自动调车作业辅助系统、方法、装置及电子设备与流程

1.本公开涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种自动调车作业辅助系统、方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.在铁路列车调车作业过程中，机车需要在站场中将特定股道中的一定数量的车厢编组连挂，并牵出到指定作业股道中，并能醒目的提示司机当前作业内容及机车当前的各种信息。然而随着铁路站场变大，股道变得越来越复杂，需要司机将车厢从不同的股道连挂并牵出，且需要司机进行车速控制等操作，大大影响了机车行车效率与机车安全性。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种自动调车作业辅助系统、方法、装置及电子设备。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种自动调车作业辅助系统，包括：
5.车载设备，车载设备能够采集机车信息并与车站调车指挥系统通信，以便车载设备接收调单计划，并根据调单计划及机车信息计算调车操作信息；
6.显示单元，显示单元包括输入端，以便司机根据调车操作信息输入可执行信息；
7.微机车辆控制单元，用于根据调车操作信息及可执行信息进行自动调车作业。
8.如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括手持终端，手持终端用于根据调单计划和可执行信息进行连挂作业。
9.根据本公开的第二方面，提供了一种基于本公开第一方面的自动调车作业辅助系统的自动调车作业辅助方法，包括：
10.采集机车信息及调单计划；
11.根据机车信息及调单计划生成自动调车任务；并将机车信息及自动调车任务通过显示单元展示给司机；
12.接收司机通过显示单元输入的可执行信息，执行自动调车任务。
13.如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据机车信息及调单计划生成自动调车任务包括：
14.根据机车信息获取机车当前运行状态及速度信息，
15.根据调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算机车理想运行状态及速度信息，生成自动调车任务。
16.如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算列车理想运行状态及速度信息包括：
17.根据调单计划判断当前车次是否需要连挂；
18.若不需要，则将当前运行状态及速度信息作为机车理想运行状态及速度信息；
19.若需要，则根据调单计划及机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离，并根据机车当前运行状态及速度信息及容忍距离计算机车理想运行状态及速度信息。
20.如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据调单计划及机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离包括：
21.根据调单计划获取连挂机车的长度信息及对应股道区域内的限速信息和防护信息，结合机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离。
22.如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，方法还包括：
23.司机根据机车信息及自动调车任务判断是否能够执行自动调车任务，根据判断结果通过显示单元输入信息。
24.如上的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，若信息为可执行，则执行自动调车任务；若信息为不可执行，则报警和/或重新生成自动调车任务，直至信息为可执行。
25.根据本公开的第三方面，提供了一种自动调车作业辅助装置，包括：
26.采集单元，用于采集机车信息及调单计划；
27.展示单元，用于根据机车信息及调单计划生成自动调车任务；并将机车信息及自动调车任务通过显示单元展示给司机；
28.执行单元，用于接收司机通过显示单元输入的可执行信息，执行自动调车任务。
29.根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其特征在于，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本公开第二方面的方法。
30.本公开通过采集机车信息和调车信息，以及司机的可执行信息，实现系统计算与司机经验相结合，有效的进行自动调车任务，并时刻提醒司机机车运行状态、故障处理、当前任务等信息，计算调车操作信息，达到自动调车的目的，提高机车行车效率与机车安全性。
31.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
32.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
33.图1示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助系统通信原理图；
34.图2示出了根据本公开的实施例的显示单元运行流程图；
35.图3示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助系统示意图；
36.图4示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助方法的流程图；
37.图5示出了根据本公开的实施例的容忍距离防护示意图；
38.图6示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助装置的框图；
39.图7示出了能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的方框图。
具体实施方式
40.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
41.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
42.术语解释：
43.eb：停车。
44.am、cm和lkj：目前其他控制车辆运行的模式。
45.本公开被应用于铁路列车自动调车站场中，通过机车信息和调车信息，有效的进行自动调车任务，并时刻提醒司机机车运行状态、故障处理、当前任务等信息，达到自动调车的目的。
46.图1示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助系统通信原理图。
47.如图1所示，本公开提供了一种自动调车作业辅助系统，包括：
48.车载设备，车载设备能够采集机车信息并与车站调车指挥系统通信，以便车载设备接收调单计划，并根据调单计划及机车信息计算调车操作信息；
49.显示单元，显示单元包括输入端，以便司机根据调车操作信息输入可执行信息；
50.微机车辆控制单元，用于根据调车操作信息及可执行信息进行自动调车作业。
51.可以理解的是，车站调车系统(scs)负责生成运营区域内所有车次的调单计划。
52.图2示出了根据本公开的实施例的显示单元运行流程图
53.如图2所示，司机可以根据显示单元提供的调车计划及步骤操作流程进行操作，并根据列车实际运行状况向显示单元输入信息。
54.图3示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助系统示意图。
55.如图3所示，微机车辆控制单元控制机车的加载、巡航、降速、鸣笛等操作,此功能辅助系统只需要根据需求将调车操作信息发送给微机控制单元即可。
56.以其中以b端为例说明，其中rs485-a用于车载信号系统采集车辆反馈信息和发送控制信息。
57.硬线1用于输出atp的eb指令。
58.硬线2用于采集微机车辆控制单元的eb反馈。
59.硬线3、9用于采集驾驶台确认信息。
60.硬线7的三根硬线分别用于am、cm和lkj模式转换。
61.如图1所示，在一些实施例中，还包括手持终端，手持终端用于根据调单计划和可执行信息进行连挂作业。
62.在一些实施例中，一辆机车上包括至少两名驾驶员，分别为主驾驶和副驾驶，主驾驶负责实时观察显示单元从而对机车进行速度调整等调车操作，副驾驶只控制连挂操作。
63.根据本公开的实施例，将手持终端与微机车辆控制单元分离，使手持终端控制连挂操作，从而减少微机车辆控制单元的工作量，且手持终端只进行连挂操作，进一步减少连
挂操作失误概率。
64.本公开将获取的机车信息以界面显示的方式呈现给司机，从而提醒司机进行调单的签收、机车的换端换向、机车的运行状态、机车当前运行速度和一段时间目标运行速度、机车运行距离。有效的解放司机及调车员的工作。
65.图4示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助方法的流程图。
66.如图4所示，本公开提供了一种自动调车作业辅助方法，包括：
67.s101:采集机车信息及调单计划。
68.可以理解的是，车载设备可以获取所在机车的机车信息，车载设备与车站调车指挥系统通信获取调单计划，调单计划包括车次信息及连挂信息等。
69.s102:根据机车信息及调单计划生成自动调车任务；并将机车信息及自动调车任务通过显示单元展示给司机。
70.在s102中，根据机车信息及调单计划生成自动调车任务包括：
71.根据机车信息获取机车当前运行状态及速度信息，
72.根据调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算机车理想运行状态及速度信息，生成自动调车任务。
73.其中，当前运行状态指机车当前连挂情况，以及行驶状态或停车状态，速度信息包括当前速度及加速度信息。
74.可以理解的是，根据调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算机车理想运行状态及速度信息，其中机车理想运行状态及速度信息即机车根据调单计划应当达到的运行状态及速度信息，如调单计划中显示机车在50m后应当停车，那么可以根据机车当前速度及50m后停车这一信息计算出机车的理想加速度。
75.根据本公开的实施例，根据调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算机车理想运行状态及速度信息，从而为司机提供详细的自动调车任务，便于司机操作，且计算得到的自动调车任务与调单计划高度一致。
76.在一些实施例中，根据调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算列车理想运行状态及速度信息包括：
77.根据调单计划判断当前车次是否需要连挂；
78.若不需要，则将当前运行状态及速度信息作为机车理想运行状态及速度信息；
79.若需要，则根据调单计划及机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离，并根据机车当前运行状态及速度信息及容忍距离计算机车理想运行状态及速度信息。
80.前述已提到了调单计划中包括连挂信息，可以根据机车车次对应的连挂信息判断机车是否需要连挂。
81.根据本公开的实施例，若当前机车需要连挂，则提前计算容忍距离，避免连挂时由于容忍距离不够而发生碰撞，也避免容忍距离过长而降低连挂效率。
82.在一些实施例中，根据调单计划及机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离包括：
83.根据调单计划获取连挂机车的长度信息及对应股道区域内的限速信息和防护信息，结合机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离。
84.图5示出了根据本公开的实施例的容忍距离防护示意图。
85.如图5所示，本公开根据调车作业场景进行ebi防护曲线计算，同时计算出的最高限速必须满足调车作业中十五三车防护要求：
86.司机收到十车限速信号后，运行50米以内，速度必须下降到17km/h；
87.司机收到五车限速信号后，运行20米以内，速度必须下降到12km/h；
88.司机收到三车限速信号后，运行10米以内，速度必须下降到7km/h；
89.司机收到一车限速信号(减速信号)后，立即将最高限速限制在5km/h进行连挂。
90.根据本公开的实施例，结合连挂机车的长度信息及对应股道区域内的限速信息和防护信息计算容忍距离，充分考虑了影响连挂的多因素，实现在满足股道区域安全要求的同时提前留出容忍距离。
91.s103:接收司机通过显示单元输入的可执行信息，执行自动调车任务。
92.在一些实施例中，方法还包括：
93.司机根据机车信息及自动调车任务判断是否能够执行自动调车任务，根据判断结果通过显示单元输入信息。
94.可以理解的是，司机可以根据经验判断能否执行自动调车任务，如，若要求司机在10米内将速度从300km/h下降至0，则为不可能完成的任务，因此不可输入可执行信息。
95.根据本公开的实施例，司机可以根据自身经验判断是否能够执行自动调车任务，从而结合司机经验进一步判断系统生成的任务是否合理，提高机车运行安全。
96.在一些实施例中，若信息为可执行，则执行自动调车任务；若信息为不可执行，则报警和/或重新生成自动调车任务，直至信息为可执行。
97.在一些实施例中，还设定时间阈值，当达到时间阈值，司机还未输入信息，则自动输入信息为可执行，从而执行自动调车任务。
98.根据本公开的实施例，当信息为不可执行时及时报警或重新生成自动调车任务，使系统可以快速反应及时对调车任务进行修正，以便维护区域车次正常运行。
99.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
100.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。
101.图6示出了根据本公开的实施例的自动调车作业辅助装置的框图。
102.如图6所示，本公开提供了一种自动调车作业辅助装置，包括：
103.采集单元601，用于采集机车信息及调单计划；
104.展示单元602，用于根据机车信息及调单计划生成自动调车任务；并将机车信息及自动调车任务通过显示单元展示给司机；
105.执行单元603，用于接收司机通过显示单元输入的可执行信息，执行自动调车任务。
106.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
107.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
108.图7示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备700的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
109.电子设备700包括计算单元701，其可以根据存储在rom702中的计算机程序或者从存储单元708加载到ram703中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 703中，还可存储电子设备700操作所需的各种程序和数据。计算单元701、rom 702以及ram 703通过总线704彼此相连。i/o接口705也连接至总线704。
110.电子设备700中的多个部件连接至i/o接口705，包括：输入单元706，例如键盘、鼠标等；输出单元707，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元708，例如磁盘、光盘等；以及通信单元709，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许电子设备700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。
111.计算单元701可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元701的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元701执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法100。例如，在一些实施例中，方法100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708。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 702和/或通信单元709而被载入和/或安装到电子设备700上。当计算机程序加载到ram 703并由计算单元701执行时，可以执行上文描述的方法100的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元701可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法100。
112.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
113.用于实施本公开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。
114.在本公开的上下文中，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。
115.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
116.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
117.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
118.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
119.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

技术特征：
1.一种自动调车作业辅助系统，其特征在于，包括：车载设备，所述车载设备能够采集机车信息并与车站调车指挥系统通信，以便车载设备接收调单计划，并根据调单计划及机车信息计算调车操作信息；显示单元，所述显示单元包括输入端，以便司机根据调车操作信息输入可执行信息；微机车辆控制单元，用于根据调车操作信息及可执行信息进行自动调车作业。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括手持终端，所述手持终端用于根据调单计划和可执行信息进行连挂作业。3.一种基于权利要求1或2所述的自动调车作业辅助系统的自动调车作业辅助方法，其特征在于，包括：采集机车信息及调单计划；根据所述机车信息及调单计划生成自动调车任务；并将所述机车信息及所述自动调车任务通过显示单元展示给司机；接收司机通过所述显示单元输入的可执行信息，执行所述自动调车任务。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述机车信息及调单计划生成自动调车任务包括：根据所述机车信息获取机车当前运行状态及速度信息，根据所述调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算机车理想运行状态及速度信息，生成自动调车任务。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述调单计划和机车当前运行状态及速度信息，计算列车理想运行状态及速度信息包括：根据调单计划判断当前车次是否需要连挂；若不需要，则将当前运行状态及速度信息作为机车理想运行状态及速度信息；若需要，则根据调单计划及机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离，并根据机车当前运行状态及速度信息及所述容忍距离计算机车理想运行状态及速度信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据调单计划及机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离包括：根据调单计划获取连挂机车的长度信息及对应股道区域内的限速信息和防护信息，结合机车当前运行状态及速度信息计算机车连挂的容忍距离。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：司机根据机车信息及自动调车任务判断是否能够执行自动调车任务，根据判断结果通过所述显示单元输入信息。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若信息为可执行，则执行所述自动调车任务；若信息为不可执行，则报警和/或重新生成自动调车任务，直至信息为可执行。9.一种自动调车作业辅助装置，其特征在于，包括：采集单元，用于采集机车信息及调单计划；展示单元，用于根据所述机车信息及调单计划生成自动调车任务；并将所述机车信息及所述自动调车任务通过显示单元展示给司机；执行单元，用于接收司机通过所述显示单元输入的可执行信息，执行所述自动调车任务。
10.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其特征在于，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求3-8中任一项所述的方法。

技术总结
本公开涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种自动调车作业辅助系统、方法、装置及电子设备。系统包括：车载设备，能够采集机车信息并与车站调车指挥系统通信，以便车载设备接收调单计划，并根据调单计划及机车信息计算调车操作信息；显示单元，包括输入端，以便司机根据调车操作信息输入可执行信息；微机车辆控制单元，用于根据调车操作信息及可执行信息进行自动调车作业。方法包括：采集机车信息及调单计划；根据机车信息及调单计划生成自动调车任务；并将机车信息及自动调车任务通过显示单元展示给司机；接收司机通过显示单元输入的可执行信息，执行自动调车任务。以此方式，可以达到自动调车的目的，提高机车行车效率与机车安全性。性。性。


技术研发人员：张俊杰 郝征 周磊
受保护的技术使用者：交控科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/5/4