一种列车唤醒和休眠系统及方法与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车唤醒和休眠系统及方法。

背景技术：

目前城市轨道列车已经实现了全自动无人驾驶系统(fullyautooperationsystem，简称fao系统)的控制方案，在fao系统中为了实现自动唤醒和自动休眠列车的需求场景，往往采用在既有车载控制设备中增加单独的远程休眠唤醒设备，以保证其在其他车载控制设备断电的情况下依然工作，时刻监控中心tias下发的远程唤醒和远程休眠指令，从而达到自动唤醒和休眠列车的功能。但是增加设备必将带来设备成本的增加，同时还会增加设备运行的用电成本以及车载设备所占用的空间。

目前针对全自动无人驾驶系统中实现列车自动唤醒自动休眠的需求，城市轨道行业内存在多种解决方案，主要是在既有的cbtc系统车载设备上增加独立的设备，负责列车的自动唤醒和自动休眠功能。其在具体的设计上也不尽相同，有的采用传统的单系统设计，结构相对简单，也有的采用冗余系统设计，从而获得相对较高的可靠性。

总而言之，这种增加单独设备的方案，不仅会增加设备成本和设备功耗，而且加大了车载设备的占用空间，同时也增加了一定的运营维护难度，不能很好地满足用户对设备低成本、低功耗的要求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种列车唤醒和休眠系统及方法，用以解决现有技术中功耗过高的缺陷，实现列车的低功耗休眠和唤醒。

本发明实施例提供一种列车唤醒和休眠系统，包括：中央处理器、若干功能模块、第一功能电源和第二功能电源，所述中央处理器与目标列车连接，所述第一功能电源与所述中央处理器连接，每一功能模块均与所述中央处理器连接，所述第二功能电源与每一功能模块连接，所述第二功能电源与所述目标列车的列车自动驾驶系统中的供电电源连接；

若所述目标列车处于休眠状态，所述目标列车的列车自动驾驶系统中的供电电源也处于休眠状态，从而使得所述第二功能电源停止为每一功能模块供电；

所述中央处理器用于创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，所述相应状态包括驾驶状态和休眠状态。

根据本发明一个实施例的列车唤醒和休眠系统，所述中央处理器用于创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，具体包括：

所述中央处理器获取所述目标列车的若干预设参数，根据每一预设参数，判断所述目标列车是否满足远程唤醒条件，若满足，激活自动驾驶进程，并通过所述自动驾驶进程驱动自动驾驶软件，以唤醒所述目标列车，以使得所述目标列车处于唤醒状态。

根据本发明一个实施例的列车唤醒和休眠系统，所述若干预设参数包括检修按钮、蓄电池欠压保护、低压上电状态和唤醒按钮参数。

根据本发明一个实施例的列车唤醒和休眠系统，所述判断所述目标列车是否满足远程唤醒条件具体为：所述检修按钮未被按下，所述蓄电池未欠压保护，低压上电未开启和唤醒按钮未被按下。

根据本发明一个实施例的列车唤醒和休眠系统，所述中央处理器用于创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，具体包括：

所述中央处理器接收所述目标列车的atp发送的休眠指令，根据所述休眠指令，通过所述休眠进程驱动休眠软件，以使得所述目标列车休眠。

根据本发明一个实施例的列车唤醒和休眠系统，所述自动驾驶进程和所述休眠进程通过消息队列进行通信。

根据本发明一个实施例的列车唤醒和休眠系统，所述自动驾驶进程的优先级高于所述休眠进程。

本发明实施例还提供一种列车唤醒和休眠方法，包括：

通过第一功能电源为所述中央处理器供电；

通过第二功能电源为每一功能模块供电；

通过所述中央处理器创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，所述相应状态包括驾驶状态和休眠状态。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述列车唤醒和休眠方法的步骤。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述列车唤醒和休眠方法的步骤。

本发明实施例提供的一种列车唤醒和休眠系统及方法，由于中央处理器和其它功能模块之间的供电是相互独立的，当列车处于驾驶状态时，列车自动驾驶系统中的供电电源处于工作状态，从而第二功能电源也处于工作状态，才能为每个功能模块供电，当列车处于休眠状态时，列车自动驾驶系统中的供电电源也处于休眠状态，从而第二功能电源也无法为各个功能模块供电，从而使得休眠状态下只有第一功能电源在为中央处理器供电，降低了运行功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种列车唤醒和休眠系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中融合自动唤醒自动休眠功能的ato系统设备接口图；

图3为本发明实施例提供的一种列车唤醒和休眠方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

本发明实施例的目的在于提供一种基于既有cbtc系统的列车车载设备，主要指自动驾驶系统(简称ato)设备，实现全自动无人驾驶系统中自动唤醒和自动休眠功能的方法，从而达到最大限度的降低全自动无人驾驶系统车载设备的设备成本、运行功耗和占用空间的目的。

图1为本发明实施例提供的一种列车唤醒和休眠系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：

中央处理器101、若干功能模块102、第一功能电源103和第二功能电源104，所述中央处理器与目标列车连接，所述第一功能电源与所述中央处理器连接，每一功能模块均与所述中央处理器连接，所述第二功能电源与每一功能模块连接，所述第二功能电源与所述目标列车的列车自动驾驶系统中的供电电源连接；

本发明实施例中，中央处理器、功能模块、第一功能电源和第二功能电源均是在既有的在列车自动驾驶系统中进行修改的，以实现控制目标列车自动唤醒自动休眠列车的功能，由于是在列车自动驾驶系统上进行的修改，不需要增加额外的设备成本和设备功耗，也不会增加车载设备的占用空间，最大限度的降低了全自动无人驾驶系统车载设备的设备成本。

本发明实施例中央处理器和目标车辆连接，第一功能电源和中央处理器连接，每个功能模块分别和中央处理器连接，第二功能电源和每个功能模块连接，第二功能电源不能单独为每个功能模块供电，而是通过与该目标列车的列车自动驾驶系统中的供电电源连接，通过列车自动驾驶系统中的供电电源来为功能模块供电。

若所述目标列车处于休眠状态，所述目标列车的列车自动驾驶系统中的供电电源也处于休眠状态，从而使得所述第二功能电源停止为每一功能模块供电；

当目标列车处于休眠状态时，目标列车的列车自动驾驶系统中的供电电源也处于休眠状态，从而使得第二功能电源无法获得电能，也就无法为每个功能模块供电。

图2为本发明实施例中融合自动唤醒自动休眠功能的ato系统设备接口图，如图2所示，本发明实施例中，中央处理器称为ato主控板，功能模块称为其它ato功能办卡，具体有ato通信板、ato输入板、ato输出板，ato主控板和其它ato功能板卡分别单独供电，从而实现除ato主控板之外的其它功能板卡在休眠状态下处于断电状态，而ato主控板持续供电，24小时不断电，实时接收并处理tias发送来的休眠唤醒命令信息。

本发明实施例中，第一功能电源为tru(trainradiounit，列车无线单元)层电源板。

在ato主控板上有6路io接口，包括4路数字信号量采集和2路数字信号量输出，并由tru层电源板给ato主控板供电，与其它ato板卡的电源供电路径分隔开。

本发明实施例提供的一种列车唤醒和休眠系统，由于中央处理器和其它功能模块之间的供电是相互独立的，当列车处于驾驶状态时，列车自动驾驶系统中的供电电源处于工作状态，从而第二功能电源也处于工作状态，才能为每个功能模块供电，当列车处于休眠状态时，列车自动驾驶系统中的供电电源也处于休眠状态，从而第二功能电源也无法为各个功能模块供电，从而使得休眠状态下只有第一功能电源在为中央处理器供电，降低了运行功耗。

所述中央处理器用于创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，所述相应状态包括驾驶状态和休眠状态。

并且，中央处理器会创建相应进程，分别与唤醒状态、休眠状态对应，从而使得目标列车处于驾驶状态或者休眠状态。

在上述实施例的基础上，优选地，所述中央处理器用于创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，具体包括：

所述中央处理器获取所述目标列车的若干预设参数，根据每一预设参数，判断所述目标列车是否满足远程唤醒条件，若满足，唤醒所述目标列车，以使得所述目标列车处于唤醒状态，并激活自动驾驶进程，并通过所述自动驾驶进程驱动自动驾驶软件，以备后续投入自动驾驶列车的功能。

具体地，中央处理器采集目标列车的多个预设参数，然后根据每个预设参数的值，来判断该目标列车是不是满足唤醒的条件，如果满足，创建自动驾驶进程，并通过该自动驾驶进程驱动自动驾驶软件，以来唤醒该目标列车，从而使得该目标列车处于唤醒状态。

自动驾驶软件为列车自带的驾驶驱动软件，通过该自动驾驶软件可以驱动目标列车驾驶。

在上述实施例的基础上，优选地，所述若干预设参数包括检修按钮、蓄电池欠压保护、低压上电状态和唤醒按钮参数。

本发明实施例中该预设参数具体为检修按钮是否被按下、蓄电池是否欠压保护、低压上电的状态和唤醒按钮参数是否被按下。

在上述实施例的基础上，优选地，所述判断所述目标列车是否满足远程唤醒条件具体为：所述检修按钮未被按下，所述蓄电池未欠压保护，低压上电未开启和唤醒按钮未被按下。

具体地，当判断目标列车是否满足唤醒的条件为：检修按钮没有被按下，蓄电池没有欠压保护，低压上电没有开启并且唤醒按钮未被按下，如果检测到这些情况，则说明目标列车满足唤醒条件。

在上述实施例的基础上，优选地，所述中央处理器用于创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，具体包括：

所述中央处理器接收所述目标列车的atp发送的休眠指令，根据所述休眠指令，通过所述休眠进程驱动休眠软件，以使得所述目标列车休眠。

具体地，中央处理器接收目标列车atp发送过来的休眠指令，并且根据该休眠指令，通过该休眠进程来驱动休眠软件，使得该目标列车休眠，其中，休眠进程是预先就创建好的。

在ato主控板软件中分别创建ato自动驾驶进程和aom休眠进程，来分别驱动ato自动驾驶软件和aom休眠唤醒软件，并在内存区访问的数据空间，程序执行时间和访问外部资源上进行隔离，使两个进程相互独立，依次支持不同安全等级要求的ato自动驾驶软件和aom休眠唤醒软件运行在同一个cpu上的目的。

在上述实施例的基础上，优选地，所述自动驾驶进程的优先级高于所述休眠进程。

本发明实施例中自动驾驶进程的优先级高于休眠进程，也就是说，由于自动驾驶进程和休眠进程均在cpu中，在cpu资源有限的情况下，有限处理自动驾驶进程。

ato自动驾驶进程和aom休眠进程之间是通过消息队列进行通信的，aom休眠进程在列车处于休眠状态时，通过消息队列给ato自动驾驶进程发送列车休眠标志，ato自动驾驶进程根据该消息，结合ato其它功能板卡通信中断状态确定列车进入休眠状态，自动进入进程休眠状态，降低板卡运行功耗。

处于休眠状态下的ato自动驾驶软件进程在收到ato其它功能板卡、atp的通信消息时，自动回复激活态。

本发明实施例在既有车载ato设备上进行改进，解决了现有车载设备中增加设备造成设备成本增加的问题；列车休眠过程中只需要给ato主控板供电，其它ato功能板卡处于断电状态，可以降低设备的运行功耗；基于ato既有双系冗余架构，可以自动唤醒自动休眠列车的功能具备高可靠性；使用现有设备完成新功能，提高了车载设备的可维护性，减少维护人员的工作难度。

本发明提供一自动唤醒列车的实例，此种情况下列车的状态是车辆和车载设备处于断电休眠状态，ato主控板正常运行，aom休眠进程处于激活态与中心tias建立网络连接，aom自动驾驶进程处于休眠状态，此时的目标列车自动唤醒步骤如下：

(1)、aom休眠进程接收并解析中心tias下发的唤醒指令。

(2)、判断当前是否满足远程唤醒列车的条件，满足则向车辆输出唤醒指令，列车根据该指令进行低压上电，转入第(3)步；不满足则向tias反馈原因，判断条件如下：采集到检修按钮未被按下、蓄电池未发生欠压保护、低压上电未发生和唤醒按钮信息未被按下，则满足远程唤醒列车的条件，否则不满足条件。

(3)、判断输出唤醒指令是否成功，有两种判断方式，第一种是规定时间内采集到低压上电状态则成功，否则失败，第二种是规定时间内于atp建立通信则成功，否则失败。

(4)、列车上电成功之后，ato其它功能板卡、车载atp、ato自动驾驶进程建立通信，此时ato自动驾驶进程恢复激活态。

(5)、aom休眠进程通过ato主控板输出唤醒指令成功后，向atp发送远程唤醒类型，并根据atp反馈的唤醒状态判断列车的状态，并汇报给tias。

(6)、当atp反馈唤醒成功之后，aom休眠进程判断此时远程唤醒列车完成，向tias发送列车唤醒成功状态，否则向tias反馈唤醒失败状态以及失败原因。

本发明还提供一种列车自动休眠的实例，在该情况下，列车的状态是唤醒状态，ato主控板和ato其它功能板卡均正常运行，aom休眠进程和ato自动驾驶进程处于激活态，此时列车自动休眠步骤如下：

(1)、aom休眠进程通过ato主控板采集到列车检修按钮未按下，并且接收到atp发来的信号，允许休眠状态判断此时列车允许远程休眠，并向tias汇报该状态，等待tias下发远程休眠指令。

(2)、aom休眠进程接收并解析tias下发的远程休眠指令，并再次判断列车是否允许远程休眠，允许则转到(3)，不允许则向tias反馈状态和原因。

(3)、aom休眠进程向atp发送远程休眠类型，此时atp进行休眠流程。

(4)、当atp向aom休眠唤醒软件进程反馈列车允许休眠后，aom休眠进程通过ato主控板的io接口向车辆输出数量信息休眠指令，由车辆执行断电操作。

(5)、aom休眠进程需要判断列车是否休眠成功，主要判断方式有两种：检测与atp的通信状态，或者采集车辆低压上电信息是否有效。

(6)aom休眠唤醒软件进程将休眠过程拆分为休眠中，休眠成功和休眠失败三个状态，分别向tias汇报。

(7)、aom休眠软件进程判断列车休眠成功，通过消息队列相ato自动驾驶进程发送列车休眠标志，此时ato自动驾驶进程根据与其它设备(包括ato其它功能板卡、车载atp)通信中断，自动进入休眠态。

图3为本发明实施例提供的一种列车唤醒和休眠方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

s1，通过第一功能电源为所述中央处理器供电；

s2，通过第二功能电源为每一功能模块供电；

s3，通过所述中央处理器创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，所述相应状态包括驾驶状态和休眠状态。

本实施例为与上述系统实施例对应的方法实施例，详情请参考上述系统实施例，本方法实施例在此不再赘述。

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communicationsinterface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行列车唤醒和休眠方法，该方法包括：

通过第一功能电源为所述中央处理器供电；

通过第二功能电源为每一功能模块供电；

通过所述中央处理器创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，所述相应状态包括驾驶状态和休眠状态。

此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的列车唤醒和休眠方法，该方法包括：

通过第一功能电源为所述中央处理器供电；

通过第二功能电源为每一功能模块供电；

通过所述中央处理器创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，所述相应状态包括驾驶状态和休眠状态。

又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的列车唤醒和休眠方法，该方法包括：

通过第一功能电源为所述中央处理器供电；

通过第二功能电源为每一功能模块供电；

通过所述中央处理器创建相应进程，使得所述目标列车处于相应状态，所述相应状态包括驾驶状态和休眠状态。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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