一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法、设备及介质与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种全自动运行列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法、设备及介质。


背景技术：

2.随着我国城市化建设的加快，城市轨道交通因其具备便捷、高效、安全运输的特点，已经在全国各大城市广泛运用，目前国内新建线路通常采用全自动运行(uto级别)的cbtc信号系统，对于列车自动运行、行车监控起到了关键的防护作用。在每天列车运营期间，也存在一些突发情况，如车门和站台门之间存在“夹人夹物”需要确保列车保持不动，车厢内突发紧急情况乘客需要疏散等。此时，列车车厢内的列车紧急制动手柄将起到关键作用，乘客可以在列车多职能人员或站台值班员发现险情前，及时激活列车信号系统的防护功能，最大程度保证乘客生命和财产安全。
3.经过检索中国专利公开号cn115257862a公开了一种全自动运行安全疏散方法，该方法在无人值守的全自动运行列车发生公共安全事件时，能够根据列车的实时位置智能选择疏散最优策略并根据选择的疏散策略自动激活相应核心系统的疏散防护相关指令，克服了传统cbtc系统或普通全自动系统在公共安全事件发生后由于处理不及时或发送错误指令导致的疏散延迟及人员伤害事故。但是该现有专利对于列车紧急制动手柄生效的灵活控制并未涉及，因此如何来设计一种方法，从而来达到信号系统对于列车紧急手柄生效灵活的控制，成为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控制更为精准合理的列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法、设备及介质。
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，提供了一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，该方法包括以下步骤：
7.步骤s1，设计信号系统与车辆系统间传输信息，通过区分紧急制动手柄生效的不同区域，达到信号系统对于列车紧急手柄生效的灵活控制；
8.步骤s2，设计疏散区域，用于当信号系统检测到列车需要进行疏散时，将给列车创建相应的疏散防护区域；
9.步骤s3，计算站台有效距离，该站台有效距离能够保证当列车离开站台触发紧急制动手柄后，在最不利条件下从列车采取紧急制动至列车完全停下后，列车仍然至少有一部分区域留在站台。
10.作为优选的技术方案，所述的步骤s1中的传输信息包括车辆系统发送给信号系统的信息和信号系统发送给车辆系统的信息；
11.其中车辆系统发送给信号系统的信息包括车门紧急解锁请求ehs、车门锁闭状态
tdl和车门关闭状态tdc；
12.所述信号系统发送给车辆系统的信息包括保持左侧车门关闭hdcl和保持右侧车门关闭hdcr。
13.作为优选的技术方案，所述的车门锁闭状态tdl和车门关闭状态tdc的具体设计过程如下：
14.a1)当列车停站发车后在站台有效区域内运行时，如果车门锁闭状态丢失时，考虑到站台区域有乘客交互，列车将立刻触发紧急制动停车；
15.b1)当列车在站台有效区域外运行时，如果车门锁闭状态丢失时，由于车门关闭状态未丢失，该情况下，列车将保持运行到下一站，如果是全自动运行模式列车，将触发下一站自动扣车，列车将不自动发车；
16.c1)当列车在正线区间任何区域运行时，如果车门关闭状态丢失，列车将立即触发紧急制动停车。
17.作为优选的技术方案，所述的车门紧急解锁请求ehs、保持左侧车门关闭hdcl和保持右侧车门关闭hdcr的具体设计过程如下：
18.a2)当列车停站发车后在站台有效区域内运行时，如果有乘客触发紧急手柄的请求/解锁档位，即触发车门紧急解锁请求，列车将立刻触发紧急制动停车，列车停车后自动触发疏散区域，ats界面发出弹出式告警，疏散侧车门hdc将进入延迟释放倒计时，行车调度员在倒计时内选择接受或者拒绝开启车门解锁；
19.b2)当列车在站台有效区域外运行时，如果有乘客触发车门紧急手柄时，列车保持运行到下一站精确停车后触发紧急制动并自动开门，如果是全自动运行模式列车，同时将触发自动扣车；
20.c2)当列车在区间停车时，若有乘客触发车门紧急手柄时，列车将触发紧急制动，并自动触发疏散区域，ats界面发出弹出式告警，行车调度员在倒计时内选择接受或者拒绝开启车门解锁；
21.d2)当列车在站台精确停车时，信号系统会在站台侧发出门使能信息，授权车门解锁，非站台侧保持车门关闭，如果此时有乘客触发车门紧急解锁手柄，信号系统将触发紧急制动，并将告警发送给ats界面。
22.作为优选的技术方案，所述a2)中，
23.a21)若为乘客误触发，行车调度员可拒绝乘客的车门紧急解锁请求，信号系统将传输两侧车门保持关闭状态给车辆系统；
24.a211)若行车调度员未能在控制中心信号行车监控操作界面人工复位紧急解锁请求：
25.倒计时结束前，当乘客再次触发紧急手柄，行车调度员设置的拒绝指令失效，但仍可在倒计时结束前设置拒绝或允许开门指令；
26.倒计时结束后，考虑到乘客疏散优先，乘客再次触发紧急手柄，信号系统将允许车门打开，发出有站台侧的车门解锁信息，确保乘客从遗留在站台的车门进行疏散；
27.a212)若行车调度员在控制中心ats操作界面人工复位紧急解锁请求，紧急解锁请求将被初始化；
28.a22)若确有险情需要疏散，行车调度员允许释放车门或不作操作，信号系统将倒
计时结束后，发出有疏散平台侧的车门解锁信息。
29.作为优选的技术方案，所述c2)中，
30.c21)若为乘客误触发，行车调度员可拒绝乘客的车门紧急解锁请求，信号系统将传输两侧车门保持关闭状态给车辆系统；
31.c211)若行车调度员未能在ats界面人工复位紧急解锁请求，倒计时结束前，当乘客再次触发紧急手柄，行车调度员设置的拒绝指令失效，但仍可在倒计时结束前设置拒绝或允许开门指令；倒计时结束后，考虑到乘客疏散优先，乘客再次触发紧急手柄，信号系统将允许车门打开，发出有疏散平台侧的车门解锁信息，确保乘客从疏散平台进行疏散；
32.c212)若行车调度员在控制中心ats操作界面人工复位紧急解锁请求，紧急解锁请求将被初始化；
33.c22)如确有险情需要疏散，行车调度员允许释放车门或不作操作，信号系统将倒计时结束后，发出有疏散平台侧的车门解锁信息。
34.作为优选的技术方案，所述的步骤s2，设计疏散区域具体包括：
35.a3)判断列车是否需要出发疏散区域；
36.b3)设计疏散请求区req和防护区域sec；
37.c3)疏散防护取消：疏散完成后，行车调度人员在ats界面对紧急解锁手柄进行复位操作，然后在ats界面进行人工取消安全疏散防护区域。
38.作为优选的技术方案，所述的a3)中，
39.a31)当列车紧急解锁手柄激活后，信号系统不会触发疏散区域的情况包括：
40.列车区间未停车；
41.列车站台精确停车；
42.列车位于车辆段内、正线存车线以及出入库线；
43.a32)当列车紧急解锁手柄激活后，信号系统触发疏散区域的情况包括：
44.列车区间停车；
45.列车站在站台有效区域内。
46.作为优选的技术方案，所述的b3)中疏散请求区req划分为：
47.站台区域：考虑到不影响正常的列车进站，上、下行站台不设置疏散区域；
48.区间区域：考虑到人员可能在上、下行间穿行，有渡线和无渡线的区间上、下行区间均设置为一个请求区域。
49.作为优选的技术方案，所述的b3)中防护区域sec是指有列车在请求区域请求激活疏散防护时，信号系统对应所产生的防护范围，即防护区域也是由激活区域集合而成的。
50.作为优选的技术方案，所述的步骤s3中，若超过站台有效距离，信号系统将不能保证列车具备在站台进行疏散的逃生条件，系统不会立即触发紧急制动，列车将保持运行到下一站精确停车后触发紧急制动并自动开门，如果是全自动运行模式列车，同时将触发自动扣车。
51.作为优选的技术方案，所述的步骤s3中的站台有效距离具体计算如下：
52.步骤1，d
有效
＝d
车长-d
车体-d
紧制
ꢀꢀꢀ
(1)
53.其中：d
有效
代表乘客触发紧急制手柄有效距离，即站台有效距离，列车在站台停车点至列车启动后到乘客紧急制动手柄被拉下后能够触发列车紧急制动生效的最大距离；d紧制
代表列车触发紧急制动后最大运行的距离；d
车体
代表列车车体留存在站台有效区域部分的长度；d
车长
代表列车车长；
54.步骤2，
[0055][0056]
步骤3，式(2)、(3)中，a代表列车最大牵引加速度；a
′
代表列车所在位置重力加速度和坡度加速度的合成的加速度，其中上坡是负值，下坡是正值；a
eb
代表列车的最不利情况下的制动率；t代表列车从站台启动离站到车上人员触发紧急制动手柄的时间；t1代表列车收到紧急制动命令到切除列车牵引的延时；t2代表列车收到紧急制动命令到制动完全施加的延时；
[0057]
步骤4，由以上3个公式，可计算出t，进而求出激活紧急制动手柄对应的信号系统授权立即制动的最远距离d
有效
，即当触发紧急制动手柄时，列车从站台停车点离站后运行一段距离，距离未超过d
有效
时，列车将触发紧急制动。
[0058]
作为优选的技术方案，所述的d
车体
具体计算如下：
[0059]
确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一扇车门在站台有效区域；
[0060]d车体
＝车构面到车端长度+第一扇车门边缘的距离。
[0061]
作为优选的技术方案，所述的d
车体
具体计算如下：
[0062]
确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一扇车门在站台门有效区域；
[0063]d车体
＝2*(车构面+车端到车门中线的距离)。
[0064]
作为优选的技术方案，所述的d
车体
具体计算如下：
[0065]
确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一节车厢在站台门有效区域；
[0066]d车体
＝车构面+一节车厢的长度。
[0067]
根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
[0068]
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
[0069]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0070]
1、本发明创新设计了一种全自动运行列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，创新采用车门请求、车门状态和保持车门关闭信息，通过对信号系统和车辆系统间传输的状态信息的逻辑控制以及通过区分紧急制动手柄生效的不同区域，达到信号系统对于列车紧急手柄生效灵活的控制目的。
[0071]
2、相比于传统有人驾驶方案，本发明考虑全自动运行场景，创新设计疏散区域，当信号系统检测到列车需要进行疏散时，将给列车创建相应的疏散防护区域，设计此疏散防护区的目的是防止其他全自动驾驶或有人驾驶列车进入该区域，以免撞上轨行区正在进行疏散的乘客。
[0072]
3、单独设计站台有效区域，提供当列车触发紧急制动并停车后，信号系统能够保
证不同范围的列车车体留存在站台的3种疏散设计方法，相比于传统线路仅提供固定模式的疏散设计方案，本发明的站台有效区域设计可供轨道交通运营方根据客流和站型情况按需选用。
[0073]
4、相比于传统老旧线路，车门关闭且锁闭只有一个信息(tdcl)，当车门关闭或锁闭状态丢失，信号系统将采取相同的响应机制。本发明创新设计车门锁闭状态丢失(tdl)和车门关闭状态丢失(tdc)2个信息，对于信号系统在紧急情况下，不同区域和不同车门状态行驶的列车控制更为精准合理。
附图说明
[0074]
图1为设计车门锁闭状态tdl和车门关闭状态tdc的示意图；
[0075]
图2为列车停站发车后在站台有效区域内运行以及在站台有效区域外运行的示意图；
[0076]
图3为列车在区间停车以及在站台精确停车的示意图；
[0077]
图4为设计疏散请求区和防护区域的示意图；
[0078]
图5为站台有效区域计算过程的示意图；
[0079]
图6(a)为站台有效距离计算方法一的示意图；
[0080]
图6(b)为图6(a)的局部示意图；
[0081]
图7(a)为站台有效距离计算方法二的示意图；
[0082]
图7(b)为图7(a)的局部示意图；
[0083]
图8(a)为站台有效距离计算方法三的示意图。
[0084]
图8(b)为图8(a)的局部示意图。
具体实施方式
[0085]
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。
[0086]
本发明设计了一种全自动运行列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法。设计车辆系统发给信号系统车门紧急解锁请求(ehs)、车门锁闭状态(tdl)、车门关闭状态(tdc)3个传输信息，设计信号系统发给车辆系统保持左侧车门关闭(hdcl)，保持右侧车门关闭(hdcr)2个传输信息。通过区分紧急制动手柄生效的不同区域，如列车是否运行在站台有效区域、区间停车、站台精确停车等不同场景，达到信号系统对于列车紧急手柄生效的灵活的控制目的。
[0087]
单独设计站台有效区域，将站台有效区域内车门紧急解锁请求(ehs)和车门锁闭状态(tdl)丢失设计为紧急制动手柄生效并由信号系统触发列车紧急制动，并提供当列车触发紧急制动并停车后，信号系统能够保证至少一扇车门在站台有效区域、站台门有效区域或一节车厢在站台门有效区域等3种设计方法，供轨道交通运营方根据客流和站型情况按需选用。
[0088]
单独设计疏散区域，当信号系统检测到列车需要进行疏散时，将给列车创建相应
的疏散防护区域，设计此疏散防护区的目的是防止其他cbtc列车进入该区域，以免撞上轨行区正在进行疏散的乘客。
[0089]
本发明全自动运行列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，具体过程如下：1)设计信号系统与车辆系统间传输信息如下：
[0090]
a)车辆系统发送给信号系统的信息如下：
[0091]
i.ehs：车门紧急解锁请求(0：至少一个车门请求，1：未请求)；
[0092]
ii.tdl：车门锁闭状态(0：至少一个车门未锁闭，1：所有车门都已锁闭)；
[0093]
iii.tdc：车门关闭状态(0：至少一个车门未关闭，1：所有车门都已关闭)。
[0094]
b)信号系统发送给车辆系统的信息如下：
[0095]
i.hdcl：保持左侧车门关闭(0：授权打开，1：保持关闭)；
[0096]
ii.hdcr：保持右侧车门关闭(0：授权打开，1：保持关闭)。
[0097]
2)设计车辆系统发送给信号系统车门锁闭状态(tdl)和车门关闭状态(tdc)
[0098]
2个信号，详见图1。
[0099]
a)当列车停站发车后在站台有效区域内运行时，如果车门锁闭状态丢失(tdl＝0)时，考虑到站台区域有乘客交互，存在“夹人夹物”等复杂情况，列车将立刻触发紧急制动停车。
[0100]
b)当列车在站台有效区域外运行时，如果车门锁闭状态丢失(tdl＝0)时，由于车门关闭状态未丢失，考虑到相比于区间疏散，站台疏散更为安全稳妥，该情况下，列车将保持运行到下一站，如果是全自动运行模式列车，将触发下一站自动扣车，列车将不自动发车。
[0101]
c)当列车在正线区间任何区域运行时，如果车门关闭状态丢失(tdc＝0)，列车将立即触发紧急制动停车。
[0102]
3)设计车辆系统发给信号系统车门紧急解锁请求(ehs)信号，信号系统发给车辆系统保持左侧车门关闭(hdcl)，保持右侧车门关闭(hdcr)2个传输信息。车门紧急解锁手柄按分两档位考虑，初始档位(复位)和请求/解锁档(解锁)，其中请求/解锁档位为自复式。
[0103]
a)当列车停站发车后在站台有效区域内运行时，如果有乘客触发紧急手柄的请求/解锁档，即触发车门紧急解锁请求(ehs＝0)，列车将立刻触发紧急制动停车，列车停车后自动触发疏散区域，ats界面发出弹出式告警，疏散侧车门hdc将进入延迟释放倒计时，该倒计时一般在1分钟左右，目的是确保疏散防护区域的cbtc列车可以停车保证疏散安全，行车调度员可以在倒计时内选择接受或者拒绝开启车门解锁，详见图2：
[0104]
i.如为乘客误触发，行车调度员可拒绝乘客的车门紧急解锁请求(ehs＝0)，信号系统将传输两侧车门保持关闭状态(hdcl＝hdcr＝1)给车辆。
[0105]
若行车调度员未能在控制中心信号行车监控(ats)操作界面人工复位紧急解锁请求：
[0106]
·
倒计时结束前，当乘客再次触发紧急手柄，行车调度员设置的拒绝指令失效，但仍可在倒计时结束前设置拒绝或允许开门指令。
[0107]
·
倒计时结束后，考虑到乘客疏散优先，乘客再次触发紧急手柄，信号系统将允许车门打开，发出有站台侧的车门解锁信息(hdcl/r＝0)，确保乘客可以从遗留在站台的车门进行疏散。
[0108]
若行车调度员在控制中心ats操作界面人工复位紧急解锁请求：
[0109]
·
紧急解锁请求将被初始化。
[0110]
ii.如确有险情需要疏散，行车调度员允许释放车门或不作操作，信号系统将倒计时结束后，发出有疏散平台侧的车门解锁信息(hdcl/r＝0)。
[0111]
b)当列车在站台有效区域外运行时，如果有乘客触发车门紧急手柄时，列车保持运行到下一站精确停车后触发紧急制动并自动开门，如果是全自动运行模式列车，同时将触发自动扣车，列车不会自动发车，详见图2。
[0112]
c)当列车在区间停车时，如果有乘客触发车门紧急手柄时，列车将触发紧急制动，并自动触发疏散区域，ats界面发出弹出式告警，行车调度员在倒计时内可以选择接受或者拒绝开启车门解锁，详见图3。
[0113]
i.如为乘客误触发，行车调度员可拒绝乘客的车门紧急解锁请求(ehs＝0)，信号系统将传输两侧车门保持关闭状态(hdcl＝hdcr＝1)给车辆。
[0114]
若行车调度员未能在ats界面人工复位紧急解锁请求：
[0115]
·
倒计时结束前，当乘客再次触发紧急手柄，行车调度员设置的拒绝指令失效，但仍可在倒计时结束前设置拒绝或允许开门指令。
[0116]
·
倒计时结束后，考虑到乘客疏散优先，乘客再次触发紧急手柄，信号系统将允许车门打开，发出有疏散平台侧的车门解锁信息hdcl/r＝0)，确保乘客可以从疏散平台进行疏散。
[0117]
若行车调度员在控制中心ats操作界面人工复位紧急解锁请求：
[0118]
·
紧急解锁请求将被初始化。
[0119]
ii.如确有险情需要疏散，行车调度员允许释放车门或不作操作，信号系统将倒计时结束后，发出有疏散平台侧的车门解锁信息hdcl/r＝0)。
[0120]
d)当列车在站台精确停车时：信号系统会在站台侧发出门使能信息，此时(hdcl/r＝0)，授权车门解锁，非站台侧保持车门关闭(hdcl/r＝1)。如果此时有乘客触发车门紧急解锁手柄，信号系统将触发紧急制动，并将告警发送给ats界面，由于精确停车后人员可以直接从站台疏散，因此不会触发疏散区域，详见图3。
[0121]
4)疏散区域设计
[0122]
a)判断列车是否需要疏散的条件：
[0123]
i.当列车紧急解锁手柄激活后，信号系统不会触发疏散区域的情况：
[0124]
列车区间未停车；
[0125]
列车站台精确停车；
[0126]
列车位于车辆段内、正线存车线以及出入库线。
[0127]
ii.当列车紧急解锁手柄激活后，信号系统触发疏散区域的情况：
[0128]
列车区间停车；
[0129]
列车站在站台有效区域内。
[0130]
b)设计疏散请求区(req区域)和防护区域(sec区域)，详见图4。
[0131]
i.req区域，一般划分为：
[0132]
站台区域：考虑到不影响正常的列车进站，上、下行站台不设置疏散区域；
[0133]
区间区域：考虑到人员可能在上、下行间穿行，有渡线和无渡线的区间上、下行区间均设置为一个请求区域。
[0134]
ii.防护区域：是指有列车在请求区域请求激活疏散防护时，信号系统对应所产生的防护范围，而防护区域也是由激活区域集合而成的。
[0135]
c)疏散防护取消：疏散完成后，行车调度人员在ats界面对紧急解锁手柄进行复位操作，然后在ats界面进行人工取消安全疏散防护区域。
[0136]
5)站台有效距离软件计算方法
[0137]
a)计算原则
[0138]
本发明在信号系统定义一个站台有效区域，当乘客触发紧急手柄，且站台停车点和列车驶离站台的距离小于该有效距离，列车将触发紧急制动，确保列车停车后，车上人员进行疏散。
[0139]
站台有效距离可以保证列车在最差情况下，当乘客触发紧急手柄，列车采取紧急制动后，仍能保证一部分区域留存在站台内，确保车上人员可以从站台进行疏散。若列车在运行时，乘客在站台有效区域外触发紧急手柄，信号系统认为无法满足站台人员疏散条件，不会触发紧急制动，列车将继续运行并在下一站停车。
[0140]
该站台有效距离能够保证当列车离开站台触发紧急制动手柄后，在最不利条件下从列车采取紧急制动至列车完全停下后，列车仍然至少有一部分区域留在站台，保证人员疏散安全。如果超过该距离，信号系统将不能保证列车具备在站台进行疏散的逃生条件，系统不会立即触发紧急制动，列车将保持运行到下一站精确停车后触发紧急制动并自动开门，如果是全自动运行模式列车，同时将触发自动扣车。站台有效区域计算过程详见图5。
[0141]
b)三种计算方法
[0142]
各城市轨道交通运营管理方对于紧急情况下，乘客拉下紧急制动手柄后，人员疏散非常重视，这就要求信号系统需要在最不利条件下，如最大下坡段、最低制动率等条件下，信号系统仍能及时响应乘客紧急手柄被触发，确保一部分列车车体留存在站台区域。本发明具体分为三种计算方法，详细如下：
[0143]
i.方法一，设计当乘客触发紧急制动手柄后，假设在最不利条件下，当全自动运行列车因信号触发的紧急制动停车后，确保仍至少有一扇车门留存在站台有效区域内，即乘客可以从司机登车平台疏散，详细计算方式见图6(a)和6(b)。此时，乘客通过人工旋转列车内紧急手柄解锁装置旋钮至请求挡，行车调度员收到紧急手柄解锁弹窗告警，同时，车厢内视频监控系统自动联动相应车厢的被触发的紧急手柄位置并通过远程呼叫与乘客取得联系，确认需要疏散后，行车调度员选择解锁门控并告知车厢内乘客，乘客再次将紧急制动手柄旋转至解锁档，手动打开车门后，依次从司机登车平台进行疏散。该方法设计需考虑如下问题：
[0144]
当乘客从司机登车平台下车时，乘客实际情况是暴露在轨行区，若没有明确标识或轨行区灯光昏暗，乘客极有可能会错误走向隧道区间，若轨行区为“三轨”供电方式，若乘客误触碰“三轨”，直流高压将对乘客造成重大伤害。
[0145]
一般全自动运行地铁线路司机登车平台和乘客上下客的站台区域之间采用门禁隔离，站台值班员释放门禁前需要先按下人员防护开关，为保证防护开关所防护的范围内其他列车都已安全停稳。人员防护开关按下后需等待一定延时后才能解锁门禁，因此从
司机登车平台疏散可能会造成人员拥堵，影响疏散的及时性。
[0146]
一般地铁运营规范，允许列车倒退一定距离，全自动运行列车可以由司机登乘列车后，按退行列车到站台后进行人员疏散，而全自动允许列车一般需要多职能列车员与中心确认，并打开司机台盖板，确认线路后方情况安全后进行退行，整个过程仍然存在延误疏散的情况。而特殊情况下，如车门和站台门之间存在“夹人夹物”时，
[0147]
无法进行列车退行作业。
[0148]
该方法虽存在疏散不及时问题，但车体在站台有效区域留存的长度d
车体
最短，根据图5公式(1)，则乘客触发紧急制动手柄有效距离d
有效
较长，信号系统介入防护的范围较大，可以最大距离采取紧急制动措施。
[0149]
ii.方法二，设计当乘客触发紧急制动手柄后，假设在最不利条件下，当全自动运行列车因信号触发的紧急制动停车后，确保仍至少有一扇车门留存在站台门有效区域内，即乘客可以从列车最后一扇车门以及站台第一扇站台门进行疏散，详细计算方式见图7(a)和7(b)。此时，乘客通过人工旋转列车内紧急手柄解锁装置旋钮至请求挡，行车调度员收到紧急手柄解锁弹窗告警，同时，车厢内视频监控系统自动联动相应车厢的被触发的紧急手柄位置并通过远程呼叫与乘客取得联系，确认需要疏散后，行车调度员选择解锁门控并告知车厢内乘客，乘客再次将紧急制动手柄旋转至解锁档，手动打开车门，同时，站台值班员需手动打开对应的站台门，乘客依次进行疏散。该方法设计便于乘客疏散，且乘客疏散后直接在站台区域，对乘客的安全保证更好，但由于只能保证一扇车门与站台门对齐，乘客疏散的效率相对较低。
[0150]
相比于方法一，车体留存在站台有效区域的长度d
车体
增大，则乘客触发紧急制动手柄有效距离d
有效
将变短，信号系统在站台介入的范围也将相应减小。
[0151]
iii.方法三，设计当乘客触发紧急制动手柄后，假设在最不利条件下，当全自动运行列车因信号触发的紧急制动停车后，确保仍至少有一整节车厢留存在站台门区域内，详细计算方式见图8(a)和8(b)。一般每节车厢有4至5扇车门，若车门与站台门恰好对齐，对齐误差在0.5米以内，乘客则可以迅速从这些车门进行疏散。若车门与站台门未对齐，则多职能列车员可以与中心调度员确认后打开司机盖板，手动对标停车后再进行疏散。另外，每节车厢对应站台门区域都会有1扇应急门，一般设置在2扇站台门中间位置，若车门与站台门未对齐，车站值班员可打开应急门进行乘客疏散。
[0152]
此方法对于乘客在站台区域的疏散最为便利，但需要列车车体留存在站台有效区域的范围d
车体
也是最大的，根据图5公式(1)，乘客紧急制动手柄有效距离d
有效
将变得最短，信号系统在站台介入的范围也将是最小的，即可以采取紧急制动措施的范围最小。
[0153]
c)适用情况
[0154]
根据以上三种方法对比分析，方法一中信号系统在站台介入的有效范围最长，可以提供给乘客更多的时间拉下列车紧急制动手柄，但在最不利情况下，仅能保证一扇车门在站台有效区域，乘客疏散风险较大，效率最低；方法三提供给乘客拉下列车紧急制动手柄的时间最少，但在最不利情况下，可以保证一节车厢在站台有效区域，乘客疏散效率最高；方法二在信号系统介入有效范围和乘客疏散效率方面较为适中，各城市可根据运营管理和具体站型情况，结合3个方法特点，进行比对选择。
[0155]
如图4所示，具体过程如下：
[0156]
步骤1，当列车因ehs＝0停稳后，信号系统自动激活req；
[0157]
步骤2，t1列车在区间停车，当req_2被激活时，sec_1将req_1和req_2所在的区段合并，形成疏散区域；
[0158]
步骤3，同理，t2列车站台发车通往sec_2，在站台有效距离内，当req_4被激活时，sec_2将req_3、req_4和req_5所在的区段合并，形成疏散区域。
[0159]
如图5所示，站台有效距离具体计算如下：
[0160]
步骤1，d
有效
＝d
车长-d
车体-d
紧制
(1)
[0161]
其中：d
有效
代表乘客触发紧急制手柄有效距离，即站台有效距离，列车在站台停车点至列车启动后到乘客紧急制动手柄被拉下后能够触发列车紧急制动生效的最大距离；d
紧制
代表列车触发紧急制动后最大运行的距离；d
车体
代表列车车体留存在站台有效区域部分的长度；d
车长
代表列车车长；
[0162]
步骤2，
[0163][0164]
步骤3，式(2)、(3)中，a代表列车最大牵引加速度；a
′
代表列车所在位置重力加速度和坡度加速度的合成的加速度，其中上坡是负值，下坡是正值；a
eb
代表列车的最不利情况下的制动率；t代表列车从站台启动离站到车上人员触发紧急制动手柄的时间；t1代表列车收到紧急制动命令到切除列车牵引的延时；t2代表列车收到紧急制动命令到制动完全施加的延时；
[0165]
步骤4，由以上3个公式，可计算出t，进而求出激活紧急制动手柄对应的信号系统授权立即制动的最远距离d
有效
，即当触发紧急制动手柄时，列车从站台停车点离站后运行一段距离，距离未超过d
有效
时，列车将触发紧急制动。
[0166]
如图6(a)和6(b)所示，具体步骤如下：
[0167]
步骤1，确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一扇车门在站台有效区域。
[0168]
步骤2，d
车体
＝车构面到车端长度+第一扇车门边缘的距离。
[0169]
如图7(a)和7(b)所示，具体步骤如下：
[0170]
步骤1，确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一扇车门在站台门有效区域(即站台两端之间的站台门范围，不包含司机登车区域)。
[0171]
步骤2，d
车体
＝2*(车构面+车端到车门中线的距离)。
[0172]
如图8(a)和8(b)所示，具体步骤如下：
[0173]
步骤1，确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一节车厢在站台门有效区域。
[0174]
步骤2，d
车体
＝车构面+一节车厢的长度。
[0175]
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及储存介质实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
[0176]
本发明电子设备包括中央处理单元(cpu)，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(ram)中的计算机程序指令，来
执行各种适当的动作和处理。在ram中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。cpu、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
[0177]
设备中的多个部件连接至i/o接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0178]
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如本发明方法。例如，在一些实施例中，本发明方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到ram并由cpu执行时，可以执行上文描述的本发明方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，cpu可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行本发明方法。
[0179]
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
[0180]
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0181]
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0182]
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。

技术特征：
1.一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤s1，设计信号系统与车辆系统间传输信息，通过区分紧急制动手柄生效的不同区域，达到信号系统对于列车紧急手柄生效的灵活控制；步骤s2，设计疏散区域，用于当信号系统检测到列车需要进行疏散时，将给列车创建相应的疏散防护区域；步骤s3，计算站台有效距离，该站台有效距离能够保证当列车离开站台触发紧急制动手柄后，在最不利条件下从列车采取紧急制动至列车完全停下后，列车仍然至少有一部分区域留在站台。2.根据权利要求1所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的步骤s1中的传输信息包括车辆系统发送给信号系统的信息和信号系统发送给车辆系统的信息；其中车辆系统发送给信号系统的信息包括车门紧急解锁请求ehs、车门锁闭状态tdl和车门关闭状态tdc；所述信号系统发送给车辆系统的信息包括保持左侧车门关闭hdcl和保持右侧车门关闭hdcr。3.根据权利要求2所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的车门锁闭状态tdl和车门关闭状态tdc的具体设计过程如下：a1)当列车停站发车后在站台有效区域内运行时，如果车门锁闭状态丢失时，考虑到站台区域有乘客交互，列车将立刻触发紧急制动停车；b1)当列车在站台有效区域外运行时，如果车门锁闭状态丢失时，由于车门关闭状态未丢失，该情况下，列车将保持运行到下一站，如果是全自动运行模式列车，将触发下一站自动扣车，列车将不自动发车；c1)当列车在正线区间任何区域运行时，如果车门关闭状态丢失，列车将立即触发紧急制动停车。4.根据权利要求2所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的车门紧急解锁请求ehs、保持左侧车门关闭hdcl和保持右侧车门关闭hdcr的具体设计过程如下：a2)当列车停站发车后在站台有效区域内运行时，如果有乘客触发紧急手柄的请求/解锁档位，即触发车门紧急解锁请求，列车将立刻触发紧急制动停车，列车停车后自动触发疏散区域，ats界面发出弹出式告警，疏散侧车门hdc将进入延迟释放倒计时，行车调度员在倒计时内选择接受或者拒绝开启车门解锁；b2)当列车在站台有效区域外运行时，如果有乘客触发车门紧急手柄时，列车保持运行到下一站精确停车后触发紧急制动并自动开门，如果是全自动运行模式列车，同时将触发自动扣车；c2)当列车在区间停车时，若有乘客触发车门紧急手柄时，列车将触发紧急制动，并自动触发疏散区域，ats界面发出弹出式告警，行车调度员在倒计时内选择接受或者拒绝开启车门解锁；d2)当列车在站台精确停车时，信号系统会在站台侧发出门使能信息，授权车门解锁，非站台侧保持车门关闭，如果此时有乘客触发车门紧急解锁手柄，信号系统将触发紧急制
动，并将告警发送给ats界面。5.根据权利要求4所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述a2)中，a21)若为乘客误触发，行车调度员可拒绝乘客的车门紧急解锁请求，信号系统将传输两侧车门保持关闭状态给车辆系统；a211)若行车调度员未能在控制中心信号行车监控操作界面人工复位紧急解锁请求：倒计时结束前，当乘客再次触发紧急手柄，行车调度员设置的拒绝指令失效，但仍可在倒计时结束前设置拒绝或允许开门指令；倒计时结束后，考虑到乘客疏散优先，乘客再次触发紧急手柄，信号系统将允许车门打开，发出有站台侧的车门解锁信息，确保乘客从遗留在站台的车门进行疏散；a212)若行车调度员在控制中心ats操作界面人工复位紧急解锁请求，紧急解锁请求将被初始化；a22)若确有险情需要疏散，行车调度员允许释放车门或不作操作，信号系统将倒计时结束后，发出有疏散平台侧的车门解锁信息。6.根据权利要求4所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述c2)中，c21)若为乘客误触发，行车调度员可拒绝乘客的车门紧急解锁请求，信号系统将传输两侧车门保持关闭状态给车辆系统；c211)若行车调度员未能在ats界面人工复位紧急解锁请求，倒计时结束前，当乘客再次触发紧急手柄，行车调度员设置的拒绝指令失效，但仍可在倒计时结束前设置拒绝或允许开门指令；倒计时结束后，考虑到乘客疏散优先，乘客再次触发紧急手柄，信号系统将允许车门打开，发出有疏散平台侧的车门解锁信息，确保乘客从疏散平台进行疏散；c212)若行车调度员在控制中心ats操作界面人工复位紧急解锁请求，紧急解锁请求将被初始化；c22)如确有险情需要疏散，行车调度员允许释放车门或不作操作，信号系统将倒计时结束后，发出有疏散平台侧的车门解锁信息。7.根据权利要求1所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的步骤s2，设计疏散区域具体包括：a3)判断列车是否需要出发疏散区域；b3)设计疏散请求区req和防护区域sec；c3)疏散防护取消：疏散完成后，行车调度人员在ats界面对紧急解锁手柄进行复位操作，然后在ats界面进行人工取消安全疏散防护区域。8.根据权利要求7所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的a3)中，a31)当列车紧急解锁手柄激活后，信号系统不会触发疏散区域的情况包括：列车区间未停车；列车站台精确停车；列车位于车辆段内、正线存车线以及出入库线；a32)当列车紧急解锁手柄激活后，信号系统触发疏散区域的情况包括：
列车区间停车；列车站在站台有效区域内。9.根据权利要求7所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的b3)中疏散请求区req划分为：站台区域：考虑到不影响正常的列车进站，上、下行站台不设置疏散区域；区间区域：考虑到人员可能在上、下行间穿行，有渡线和无渡线的区间上、下行区间均设置为一个请求区域。10.根据权利要求7所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的b3)中防护区域sec是指有列车在请求区域请求激活疏散防护时，信号系统对应所产生的防护范围，即防护区域也是由激活区域集合而成的。11.根据权利要求1所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的步骤s3中，若超过站台有效距离，信号系统将不能保证列车具备在站台进行疏散的逃生条件，系统不会立即触发紧急制动，列车将保持运行到下一站精确停车后触发紧急制动并自动开门，如果是全自动运行模式列车，同时将触发自动扣车。12.根据权利要求1所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的步骤s3中的站台有效距离具体计算如下：步骤1，d
有效
＝d
车长-d
车体-d
紧制
(1)其中：d
有效
代表乘客触发紧急制手柄有效距离，即站台有效距离，列车在站台停车点至列车启动后到乘客紧急制动手柄被拉下后能够触发列车紧急制动生效的最大距离；d
紧制
代表列车触发紧急制动后最大运行的距离；d
车体
代表列车车体留存在站台有效区域部分的长度；d
车长
代表列车车长；步骤2，步骤2，步骤3，式(2)、(3)中，a代表列车最大牵引加速度；a
′
代表列车所在位置重力加速度和坡度加速度的合成的加速度，其中上坡是负值，下坡是正值；a
eb
代表列车的最不利情况下的制动率；t代表列车从站台启动离站到车上人员触发紧急制动手柄的时间；t1代表列车收到紧急制动命令到切除列车牵引的延时；t2代表列车收到紧急制动命令到制动完全施加的延时；步骤4，由以上3个公式，可计算出t，进而求出激活紧急制动手柄对应的信号系统授权立即制动的最远距离d
有效
，即当触发紧急制动手柄时，列车从站台停车点离站后运行一段距离，距离未超过d
有效
时，列车将触发紧急制动。13.根据权利要求12所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的d
车体
具体计算如下：确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一扇车门在站台有效区域；d
车体
＝车构面到车端长度+第一扇车门边缘的距离。
14.根据权利要求12所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的d
车体
具体计算如下：确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一扇车门在站台门有效区域；d
车体
＝2*(车构面+车端到车门中线的距离)。15.根据权利要求12所述的一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法，其特征在于，所述的d
车体
具体计算如下：确保当乘客紧急制动手柄被激活后，至少有一节车厢在站台门有效区域；d
车体
＝车构面+一节车厢的长度。16.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～15任一项所述的方法。17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～15中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种列车紧急制动手柄生效的灵活控制方法、设备及介质，该方法包括以下步骤：步骤S1，设计信号系统与车辆系统间传输信息，通过区分紧急制动手柄生效的不同区域，达到信号系统对于列车紧急手柄生效的灵活控制；步骤S2，设计疏散区域，用于当信号系统检测到列车需要进行疏散时，将给列车创建相应的疏散防护区域；步骤S3，计算站台有效距离，该站台有效距离能够保证当列车离开站台触发紧急制动手柄后，在最不利条件下从列车采取紧急制动至列车完全停下后，列车仍然至少有一部分区域留在站台。与现有技术相比，本发明具有控制更为精准合理等优点。精准合理等优点。精准合理等优点。


技术研发人员：张昱敏 梁宇 刘德伟 凌小雀
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/6/27