路图,库门给信号的信息至少包含“门打开且锁闭状态”、“门关闭且锁闭状态”、“远程/本地控制状态”、“门旁路状态”和“门故障状态”;联锁给库门的信息至少包含“开门命令”和“关门命令”。信号系统与库门的接口形式不限于继电器接口,也可考虑通过安全通信传输协议替代继电接口。
[0158]
ibp盘与库门接口宜采用继电接口,ibp盘设置的库门相关按钮应至少包含开门按钮、关门按钮、远程/本地控制开关、旁路开关,并设置库门打开且锁闭状态表示灯、库门关闭且锁闭状态表示灯用于提示库门的开关状态,并且每个库门都应设置一套这种按钮。
[0159]
为避免不同控制模式下命令冲突导致意外发生,现地控制、远程ibp盘人工控制、信号控制之间需设置不同的优先级。现地控制优先级最高,其次是远程ibp盘人工控制,最后是信号控制。这部分可通过对ibp盘和现地控制盘的远程/本地控制开关的不同位置判断进行卡控。当现地控制盘的远程/本地控制开关处于本地位时,远程ibp盘人工控制和信号都不能下发远程控制命令。当现地控制盘的远程/本地控制开关处于远程位,且ibp盘上的远程/本地控制开关处于本地位时,ibp盘获得库门的控制权。当现地控制盘和ibp盘对应的远程/本地控制开关都处于远程位时,信号才能得到库门的控制权,进行信号开关库门命令的下发。
[0160]
综合监控通过与库门的网络接口,监视库门工作状态,并根据库门状态异常(如库门故障、库门开关门动作超时),自动联动调看相应库门的cctv监控画面,也可在库门人工关门时人工调取库门的cctv监控画面。每个库门旁边都应该设置至少一个摄像头,用于综合监控远程调看库门的状态。
[0161]
信号与库门接口、ibp盘与库门接口中,每个库门宜单独设置独立电源,避免发生单个电源故障情况下,影响太多的列车正常出入库作业。
[0162]
为提高信号与ibp盘远程控制的冗余性,信号系统与库门的接口电缆、ibp盘与库门的接口控制电缆建议分开设置,尤其是开关门控制电缆,建议将信号与ibp盘分开设置。
[0163]
本发明提出的ats自动触发库门开关门的控制策略和相应故障下的ats处理逻辑,可涵盖出库计划、洗车计划、调车计划、检修计划、转库作业计划等场段内所有作业计划,且可根据运营调度需要,进行适当的调整。
[0164]
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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