适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统及方法，该方法包括：建立各待测辅助子系统的故障知识库；在列车网络通信以及各待测辅助子系统通信正常时，各待测辅助子系统进入低压自检模式；在低压自检正常后，各待测辅助子系统进入高压自检模式；将高低压自检结果以及故障知识库中匹配的故障建议解决方案反馈至信号车载控制器，发送至中心信号系统。本发明专利技术融合了功能相关的辅助子系统进行模式化的检测，以广义辅助系统来执行列车静态自检，通过建立各辅助子系统的故障知识库，结合各自高低压自检结果，得到相应的故障知识库中匹配的故障建议解决方案，无需额外增加硬件，便于运营调度人员协调处理，提高了故障定位精度及检测效率。度及检测效率。度及检测效率。

【技术实现步骤摘要】
适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统及方法


[0001]本专利技术属于列车无人驾驶
，尤其涉及一种适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统及方法。

技术介绍

[0002]与常规地铁一样，无人驾驶列车也需要在上线运营前对车辆状况进行检测，但是常规地铁是依靠人工对列车完成日检，在上线前完成上电和列车检测，现有无人驾驶列车可以远程依靠各子系统自检进行列车唤醒及检测，耗费时间有一定降低，但是仍然需要人工分别对各子系统下发检测命令，并对返回自检结果进行分析判定，确认车辆各系统是否满足运营要求，判断出现的问题如何处理，仍然需要参与调度人员有较高的专业性，且只是对系统功能性进行了检测不能发现即将发生的故障。
[0003]例如，专利CN110949450A公开一种直交式牵引系统自检方法，可以在列车出发作业前提前检测变流器中的各器件以及各功能回路是否出现故障，该方法只是对变流器进行接触器、传感器等检测，且需要循环下发指令断合每个接触器，耗费时间较长且需要人工针对测试结果作出处置措施，并未进行系统级交互，不适用于智能化无人驾驶列车应用。
[0004]综上，在采用无人驾驶方案轨道交通应用中，随着智能运维系统的迅速发展应用，现有系统自检方法存在一定局限性，在智能化无人驾驶应用场景中不能适用。
[0005]为此，如能提供一种适用于无人驾驶列车的智能化系统自检策略，将能有效降低无人驾驶轨道交通运营中的人工成本，提高运营效率，同时，能够更全面的检测系统健康度，保障列车的安全稳定运行。

技术实现思路

[0006]为了克服现有针对无人驾驶列车的自检措施存在的不足，本专利技术提供了一种适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统及方法，以广义辅助系统来执行列车静态自检，建立各辅助子系统的故障知识库，结合各自高低压自检结果，得到相应的故障知识库中匹配的故障建议解决方案，无需额外增加硬件，便于运营调度人员协调处理，提高了故障定位精度及检测效率。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统，包括中心信号系统、有线骨干网、车地无线通信系统、信号车载控制器、列车网络系统、待测辅助子系统；
[0008]列车成功唤醒后，所述中心信号系统下发列车自检指令，列车自检指令通过调度中心的有线骨干网发出，经由所述车地无线通信系统发送至所述信号车载控制器，所述信号车载控制器通过所述列车网络系统与各待测辅助子系统交互通信，各待测辅助子系统的控制单元接收所述中心信号系统指令，进行自检。
[0009]优选的，所述待测辅助子系统包括辅助逆变器、充电机、空调、BMS蓄电池管理系统、空压机。
[0010]一种适用于无人驾驶列车的辅助系统自检方法，包括：
[0011]建立各待测辅助子系统的故障知识库；
[0012]在列车网络通信以及各待测辅助子系统通信正常时，各待测辅助子系统进入低压自检模式：各待测辅助子系统的控制单元对低压状态存在的故障保护进行检测，并与建立的自身故障知识库进行故障匹配，若检测到存在满足终止测试条件的故障等级的故障，则终止测试，并将测试结果以及故障知识库中匹配的故障建议解决方案反馈至信号车载控制器，发送至中心信号系统；
[0013]若系统低压自检正常，各待测辅助子系统进入高压自检模式：辅助逆变器、充电机优先自检；在辅助逆变器、充电机成功启动后，除辅助逆变器、充电机之外的待测辅助子系统进入高压自检模式，各待测辅助子系统的控制单元并行执行高压自检过程，并将测试结果以及故障知识库中匹配的故障建议解决方案反馈至信号车载控制器，发送至中心信号系统。
[0014]优选的，建立各待测辅助子系统的故障知识库的方法为：
[0015]对各待测辅助子系统进行分析，建立各待测辅助子系统的故障树，包括设计系统的保护功能以及可能存在的故障；
[0016]结合历史应用经验对各待测辅助子系统建立的故障树故障进行分析并分级，将故障等级划分为警告故障、轻微故障、中等故障、严重故障，其中中等以上故障等级故障判定为终止测试；
[0017]对各个故障产生的可能原因以及相应故障建议解决方案进行总结，形成故障知识库，存储到相应待测辅助子系统的控制单元中。
[0018]优选的，警告故障：不影响系统工作，但是需进行相关维护，以保证系统长期正常工作；
[0019]轻微故障：故障为外界条件导致，只要外界条件满足，系统可正常运行；
[0020]中等故障：故障发生后，设备可尝试重启多次，确认故障是否可恢复；
[0021]严重故障：一旦发生，影响设备安全，设备不能正常运行。
[0022]优选的，低压自检时，首先确认列车网络通信以及各待测辅助子系统通信状态，即：
[0023]通过中心信号系统远程唤醒列车，并判断列车是否唤醒成功，若唤醒未成功，则进行重新唤醒或者终止唤醒；
[0024]列车唤醒成功后，整车控制电投入，待列车网络系统启动后，检测判断列车网络通信是否正常，如果给定时间内仍有系统通信异常，则判定列车通信自检失败并建议检修通信异常的系统，反馈结果至信号车载控制器，发送至中心信号系统；
[0025]列车网络通信确认正常后，列车网络系统转发中心信号系统发出的低压自检命令至各待测辅助子系统，各待测辅助子系统通过网络生命信号及握手信号分别判断自身网络通信状态是否正常，并反馈结果至列车网络系统，若列车网络系统在给定时间内没有接收到任一待测辅助子系统的反馈结果，则判定该待测辅助子系统与列车网络系统通信异常，终止测试并反馈结果至信号车载控制器，发送至中心信号系统。
[0026]优选的，在低压自检过程中，对低压状态存在的故障保护检测通过后，进一步对待测辅助子系统进行传感器零漂检测,以进行传感器健康度评判：
[0027]对待测辅助子系统的除温度传感器之外的传感器按照以下标准进行传感器健康度评判：
[0028][0029]其中，系数m1<m2，传感器零点漂移检测值为M，传感器测量范围为S；
[0030]将列车网络系统获取的列车所有空调的新风温度传感器测量值的平均值作为基准值，对待测辅助子系统的温度传感器按照以下标准进行健康度评判：
[0031][0032]其中T0<T1，传感器零点漂移检测值为M；
[0033]上述健康度评级中，A级表明检测传感器性能良好；B级表明传感器性能较差，不影响当前应用，但是在回库后需要对其精度进行校验；C级表明传感器偏差已过大，不能满足应用需求。
[0034]优选的，列车高压得电后，辅助逆变器、充电机进入测试状态，启动使能信号置一，列车所有辅助逆变器、充电机的控制单元自行判断能否在给定时间内启动完成且未检测出任一中等故障等级以上故障，若未能满足该测试项点，则终止测试并将测试结果以及故障知识库中匹配的故障建议解决方案反馈至信号车载控制器，发送至中心信号系统。
[0035]优选的，若辅助逆变器采用强迫风冷冷却方式，通过进风口内外设置的压力传感器对过滤网堵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统，其特征在于，包括中心信号系统、有线骨干网、车地无线通信系统、信号车载控制器、列车网络系统、待测辅助子系统；列车成功唤醒后，所述中心信号系统下发列车自检指令，列车自检指令通过调度中心的有线骨干网发出，经由所述车地无线通信系统发送至所述信号车载控制器，所述信号车载控制器通过所述列车网络系统与各待测辅助子系统交互通信，各待测辅助子系统的控制单元接收所述中心信号系统指令，进行自检。2.根据权利要求1所述的适用于无人驾驶列车的辅助系统自检系统，其特征在于，所述待测辅助子系统包括辅助逆变器、充电机、空调、BMS蓄电池管理系统、空压机。3.一种适用于无人驾驶列车的辅助系统自检方法，其特征在于，包括：建立各待测辅助子系统的故障知识库；在列车网络通信以及各待测辅助子系统通信正常时，各待测辅助子系统进入低压自检模式：各待测辅助子系统的控制单元对低压状态存在的故障保护进行检测，并与建立的自身故障知识库进行故障匹配，若检测到存在满足终止测试条件的故障等级的故障，则终止测试，并将测试结果以及故障知识库中匹配的故障建议解决方案反馈至信号车载控制器，发送至中心信号系统；若系统低压自检正常，各待测辅助子系统进入高压自检模式：辅助逆变器、充电机优先自检；在辅助逆变器、充电机成功启动后，除辅助逆变器、充电机之外的待测辅助子系统进入高压自检模式，各待测辅助子系统的控制单元并行执行高压自检过程，并将测试结果以及故障知识库中匹配的故障建议解决方案反馈至信号车载控制器，发送至中心信号系统。4.根据权利要求3所述的适用于无人驾驶列车的辅助系统自检方法，其特征在于，建立各待测辅助子系统的故障知识库的方法为：对各待测辅助子系统进行分析，建立各待测辅助子系统的故障树，包括设计系统的保护功能以及可能存在的故障；结合历史应用经验对各待测辅助子系统建立的故障树故障进行分析并分级，将故障等级划分为警告故障、轻微故障、中等故障、严重故障，其中中等以上故障等级故障判定为终止测试；对各个故障产生的可能原因以及相应故障建议解决方案进行总结，形成故障知识库，存储到相应待测辅助子系统的控制单元中。5.根据权利要求4所述的适用于无人驾驶列车的辅助系统自检方法，其特征在于，警告故障：不影响系统工作，但是需进行相关维护，以保证系统长期正常工作；轻微故障：故障为外界条件导致，只要外界条件满足，系统可正常运行；中等故障：故障发生后，设备可尝试重启多次，确认故障是否可恢复；严重故障：一旦发生，影响设备安全，设备不能正常运行。6.根据权利要求3所述的适用于无人驾驶列车的辅助系统自检方法，其特征在于，低压自检时，首先确认列车网络通信以及各待测辅助子系统通信状态，即：通过中心信号系统远程唤醒列车，并判断列车是否唤醒成功，若唤醒未成功，则进行重新唤醒或者终止唤醒；列车唤醒成功后，整车控制电投入，待列车网络系统启动后，检测判断列车网络通信是否正常，如果给定时间内仍有系统通信异常，则判定列车通信自检失败并建议检修通信异
常的系统，反馈结果至信号车载控制器，发送至中心信号系统；列车网络通信确认正常后，列车网络系统转发中心信号系统发出的低压自检命令至各待测辅助子系统，各待测辅助子系统通过网络生命信号及握手信号分别判断自身网络通信状态是否正常，并反馈结果至列车网络系统，若列车网络系统在给定时间内没有接收到任一待测辅助子系统的反馈结果，则判定该待测辅助子系统与列车网络系统通信异常，终止测试并反馈结果至信号车载控制器，发送至中心信号系统。7.根据权利要求3所述的适用于无人驾驶列车的辅助系统自检方法，其特征在于，在低压自检过程中，对低压状态存在的故障保护检测通过后，进一步对待测辅助子系统进行传感器零漂检测,以进行传感器健康度评判：对待测辅助子系统的除温度传感器之外的传感器按照以下标准进行传感器健康度评判：其中，系数m1<m2，传感器零点漂移检测值...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸峰，曾凡飞，刘天宇，高瀚，王博，王旭阳，周双雷，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：