机车控制方法和车载控制设备与流程

本申请涉及轨道交通工具控制技术领域，具体而言，涉及一种机车控制方法和车载控制设备。

背景技术：

轨道交通，是指车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。随着轨道交通技术的发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，轨道运输广泛应用于客运和货运。常见的轨道交通工具采用机车为列车提供牵引力，基于机车控制实现对整个车辆的控制。

但目前的轨道运输普遍存在智能化水平较低的问题。

相较于普通的私家车驾驶控制方式，轨道运输场景下的轨道交通工具具有较大体积，且需要严格遵循轨道交通运输规则。在采用轨道交通工具参与生产加工作业时，还需要在控制过程中考虑作业计划的因素。

由于轨道交通工具在行驶方式、体积、重量等方面的特殊性，如果将应用于私家车的驾驶控制方法直接应用于轨道交通工具，将带来较大的安全隐患。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种机车控制方法和车载控制设备，能够对轨道交通工具进行安全控制。

第一方面，本申请实施例提供一种机车控制方法，应用于车载控制设备，所述方法包括：

对当前机车进行状态自检，得到自检结果，所述自检结果包括：控制接口检测结果、关联设备检测结果、通信检测结果和制动检测结果；

根据所述自检结果中的每种结果判断所述机车当前是否允许进行模式切换，以及将所述自检结果发送给地面控制中心，以供所述地面控制中心根据所述自检结果对所述机车进行状态确认；

在确定所述机车当前允许进行模式切换，且接收到所述地面控制中心根据所述自检结果发送的模式切换请求时，根据所述模式切换请求中的自动驾驶指令控制所述机车进入自动驾驶模式，并以设定的第一制动方式对所述机车进行制动控制，并控制所述机车的机车方向处于中立位，以及控制所述机车的柴油机切换到指定档位，以使所述机车进入启动准备阶段；

其中，在所述机车未处于停车状态时，确定所述机车不允许进行模式切换。

通过上述方法，在进入自动驾驶模式前，对机车进行了多方面的状态自检，且在机车未处于停车状态时，不允许机车进行模式切换，可提升安全性。在接收到模式切换请求的情况下，结合通信、制动、关联设备、控制接口等多方面的自检结果得到的判断结果，在确定接到模式切换请求，并且机车当前被允许进行模式切换时，才根据模式切换请求中的自动驾驶指令控制机车进入自动驾驶模式，并且在进入自动驾驶模式时，对机车进行制动控制，控制机车进入启动准备阶段，而不是立刻让机车启动，可避免出现溜车现象，可提升安全性、可操作性。相较于进入自动驾驶模式后直接按照自动驾驶的速度控制参数控制机车改变运行方式的处理方式，通过模式切换时的制动控制、方向控制、柴油机控制使得机车进入启动准备阶段，可以为突出状况预留出处理时间，降低安全隐患。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在所述机车处于自动驾驶模式，且处于启动准备阶段时，接收所述地面控制中心发送的第一换向指令，根据所述第一换向指令控制所述机车的机车方向切换至前进位；

获取所述机车对应的进路信息，所述进路信息是车站联锁系统根据调度系统提供的调度作业计划提供给所述地面控制中心的信息；

接收所述地面控制中心发送的自动启动指令；

在确定所述机车当前的机车方向从中立位切换为前进位，且获取到所述机车对应的进路信息时，根据所述自动启动指令控制所述机车执行起车操作；

在控制所述机车执行起车操作的过程中，在检测到所述机车的运行速度大于设定的启动速度时，确定此次启动成功，向所述地面控制中心发送起车结果。

通过上述实现方式，提供了一种可以在自动驾驶模式下安全启动机车的实现方式。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在根据所述自动启动指令控制所述机车执行起车操作的过程中，检测所述机车的列车管压力和制动缸压力；

在检测到所述列车管压力大于设定的管压阈值，且检测到所述制动缸压力小于设定的缸压阈值时，控制所述机车的柴油机加载；

在将所述柴油机加载后，以低于设定转速差的转速调节参数对所述柴油机进行转速调节，其中，相邻的两次转速调节时间之差大于设定的保持时间差。

通过上述实现方式，可以较为温和的控制方式对机车进行启动控制，可避免启动过程中造成车辆运行状态出现突变，可提升安全性。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在确定所述机车启动成功后，根据所述地面控制中心提供的联锁信息、行车许可数据和控车指令，控制所述机车自动运行，所述联锁信息包括所述机车本次对应的站场信息、进路信息以及轨旁信号机状态；

在所述机车自动运行的过程中，获取所述机车的运行状态参数、列车位置、视频数据、障碍物检测数据和设备故障检测数据中的至少一种数据，并将所述至少一种数据作为监测数据，发送给所述地面控制中心，以供所述地面控制中心根据所述监测数据对所述机车进行监控。

通过上述实现方式，有利于机车在自动控制模式下的良好运行。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在所述机车处于自动驾驶模式时，接收所述地面控制中心根据所述机车的当前状态发送的自动驾驶退出指令；

根据所述自动驾驶退出指令，控制所述机车以最大制动力停车，并输出模式切换提示消息；

在检测到所述机车处于停车状态时，根据所述自动驾驶退出指令控制所述机车进入手动控制模式。

通过上述实现方式，提供了一种可以将机车从自动驾驶模式安全切换到手动控制模式的实现方式。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在所述机车处于自动驾驶模式时，如果检测到对于所述机车上的控制旋钮的切换操作，控制所述机车以最大制动力停车，并在确定所述机车处于停车状态时，控制所述机车进入手动控制模式。

通过上述实现方式，处于自动驾驶模式下的机车可以在检测到司机干预控制时，进行紧急停车，可以在紧急情况下强制退出自动驾驶模式并进入手动控制模式。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在所述机车以自动驾驶模式运行的过程中，根据所述地面控制中心发送的定点停车指令，确定第一停车点位置，所述第一停车点位置是所述机车对应的进路信息中预先设定的位置；

根据所述第一停车点位置和设定的第一安全距离确定第二停车点位置；

根据所述第二停车点位置控制所述机车进行停车；

或，在检测到所述机车前方的目标信号机处于关闭状态时，根据所述目标信号机所在的位置以及设定的第二安全距离，控制所述机车进行停车。

通过上述实现方式，可以实现定点自动停车，且在停车时考虑了安全距离，可降低安全隐患。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在所述机车以自动驾驶模式运行的过程中，在确定所述机车对应的关联设备出现故障时，控制所述机车以最大制动力停车，所述机车对应的关联设备包括所述机车对应的遥控主机、列控安全防护系统、调度安全防护系统、障碍物检测装置；

或，在所述机车以自动驾驶模式运行的过程中，根据所述地面控制中心发送的紧急停车指令控制所述机车以最大制动力停车，所述机车在根据所述地面控制中心提供的紧急停车指令停车后处于自动驾驶模式。

通过上述实现方式，可以在检测到关联设备故障的情况下，或，根据地面控制中心下发的紧急停止指令，实现自动紧急停车。

在可选的实施方式中，所述根据所述自检结果中的每种结果判断所述机车当前是否允许进行模式切换，包括：

根据控制接口检测结果、关联设备检测结果、通信检测结果和制动检测结果，判断所述机车当前是否允许进行模式切换；

其中，在所述控制接口检测结果指示所述机车的控制接口未通过测试、所述关联设备检测结果指示所述机车对应的关联设备存在故障、所述通信检测结果指示所述机车与所述地面控制中心之间的通信状态差或所述制动检测结果指示所述机车当前未处于制动状态时，确定所述机车当前不允许进行模式切换。

通过上述实现方式，提供了一种综合考虑多方面因素对机车进行模式切换判断的实现方式，在这些自检结果中的任一种结果不满足模式切换条件时，均视为当前不允许机车进行模式切换，可提升安全性。

第二方面，本申请实施例提供了一种车载控制设备，应用于轨道交通工具，所述车载控制设备用于实现前述第一方面所述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种铁路运输控制系统的示意图。

图2为本申请实施例提供的一种机车控制方法的示意图。

图3为本申请实施例提供的一种机车控制方法的部分示意图。

图4为本申请实施例提供的另一种机车控制方法的部分示意图。

图5为本申请实施例提供的一种车载控制设备的功能模块框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种铁路运输控制系统的示意图。

如图1所示，该铁路运输系统中包括调度系统、地面控制中心、车站联锁系统、网络服务器、轨旁设备以及轨道交通工具。调度系统、地面控制中心、车站联锁系统、网络服务器、轨旁设备以及轨道交通工具之间直接或间接进行数据交互。

其中，调度系统通过数据通信网络与车站联锁系统进行信息交互，调度系统可用于获取各个车次的调度作业计划，调度作业计划与物料加工生产需求、空闲车辆有关。调度系统可用于根据调度作业计划向车站联锁系统发送进路申请。车站联锁系统可获取轨旁设备的数据并根据轨旁设备的状态确定是否开放进路。在车站联锁系统根据该进路申请开放进路后，向该调度系统返回进路信息，进路信息可包括轨旁设备中的各个信号机的数据、轨旁设备中的轨道电路参数、轨旁设备中的各个道岔口的设备参数。

调度系统可将车站联锁系统提供的进路信息发送给地面控制中心，还可向地面控制中心发送调度作业计划。地面控制中心可以是自动驾驶控制中心，可用于将调度作业计划以无线通信方式发送给对应的轨道交通工具。地面控制中心还可用于对调度作业计划进行任务分解，得到机车操作系统指令，作为控车指令。地面控制中心可将控车指令和进路信息一同发送给轨道交通工具。

轨道交通工具包括机车以及与该机车存在钩挂关系的列车。该机车中部署的车载计算机作为一种车载控制设备，可用于对整个机车以及该机车关联的列车进行控制。地面控制中心还可以通过数据通信网络与车站部署的网络服务器进行数据交互。车站部署的网络服务器可包括无线局域网的网络服务器(即，wlan网络服务器)和lte网络服务器。lte是一种网络制式。轨旁设备中的无线摄像头与车站的wlan网络服务器进行数据交互，可与靠近车站的机车进行数据交互。轨旁设备中的各个基站可以与lte网络服务器进行数据交互，可与机车或机车对应的列车进行数据交互。

机车上可设置多种控制接口，控制接口可包括与列车进行数据交互的列车接口、与整个机车上的动力设备相关的驱动接口、与各个控制系统、防护系统进行数据交互的网络接口等。具体接口不应理解为对本申请的限制。

该机车的车载计算机中可以部署自动驾驶车载模块、列控安全防护系统、调度安全防护系统。自动驾驶车载模块可以简称为sto，列控安全防护系统可简称为lkj。该机车可通过机车上的无线通信模块实现与外部系统、外部设备之间的无线数据交互。

通过调度安全防护系统可以获取应答器信息，可得到机车上的应答器接收单元与轨旁设备中的定位应答器之间的交互结果。通过调度安全防护系统还可得到机车/列车上设置的障碍物检测装置所检测到的障碍物检测数据、铁路侵限信息等。通过调度安全防护系统还可获取各个车站的战场信息、信号联调信息、调车作业计划、行车许可数据。调度安全防护系统可将获取到的进路信息、调车信号发送给列控安全防护系统。调度安全防护系统可将进路信息和行车许可数据发送给自动驾驶车载模块。

通过列控安全防护系统可以对该机车关联的列车进行操控，通过列控安全防护系统可以监测列车管压力、制动缸压力、列车运行速度、柴油机转速、机车工况(例如机车方向、手柄级位、牵引力级位、制动级位等)，通过列控安全防护系统还可以向整个车辆的各个制动阀下发放风指令，可向整个车辆的停车继电器下发卸载指令。列控安全防护系统可将监测到的速度、位置、限速数据、机车工况信息、列车管压力、制动缸压力等监测数据发送给自动驾驶车载模块。

自动驾驶车载模块可根据调度安全防护系统、列控安全防护系统提供的内容对机车进行控制，例如可控制机车进行制动操作、亮灯、撒砂、鸣笛等操作，还可控制机车上的人机交互界面输出当前控制模式和当前机车的自检结果。

机车上的车载设备(例如车载计算机)根据地面控制中心提供的进路信息、控制指令、行车许可数据等内容，以及整个车辆的自检情况，控制机车运行。当允许整个车辆进入自动驾驶模式时，且能够接收地面控制中心提供的用于指定自动驾驶过程的优化控制参数时，可根据机车的当前状态以及优化控制参数控制机车自动运行，并将机车运行过程中监测到的运行速度、手柄位置、管压、车辆当前位置、障碍物检测数据等监测数据发送给地面控制中心。

可以理解的是，图1所示的系统结果可用于实现本申请实施例提供的机车控制方法，但上述图1所示的架构仅作为示意，在具体实施时，铁路运输控制系统可包括更多或更少的结构，或具有与图1所示结构不同的配置方式，例如车载计算机中的自动驾驶车载模块、列控安全防护系统、调度安全防护系统可以集成在一起或具有不同的功能划分方式，列控安全防护系统、调度安全防护系统还可以部署在独立的处理设备中，例如可以在机车上设置多个处理设备，一个处理设备用于部署自动驾驶车载模块，另一个处理模块用于部署列控安全防护系统，再一个处理设备用于部署调度安全防护系统。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供一种的机车控制方法的示意图。该方法应用于车载控制设备，例如可以由车载计算机中的自动驾驶车载模块实现。

如图2所示，该方法包括：s21-s23。

s21：对当前机车进行状态自检，得到自检结果，自检结果包括：控制接口检测结果、关联设备检测结果、通信检测结果和制动检测结果。

自检项目包括对机车的控制接口的检测、机车对应的关联设备的检测、机车通信质量的检测、机车的制动设备检测。

在这些自检项目对应的自检结果中的任一种结果不满足模式切换条件时，均视为当前不允许机车进行模式切换，可提升安全性。以此可综合考虑多方面因素对机车的模式切换过程进行判断。

s22：根据自检结果中的每种结果判断机车当前是否允许进行模式切换，以及将自检结果发送给地面控制中心，以供地面控制中心根据自检结果对机车进行状态确认。

模式切换可以是进入自动驾驶控制模式，也可以是退出自动驾驶模式。下面将以模式切换是进入自动驾驶控制模式为例进行介绍。

其中，根据自检结果中的每种结果判断机车当前是否允许进行模式切换，可包括：根据控制接口检测结果、关联设备检测结果、通信检测结果和制动检测结果，判断机车当前是否允许进行模式切换。

作为一种实现方式，在控制接口检测结果指示机车的控制接口未通过测试时，确定机车当前不允许进行模式切换。其中，控制接口可包括机车的遥控主机、显示器等设备的接口，还可包括与各个系统进行数据交互的系统接口(例如lkj的接口、调度安全防护系统对应的接口)、障碍物检测装置的接口。在这些接口中任一接口未通过测试的情况下，视为控制接口未通过检测，不允许进入自动驾驶模式。在所有的控制接口都通过测试时，视为控制结构通过检测。可以理解的是，控制接口的种类和数量可根据实际需求确定。

作为一种实现方式，在关联设备检测结果指示机车对应的关联设备存在故障时，确定机车当前不允许进行模式切换。其中，该机车对应的关联设备可以包括该机车对应的遥控主机、列控安全防护系统、调度安全防护系统、障碍物检测装置。关联设备是指这些遥控主机、列控安全防护系统、调度安全防护系统、障碍物检测装置可以为同一个机车提供服务。

例如，遥控主机、列控安全防护系统、调度安全防护系统、障碍物检测装置等关联设备的故障检测过程可以由这些关联设备自行实现，机车上的车载控制设备可以定期获取这些关联设备的检测结果从而得到关联设备检测结果。在这些关联设备都通过检测的情况下，视为关联设备通过检测，在这些遥控主机、列控安全防护系统、调度安全防护系统、障碍物检测装置中的任一者存在故障时，视为关联设备未通过检测，不允许机车进行进入自动驾驶模式。具体的故障检测过程不应理解为对本申请的限制。

作为一种实现方式，在通信检测结果指示机车与地面控制中心之间的通信状态差时，确定机车当前不允许进行模式切换。其中，可以通过机车上的无线通信模块定期与地面控制中心之间进行数据交互，从而进行网络测试，当确定机车与地面控制中心之间的通信状态差时，不允许机车进入自动驾驶模式。

作为一种实现方式，在制动检测结果指示机车当前未处于制动状态时，确定机车当前不允许进行模式切换。示例性地，通过列控安全防护系统(lkj)或自动驾驶车载模块可确定机车是否处于制动状态。当机车未处于制动状态时，不允许机车进行模式切换，不允许机车进入自动驾驶模式。

其中，在机车未处于停车状态时，确定机车不允许进行模式切换。

在一个实例中，当控制接口测试完成，且监测到该机车的柴油机档位为0档，转速为480转/分，且该机车对应的遥控主机、列控安全防护系统、调度安全防护系统、障碍物检测装置均无故障，且机车的车载设备经过通信测试，可以与地面上的设备进行良好通信时，确定机车已经停车时，可以视为允许机车进入自动驾驶模式或退出自动驾驶模式。

可选的，本领域技术人员可以设置各个自检项目之间的优先级，并根据各个结果之间的优先级确定是否将相应的检测结果视为通过检测的数据。而为了避免因自检过程繁琐而影响机车控制效率，本领域技术人员可预先为对各个自检项目分别设定检测周期，例如有一些项目可以每隔一天、三天检测一次，有一些项目每隔3秒、1分钟、5分钟检测一次，并以最近一次得到的检测结果作为相应自检项目的自检结果。

s23：在确定机车当前允许进行模式切换，且接收到地面控制中心根据自检结果发送的模式切换请求时，根据模式切换请求中的自动驾驶指令控制机车进入自动驾驶模式，并以设定的第一制动方式对机车进行制动控制，并控制机车的机车方向处于中立位，以及控制机车的柴油机切换到指定档位，以使机车进入启动准备阶段。

其中，机车进入自动驾驶模式至少需要的条件是：机车的自检结果指示通过检测，即确定当前允许进入自动驾驶模式，并且接收到地面控制中心下发的自动驾驶指令。

当控制机车进入自动驾驶模式时，先以设定的第一制动方式对机车进行制动控制，以维持机车处于保压防溜状态，例如在根据自动驾驶指令控制机车进入自动驾驶模式后，可以以大闸制动120kpa和小闸制动300kpa的控制参数对机车进行制动控制，以使机车处于保压防溜状态，避免因模式切换导致溜车现象。大闸、小闸是用于对机车进行制动控制的两种制动结构。

其中，当控制机车进入自动驾驶模式时，除了需要控制机车制动以外，还需要控制机车的机车方向处于中立位，以及控制机车的柴油机切换到指定档位，以使机车进入启动准备阶段。

在一个实例中，控制机车进入自动驾驶模式后，以大闸制动120kpa和小闸制动300kpa的控制参数控制该机车进行制动，以使机车维持保压防溜状态，并且控制机车的机车方向置于控制方向中立位，而且将该机车对应的柴油机的档位置于“0”位。此时，车载计算机中的自动驾驶车载模块(sto)可接收并执行地面控制中心发送的指令，还可向调度安全防护系统发送自动驾驶模式下的机车状态参数(包括监测数据)。

通过上述s21-s23的方法，可以实现对机车在模式切换阶段的自动控制。在进入自动驾驶模式前，对机车进行了多方面的状态自检，且在机车未处于停车状态时，不允许机车进行模式切换，可提升安全性。在接收到模式切换请求的情况下，结合通信、制动、关联设备、控制接口等多方面的自检结果得到的判断结果，在确定接到模式切换请求，并且机车当前被允许进行模式切换时，才根据模式切换请求中的自动驾驶指令控制机车进入自动驾驶模式，并且在进入自动驾驶模式时，对机车进行制动控制，控制机车进入启动准备阶段，而不是立刻让机车启动，可避免出现溜车现象，可提升安全性、可操作性。相较于进入自动驾驶模式后直接按照自动驾驶的速度控制参数控制机车改变运行方式的处理方式，通过模式切换时的制动控制、方向控制、柴油机控制使得机车进入启动准备阶段，可以为突出状况预留出处理时间，降低安全隐患。

可选的，在s23之后，如图3所示，机车控制方法还可包括：启动阶段。启动阶段的步骤可以包括s24-s28。

s24：在机车处于自动驾驶模式，且处于启动准备阶段时，接收地面控制中心发送的第一换向指令，根据第一换向指令控制机车的机车方向切换至前进位。

s25：获取机车对应的进路信息。

进路信息是车站联锁系统根据调度系统提供的调度作业计划提供给地面控制中心的信息。

其中，可通过调车安全防护单元获取进路信息。还可以通过调车安全防护单元获取车列编组信息，车列编组信息可包括接车牵引的车列辆数、推进辆数、总重、车列计长、风管连接状态等。基于车列编组信息、进路信息、限速、侵限等数据可以为自动驾驶运行过程提供数据参考。

s26：接收地面控制中心发送的自动启动指令。

s27：在确定机车当前的机车方向从中立位切换为前进位，且获取到机车对应的进路信息时，根据自动启动指令控制机车执行起车操作。

作为s27的一种实现方式，s27可包括：在确定机车当前的机车方向从中立位切换为前进位，且获取到机车对应的进路信息时，根据自动启动指令，将机车的大闸和小闸缓解，并在缓解过程中，根据检测到的列车管压力和制动缸压力控制机车的柴油机加载，并控制机车进行起车鸣笛。

其中，在铁路运输领域，缓解和制动是相对的，制动可视为向机车施加阻力，缓解可视为减小阻力。

在根据自动启动指令控制机车执行起车操作的过程中，例如，在缓解大闸和小闸的过程中，检测机车的列车管压力和制动缸压力。在检测到列车管压力大于设定的管压阈值，且检测到制动缸压力小于设定的缸压阈值时，控制机车的柴油机加载。

在控制机车的柴油机加载时还可控制机车进行起车鸣笛。

柴油机加载过程可视为进行档位切换(切换至非“0”位)。在柴油机加载后，可调节柴油机的转速。

其中，在每次对柴油机的转速进行控制调节时，以低于设定转速差的转速调节参数对柴油机进行转速调节，并且相邻的两次转速调节时间之差大于设定的保持时间差。以此可以较为温和的控制方式对机车进行启动控制，可避免启动过程中造成车辆运行状态出现突变，可提升安全性。

设定转速差可以是50转/分。设定的保持时间差可以是1秒、2秒。

s28：在控制机车执行起车操作的过程中，在检测到机车的运行速度大于设定的启动速度时，确定此次启动成功，向地面控制中心发送起车结果。

在一个实例中，当进入启动准备阶段以后，可获取并检查机车的进路信息、当前速度、机车方向。在接收到地面控制中心发送的用于指示将机车方向切换为前进位的第一换向指令时，根据该第一换向指令控制机车的机车方向从中立位切换至前进位，还可通过调度安全防护系统获取该机车的进路信息。

在检测到机车方向从中立位切换至前进位，且获取到进路信息，并且接收到地面控制中心发送的自动启动指令时，缓解大闸和小闸，并检查列车管压力(简称管压)、制动缸压力(简称缸压)。在缓解过程中，根据检测到的列车管压力和制动缸压力控制机车的柴油机加载，待列车管及制动缸压力缓解到一定程度后,例如列车管压力大于400kpa,制动缸压力小于180kpa时，开始控制柴油机加载，以使柴油机的档位从“0”位切换到非“0”位，并且控制机车鸣笛一声，以此进行起车鸣笛。

可选的，在对柴油机进行调速的过程中，可根据机车的牵引力需要，逐渐提升或降低柴油机的转速，在每次对柴油机的转速进行控制调节时，可采用50转/分作为设定转速差，需使得调速前、后的速度之差(即转速调节参数)在50转/分以内，以此避免转速突增或突降。并且每次调速后，保持停留1～2秒后才允许下一次柴油机调速，以此避免速度突增或突降。

在控制机车执行起车操作的过程中，例如柴油机加载过程、调速过程中，可以通过障碍物检测装置进行障碍物检测，得到机车周边的障碍物情况或列车周边的障碍物情况，当确定机车或列车周边有障碍物时，通过机车输出报警提示，例如控制机车鸣笛报警或以最大音量播放语音提示。

其中，在设定的启动速度是1.2km/h时，当对柴油机加载后，检测到机车的运行速度大于1.2km/h时，确定此次机车启动成功。

其中，当检测到存在坡道时，在坡道起车场景下可控制机车和机车关联的列车进行撒砂，避免出现溜车现象。坡道检测可通过图像检测方式实现。

可选的，可以在调节机车的运行速度之前，为此次自动驾驶过程获取或生成优化控制参数，优化控制参数由地面控制中心提供，或由地面控制中心给出优化控制参数的计算方式。优化控制参数的计算过程与机车的工况信息、进路信息、限速数据、列车编组、机车牵引力有关，可通过将机车的监测数据导入一个计算模型生成得到优化控制参数。优化控制参数可转换为控车指令。

其中，在确定机车启动成功后，可根据地面控制中心提供的联锁信息、行车许可数据和控车指令，控制机车自动运行，联锁信息包括机车本次对应的站场信息、进路信息以及轨旁信号机状态。

通过上述s24-s28的实现方式，提供了一种可以在自动驾驶模式下安全启动机车的实现方式。

可选的，在机车自动运行的过程中，机车控制方法还可包括运行监控阶段。运行监控阶段可包括：在机车自动运行的过程中，获取机车的运行状态参数、列车位置、视频数据、障碍物检测数据和设备故障检测数据中的至少一种数据，并将该中的至少一种数据作为监测数据，发送给地面控制中心，以供地面控制中心根据监测数据对机车进行监控。

在一个实例中，可将机车的运行状态参数、列车位置、视频数据、障碍物检测数据和设备故障检测数据都作为监测数据，发送给地面控制中心，以供地面控制中心根据监测数据对机车进行监控。

例如，可通过列控安全防护系统获取机车的运行状态参数，机车的运行状态参数可包括运行速度、手柄位置、列车管压力。可通过应答器接收单元和机车上的定位模块获取列车当前位置、机车当前位置，还可获取机车上的图像采集设备得到的视频数据，以及通过机车上设置的电台接收轨旁设备采集到的视频数据。可通过机车或列车上部署的障碍物检测装置得到障碍物检测数据，还可通过电台接收轨道边、道口上的障碍物检测设备发送的障碍物检测数据。可获取机车的关联设备提供的设备故障检测数据。

通过上述的实现方式，有利于机车在自动控制模式下的良好运行。

可选的，在机车处于自动驾驶模式时，机车控制方法还可包括另一种模式切换过程：从自动驾驶模式切换至手动控制模式的过程。该过程包括步骤s31-s33(如图4所示)，或s34。即，处于自动驾驶模式的机车可根据地面控制中心提供的模式切换指令(此处是指自动驾驶退出指令)，切换到手动控制模式，也可以根据司机对应控制旋钮的操作，强制切换到手动控制模式。

s31：在机车处于自动驾驶模式时，接收地面控制中心根据机车的当前状态发送的自动驾驶退出指令。

s32：根据自动驾驶退出指令，控制机车以最大制动力停车，并输出模式切换提示消息。

s33：在检测到机车处于停车状态时，根据自动驾驶退出指令控制机车进入手动控制模式。

通过上述s31-s33的实现方式，提供了一种可以将机车从自动驾驶模式安全切换到手动控制模式的实现方式。

s34：在机车处于自动驾驶模式时，如果检测到对于机车上的控制旋钮的切换操作，控制机车以最大制动力停车，并在确定机车处于停车状态时，控制机车进入手动控制模式。

通过上述s34的实现方式，处于自动驾驶模式下的机车可以在检测到司机干预控制时，进行紧急停车，可以在紧急情况下强制退出自动驾驶模式并进入手动控制模式。

在本申请实施例中，每次进行模式切换时，可输出当前模式，在进入自动驾驶模式时，可语音提示“已进入自动驾驶”。在退出自动驾驶模式时，可语音提示“请注意手动控制”。进入和退出自动驾驶模式时可控制机车上的显示设备对应显示“自动”、“手动”等模式提示。

可选的，在机车运行过程中，机车控制方法还可包括：停车阶段。停车阶段的停车实现方式包括：正常的定点停车和紧急停车。

作为一种正常停车的实现方式，在机车以自动驾驶模式运行的过程中，可根据地面控制中心发送的定点停车指令，确定第一停车点位置。然后根据第一停车点位置和设定的第一安全距离可确定第二停车点位置。根据第二停车点位置控制机车进行停车。

第一停车点位置是机车对应的进路信息中预先设定的位置。

设定的第一安全距离可以是15米、25米、30米等距离。例如可控制机车在距离第一停车点位置前25米处将运行速度降至安全速度10千米/小时以下。

作为另一种正常停车的实现方式，在机车以自动驾驶模式运行的过程中，在检测到机车前方的目标信号机处于关闭状态时，可根据目标信号机所在的位置以及设定的第二安全距离，控制机车进行停车。

目标信号机可以是与机车之间的距离超过缓冲距离，且位于机车前方、距离机车最近的一个信号机。缓冲距离大于设定的第二安全距离。

设定的第二安全距离可以是40米、45米、50米等距离。在一个应用场景下，当检测到机车前方最近的一个轨旁信号机关闭时，自动控制机车在该关闭的信号机前40米处停车。

其中，如果在自动驾驶模式下检测到机车上的指定控制区域被执行了误操作，可按照上述停车的原理，控制机车根据目标信号机的位置和设定的第二安全距离进行停车。

通过上述的实现方式，可以实现定点自动停车，且在停车时考虑了安全距离，可降低安全隐患。

作为一种紧急停车控制方式，在机车以自动驾驶模式运行的过程中，在确定机车对应的关联设备出现故障时，可控制机车以最大制动力停车，机车对应的关联设备包括机车对应的遥控主机、列控安全防护系统、调度安全防护系统、障碍物检测装置。

关联设备的故障检测过程可由各个关联设备自行实现。在接收到用于指示存在故障关联设备的关联设备检测结果时，可控制机车以最大制动力停车。

作为另一种紧急停车控制方式，在机车以自动驾驶模式运行的过程中，可根据地面控制中心发送的紧急停车指令控制机车以最大制动力停车。

其中，机车在根据所述地面控制中心提供的紧急停车指令停车后可保持处于自动驾驶模式。机车在根据所述地面控制中心提供的紧急停车指令停车后，也可以响应司机对于机车的操作或地面控制中心提供的模式切换请求(此时的模式切换请求中携带用于控制机车进入手动驾驶模式的指令)，在紧急停车场景下进入手动驾驶模式。

通过上述的两种紧急停车控制实现方式，可以在检测到关联设备故障的情况下，或，根据地面控制中心下发的紧急停止指令，实现自动紧急停车。

基于同一发明构思，如图5所示，本申请实施例还提供了一种车载控制设备400。

该车载控制设备400可应用于轨道交通工具，该车载控制设备用于实现前述的方法。

该车载控制设备400可以是轨道交通工具中的车载计算机，该车载控制设备中可部署用于实现前述机车控制方法的自动驾驶车载模块。

该车载控制设备400可以包括：存储器401、处理器402和通信组件403。

通信组件403包括通信总线，通信总线用于实现车载控制设备400中各个组件之间的直接或间接连接。

存储器401是一种存储介质，可以是高速ram存储器，也可以是非易失性存储器(non-volatilememory)。

处理器402具有运算处理能力，可以是但不限于中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等通用处理器；还可以是专用处理器或者其他可编程逻辑器件搭建的处理器。处理器402可以实现本申请实施例提供的方法、步骤及逻辑框图。

存储器401上存储有处理器402可执行的计算机程序，处理器402用于执行存储器401中存储的计算机程序，从而实现前述实施例提供的方法中的部分或全部步骤。

需要说明的是，图5所示结构仅作为示意，具体应用时可以有更多的组件，或具有不同于图5所示的其他配置方式。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露系统、装置、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，模块、系统的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。另一点，所讨论的相互之间的连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。另外，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，本领域技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，功能如果以软件功能模块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，本申请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用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执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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