一种列车无人驾驶系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了交通控制领域中的一种列车无人驾驶系统及方法。本发明专利技术包括传感器、和所述传感器连接的列车自动防护系统、和所述列车自动防护系统连接的车载记录系统、和所述列车自动防护系统连接的列车自动驾驶系统，以及和所述列车自动防护系统连接的人机交互系统。本发明专利技术实现了对列车无人驾驶运行过程的精确控制，减少了人为因素的误操作，抗干扰性好，降低了驾驶员的工作强度，提高了列车运行的安全性；缩短了列车的发车间隔，提高了列车线路的运行效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通控制领域，特别涉及。
技术介绍
目前国内多数地铁线路的车载信号设备实现了有人自动驾驶，在有人自动驾驶模式下，列车自动防护系统(ATP)负责保护列车行车安全，区间运行由列车自动驾驶系统(ATO)完成，停站作业由ATO和司机共同完成，站内ATO启动由司机完成，折返由司机完成或ATO和司机共同完成。在ATP的防护下，自动驾驶可降低司机的劳动强度，提高列车运行效率，缩短地铁运行间隔，改善乘坐舒适度，提高停车精度。有人自动驾驶并未完全将司机从劳动作业解放出来，列车启动、站台开关门、列车折返等作业仍需司机手动完成，对列车运行效率造成了一定的影响。为人工完成上述作业，国内地铁线路较多采用双司机制，主司机负责执行或监视列车驾驶，副司机负责瞭望和停站作业时保障乘客上下车安全，双司机制极大地提高了地铁线路的运营成本和人员培训成本。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种列车无人驾驶系统和方法，用以实现对列车的精确控制，提高列车安全性，降低驾驶员的工作强度。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种列车无人驾驶系统，包括传感器，用于检测列车的状态信息，并将所述状态信息发送给列车自动防护系统；和所述传感器连接的列车自动防护系统，用于对所述状态信息进行分析并向列车自动驾驶系统发送控制指令；和所述列车自动防护系统连接的车载记录系统，用于记录所述状态信息；和所述列车自动防护系统连接的列车自动驾驶系统，用于根据所述控制指令控制列车按照设定程序运行；和所述列车自动防护系统连接的人机交互系统，用于显示列车运行状态信息，并根据人机交互信息控制列车。一种列车无人驾驶方法，其特征是，该方法包括以下步骤S1:所述传感器测量列车的状态信息，将所述状态信息发送给所述列车自动防护系统；S2 :所述列车自动防护系统将所述状态信息发送给所述车载记录系统；S3:所述列车自动防护系统对所述状态信息进行分析，根据分析结果控制所述列车自动驾驶系统对列车进行自动控制，所述人机交互系统显示列车的所述状态信息。所述步骤S3具体为当所述状态信息满足以下条件时，启动所述列车自动驾驶系统对列车进行自动控制a、列车速度为零，列车车门关闭且闭锁；b、列车当前处于手动驾驶模式；c、列车的所述列车自动驾驶系统和所述列车自动防护系统无故障；d、列车当前的设置允许所述列车自动驾驶系统对列车进行自动控制；当所述状态信息满足以下条件时，列车立即实施紧急制动，故障排除前人机交互系统持续显示故障信息，故障排除后紧急制动缓解，紧急制动缓解后，在所述列车自动驾驶系统满足启动条件时，所述列车自动防护系统控制所述列车自动驾驶系统再次启动a、列车移动授权回撤山、列车在站台区域收到站台屏蔽门打开或紧急停车按钮按下。所述步骤S3还包括当所述状态信息满足以下任一条件时，所述列车自动驾驶系统立即退出对列车的自动控制，并通过所述人机交互系统通知驾驶员a、通过所述人机交互系统中断所述列车自动驾驶系统对列车的自动控制山、所述列车自动驾驶系统或所述传感器出现故障；c、列车车门无法正常关闭；d、列车当前的设置不允许所述列车自动驾驶系统继续对列车进行自动控制；e、列车系统向列车自动防护系统汇报列车无法继续行驶的故障；f、站台停车精度无法满足列车自动驾驶系统继续对列车进行自动控制的要求；g、当天列车运营任务全部结束；当所述状态信息满足以下条件时，所述列车自动驾驶系统控制列车折返前退出对列车的自动控制，并通过所述人机交互系统通知驾驶员a、列车尾端的驾驶模式不是无人驾驶山、列车尾端的列车自动防护系统或列车自动驾驶系统设备故障；c、列车尾端的列车自动防护系统与列车自动驾驶系统通信故障；当所述状态信息满足以下条件时，所述列车自动驾驶系统控制列车下一站退出对列车的自动控制，并通过所述人机交互系统通知驾驶员a、与自动列车监控系统通信故障；b、停车位置偏差过大。所述步骤S3还包括通过所述状态信息判断列车的位置，当列车经过进站位置时，所述列车自动驾驶系统控制列车停在指定乘客乘降位置，经过Tl秒后列车门打开，在所述列车自动驾驶系统控制列车启动的前T2秒车门关闭，所述列车自动驾驶系统自动控制列车驶出车站并使列车以设定速度行驶。所述步骤S3还包括列车行驶至折返位置停稳后进行折返换端操作，换端前的列车首端的列车自动防护系统将列车运行状态信息通过列车首尾通信移交至列车尾端的列车自动防护系统，所述尾端的列车自动防护系统在接收到移交信息后完成列车控制权的交接，在获得移动授权后，若满足启动条件，则控制所述列车自动驾驶系统启动并驶出折返位置。列车停在所述指定乘客乘降位置的时刻和所述列车驶出车站的时刻之间为设定时间。所述进站位置和所述指定乘客乘降位置之间设定有至少一个位置参考点，所述位置参考点用于所述列车自动驾驶系控制列车速度。当列车经过进站位置时，所述列车自动驾驶系统控制列车停在指定乘客乘降位置具体为当列车经过进站位置时，所述列车自动驾驶系统查询当前车站的进站位置和指定乘客乘降位置之间的距离，并检测列车当前速度，按设定加速度使所述列车当前速度在所述指定乘客乘降位置为零。所述指定乘客乘降位置和列车的实际停止位置之间的距离大于设定距离时，所述列车自动驾驶系统自动控制列车重新进入所述指定乘客乘降位置，直到所述指定乘客乘降位置和列车的停止位置之间的距离小于设定距离。(三)有益效果本专利技术的无人驾驶系统根据传感器检测的列车状态信息，能够实时反映列车的运行状态，能够实时检测列车的隐形故障，对隐形故障提前做出反应，针对列车的实际运行情况对故障进行处理；车载记录系统记录列车的状态信息，便于后续对列车运行状态的分析；通过列车自动防护系统判断列车的运行状况，发出控制指令控制列车自动驾驶系统对列车进行自动控制；通过人机交互系统实现驾驶员和列车的信息交互。本专利技术的无人驾驶系统可以和现有列车系统进行控制模式转换，增加了对列车的控制类型，增强了列车对路段的适应能力；通过位置参考点控制列车的速度均匀减速，提高了乘客乘车的舒适性和安全性；本专利技术实现了对列车无人驾驶运行过程的精确控制，减少了人为因素的误操作，抗干扰性好，降低了驾驶员的工作强度，提高了列车运行的安全性。本专利技术实现了列车在运营全过程中的全自动驾驶，无需人工参与，乘务人员只有在设备故障或紧急灾害情况才需要对列车驾驶进行人工干预。本专利技术能够兼容有人驾驶系统，并可实现无人驾驶系统和有人驾驶系统的在线切换，保证了故障情况下能够以降级模式继续运行；可根据线路设备配置和当地运营规定，配置故障情况下的处理自动化程度，以适应国内高密度大运量列车运营的具体国情；能够在保证正点的同时，通过在线调整列车自动控制系统的驾驶策略，节约列车牵引消耗的能源。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是列车正线无人驾驶车载信号控制系统架构图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。为了实现列车的无人驾驶运行，降低驾驶员的工作强度，本专利技术提出了。本专利技术的结构示意图如图1所示，本专利技术系统包括(I)传感器，用于检测列车的状态信息，并将所述状态信息发送给列车自动防护系统；(2)列车自动防护系统，和所述传感器连接，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车无人驾驶系统，包括：传感器，用于检测列车的状态信息，并将所述状态信息发送给列车自动防护系统；和所述传感器连接的列车自动防护系统，用于对所述状态信息进行分析并向列车自动驾驶系统发送控制指令；和所述列车自动防护系统连接的车载记录系统，用于记录所述状态信息；和所述列车自动防护系统连接的列车自动驾驶系统，用于根据所述控制指令控制列车按照设定程序运行；和所述列车自动防护系统连接的人机交互系统，用于显示列车运行状态信息，并根据人机交互信息控制列车。

【技术特征摘要】
1.一种列车无人驾驶系统，包括传感器，用于检测列车的状态信息，并将所述状态信息发送给列车自动防护系统；和所述传感器连接的列车自动防护系统，用于对所述状态信息进行分析并向列车自动驾驶系统发送控制指令；和所述列车自动防护系统连接的车载记录系统，用于记录所述状态信息；和所述列车自动防护系统连接的列车自动驾驶系统，用于根据所述控制指令控制列车按照设定程序运行；和所述列车自动防护系统连接的人机交互系统，用于显示列车运行状态信息，并根据人机交互信息控制列车。2.一种利用权利要求1所述系统的列车无人驾驶方法，其特征是，该方法包括以下步骤S1:所述传感器测量列车的状态信息，将所述状态信息发送给所述列车自动防护系S2:所述列车自动防护系统将所述状态信息发送给所述车载记录系统；S3:所述列车自动防护系统对所述状态信息进行分析，根据分析结果控制所述列车自动驾驶系统对列车进行自动控制，所述人机交互系统显示列车的所述状态信息。3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述步骤S3具体为当所述状态信息满足以下条件时，启动所述列车自动驾驶系统对列车进行自动控制a、列车速度为零，列车车门关闭且闭锁；b、列车当前处于手动驾驶模式；c、列车的所述列车自动驾驶系统和所述列车自动防护系统无故障；d、列车当前的设置允许所述列车自动驾驶系统对列车进行自动控制；当所述状态信息满足以下条件时，列车立即实施紧急制动，故障排除前人机交互系统持续显示故障信息，故障排除后紧急制动缓解，紧急制动缓解后，在所述列车自动驾驶系统满足启动条件时，所述列车自动防护系统控制所述列车自动驾驶系统再次启动a、列车移动授权回撤山、列车在站台区域收到站台屏蔽门打开或紧急停车按钮按下。4.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述步骤S3还包括当所述状态信息满足以下任一条件时，所述列车自动驾驶系统立即退出对列车的自动控制，并通过所述人机交互系统通知驾驶员a、通过所述人机交互系统中断所述列车自动驾驶系统对列车的自动控制；b、所述列车自动驾驶系统或所述传感器出现故障；c、列车车门无法正常关闭；d、列车当前的设置不允许所述列车自动驾驶系统继续对列车进行自动控制；e、列车系统向列车自动防护系统汇报列车无法继续行驶的故障；f、站台停车精度无法满足列车自动驾驶系统继续对列车进行自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛英明，肖骁，宝晓光，娄玥童，
申请(专利权)人：北京交控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：