城轨车辆牵引安全控制系统及方法与流程

本发明属于城轨车辆网络控制技术领域，尤其涉及一种城轨车辆牵引安全控制系统及方法。

背景技术：

城轨车辆在缓解城市交通压力的同时，其运行安全性也一直备受各方关注。网络控制系统(travelcontentmanagesystem，tcms)是城轨车辆的关键系统之一，其主要完成车辆的控制、监视和诊断功能。当tcms工作正常时，车辆控制主要由tcms实现，在车辆存在安全隐患的情况下，无论是否存在牵引指令，牵引安全控制功能通过控制车辆处于静止或惰行工况，完成对车辆牵引，实现对车辆和乘客的保护功能。

目前城轨车辆的牵引安全控制功能主要由硬线电路实现，即关系到车辆运行安全的系统或部件，将其故障状态或非安全状态通过硬线输出至继电器，并把继电器的辅助常闭触点串入牵引安全车辆线。仅当牵引安全车辆线得电，且车辆存在牵引指令，方可牵引动车。然而，当硬线电路控制车辆牵引封锁后，司乘和检修人员无法快速得知触发牵引封锁的部件位置及原因，需要手动排查或下载数据分析排查，故障排查效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种城轨车辆牵引安全控制系统及方法，以解决现有技术中故障排查效率较低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种城轨车辆牵引安全控制系统，包括：状态采集模块；

所述状态采集模块连接在网络控制系统的通讯总线上，用于实时监控城轨车辆网络上的子系统以及关键部件，并在所述子系统或者所述关键部件满足牵引封锁条件时，触发牵引封锁指令；其中，所述关键部件为连接到输入输出模块上的部件；

所述网络控制系统输出所述牵引封锁指令，同时控制人机界面上显示对应的牵引封锁的原因。

在一实施例中，所述城轨车辆牵引安全控制系统还包括人机界面接口；

所述人机界面的接口连接所述网络控制系统；

所述人机界面接口，用于在网络控制系统输出对应的牵引封锁指令的同时，接收所述网络控制系统发送的发生牵引封锁的原因，并在所述人机界面上显示所述牵引封锁的原因。

在一实施例中，所述城轨车辆牵引安全控制系统还包括：旁路牵引封锁模块；

所述旁路牵引封锁模块对应的旁路牵引封锁软按钮设置在所述人机界面周围，用于触发旁路牵引封锁。

在一实施例中，所述城轨车辆牵引安全控制系统还包括报警装置；

所述报警装置连接所述网络控制系统；

所述报警装置，用于在网络控制系统输出对应的牵引封锁指令的同时，接收所述网络控制系统发送的报警指令，并进行报警提示。

本发明实施例的第二方面提供了一种城轨车辆牵引安全控制装置，采用上述权利要求1至4中任一项所述的城轨车辆牵引安全控制系统，所述城轨车辆牵引安全控制方法包括：

实时监测城轨车辆网络上的子系统以及关键部件，其中，所述关键部件为连接到输入输出模块上的部件；

当所述子系统或者所述关键部件满足牵引封锁条件时，触发牵引封锁指令；

检测到触发的所述牵引封锁指令时，输出所述牵引封锁指令，同时向人机界面接口发送发生牵引封锁的原因，以控制所述人机界面显示所述牵引封锁的原因。

在一实施例中，在所述输出所述牵引封锁指令之后，还包括：

同时输出封锁牵引力需求指令。

在一实施例中，在所述输出所述牵引封锁指令之后，还包括：

同时触发报警装置进行报警。

在一实施例中，在所述人机界面显示所述牵引封锁的原因之后或者触发报警装置进行报警之后，还包括：

检测是否存在所述牵引封锁的原因对应的牵引封锁旁路指令；

若不存在所述牵引封锁的原因对应的牵引封锁旁路指令，则控制所述城轨车辆保持静止或惰行，或者重新检测所述子系统或者关键部件是否满足牵引封锁条件。

在一实施例中，在所述人机界面显示所述牵引封锁的原因之后或者触发报警装置进行报警之后，还包括：

当排查所述城轨车辆误起牵引封锁后，接收牵引封锁旁路软按钮的触发，控制牵引封锁旁路指令输出。

在一实施例中，所述牵引封锁条件包括以下任一种：

零速时两端司机室同时激活；

零速时激活司机室向前和向后方向指令同时有效；

回送模式激活；

无开门指令时，所述城轨车辆的所有门关好无效，且门关好旁路也无效；

所述城轨车辆停放制动未缓解，且停放制动不缓解旁路无效；

制动总风压力低于预设压力值，且总风压力低旁路无效；

非制动工况下车辆速度大于预设车速时制动不缓解，且制动不缓解旁路无效；

所述城轨车辆的速度超出预设速度范围；

列车自动保护系统atp下的人工驾驶模式下，所述城轨车辆的速度超过最大运营速度；

至少四个制动系统失效；

牵引系统反馈方向监控故障；

牵引系统或辅助供电系统反馈车间供电位有效；

紧急制动环路断开；

同一控制器局域网络单元制动控制系统通讯故障或多个制动控制系统通讯故障；

司机控制器两路牵引或制动级位均无效；

互为冗余的牵引或制动指令采集模块均通信故障。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过设置状态采集模块，监控城轨车辆网络中的子系统以及关键部件的状态，当子系统以及关键部件发生异常或者故障时，可以输出牵引封锁指令，同时在人机界面准确提示牵引封锁原因，从而可以实现对城轨车辆运行安全隐患的快速定位和排查，提高故障排查效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的城轨车辆牵引安全控制系统的示意图；

图2是本发明另一实施例提供的城轨车辆牵引安全控制系统的示意图；

图3是本发明实施例提供的城轨车辆牵引安全控制方法的实现流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种城轨车辆牵引安全控制系统的示意图，详述如下。所述城轨车辆牵引安全控制系统包括：状态采集模块101。所述城轨车辆牵引安全控制系统还包括原有的网络控制系统102和人机界面103。

所述状态采集模块101连接在网络控制系统102的通讯总线上，用于实时监控城轨车辆网络上的子系统以及关键部件，并在所述子系统或者关键部件出现异常时，触发牵引封锁指令；其中，所述关键部件为连接到输入输出模块上的部件；子系统指城轨车辆网络中的各个子系统，例如人机交互模块、车门系统模块、空调系统模块以及旅客系统模块等等。

所述网络控制系统102输出所述牵引封锁指令，同时控制人机界面103上显示对应的牵引封锁的原因。

上述城轨车辆牵引安全控制系统，通过设置状态采集模块，监控城轨车辆网络中的子系统以及关键部件的状态，当子系统以及关键部件发生异常或者故障时，可以输出牵引封锁指令，同时在人机界面准确提示牵引封锁原因，从而可以实现对城轨车辆运行安全隐患的快速定位和排查，提高故障排查效率。

可选的，如图2所示，城轨车辆牵引安全控制系统还包括人机界面接口104；所述人机界面的接口104连接所述网络控制系统102；

所述人机界面接口104，用于在网络控制系统102输出对应的牵引封锁指令的同时，接收所述网络控制系统102发送的发生牵引封锁的原因，并在所述人机界面103上显示所述牵引封锁的原因。

可选的，如图2所示，城轨车辆牵引安全控制系统还包括旁路牵引封锁模块105；

所述旁路牵引封锁模块105对应的旁路牵引封锁软按钮设置在所述人机界面周围，用于触发旁路牵引封锁。

可选的，当城轨车辆误起特定的牵引封锁后，可通过按动所述旁路牵引封锁软按钮触发旁路牵引封锁，从而实现旁路牵引封锁功能，保证城轨车辆可牵引动车，降低对整个线路运营秩序的影响。

可选的，如图2所示，城轨车辆牵引安全控制系统还包括报警装置106。

所述报警装置106连接所述网络控制系统102；

所述报警装置106，用于在网络控制系统102输出对应的牵引封锁指令的同时，接收所述网络控制系统102发送的报警指令，并进行报警提示。

可选的，报警装置106可以为蜂鸣器，还可以为其它的发生设备，例如喇叭等。通过设置报警装置进行报警，可以快速引起司机的注意，保证车辆运行安全，并实现对车辆运行安全隐患的快速定位和排查。

上述城轨车辆牵引安全控制系统，通过设置状态采集模块，监控城轨车辆网络中的子系统以及关键部件的状态，当子系统以及关键部件发生异常或者故障时，可以输出牵引封锁指令，同时在人机界面准确提示牵引封锁原因，并通过报警设备向司机或者检修人员告警，从而可以实现对城轨车辆运行安全隐患的快速定位和排查，提高故障排查效率。

图3为本发明实施例提供的一种城轨车辆牵引安全控制方法的流程示意图，城轨车辆牵引安全控制方法采用上述任一实施例中所述的城轨车辆牵引安全控制系统，详述如下。

步骤101，实时监测城轨车辆网络上的子系统以及关键部件。

其中，所述关键部件为连接到输入输出模块上的部件。

可选的，状态采集模块连接在网络控制系统的通讯总线上，实时监控城轨车辆网络上的子系统以及关键部件。

步骤102，当所述子系统或者关键部件满足牵引封锁条件时，触发牵引封锁指令。

可选的，所述牵引封锁条件包括以下任一种：零速时两端司机室同时激活；零速时激活司机室向前和向后方向指令同时有效；回送模式激活；无开门指令时，所述城轨车辆的所有门关好无效，且门关好旁路也无效；所述城轨车辆停放制动未缓解，且停放制动不缓解旁路无效；制动总风压力低于预设压力值，且总风压力低旁路无效；非制动工况下车辆速度大于预设车速时制动不缓解，且制动不缓解旁路无效；所述城轨车辆的速度超出预设速度范围；列车自动保护系统(automatictrainprotection，atp)下的人工驾驶模式下，所述城轨车辆的速度超过最大运营速度；至少四个摩擦制动失效；牵引系统反馈方向监控故障；牵引系统或辅助供电系统反馈车间供电位有效；紧急制动环路断开；同一控制器局域网络(controllerareanetwork,can)单元制动控制系统通讯故障或多个制动控制系统通讯故障；司机控制器两路牵引或制动级位均无效；互为冗余的牵引或制动指令采集模块均通信故障。

步骤103，检测到触发的所述牵引封锁指令时，输出所述牵引封锁指令，同时向人机界面接口发送发生牵引封锁的原因，以控制所述人机界面显示所述牵引封锁的原因。

可选的，网络控制系统检测到状态采集模块触发的牵引封锁指令时，输出所述牵引封锁指令，同时向人机界面接口发送发生牵引封锁的原因，以最大程度的确保车辆处于安全状态，保证车辆和乘客安全；同时，实现快速指导司机或检修技术人员排查原因。

可选的，在所述输出所述牵引封锁指令之后，还包括：同时输出封锁牵引力需求指令，以便提高合适的封锁牵引力牵引车辆，保证车辆的安全运行。

可选的，在所述输出所述牵引封锁指令之后，还包括：同时触发报警装置进行报警，以便可以快速引起司机的注意，保证车辆运行安全，并实现对车辆运行安全隐患的快速定位和排查。报警装置可以为蜂鸣器，还可以为其它的发生设备，例如喇叭等。

可选的，在所述人机界面显示所述牵引封锁的原因之后或者触发报警装置进行报警之后，还包括：

检测是否存在所述牵引封锁的原因对应的牵引封锁旁路指令；

若不存在所述牵引封锁的原因对应的牵引封锁旁路指令，则控制所述城轨车辆保持静止或惰行，或者重新检测所述子系统或者关键部件是否满足牵引封锁条件，以及继续执行后续步骤。

可选的，可以在所述人机界面周围设置旁路牵引封锁软按钮，在所述人机界面显示所述牵引封锁的原因之后或者触发报警装置进行报警之后，还包括：

当排查所述城轨车辆误起牵引封锁后，人工触动旁路牵引封锁软按钮，接收牵引封锁旁路软按钮的触发，控制牵引封锁旁路指令输出。

因常规牵引安全车辆线对车辆子系统和关键部件采用继电器进行监视，当继电器发生假故障后，只能对整个车辆线进行旁路，以保证车辆能牵引行车，旁路后大大降低了对车辆牵引安全的监控，对车辆行车存在较大的隐患。而采用本申请实施例提供的基于网络控制的牵引安全控制，能对特定的牵引不安全因素实施单个旁路，而不影响其他牵引安全监控功能，在最大程度保证行车安全的前提下，有效降低车辆故障对运营线路影响。

下面通过具体的实施例逐一分析满足牵引封锁条件中任一个条件时，城轨车辆如何实现牵引安全控制。

(1)零速时两端司机室同时激活。正常情况下，车辆仅允许一端司机室激活，并由激活的司机室发出相关控制指令。非零速工况下，tcms锁存车辆动车前的一端司机室的激活指令，并忽略来自另一端司机室的激活指令。当车辆处于零速时，tcms通过输入输出模块采集到两端司机室均存在占用指令，则会触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：检测车辆状态，检测是否车辆的速度是否是零速；当车辆处于零速工况时，检测车辆两端司机室是否存在同时激活且保持预设时间，可选的，预设时间可以为2s。当车辆两端司机室存在同时激活且保持预设时间时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：零速时两端司机室同时激活。当车辆未处于零速工况，或者车辆两端司机室未存在同时激活且保持预设时间时，则直接结束流程，并继续监控城轨车辆网络上的子系统以及关键部件。

(2)零速时激活司机室向前和向后方向指令同时有效。

正常情况下，车辆仅允许激活司机室发出向前或向后方向的指令，不允许同时给出，牵引系统根据tcms的方向指令控制车辆向前或向后运行。非零速工况下，tcms锁存车辆动车前的激活司机室的向前或向后指令，并忽略运行过程中方向指令的变化。当车辆处于零速时，tcms通过输入输出模块采集到激活司机室向前和向后指令同时有效时，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：检测车辆状态，检测是否车辆的速度是否是零速；当车辆处于零速工况时，检测车辆激活司机室向前和向后的指令是否同时有效且保持预设时间，可选的，预设时间可以为2s。当车辆激活司机室向前和向后的指令同时有效且保持预设时间时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：零速时激活司机室向前和向后方向指令同时有效。当车辆未处于零速工况，或者车辆激活司机室向前和向后的指令未同时有效且保持预设时间时，则直接结束流程，并继续监控城轨车辆网络上的子系统以及关键部件。

(3)回送模式激活。

正常情况下，当车辆的回送模式激活时，表示车辆将有机车牵引，并运送至车辆目的地。此时，禁止车辆自主牵引运行，仅作为拖车由机车牵引拖拽。当tcms通过输入输出模块采集到回送模式开关闭合时，表示车辆进入回送模式，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：检测车辆的回送模块开关是否闭合；当车辆的回送模块开关闭合时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：回送模式激活。检测是否存在人为触发的“回送模式激活”对应的旁路指令，如果存在回送模式激活对应的旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在回送模式激活对应的旁路指令，则重新检测车辆的回送模块开关是否闭合以及执行后续步骤。当车辆回送模块开关未闭合，则直接结束流程。

(4)无开门指令时，所述城轨车辆的所有门关好无效，且门关好旁路也无效。

正常情况下，存在开门指令时，车辆对应侧车门应开启。故障工况下，可操作“门关好旁路”旁路按钮，旁路故障车门保障正常的车辆牵引控制。当tcms通过输入输出模块未采集到开门指令，且判断车辆所有门关好无效，且输入输出模块未采集到“门关好旁路”指令时，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：检测是否存在开门指令；当不存在开门指令时，检测连接在通讯总线上的所有门控器反馈所有门关好是否无效，当门控器反馈所有门关好无效时，检测输入输出模块采集的所有门关好状态是否无效，当输入输出模块采集的所有门关好状态无效时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：无开门指令时，所述城轨车辆的所有门关好无效，且门关好旁路也无效。检测是否存在人为触发的“无开门指令时，所述城轨车辆的所有门关好无效，且门关好旁路也无效”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。当存在开门指令，或者不存在开门指令时门控制器反馈的所有门关好有效，或者不存在开门指令、门控制器反馈的所有门关好无效以及输入输出模块反馈的所有门关好有效，或者不存在开门指令、门控制器反馈的所有门关好无效、输入输出模块反馈的所有门关好无效以及输入输出模块采集的门关好旁路指令有效时，则直接结束流程。

(5)所述城轨车辆停放制动未缓解，且停放制动不缓解旁路无效。

停放制动是保持车辆长时间安全停车的方法。正常情况下，控制车辆牵引行车前，需要缓解停放制动；故障工况下，部分转向架施加停放制动时，牵引行车可能造成车辆轮对擦伤。当tcms通过输入输出模块采集到车辆所有停放制动缓解无效时；为避免输入输出模块检测出现故障，此时tcms通过判断连接在通讯总线上的制动控制系统反馈的停放制动缸压力辅助判断车辆停放制动缓解状态，当制动缸压力未达到停放制动缓解阈值，且停放制动不缓解旁路指令无效时，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：获取各节车厢输入输出模块采集的各转向架停放制动缓解状态；检测输入输出模块采集的停放制动缓解是否无效；当输入输出模块采集的停放制动缓解有效时结束流程；当输入输出模块采集的停放制动缓解无效时，获取输入输出模块采集的车辆所有停放制动缓解环路车辆线状态；检测输入输出模块反馈的所有停放制动缓解是否无效；当输入输出模块反馈的所有停放制动缓解有效时结束流程；当输入输出模块反馈的所有停放制动缓解无效时，获取制动系统反馈的所有转向架的停放制动缸的压力；检测制动系统反馈的所有转向架的停放制动缸的压力达到缓解阈值是否无效；当制动系统反馈的所有转向架的停放制动缸的压力达到缓解阈值有效时，结束流程；当制动系统反馈的所有转向架的停放制动缸的压力达到缓解阈值无效时，检测输入输出系统采集的停放制动不缓解旁路指令是否无效；当输入输出系统采集的停放制动不缓解旁路指令有效时结束流程；当输入输出系统采集的停放制动不缓解旁路指令无效时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：所述城轨车辆停放制动未缓解，且停放制动不缓解旁路无效。同时检测是否存在“所述城轨车辆停放制动未缓解，且停放制动不缓解旁路无效”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。

(6)制动总风压力低于预设压力值，且总风压力低旁路无效。

可选的，预设压力值可以设置为5.5bar。制动系统实施制动的前提是总风管的压力满足制动的需求，当总风压力过低时，制动距离超标，实施制定时不能保证停车距离，危及行车安全。正常情况下，制动总风压力小于等于7bar时，两台供风装置启动打风，当一定时间总风压力未能达到正常制动的风压值，说明供风装置可能故障，或总风管漏风严重，或总风压力采集装置失效。正常情况下，当总风压力低于5.5bar时，需要控制车辆在一种安全状态。当tcms检测到制动系统反馈的总风压力值低于5.5bar，且输入输出模块采集到“总风压力低旁路”无效时，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：根据车辆上的制动系统控制单元反馈的总风压力值，获取最小总风压力值。检测最小总风压力值是否低于预设压力值且保持预设时间，可选的，预设时间可以为2s。当最小总风压力值不低于预设压力值或未保持预设时间时结束流程；当最小总风压力值低于预设压力值且保持预设时间时，检测输入输出模块采集的总风压力低旁路指令是否无效，当输入输出模块采集的总风压力低旁路指令有效时结束流程；当输入输出模块采集的总风压力低旁路指令无效时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：制动总风压力低于预设压力值，且总风压力低旁路无效。同时检测是否存在“制动总风压力低于预设压力值，且总风压力低旁路无效”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。

(7)非制动工况下车辆速度大于预设车速时制动不缓解，且制动不缓解旁路无效。

车辆停车后，制动系统自动施加保持制动，以保证车辆不会溜车。正常情况下，当保持制动缓解条件，即车辆牵引力大于一定值或制动系统受到牵引指令3s后，制动系统缓解保持制动，车辆正常牵引走车；异常情况下，当保持制动缓解条件满足时，制动系统如果不能缓解保持制动，会造成车辆擦轮，影响行车安全。因此，需要综合监控车辆工况、速度及制动施加情况，对车辆实时安全控制。当tcms检测到车辆处于非制动工况下，车辆综合速度大于4km/h时，制动未能正常全部缓解，且无人工施加的制动不缓解旁路指令信号，则触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：检测车辆是否处于非制动工况；当车辆未处于非制动工况时结束流程。当车辆处于非制动工况时，检测车辆的车速是否大于预设车速；当车辆的车速小于或等于预设车速时结束流程。当车辆的车速大于预设车速时，采集制动系统控制单元反馈的车辆的转向架制动状态、制动施加状态以及输入输出模块采集的转向架的制动施加状态。针对单个转向架，当该转向架制动正常状态有效时，取制动控制单元反馈的制动施加状态作为该转向架的制动状态；当该转向架制动正常状态无效时，取输入输出模块反馈的制动施加状态作为该转向架的制动状态。检测所有转向架制动缓解是否无效；当所有转向架制动缓解有效时结束流程。当所有转向架制动缓解无效时，获取输入输出模块采集的车辆所有制动缓解环路车辆线状态。检测输入输出模块采集的车辆所有制动缓解环路车辆线是否无效；当输入输出模块采集的车辆所有制动缓解环路车辆线有效时结束流程。当输入输出模块采集的车辆所有制动缓解环路车辆线无效时，检测输入输出模块反馈的制动不缓解旁路指令是否无效；当输入输出模块反馈的制动不缓解旁路指令有效时结束流程。当输入输出模块反馈的制动不缓解旁路指令无效时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：非制动工况下车辆速度大于预设车速时制动不缓解，且制动不缓解旁路无效。同时检测是否存在“非制动工况下车辆速度大于预设车速时制动不缓解，且制动不缓解旁路无效”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。

(8)所述城轨车辆的速度超出预设速度范围。

tcms根据制动系统和牵引系统反馈的原始速度信号计算车辆速度，并根据车辆速度和车辆当前工况，对车辆实施控制和监视。当tcms检测到车辆速度超出合理的范围时，即超出预设速度范围时，需要对车辆实施安全防护控制，，触发牵引封锁，以保证行车安全。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：根据制动系统和牵引系统反馈的原始速度信号计算车辆速度。检测车速是否超出预设速度范围；当车速未超出预设速度范围时结束流程。当车速超出预设速度范围时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：城轨车辆的速度超出预设速度范围。

(9)列车自动保护系统atp下的人工驾驶模式下，所述城轨车辆的速度超过最大运营速度。

tcms判断车辆当前的驾驶模式，当车辆处于atp下的人工驾驶模式下，由atp系统监视车辆运行，控制车辆在最大运营速度以下运行。异常情况下，当atp失效或故障时，车辆超过最高运营速度，对行车安全不利。当tcms检测车辆处于atp下的人工驾驶模式，车辆速度超过最大运营速度，触发牵引封锁。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：检测车辆是否处于atp下的人工驾驶模式；当车辆未处于atp下的人工驾驶模式时，结束流程。当车辆处于atp下的人工驾驶模式时，计算车辆速度。检测车辆速度是否超过最大运营速度；当车辆速度未超过最大运营速度时结束流程。当车辆速度超过最大运营速度时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：列车自动保护系统atp下的人工驾驶模式下，所述城轨车辆的速度超过最大运营速度。

(10)至少四个摩擦制动失效。

tcms综合判断车辆所有制动系统状态，当检测到车辆制动系统隔离或制动风缸压力低而无法满足tcms实施正常的车辆控制时，需要控制车辆进入安全的状态，由司机手动施加制动，并由tcms控制模式转为人工控车模式。当tcms检测四个及以上制动系统失效，即制动系统隔离或制动风缸压力低时，触发牵引封锁。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：采集四个制动系统控制单元反馈的车辆的转向架制动的正常状态、制动风缸压力低状态以及输入输出模块采集的转向架的制动系统隔离状态。可选的，转向架可以为12个。针对单个转向架，当转向架制动正常状态有效时，取制动控制单元反馈的制动风缸压力低状态作为该转向架的制动系统失效状态，同时取输入输出模块采集的制动系统隔离状态作为该转向架的制动系统失效状态。检测上述至少四个制动系统是否失效；当上述至少四个制动系统未失效时结束流程。当上述至少四个制动系统失效时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：至少四个制动系统失效。同时检测是否存在“至少四个制动系统失效”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。

(11)牵引系统反馈方向监控故障。

tcms根据输入输出模块采集的方向车辆线，判断车辆运行方向，并发送给牵引系统，控制牵引电机转向。当tcms发送方向与牵引系统反馈的执行方向不一致时，可能导致牵引电机损坏或车辆处于非安全工况。当tcms检测牵引系统反馈的电机转向与tcms下发的方向指令不一致时，触发牵引封锁。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：tcms根据输入输出模块采集的硬线方向车辆线指令，判断车辆运行方向，并发送给牵引系统向前或向后运行指令。tcms将其下发的方向指令和四个牵引系统反馈的电机转向进行对比，当牵引系统反馈的电机转向与tcms下发的方向指令一致时结束流程。当任一牵引系统反馈的电机转向与tcms下发的方向指令不一致时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：牵引系统反馈方向监控故障。

(12)牵引系统或辅助供电系统反馈车间供电位有效。

当车辆处于检修状态时，车辆的供电一般由车间电源供电，此时，需要对车辆牵引实施封锁控制，防止车辆意外牵引行车，造成车辆和人员损伤。牵引系统和辅助供电系统监视车辆车间供电开关的状态，tcms根据通讯总线上牵引系统和辅助供电系统反馈的车间供电开关的状态，当处于车间供电位时，触发牵引封锁。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：tcms根据通讯总线上牵引系统和辅助供电系统反馈的车间供电开关的状态，检测任一牵引系统或辅助供电系统反馈的车间供电位是否有效。当牵引系统或辅助供电系统反馈的车间供电位有效时结束流程。当任一牵引系统或辅助供电系统反馈的车间供电位无效时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：牵引系统或辅助供电系统反馈车间供电位有效。同时检测是否存在“牵引系统或辅助供电系统反馈车间供电位有效”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。

(13)紧急制动环路断开。

车辆设置紧急制动环路，该环路监控车辆上的不安全因素，当任一不安全因素触发，车辆紧急制动环路断开，并会自动触发紧急制动。为避免因车辆施加紧急制动时，tcms给出牵引指令，影响行车安全，当tcms检测到车辆紧急制动环路断开时，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：tcms监控输入输出模块反馈的车辆紧急制动环路状态，检测紧急制动环路状态断开是否有效；当紧急制动环路状态断开无效时结束流程。当紧急制动环路状态断开有效时，触发牵引封锁指令，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：紧急制动环路断开。同时检测是否存在“紧急制动环路断开”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。

(14)同一控制器局域网络(controllerareanetwork,can)单元制动控制系统通讯故障或多个制动控制系统通讯故障。

车辆一般由对称的两个牵引单元组成，每个牵引单元内的制动控制单元组成can网络，在一个can单元内有两个制动控制系统与tcms连接，且这两个制动控制系统互为冗余备份；单个牵引单元的制动控制由这两个制动控制系统完成，当同一can单元的制动控制系统均与tcms通讯故障，则tcms无法完成该牵引单元的制动控制。当tcms检测到车辆同一can单元内制动控制系统通讯故障或三个及以上制动控制系统通讯故障时，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：tcms对车辆四个制动控制系统实施监视，并诊断其通信状态。检测制动控制系统心跳信号是否存在8个通讯周期不更新；当制动控制系统心跳信号存在8个通讯周期不更新时，确定制动控制系统通讯故障，否则结束流程。检测是否存在同一can单元内制动控制系统通讯故障或者三个及以上制动控制系统通信故障，如果存在同一can单元内制动控制系统通讯故障或者三个及以上制动控制系统通信故障，则触发牵引封锁指令，否则结束流程，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：同一can单元制动控制系统通讯故障或多个制动控制系统通讯故障。同时检测是否存在“同一can单元制动控制系统通讯故障或多个制动控制系统通讯故障”对应的旁路指令，如果存在此旁路指令则可直接控制牵引封锁旁路指令输出。如果未存在此旁路指令，则重新检测是否存在开门指令以及继续执行后续步骤。

(15)司机控制器两路牵引或制动级位均无效。

车辆的牵引或制动力需求来源于司机控制器。当司机操作司机控制器至不同的位置，给出不同的牵引或制动力需求；为保证对车辆牵引或制动力有效的采集，一般采用两路冗余采集。当tcms检测到司机控制器两路牵引或制动级位均无效，触发牵引封锁指令，

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：采集两路司机控制器的牵引或制动力需求值，并检测两路司机控制器的牵引或制动力需求值是否均无效，当两路司机控制器的牵引或制动力需求值均无效时，则触发牵引封锁指令，否则结束流程，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：司机控制器两路牵引或制动级位均无效。

(16)互为冗余的牵引或制动指令采集模块均通信故障。

车辆的牵引或制动力指令一般采用两个冗余的io模块采集，保证单个io模块故障后，车辆能牵引行车，提高车辆可用性。当tcms检测到互为冗余的牵引或制动指令采集模块均通信故障，触发牵引封锁指令。

具体城轨车辆牵引安全控制方法为：监控两个互为冗余的牵引或制动指令采集模块，并诊断其通信状态。当检测到两个互为冗余的牵引或制动指令采集模块心跳信号存在8个通讯周期不更新的情况时，检测两个互为冗余的牵引或制动指令采集模块是否均通讯故障，当两个互为冗余的牵引或制动指令采集模块均通讯故障时，则触发牵引封锁指令，否则结束流程，并控制控制所述人机界面显示牵引封锁的原因：互为冗余的牵引或制动指令采集模块均通信故障。

上述城轨车辆牵引安全控制方法，通过实时监测城轨车辆网络上的子系统以及关键部件，当所述子系统或者所述关键部件满足牵引封锁条件时，触发牵引封锁指令；检测到触发的所述牵引封锁指令时，输出所述牵引封锁指令，同时向人机界面接口发送发生牵引封锁的原因，以控制所述人机界面显示所述牵引封锁的原因，以实现对车辆运行安全隐患的快速定位和排查，从而可以最大限度的保证车辆和乘客的安全。另外，当车辆误起特定的牵引封锁后，在hmi设计旁路牵引封锁软按钮，可实现旁路牵引封锁功能，保证车辆可牵引动车，降低对整个线路运营秩序的影响。

以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。