一种基于信号系统主动控制的列车自动洗车方法与流程

[0001]
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及列车自动洗车技术。


背景技术：

[0002]
现有城市轨道交通信号系统中，当列车进入洗车库洗车或洗车结束后通过洗车库时，都是由场段值班员和司机沟通确认后进行，一般会通过轨旁的洗车请求/同意按钮相关操作，用于辅助信号系统中cbi系统排列进出洗车区域的进路和开放信号，洗车期间的停车、运行速度等都是通过司机手动控制，洗车过程中的运行安全都是通过管理措施保证，由司机以及洗车机值班人员、场段值班人员等按照管理规程共同确保洗车过程中的运行安全。
[0003]
现有技术中，列车洗车的运行安全都是通过管理措施保证，当列车通过洗车区域时，对列车速度的控制都是通过司机人工控制，由司机控制列车进行洗车，这对司机的驾驶能力(如控制列车不能超过洗车速度)以及运营人员的管理能力要求非常高，另外因为司机无法及时获知轨旁洗车机的故障情况，所以驾驶列车时无法保证列车运行时不撞上轨旁的洗车设备，导致洗车过程中列车运行的安全无法得到保证。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于信号系统主动控制的列车自动洗车方法，实现自动洗车，且洗车过程中列车运行的安全能够得到保证。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于信号系统主动控制的列车自动洗车方法，在列车线路上设置有洗车库，并且洗车库配置洗车机，列车自动洗车方法包括如下步骤：
[0006]
步骤一：在线路地图中对应洗车库位置定义洗车区域，并在洗车库前设置有洗车库前停车点，在洗车库后设置有折返停车点，在洗车区域内根据端洗需要设置前端洗停车点，在洗车区域外根据端洗需要设置后端洗停车点；
[0007]
步骤二：ats根据洗车计划，在洗车作业开始前一定时间，提示调度人员开启洗车机、自动打开洗车库门，若洗车机未按计划开启并就绪或/和洗车库门未按计划打开，则在ats上进行提示报警；
[0008]
步骤三：列车结束运营，ats根据洗车计划自动或人工为列车设置到洗车库的目的地码，ats根据目的地码为列车排列至洗车库前的进路，车载cc根据移动授权控制列车在洗车库前停车点停车；
[0009]
步骤四：ats判断列车为fam模式列车，且此列车已在洗车库前停车点停稳、洗车机就绪、洗车机无故障时，ats根据洗车计划自动或通过调度员人工向cbi发送洗车请求信号；cbi接收到洗车请求信号后向洗车机转发；
[0010]
步骤五：洗车机接收到cbi的洗车请求后，检查洗车机条件满足且同意列车进入洗
车库洗车时向cbi发送同意洗车，cbi接收到洗车机的同意洗车信息后向ats转发，ats接收到同意洗车信息后根据目的地码自动向cbi下发驶入洗车区域的进路命令，并向车载cc下发洗车命令；
[0011]
步骤六：cbi根据ats的进路命令，检查洗车机无故障、洗车机就绪信号均有效后排列进入洗车区域的进路并开放信号；车载cc根据ats的洗车命令进入洗车工况，并将洗车工况信息发送给ats和车辆；
[0012]
步骤七：cbi将洗车机无故障信息周期性发送给车载cc，处于洗车工况的车载cc根据移动授权、洗车命令、洗车机无故障信号，通过和车辆系统配合控制列车以规定的洗车速度运行；
[0013]
步骤八：若车载cc接收到的洗车命令为有端洗，且车载cc探测到前方为前端洗车停车点时，则车载cc控制列车于前端洗车停车点停准后向cbi发送前端洗停准信号，并开始停准倒计时，倒计时期间车载cc禁止列车移动；cbi收到前端洗停准信号后向洗车机转发，洗车机收到前端洗停准信号后，开始对列车进行前端洗车，并向cbi发送端洗未完成信号；
[0014]
若cc接收到的洗车命令为无端洗，则车载cc和车辆系统配合继续控制列车以规定的洗车速度运行，仅进行侧面洗车作业；
[0015]
步骤九：cbi收到端洗未完成信号后，向车载cc转发此信号，车载cc收到端洗未完成信号后，禁止列车移动，并清除停准倒计时，待列车前端洗车完成后，洗车机发送端洗完成信号给cbi，cbi收到端洗完成信号后，向车载cc转发此信号，车载cc收到端洗完成信号后，通过和车辆系统配合控制列车以规定的洗车速度运行；
[0016]
步骤十：列车以洗车速度运行过程中，洗车机对列车进行侧面洗车；
[0017]
步骤十一：若车载cc接收到的洗车命令为有端洗，且车载cc探测到前方为后端洗车停车点时，重复步骤八～步骤十；
[0018]
步骤十二：车载cc判断列车已驶离洗车区域后退出洗车工况，并取消发送给ats和车辆的洗车工况信息，ats接收到洗车工况取消信息后，则取消发送给cbi的洗车请求，cbi向洗车机转发，洗车机收到信息后取消发送给cbi的同意洗车。
[0019]
步骤十三：根据ats的调度计划，结束洗车后列车回库。
[0020]
进一步的，步骤十三中，若根据ats的调度计划，车载cc结束洗车后直接回库，则ats根据目的地码自动触发回库进路，车载cc根据移动授权控制列车以fam模式运行回库，列车速度按照场内限速进行超速防护。
[0021]
进一步的，若根据ats的调度计划，车载cc结束洗车后需再次通过洗车区域后再回库时，车载cc根据目的地码自动控制列车运行至折返停车点停稳后，车载cc控制列车完成折返换端，ats判断列车为fam模式列车且无洗车计划，且洗车机就绪、洗车机无故障时，ats自动或通过调度员人工向cbi下发通过请求信号，cbi接收到通过请求信号后向洗车机转发，洗车机接收到cbi的通过请求后，检查洗车机通过条件满足且同意列车通过洗车区域时向cbi发送洗车机可通过，cbi接收到洗车机的洗车机可通过信号后向ats转发，ats接收到洗车机可通过信号后根据目的地码自动向cbi下发通过洗车区域的进路命令，cbi根据ats的进路命令，检查洗车机可通过、洗车机无故障后排列通过洗车区域的进路并开放信号；cbi将洗车机可通过、洗车机无故障信号周期性发送给车载cc，车载cc根据移动授权、洗车机可通过、洗车机无故障信号控制列车按照场内限速通过洗车区域后回到对应的库线停
车。
[0022]
进一步的，还包括步骤十四：预先设置洗车时间，ats对整个洗车时间进行监督，若超时未洗车完成则进行报警提示。
[0023]
本发明采用的技术方案，在线路地图上设置与列车编组以及洗车作业要求相匹配的端洗停车点；由信号系统集中指挥主动控制列车完成自动洗车，由ats决定何时向洗车机发送洗车请求和通过请求，由cc决定何时向洗车机申请端洗以及对列车端洗过程进行安全监督防护。
[0024]
因此，本发明具有如下有益效果：
[0025]
1、此方法通过信号系统对洗车机状态的实时监督，有效防止了洗车过程中可能撞上洗车设备的情况发生，提高列车运行安全；有效解决了无人驾驶时列车自动洗车时的安全问题，而且此方法不仅适用于传统的城市轨道交通信号系统，对于车车通信方式的信号系统也同样适用。
[0026]
2、此方法由信号系统集中指挥主动控制列车完成自动洗车，有效防止了多方指挥控制导致洗车过程混乱的情况发生，保证了洗车过程高效有序进行。
[0027]
3、此方法通过在线路地图上设置与列车编组以及洗车作业要求相匹配的端洗停车点，即可实现不同编组列车的自动洗车作业，不需要再针对不同编组列车单独制作数据，减少设计人员的工作量，适用范围广。
[0028]
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中进行详细的说明。
附图说明
[0029]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
[0030]
图1为本发明实施例中自动洗车过程示意图。
[0031]
图2为本发明实施例中自动洗车作业信息交互示意图。
具体实施方式
[0032]
下面对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0033]
为了更好的描述本发明内容，对出现的专业术语说明如下：
[0034]
ats：自动列车监控系统
[0035]
cbi：计算机联锁
[0036]
车载cc：车载控制器
[0037]
fam模式列车：全自动驾驶模式列车
[0038]
对信号系统和洗车机间的接口信息约定如下：
[0039]
洗车请求：列车需要进洗车区域洗车时，信号系统向洗车机发送洗车请求。
[0040]
同意洗车：洗车机收到信号系统洗车请求后，检查洗车机条件满足且同意列车进入洗车库洗车时向信号系统发送同意洗车。
[0041]
端洗停稳：信号系统判断列车在端洗洗车停车点停稳后，向洗车机发送端洗停稳。
[0042]
洗车机就绪：洗车机已准备就绪，准备开始工作时向信号系统发送洗车机就绪。
[0043]
洗车机无故障：洗车机检查洗车机无故障且洗车紧急停止按钮未按下时，向信号系统发送洗车机无故障。
[0044]
端洗完成：进入端洗状态时，洗车机向信号系统发送端洗未完成，否则发送端洗完成。
[0045]
通过请求：列车需要通过洗车区域时，信号系统向洗车机发送通过请求。
[0046]
洗车机可通过：洗车机收到信号系统通过请求后，检查洗车设施都已归位且同意列车通过洗车区域时向信号系统发送洗车机可通过。
[0047]
结合图1和图2，在列车线路上设置有洗车库，并且洗车库配置洗车机，具体可以参考现有技术。
[0048]
本发明基于信号系统主动控制的列车自动洗车方法过程如下：
[0049]
步骤一：在线路地图中定义洗车区域，并在洗车库前设置洗车停车点，洗车区域内以及洗车库后根据端洗需要设置对应的端洗停车点。
[0050]
如果列车编组不同或者端洗要求不同，则对应的停车点设置也会不同：
[0051]
1、端洗停车点是用于控制列车在某个点停车用的，车停下来后，对列车前方或后方进行洗车(司机开车的前方玻璃)；
[0052]
2、不同编组下，比如三编组的车长为60米，六编组的车长是120米，所以对于三编组车和六编组车而言，就不能使用同一个后端洗停车点(因为洗车机是固定的，若三编车停在六编车对应的点上，洗车机的洗车设备就洗不到三编车的后端玻璃了。
[0053]
以图1为例，设置有洗车区域、洗车库前停车点、前端洗车停车点、后端洗车停车点以及折返停车点。
[0054]
步骤二：ats根据洗车计划，在洗车作业开始前一定时间(可预先设定)，提示调度人员开启洗车机、自动打开洗车库门，若洗车机未按计划开启并就绪或洗车库门未按计划打开，则在ats上进行提示报警。
[0055]
步骤三：列车结束运营，ats根据洗车计划自动或人工为列车设置到洗车库的目的地码，ats根据目的地码为列车排列至洗车库前的进路，车载cc根据移动授权控制列车在洗车库前停车点停车。
[0056]
步骤四：ats判断列车为fam模式列车，且此列车已在洗车库前停车点停稳、洗车机就绪、洗车机无故障时，ats根据洗车计划自动或通过调度员人工向cbi发送洗车请求信号；cbi接收到洗车请求信号后向洗车机转发；
[0057]
步骤五：洗车机接收到cbi的洗车请求后，检查洗车机条件满足(此处的条件是指洗车机的一些自身状态的检查，比如洗车机无故障，洗车机已就绪等，为洗车机自带功能)且同意列车进入洗车库洗车时向cbi发送同意洗车，cbi接收到洗车机的同意洗车信息后向ats转发，ats接收到同意洗车信息后根据目的地码自动向cbi下发驶入洗车区域的进路命令，并向车载cc下发洗车命令(包括有端洗命令和无端洗命令)。
[0058]
步骤六：cbi根据ats的进路命令，检查洗车机无故障、洗车机就绪信号均有效后排列进入洗车区域的进路并开放信号x1；车载cc根据ats的洗车命令进入洗车工况，并将洗车工况信息发送给ats和车辆，用于在行调工作站上显示工况信息以及车辆控制速度等。
[0059]
步骤七：cbi将洗车机无故障信息周期性发送给车载cc，处于洗车工况的车载cc根
据移动授权、洗车命令、洗车机无故障信号，通过和车辆系统配合控制列车以规定的洗车速度运行。
[0060]
步骤八：若车载cc接收到的洗车命令为有端洗，且车载cc探测到前方为前端洗车停车点时，则车载cc控制列车于前端洗车停车点停准后向cbi发送前端洗停准信号，并开始停准倒计时，倒计时期间车载cc禁止列车移动；cbi收到前端洗停准信号后向洗车机转发，洗车机收到前端洗停准信号后，开始对列车进行前端洗车，并向cbi发送端洗未完成信号。
[0061]
若cc接收到的洗车命令为无端洗，则车载cc和车辆系统配合继续控制列车以规定的洗车速度运行，仅进行侧面洗车作业。
[0062]
步骤九：cbi收到端洗未完成信号后，向车载cc转发此信号，车载cc收到端洗未完成信号后，禁止列车移动，并清除停准倒计时，待列车前端洗车完成后(洗车设备已归位)，洗车机发送端洗完成信号给cbi，cbi收到端洗完成信号后，向车载cc转发此信号，车载cc收到端洗完成信号后，和车辆配合控制列车以规定的洗车速度运行。
[0063]
步骤十：列车以洗车速度运行过程中，洗车机对列车进行侧面洗车。
[0064]
步骤十一：若车载cc接收到的洗车命令为有端洗，且车载cc探测到前方为后端洗车停车点时，重复步骤八～步骤十。
[0065]
步骤十二：车载cc判断列车已驶离洗车区域后退出洗车工况，并取消发送给ats和车辆的洗车工况信息，ats接收到洗车工况取消信息后，则取消发送给cbi的洗车请求，cbi向洗车机转发，洗车机收到信息后取消发送给cbi的同意洗车。
[0066]
步骤十三：若根据ats的调度计划，车载cc结束洗车后直接回库(以图1为例，列车结束洗车后经过信号机x2直接回库)，则ats根据目的地码自动触发回库进路，车载cc根据移动授权控制列车以fam模式运行回库，列车速度按照场内限速进行超速防护。
[0067]
若根据ats的调度计划，车载cc结束洗车后需再次通过洗车区域后再回库时(以图1为例，列车结束洗车后经过信号机s1驶过洗车区域后再回库)，车载cc根据目的地码自动控制列车运行至折返停车点停稳后，车载cc控制列车完成折返换端，ats判断列车为fam模式列车且无洗车计划，且洗车机就绪、洗车机无故障时，ats自动或通过调度员人工向cbi下发通过请求信号，cbi接收到通过请求信号后向洗车机转发，洗车机接收到cbi的通过请求后，检查洗车机通过条件满足且同意列车通过洗车区域时向cbi发送洗车机可通过，cbi接收到洗车机的洗车机可通过信号后向ats转发，ats接收到洗车机可通过信号后根据目的地码自动向cbi下发通过洗车区域的进路命令，cbi根据ats的进路命令，检查洗车机可通过、洗车机无故障后排列通过洗车区域的进路并开放信号；cbi将洗车机可通过、洗车机无故障信号周期性发送给cc，车载cc根据移动授权、洗车机可通过、洗车机无故障信号控制列车按照场内限速通过洗车区域后回到对应的库线停车；
[0068]
步骤十四：ats对整个洗车时间(可配置)进行监督，若超时未洗车完成则进行报警提示。
[0069]
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，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

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