一种轨道交通灵活编组站台门安全防护和联动的控制方法

技术领域

本发明涉及安全防护监测预警技术领域，尤其涉及一种轨道交通灵活编组站台门安全防护和联动的控制方法。

背景技术

现有技术方案是线路大都采用固定编组列车形式，车门与站台门的联动可由信号系统实现，信号系统通过车地无线通信，从车载信号设备获取列车到站停稳信息，再通过地面信号设备采用硬线方式向站台门系统发送站台门打开指令，站台门系统收到信号系统发送的站台门打开指令后，联动所有站台门进行打开动作；

在固定编组列车、固定位置停车条件下的车门与站台门联动的情况下，现有的站台门安全防护和联动的控制方法，不能满足灵活编组运营模式下不同编组列车在不同停车位置下的车门与相应的站台门的防护和联动需求，这些需求包括：

1、不同编组列车到站停车后，对应打开车门对应站台门；

2、小编组列车到站对端、对中停车后，对应列车停车位置分别打开车门对应的站台门；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道交通灵活编组站台门安全防护和联动的控制方法，去解决上述提出的技术缺陷，通过本发明，可以实现不同编组列车到站停车后，根据不同列车编组、不同停车位置，对应打开车门对应的站台门功能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种轨道交通灵活编组站台门安全防护和联动的控制方法，包括数据采集单元、服务器、控制系统模块、列车管控分析单元、站台乘降分析单元以及安全防护单元；

所述数据采集单元用于采集列车的编组信息、停车位置信息以及开关门信息硬线指令，并将编组信息、停车位置信息以及开关门信息硬线指令经服务器发送至控制系统模块，控制系统模块包括信号系统和站台门系统，信号系统包括信号车载设备和信号联锁设备，站台门系统包括站台门中央控制盘和门单元控制器；

列车管控分析单元对目标列车在不同运行状态下进行分析，并将得到的目标列车的编组信息、停车位置信息及开门信息硬线指令统一发送至站台门系统；

站台乘降分析单元用于采集站台乘降作业状态，站台乘降作业状态包括站台乘降作业完成和站台乘降作业进行中，并对站台乘降作业状态进行分析，并将得到的完毕信号经服务器发送至信号系统；

信号系统在接收到完毕信号后，立即生成关门信息硬线指令，并通过硬线接口向站台门系统发送关门信息硬线指令；

安全防护单元对信号系统与站台门系统信息传递状态进行分析，并根据信号系统与站台门系统信息传递状态进行安全防护处理。

优选的，列车管控分析单元分析过程如下：

将需要进站的列车标记为目标列车，并实时获取到目标列车的运行状态，当目标列车正常区间运行时，不生成任何信号，此时信号系统与站台门系统不进行开关门的联动控制信息交互；

当目标列车移动授权延伸至本站台出站信号机处时，生成待停靠信号并经服务器发送至控制系统模块，控制系统模块在接收到待停靠信号后，控制系统模块控制信号系统通过网络接口持续向站台门系统发送目标列车的编组信息及停车位置信息；

当目标列车在站台停准停稳后，生成停靠信号并经服务器发送至控制系统模块，控制系统模块在接收到停靠信号后，信号系统生成开门信息硬线指令，信号系统通过硬线接口向站台门系统发送目标列车的编组信息、停车位置信息以及开门信息硬线指令；

站台门系统在接收到目标列车的编组、停车位置信息以及开门信息硬线指令后，站台门系统并根据信号系统提供的目标列车的编组、停车位置信息以及开门信息硬线指令，执行对应站台门打开动作。

优选的，站台乘降分析单元分析过程如下：

实时获取到站台乘降作业的状态，当站台乘降作业完毕时，生成完毕信号并经过服务器发送至信号系统，信号系统在接收到完毕信号后，立即生成关门信息硬线指令，并通过硬线接口向站台门系统发送关门信息硬线指令；

站台门系统根据信号系统提供的关门信息硬线指令执行对应站台门关闭动作；

实时获取到目标列车车门对应的站台门的状态，若车门站台门均关好后，且具备发车条件，目标列车将运行出站，列车启动后，信号系统不再通过网络接口向站台门系统发送目标列车的编组信息及停车位置信息，结束本次轨道交通灵活编组信号系统与站台门系统联动控制流程。

优选的，安全防护单元安全防护处理过程分为以下三个方面，分析过程如下所示：

第一方面，信号系统与站台门系统硬线接口：

在站台门收到目标列车的编组信息及停车位置信息且目标列车进站停准停稳的情况下：若站台门系统未接收到信号联锁设备发送的开门信息硬线指令，则站台门系统控制站台门保持当前关闭且锁紧状态，无动作；若站台门系统接收到信号联锁设备发送的开门信息硬线指令，则站台门系统控制站台门执行开门指令，打开站台门；若站台门系统控制站台门打开过程中信号联锁设备发送开门信息硬线指令丢失，则站台门系统控制站台门继续执行打开动作直至站台门完全打开；

而在站台乘降作业完毕的情况下：若站台门系统未接收到信号联锁设备发送的关门信息硬线指令，则站台门系统控制站台门保持完全打开状态；若站台门系统接收到信号联锁设备发送的关门信息硬线指令，则站台门系统控制站台门执行关门动作直至站台门关闭且锁紧；若站台门系统控制站台门关闭过程中接收到信号联锁设备发送的开门信息硬线指令或关门信息硬线指令丢失，则站台门系统控制站台门继续执行关门信息硬线指令直至关闭且锁紧并保持当前状。

优选的，安全防护单元安全防护处理第二方面：信号系统与站台门系统网络接口：在目标列车进站停准停稳，站台门系统接收到信号联锁设备通过硬线发送的开门信息硬线指令情况下：若站台门系统未接收到信号联锁设备通过网络接口发送的目标列车的编组信息或停车位置信息，站台门系统控制站台门保持当前关闭且锁紧状态；若站台门系统接收到信号联锁设备通过网络接口发送的目标列车的编组信息及停车位置信息，站台门系统控制对应站台门执行开门动作；而在站台乘降作业完毕，站台门系统接收到信号联锁设备发送的关门信息硬线指令，此时无论站台门系统是否收到信号系统通过网络发送目标列车的编组信息及停车位置信息，均控制所有站台门执行关门动作直至站台门关闭且锁紧；

而在站台乘降作业完毕，站台门系统接收到信号联锁设备发送的关门指令信息情况下：站台门系统控制所有站台门执行关门动作直至站台门关闭且锁紧。

优选的，安全防护单元安全防护处理第三方面：

信号系统车地通信接口：信号系统车地通信中断，即信号车载设备与信号联锁设备通信断开，此时信号联锁设备无法收到目标列车的编组信息、停车位置信息以及开关门信息硬线指令，故信号联锁设备也不再通过网络接口向站台门系统发送目标列车的编组信息及停车位置信息、硬线接口向站台门系统发送开关门信息硬线指令。

本发明的有益效果如下：

本发明是可以实现适配灵活编组运营模式下的不同编组列车、不同停车位置情况下的车门与站台门联动，同时信号系统与站台门系统通过网络和硬线接口的方式，实现适配灵活编组下的车门与站台门的联动控制，本发明在不增加既有方案硬线接口数量的基础上，通过网络去传输灵活的列车编组信息、停车位置信息，在尽可能减少接口增加的情况下，实现了灵活编组运营模式下所需的车门与站台门联动控制，同时提出在各种信息传输情况下的系统安全防护方法，在保证安全的前提下，很好的解决了不同编组列车在站台不同位置停车后，信号系统联动站台门系统打开不同编组列车不同停车位置对应站台门的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1是本发明系统流程图；

图2是本发明流程分析图；

图3是本发明信息传递图；

图4是本发明信息反馈图；

图5是本发明继电器连接图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-5所示，本发明为一种轨道交通灵活编组站台门安全防护和联动的控制方法，包括数据采集单元、服务器、控制系统模块、列车管控分析单元、站台乘降分析单元以及安全防护单元；

数据采集单元用于采集列车的编组信息、停车位置信息以及开关门信息硬线指令，并将编组信息、停车位置信息以及开关门信息硬线指令经服务器发送至控制系统模块，控制系统模块包括信号系统和站台门系统，需要说明的是，信号系统包括信号车载设备和信号联锁设备，站台门系统包括站台门中央控制盘和门单元控制器，信号车载设备可简称为VOBC，信号联锁设备可简称为CI，站台门中央控制盘可简称为PSC，门单元控制器可简称为DCU；

列车管控分析单元用于采集列车的运行状态，并对列车的运行状态进行分析，具体分析过程如下：

将需要进站的列车标记为目标列车，并实时获取到目标列车的运行状态，并对目标列车的运行状态进行分析：

当目标列车正常区间运行时，不生成任何信号，此时信号系统与站台门系统不进行开关门的联动控制信息交互，即在目标列车进行区间运行时，信号系统与站台门系统之间无信号传递以及信息的联系；

当目标列车移动授权延伸至本站台出站信号机处时，生成待停靠信号并经服务器发送至控制系统模块，控制系统模块在接收到待停靠信号后，控制系统模块控制信号系统通过网络接口持续向站台门系统发送目标列车的编组信息及停车位置信息；需要说明的是，停车位置信息指的是目标列车所停靠的站台，其中，信号系统通过网络接口持续向站台门系统发送目标列车的编组信息及停车位置信息，即VOBC(信号车载设备)通过车地通信向CI(信号联锁设备)发送进站列车编组信息及停车位置信息，CI(信号联锁设备)通过网络接口向PSC(站台门中央控制盘)发送进站列车编组信息及停车位置信息，移动授权指的是列车沿给定的行驶方向进入并在某一特定区域内行车的许可，移动授权应考虑列车运行前方的各种危险点信息，应保证列车在授权范围内的正常移动不受限制，移动授权的末端不应越过危险点；

当目标列车在站台停准停稳后，生成停靠信号并经服务器发送至控制系统模块，控制系统模块在接收到停靠信号后，信号系统生成开门信息硬线指令，信号系统通过硬线接口向站台门系统发送目标列车的编组信息、停车位置信息以及开门信息硬线指令，需要说明的是，目标列车在站台停准停稳后，VOBC(信号车载设备)通过车地通信向CI(信号联锁设备)发送目标列车停准停稳信息以及开门信息硬线指令，CI(信号联锁设备)通过硬线接口向PSC(站台门中央控制盘)发送开门信息硬线指令；

站台门系统在接收到目标列车的编组、停车位置信息以及开门信息硬线指令后，站台门系统并根据信号系统提供的目标列车的编组、停车位置信息以及开门信息硬线指令，执行对应站台门打开动作，需要说明的是，PSC(站台门中央控制盘)根据目标列车的编组信息、停车位置信息及开门信息硬线指令，并通过网络/硬线向DCU(门单元控制器)发送目标列车的编组信息、停车位置信息以及开门信息硬线指令，DCU(门单元控制器)最终控制对应站台门打开；若站台门系统未收到信号系统通过网络发送目标列车的编组信息及停车位置信息，则不控制站台门执行开门动作；

站台乘降分析单元用于采集站台乘降作业状态，站台乘降作业状态包括站台乘降作业完成和站台乘降作业进行中，并对站台乘降作业状态进行分析，具体分析过程如下：

实时获取到站台乘降作业的状态，当站台乘降作业完毕时，生成完毕信号并经过服务器发送至信号系统，信号系统在接收到完毕信号后，立即生成关门信息硬线指令，并通过硬线接口向站台门系统发送关门信息硬线指令；需要说明的是，站台乘降作业完毕后，VOBC(信号车载设备)通过车地通信向CI(信号联锁设备)发送关门信息硬线指令，CI(信号联锁设备)在接收到关门信息硬线指令，并通过硬线接口向PSC(站台门中央控制盘)发送关门信息硬线指令；

站台门系统根据信号系统提供的关门信息硬线指令执行对应站台门关闭动作；需要说明的是，PSC(站台门中央控制盘)根据目标列车的编组信息、停车位置信息及关门信息硬线指令，并通过网络/硬线向DCU(门单元控制器)发送目标列车的编组信息、停车位置信息及关门信息硬线指令，DCU(门单元控制器)最终控制对应站台门关闭；

实时获取到目标列车对应车门站台的站台门的状态，若车门站台门均关好后，且具备发车条件，目标列车将运行出站，目标列车启动后，信号系统不再通过网络接口向站台门系统发送目标列车的编组信息及停车位置信息，结束本次轨道交通灵活编组信号系统与站台门系统联动控制流程；需要说明的是，当目标列车驶入站台前方预设第一区段后，该目标列车的VOBC(信号车载设备)不再向CI(信号联锁设备)发送该目标列车的编组信息及停车位置信息，CI(信号联锁设备)不再向PSC(站台门中央控制盘)发送该目标列车的编组信息及停车位置信息，结束本次轨道交通灵活编组信号系统与站台门系统联动控制数据流信息交互。

实施例2：

所述安全防护单元用于采集信号系统与站台门系统信息传递状态，并根据信号系统与站台门系统信息传递状态进行安全防护处理，具体安全防护处理情况分为以下三个方面，分析过程如下所示：

第一方面，信号系统与站台门系统硬线接口：

信号系统通过硬线接口向站台门系统发送开门信息硬线指令，无论是脉冲信号还是高低电平信号，站台门系统在接收到信号系统发送的开门信息硬线指令后，若开门信息硬线指令丢失或收到关门信息硬线指令，站台门系统都应控制对应站台门先执行打开动作直至站台门打开，在站台门完全打开后，站台门系统应保持站台门处于完全打开的状态，直至收到信号系统通过硬线接口向站台门系统发送的关门信息硬线指令，站台门系统控制对应站台门执行关闭动作；

而在信号系统与站台门系统硬线接口电路中，信号系统将开门继电器的前节点与关门继电器的中节点进行串接后向站台门系统输出开门信息硬线指令，将关门继电器前节点与开门继电器的中节点进行串接后向站台门系统输出关门信息硬线指令，当开门继电器和关门继电器同时吸起或同时落下时，均不会向站台门系统输出开门信息硬线指令和关门信息硬线指令，需要说明的是，通过硬线电路的设计尽可能规避了信号系统同时向站台门系统发送开门信息硬线指令和关门信息硬线指令的可能，具体安全防护情况如下所示：

在站台门收到目标列车的编组信息及停车位置信息且目标列车进站停准停稳的情况下：

若站台门系统未接收到CI(信号联锁设备)发送的开门信息硬线指令，此时，站台门系统控制站台门保持当前关闭且锁紧状态，无动作；

若站台门系统接收到CI(信号联锁设备)发送的开门信息硬线指令，此时，站台门系统控制站台门执行开门指令，打开站台门；

若站台门系统控制站台门打开过程中CI(信号联锁设备)发送开门信息硬线指令丢失信息，此时，站台门系统控制站台门继续执行打开动作直至站台门完全打开；

而在站台乘降作业完毕的情况下：

若站台门系统未接收到CI(信号联锁设备)发送的关门信息硬线指令，此时，站台门系统控制站台门保持完全打开状态；

若站台门系统接收到CI(信号联锁设备)发送的关门信息硬线指令，此时，站台门系统控制站台门执行关门动作直至站台门关闭且锁紧；

若站台门系统控制站台门关闭过程中接收到CI(信号联锁设备)发送的开门信息硬线指令或关门信息硬线指令丢失，此时，站台门系统控制站台门继续执行关门信息硬线指令直至关闭且锁紧并保持当前状态，进而有助于提高站台门的安全防护效果；

第二方面：信号系统与站台门系统网络接口：

站台门系统持续收到信号系统通过网络发送目标列车的编组信息及停车位置信息，当目标列车在站台停准停稳，站台门系统收到信号系统通过硬线发送的开门信息硬线指令后控制对应目标列车编组及停车位置的站台门执行开门动作直至站台门完全打开，若站台门系统未收到信号系统通过网络发送进站列车编组信息及停车位置信息，则不控制站台门执行开门动作；

在目标列车进站停准停稳，站台门系统接收到CI(信号联锁设备)通过硬线发送的开门信息硬线指令情况下：

若站台门系统未接收到CI(信号联锁设备)通过网络接口发送的目标列车的编组信息或停车位置信息，站台门系统控制站台门保持当前关闭且锁紧状态；

若站台门系统接收到CI(信号联锁设备)通过网络接口发送的目标列车的编组信息及停车位置信息，站台门系统控制对应站台门执行开门动作；

而在站台乘降作业完毕，站台门系统接收到CI(信号联锁设备)发送的关门信息硬线指令，此时无论站台门系统是否收到信号系统通过网络发送目标列车的编组信息及停车位置信息，均控制所有站台门执行关门动作直至站台门关闭且锁紧；

而在站台乘降作业完毕，站台门系统接收到CI(信号联锁设备)发送的关门指令信息情况下：

若站台门系统未接收到CI(信号联锁设备)发送的目标列车的编组信息或停车位置信息，站台门系统控制所有站台门执行关门动作直至站台门关闭且锁紧；

若站台门系统接收到CI(信号联锁设备)发送的目标列车的编组信息及停车位置信息，站台门系统控制所有站台门执行关门动作直至站台门关闭且锁紧；

第三方面，信号系统车地通信接口：

信号系统车地通信中断，即VOBC(信号车载设备)与CI(信号联锁设备)通信断开，此时CI(信号联锁设备)无法收到目标列车的编组信息、停车位置信息以及开关门信息硬线指令，故CI(信号联锁设备)也不再通过网络接口向站台门系统发送目标列车的编组信息及停车位置信息、硬线接口向站台门系统发送开关门信息硬线指令，具体安全防护情况见上述第一、第二点描述；

综上所述，本发明通过以上技术手段实现轨道交通灵活编组信号系统与站台门系统的安全防护，可以实现适配灵活编组运营模式下的不同编组列车、不同停车位置情况下的车门与站台门联动，同时信号系统与站台门系统通过网络和硬线接口的方式，实现适配灵活编组下的车门与站台门的联动控制，本发明在不增加既有方案硬线接口数量的基础上，通过网络去传输灵活的列车编组信息、停车位置信息，在尽可能减少接口增加的情况下，实现了灵活编组运营模式下所需的车门与站台门联动控制，同时提出在各种信息传输情况下的系统安全防护方法，在保证安全的前提下，很好的解决了不同编组列车在站台不同位置停车后，信号系统联动站台门系统打开不同编组列车停车位置对应站台门的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。