一種無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法，用于軌道貨物運(yùn)輸。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)具有動(dòng)力分散動(dòng)車(chē)組進(jìn)行客運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)，有無(wú)人駕駛的地鐵載人運(yùn)輸系統(tǒng)，也有多列車(chē)單元重聯(lián)牽引的有人駕駛、準(zhǔn)軌、重載貨運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)。但目前國(guó)內(nèi)外均沒(méi)有多列車(chē)單元?jiǎng)恿Ψ稚⑹降臒o(wú)人駕駛貨運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)目前貨物列車(chē)運(yùn)輸多采用大功率單機(jī)或多機(jī)重聯(lián)、大軸重、有人駕駛模式，而大軸重必然帶來(lái)路基建設(shè)的高要求、高成本，且隨著人力成本增加，各領(lǐng)域中無(wú)人的自動(dòng)控制模式正在推廣應(yīng)用。
[0004]隨著技術(shù)進(jìn)步，采用多機(jī)組、輕軸重、大編組的機(jī)車(chē)車(chē)輛，并采用無(wú)人駕駛系統(tǒng)來(lái)完成貨物運(yùn)輸，將帶來(lái)路基建設(shè)的少投入、運(yùn)輸密度增加、人力成本的降低。但無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸系統(tǒng)需要對(duì)現(xiàn)有機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)輸系統(tǒng)整合，將機(jī)車(chē)車(chē)輛、站臺(tái)、路網(wǎng)、維修變?yōu)楦叨葟?qiáng)相關(guān)的關(guān)系、運(yùn)輸組織方式高度自動(dòng)化，并需要相關(guān)控制技術(shù)支撐，涉及多學(xué)科領(lǐng)域，高度依賴相關(guān)控制技術(shù)，例如適應(yīng)無(wú)人駕駛ATO、ATP、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多機(jī)重聯(lián)、無(wú)線同步控制技術(shù)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸系統(tǒng)，包括主干線無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)、裝卸場(chǎng)貨物自動(dòng)裝卸系統(tǒng)和維修車(chē)間無(wú)線遙控系統(tǒng)；其中:
[0007]所述主干線無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)包括控制中心、全程無(wú)線4G雙網(wǎng)絡(luò)覆蓋、軌道電路或GPS定位系統(tǒng)、全程超窄軌或窄軌、每列車(chē)由多個(gè)列車(chē)單元組成，每個(gè)列車(chē)單元配置一套信號(hào)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備；
[0008]所述維修車(chē)間無(wú)線遙控系統(tǒng)包括發(fā)射器、接收機(jī)和車(chē)載天線，其中發(fā)射器為手持設(shè)備，接收機(jī)安裝在電器柜內(nèi)，車(chē)載天線安裝在機(jī)車(chē)頂部。
[0009]本發(fā)明還提供了一種無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸方法，包括如下內(nèi)容:
[0010](1)正常情況下由控制中心自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)并發(fā)送系統(tǒng)的運(yùn)行指令，通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，無(wú)人駕駛車(chē)載系統(tǒng)接收，并將信號(hào)轉(zhuǎn)送給機(jī)車(chē)微機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)的自動(dòng)駕駛；無(wú)人駕駛車(chē)載系統(tǒng)主機(jī)ΑΤ0通過(guò)MVB網(wǎng)絡(luò)與機(jī)車(chē)微機(jī)通信；無(wú)人駕駛系統(tǒng)的控制信號(hào)通過(guò)硬線繼電器信號(hào)給機(jī)車(chē)微機(jī)，同時(shí)將自動(dòng)駕駛車(chē)載檢測(cè)的信息傳送到控制中心；
[0011](2)列車(chē)到達(dá)裝貨場(chǎng)或卸貨場(chǎng)時(shí)，無(wú)人駕駛系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)以下交權(quán)過(guò)程并自動(dòng)裝卸貨:
[0012]車(chē)載BTM天線檢測(cè)到軌旁定位裝置后，將信號(hào)傳輸?shù)阶詣?dòng)駕駛系統(tǒng)車(chē)載ΑΤΟ主機(jī)，車(chē)載ΑΤ0主機(jī)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?，控制中心停止?duì)列車(chē)的控制，發(fā)送交權(quán)信號(hào)給機(jī)車(chē)微機(jī)，機(jī)車(chē)微機(jī)接收到交權(quán)信號(hào)后控制列車(chē)低恒速運(yùn)行，通過(guò)自動(dòng)裝貨系統(tǒng)或卸貨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)裝自動(dòng)裝卸貨；
[0013](3)列車(chē)進(jìn)入檢修車(chē)間，列車(chē)切換到無(wú)線遙控系統(tǒng)對(duì)機(jī)車(chē)進(jìn)行操作，由機(jī)器手同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)列車(chē)的自動(dòng)加油。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:
[0015]1、該運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法在國(guó)內(nèi)外都具有創(chuàng)新性和先進(jìn)性；
[0016]2、將帶來(lái)總投入減少，主要是路基投入大幅下降，完全能消除網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的費(fèi)用增加；
[0017]3、計(jì)算機(jī)控制的列車(chē)追蹤，將追蹤時(shí)間、列車(chē)間間隔距離減少，運(yùn)輸密度增加；
[0018]4、采用了無(wú)人駕駛方式，人力成本降低；
[0019]5、列車(chē)組全程無(wú)人駕駛運(yùn)行，無(wú)須司乘人員，技術(shù)先進(jìn)；
[0020]6、編組采用動(dòng)力分散方式，將帶來(lái)列車(chē)縱向沖擊減少，單列車(chē)牽引噸位增大；列車(chē)多機(jī)組牽引，加速性能更好，運(yùn)輸效率更高。
【具體實(shí)施方式】
[0021]1.一種無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸系統(tǒng)組成，包括:
[0022](1)在主干線的無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)組成
[0023]主干線運(yùn)輸系統(tǒng)組成為主、備兩個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)控制中心、全程無(wú)線4G雙網(wǎng)絡(luò)覆蓋、軌道電路或GPS定位系統(tǒng)實(shí)施區(qū)間閉塞、全程超窄軌距580mm或窄軌900mm-1067mm、每列車(chē)由多個(gè)列車(chē)單元組成，每個(gè)列車(chē)單元配置一套信號(hào)系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備。全程根據(jù)需要設(shè)會(huì)讓線。
[0024](2)在裝卸場(chǎng)的低恒速無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)組成
[0025]裝卸場(chǎng)設(shè)有貨物自動(dòng)裝卸系統(tǒng)。
[0026]列車(chē)進(jìn)入裝卸區(qū)，將接受裝卸系統(tǒng)控制，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)低恒速，完成貨物的裝卸工作。
[0027](3)在維修車(chē)間等地的無(wú)線遙控運(yùn)輸系統(tǒng)組成
[0028]為滿足維修時(shí)將列車(chē)調(diào)離運(yùn)輸線以及維修時(shí)機(jī)車(chē)控制的需要，機(jī)車(chē)設(shè)有無(wú)線遙控系統(tǒng)。為了確保系統(tǒng)的安全性，列車(chē)上設(shè)有遙控工況開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)的自動(dòng)控制與無(wú)線遙控之間的切換。
[0029]無(wú)線遙控系統(tǒng)由三部分組成:發(fā)射器、接收機(jī)和車(chē)載天線，其中發(fā)射器為機(jī)車(chē)操作人員手持設(shè)備，接收機(jī)安裝在電器柜內(nèi)，車(chē)載天線安裝在機(jī)車(chē)頂部。滿足最大遙控距離2km要求。
[0030]在機(jī)車(chē)上設(shè)置“遙控一本車(chē)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“本車(chē)”位時(shí)，斷開(kāi)遙控器輸入信號(hào)，機(jī)車(chē)控制由列控中心完成。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在“遙控”位時(shí)，啟動(dòng)無(wú)線遙控系統(tǒng)，機(jī)車(chē)控制需要的信號(hào)由手持式遙控發(fā)射器提供。在距離機(jī)車(chē)不大于2000m范圍內(nèi)，使用手持式遙控發(fā)射器發(fā)出機(jī)車(chē)前向、后向、牽引、卸載、柴油機(jī)升降速、制動(dòng)等控制指令，車(chē)載遙控接收機(jī)通過(guò)遙控天線接收到遙控發(fā)射器發(fā)出的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)通過(guò)繼電器和RS485網(wǎng)絡(luò)兩種方式同時(shí)傳輸?shù)綑C(jī)車(chē)微機(jī)。機(jī)車(chē)微機(jī)通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入讀取遙控接收機(jī)輸出的控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)相關(guān)的執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)的前后換向、牽引/制動(dòng)、柴油機(jī)的調(diào)速、制動(dòng)保護(hù)等功能。
[0031]2.無(wú)人駕駛的貨物運(yùn)輸方法
[0032](1)正常情況下由列控中心的主控制中心自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)并發(fā)送系統(tǒng)的運(yùn)行指令，通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，無(wú)人駕駛車(chē)載系統(tǒng)接收，并將信號(hào)轉(zhuǎn)送給機(jī)車(chē)微機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)的自動(dòng)駕駛。無(wú)人駕駛車(chē)載系統(tǒng)主機(jī)ΑΤ0通過(guò)MVB網(wǎng)絡(luò)與機(jī)車(chē)微機(jī)通信。無(wú)人駕駛系統(tǒng)的重要控制信號(hào)通過(guò)硬線繼電器信號(hào)給機(jī)車(chē)微機(jī)。同時(shí)將自動(dòng)駕駛車(chē)載檢測(cè)的信息傳送到地面控制中心。
[0033]無(wú)人駕駛系統(tǒng)自動(dòng)控制列車(chē)道岔，實(shí)現(xiàn)列車(chē)會(huì)讓。
[0034](2)列車(chē)到達(dá)裝貨場(chǎng)或卸貨場(chǎng)時(shí)，無(wú)人駕駛系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)以下交權(quán)過(guò)程并自動(dòng)裝卸貨:
[0035]車(chē)載ΒΤΜ天線檢測(cè)到軌旁定位裝置，ΒΤΜ天線將該信號(hào)傳輸?shù)阶詣?dòng)駕駛系統(tǒng)車(chē)載ΑΤ0主機(jī)，車(chē)載ΑΤ0主機(jī)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將該信號(hào)傳輸?shù)降孛婵刂浦行?，控制中心停止?duì)該列車(chē)的控制，并