CN101913370B

CN101913370B - 基于进路的行车许可生成方法及系统

Info

Publication number: CN101913370B
Application number: CN2010102392894A
Authority: CN
Inventors: 江明; 耿宏亮; 李启翮
Original assignee: Beijing Quanlu Communication Signals Research And Design Institute Co Ltd
Current assignee: CRSC Research and Design Institute Group Co Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: CN101913370A

Abstract

本发明公开了一种基于进路的行车许可生成方法及系统，其方法为，获取列车最近相关应答器组标识号，确定该应答器组对应的基本线路单元为搜索起点；接收该列车相对于该应答器组的相关位置数据信息，以及所述列车相对于该应答器组方向的相关方向数据信息；依据所述位置数据信息和所述方向数据信息，确定该列车前端所在的基本线路单元及在该基本线路单元中的列车位置信息；根据所述列车位置信息，以及获取的当前列车等级信息、当前运行模式信息和联锁进路信息确定列车前方可用基本线路单元，生成行车许可。结合基本线路单元描述无线闭塞中心内部的线路数据和确定的列车位置信息生成行车许可，能够提高列车在高速运行时的运行效率。

Description

基于进路的行车许可生成方法及系统

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，更具体的说是涉及一种基于进路的行车许可生成方法及系统。

背景技术

目前，我国利用CTCS(Chinese Train Control System，中国列车控制系统)对列车的运行进行控制。CTCS系统由两个子系统组成，即ATP(AutomaticTrain Protection，列车自动防护)子系统和地面子系统。

在现有技术应用的CTCS-2级系统中，采用ATP(Automatic TrainProtection，列车自动防护)系统接收行车许可信息和线路描述数据，控制列车在允许的范围内运行。其中，行车许可信息由地面子系统中的TCC(TrainControl Center，列控中心)依据地面子系统或来自地面系统的信息生成，例如依据轨道占用信息、联锁状态等生成行车许可信息，并通过地面子系统中的轨道电路发送给ATP；而线路描述数据则保存在地面子系统的应答器中，由应答器将线路描述数据发送至ATP。

但是，采用现有技术中的CTCS-2级系统中的TCC所能生成的行车许可最大长度为7个闭塞分区(一个闭塞分区的长度大约为1.5公里～2公里)，仅能满足250公里以下时速的列车运行控制，在列车高速运行时，依据该行车许可对列车进行控制，会影响列车的运行效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于进路的行车许可生成方法及系统，解决了依据现有技术生成的行车许可对列车进行控制，影响列车的运行效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于进路的行车许可生成方法，包括：

获取列车最近相关应答器组标识号，确定所述应答器组对应的基本线路单元为搜索起点，其中，每个应答器组对应一个基本线路单元，所述应答器组由多个应答器组成，并按照固定方向排列；

接收所述列车相对于所述应答器组的相关位置数据信息，以及所述列车相对于所述应答器组方向的相关方向数据信息；

依据所述位置数据信息和所述方向数据信息，确定所述列车前端所在的基本线路单元及在所述基本线路单元中的列车位置信息；

根据所述列车位置信息，以及获取的当前所述列车等级信息，当前运行模式信息和联锁进路信息确定列车前方可用基本线路单元，生成行车许可；

其中，所述位置数据信息包括：所述列车前端位置对应的置信间隔值，以及距离列车前端最近的所述应答器组与列车前端位置之间的距离；所述方向数据信息包括：相对于应答器组内应答器的排列方向确定的当前列车前端的方向数据信息，相对于所述应答器组方向的列车运行目标方向数据信息，以及依据固定的应答器组的方向，确定列车前端与应答器组方位的相对方向信息。

优选的，当所述联锁进路信息为异常占用状态或灾害区信息激活时，依据获取的故障点信息缩短所述列车许可的长度至所述故障点。

优选的，所述生成行车许可之前还包括，当所述列车在站内发车，所述当前运行模式信息为非完全监控模式，所述联锁进路信息为没有溜入报警时，判断所述列车的前端与发车信号机之间的距离是否小于250米，如果是，则向该区段发送全监控行车许可；如果否，确定所述列车前端与所述发车信号机之间的区段为引导模式，向其他区段发送全监控行车许可。

优选的，所述生成行车许可之前还包括，当所述列车在区间发车、轨道电路占用变化的时间与接收所述列车位置信息的时间间隔小于列车占用的置信时间间隔时，确定所述轨道电路的进路由所述列车占用，并向该进路区段发送全监控行车许可。

一种基于进路的行车许可生成系统，包括：

分别与多个基本线路单元对应关联的多个应答器组，用于列车通过所述应答器组时发送应答器组标识号；

列车自动防护单元ATP，用于接收所述应答器组标识号，生成所述列车相对于所述应答器组位置的相关位置数据信息，以及所述列车相对于所述应答器组方向的相关方向数据信息，并发送；

无线闭塞单元RBC，用于接收所述应答器组标识号，并通过无线通信网络接收所述位置数据信息和所述方向数据信息，确定所述列车在对应的某所述基本线路单元中的列车位置信息，以及依据所述列车位置信息和接收的当前所述列车等级信息、当前运行模式信息与联锁进路信息确定列车前方可用基本线路单元，生成行车许可。

优选的，所述应答器组中包括1～8个应答器。

优选的，还包括，所述列车自动防护单元ATP通过所述无线通信网络接收所述行车许可。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于进路的行车许可生成方法及系统，利用无线闭塞中心生成行车许可。列车可获取相对于应答器组的位置数据信息和方向数据信息，并通过无线通信网络传输给无线闭塞中心。无线闭塞中心通过特定基本线路单元对内部线路数据进行相关的描述，依据该列车位置信息确定列车所在的基本线路单元及在所述基本线路单元中的列车位置信息，并依据获取的列车等级信息、当前运行模式信息和联锁进路信息，生成行车许可。本发明的方法及系统，结合特定基本线路单元描述无线闭塞中心内部的线路数据和确定的列车位置信息，并利用无线通信网络进行信息的传输，最后利用无线闭塞中心生成的行车许可，其所生成的行车许可更加精确和全面，并且该行车许可的最大长度可达32公里，能够满足250公里以上时速的运行控制需求，能够提高列车在高速运行时的运行效率。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例中公开的应答器组的结构示意图；

图3为本发明公开的一实施例的系统示意图；

图4为本发明公开的一实施例的拓扑示意图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下：

ATP：Automatic Train Protection，列车自动防护；

CBI：Computer Based Interlocking，计算机联锁；

CTCS：Chinese Train Control System，中国列车控制系统；

MA：Movement Authority，行车许可；

RBC：Radio Block Center，无线闭塞中心；

TCC：Train Control Center，列控中心；

FS：全监控模式；

OS：引导模式；

SR：目视模式。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明公开的实施例为一种基于进路的行车许可生成方法，请参阅附图1，主要包括以下步骤：

步骤S101，获取列车最近相关应答器组标识号，确定搜索列车位置的起始基本线路单元，开始进行所述列车位置的搜索。

在本发明公开的实施例中，在RBC中描述的列车运行线路由多个基本线路单元组成，每个应答器组都对应一个基本线路单元，并具有特定的标识号。当列车运行时，与基本线路单元关联的应答器组与该列车上的ATP进行通信。执行步骤S101，由ATP获取距列车最近的应答器组标识号，然后根据该应答器组上特定的标号，确定所述应答器组对应的基本线路单元为搜索起点。

步骤S102，接收所述列车相对于所述应答器组的相关位置数据信息，以及所述列车相对于所述应答器组方向的相关方向数据信息。

在步骤S102中，由于列车的ATP能够接受来自应答器组的信息，该ATP能够获取与最近相关应答器组有关的列车位置数据信息，该位置数据信息主要包括：所述列车前端位置对应的置信间隔值，所述应答器组与列车前端位置之间的距离值。同样，该ATP能够获取与相对最近相关应答器组方向相关的所述列车的方向数据信息，该方向数据主要包括：相对于所述应答器组方向的列车方向数据信息和列车运行目标方向数据信息，以及相对于所述应答器组方向的列车前端位置值。

其中，所述应答器组与列车前端位置之间的距离值为，距离列车前端最近的应答器组与该列车前端之间的距离；所述应答器组由多个应答器组成，一般情况下包含1～8个应答器，该应答器组中的应答器个数依据不同的实际情况有所不同，各个应答器也具有固定的标识号，并且按照固定的方向顺序排列，例如，请参阅附图2，在应答器组200中有3个应答器分别为应答器201，应答器202和应答器203，按照从东至西(图中E表示东方，W表示西方)的方向安装于应答器组200中。

因此，所述相对于该应答器组方向的列车方向数据信息是指，相对于应答器组内应答器的排列方向确定当前列车前端的方向；相对于该应答器组方向的列车运行目标方向数据信息是指，例如列车运行目标方向为从东至西，在列车运行的过程中，当前列车的运行方向不一定与确定的列车车头方向相同，即可能存在倒车的情况；在确定上述与列车相关的方向数据后，相对于所述应答器组方向的列车前端位置是指，依据固定的应答器组的方向，确定列车前端在应答器组的哪个方位上，如上例，如果应答器组的排列顺序，则需确定该列车前端位于应答器组的东边还是西边。

步骤S103，依据所述位置数据信息和所述方向数据信息，确定所述列车前端所在的基本线路单元及在所述基本线路单元中的列车位置信息。

RBC依据内部线路数据描述，以列车获取到的最近相关应答器组对应的基本线路单元为搜索起点，根据接收到的位置数据和方向数据信息进行搜索，确定列车前端所在的基本线路单元，并同时确定列车前端在所述基本线路单元上的列车位置信息。

步骤S104，根据所述列车位置信息，以及获取的当前所述列车等级信息，当前运行模式信息和联锁进路信息确定列车前方可用基本线路单元，生成行车许可。

由于通过特定基本线路单元对RBC的内部线路数据进行相关的描述，RBC可以获取到全面和精确的线路数据。ATP通过无线通信网络(GSM-R无线通信网络)，将列车位置信息发送至RBC。并由RBC依据获取到的列车位置，以及该列车的等级信息，当前运行模式信息和来自联锁的进路信息生成行车许可。因此，结合特定基本线路单元描述RBC内部的线路数据和列车位置信息，并利用无线通信网络进行信息的传输，最后利用RBC生成的行车许可，由于其接收的与列车相关的信息较为全面和精确，所以其所生成的行车许可也更加精确和全面，并且其生成的行车许可的最大长度可达32公里，能够满足250公里以上时速的运行控制需求，能够提高列车在高速运行时的运行效率。

需要说明的是在上述公开的实施例中，当RBC接收到表征联锁进路信息为异常占用状态，或是表征激活的灾害区信息的故障点信息时，RBC依据上述获取的故障点信息命令ATP将行车许可的末端缩短至该故障点。

在上述公开的实施例中，在RBC生成行车许可之前，当列车在站内发车时，在当前运行模式信息为非FS模式，所述联锁进路信息为没有溜入报警的情况下，判断该列车前端与站内发车信号机之间的距离是否小于250米，如果是，则向该区段发送全监控行车许可；如果否，确定所述列车前端与所述发车信号机之间的区段为OS，向其他区段发送全监控行车许可。

在上述公开的实施例中，在RBC生成行车许可之前，当列车在区间发车时，如果轨道电路占用变化的时间与接收所述列车位置信息的时间间隔小于tSR-FS(判断列车占用的时间间隔)时，确定所述轨道电路的进路由所述列车占用，并向该进路区段发送全监控行车许可。

需要说明的是，在本发明公开的上述实施例中采用无线通信网络向RBC发送与运行列车相关的信息，在依据上述信息生成行车许可之后，能够将该行车许可和线路描述同时采用无线通信网络发送至列车上的ATP中，避免出现两者信息不符，造成对列车控制的偏差；并且，利用无线通信网络传输行车许可信息，不受轨道编码方式的限制，能够支持区间列车反向追踪运行。

上述本发明实施例详细说明了一种基于进路的行车许可生成方法，对于本发明实施例的方法还可以采用多种形式的系统实现，因此，本发明还公开了一种基于进路的行车许可生成系统，请参阅附图3，本发明公开的系统中主要包括：应答器组301，ATP302和RBC303。

应答器组301，在列车通过该应答器组301时，将该应答器组301的标识号发送至ATP302中。

ATP302位于列车上，在列车经过应答器组301时接收应答器组301所发送的标识号，并依据列车与应答器组301之间的关系，生成该列车相对于该应答器组301位置的相关位置数据信息，以及该列车相对于该应答器组301方向的相关方向数据信息，并发送至RBC303中。

需要说明的是，该位置数据信息主要包括：所述列车前端位置对应的置信间隔值，所述应答器组301与列车前端位置之间的距离值。同样，该ATP302能够获取与相对最近应答器组301方向相关的所述列车的方向数据信息，该方向数据主要包括：相对于所述应答器组301方向的列车方向数据信息和列车运行目标方向数据信息，以及相对于所述应答器组301方向的列车前端位置值。其具体的内容与上述本发明公开的方法中的各个数据信息的内容一致，这里不再重复赘述。

RBC303，用于通过无线通信网络接收所述应答器组301的标识号、所述位置数据信息和所述方向数据信息，确定所述列车在对应的某所述基本线路单元中的列车位置信息，以及依据所述列车位置信息和接收的当前所述列车等级信息、当前运行模式信息与联锁进路信息确定列车前方可用基本线路单元，生成行车许可。

在RBC303中采用特殊的描述方式，将列车运行线路描述为多个基本线路单元，使每个应答器组301都对应一个基本线路单元，并且每个应答器组301具有特定的标识号，即在RBC303中每一基本线路单元都对应关联一个应答器组301，或每隔若干基本线路单元对应关联一个应答器组301(具体的数目依据不同情况而定，本发明并不仅限于此)，并且每个应答器组302都具有特定的标识号。在RBC303接收到应答器组301的标识号后，将确定该应答器组301对应的基本线路单元为搜索起始点。

由于其接收的与列车相关的信息较为全面和精确，所以其所生成的行车许可也更加精确和全面，并且其生成的行车许可的最大长度可达32公里，能够满足250公里以上时速的运行控制需求，能够提高列车在高速运行时的运行效率。

需要说明的是，在上述本发明公开的实施例中，应答器组301中包含1～8个应答器，该应答器组中的应答器个数依据不同的实际情况有所不同，因此本发明实施例并不仅限于此。

此外，ATP302通过无线通信网络304接收RBC303生成的行车许可。因此，采用无线通信网络304向RBC303发送与运行列车相关的信息，然后依据上述信息生成行车许可之后，能够将该行车许可和线路描述同时采用无线通信网络304发送至列车上ATP302中，避免出现两者信息不符，造成对列车控制的偏差；并且，利用无线通信网络304传输行车许可信息，不受轨道编码方式的限制，能够支持区间列车反向追踪运行。

另外，为使本发明的实施例的说明更加清楚，请参阅附图4，为本发明公开的一实施例的拓扑示意图，可显示于列车控制中心的显示屏上，图中L1～L6为基本线路单元，B1和B2为应答器组，P1为道岔对象，Ps1为分相区，G1和G2为坡度曲线，R1为联锁进路。

由于，RBC的行车许可生成取决于上述说明的定位算法和搜索机制，而这二者都是以线路数据为基础的，因此，线路数据的组织结构对无线闭塞中心的功能实现起到至关重要的作用。

如图4所示，铁路线路是以二维平面信息为主体的三维空间对象。二维平面信息以“地图”的形式描述线路的拓扑结构、各点式设备的位置信息、各曲线对象的长度信息、各区域对象的范围信息等等，第三维空间可以通过坡度概念进行抽象。

因此在实际应用中，在RBC中以一维信息定义基本线路单元，且基本线路单元之间应该相互关联，用以确定连接关系和相对位置；列车位置报告和多种控车信息都以应答器为基准，因此基本线路单元必须能够和应答器相互关联，并确定相对位置；道岔的多重连接关系导致线路存在拓扑结构，因此基本线路单元必须能够和道岔相互关联，并确定相对位置。但是，本发明的实施例并不仅限于此。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种基于进路的行车许可生成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述联锁进路信息为异常占用状态或灾害区信息激活时，依据获取的故障点信息缩短所述列车许可的长度至所述故障点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成行车许可之前还包括，当所述列车在站内发车，所述当前运行模式信息为非完全监控模式，所述联锁进路信息为没有溜入报警时，判断所述列车的前端与发车信号机之间的距离是否小于250米，如果是，则向该区段发送全监控行车许可；如果否，确定所述列车前端与所述发车信号机之间的区段为引导模式，向其他区段发送全监控行车许可。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成行车许可之前还包括，当所述列车在区间发车、轨道电路占用变化的时间与接收所述列车位置信息的时间间隔小于列车占用的置信时间间隔时，确定所述轨道电路的进路由所述列车占用，并向该进路区段发送全监控行车许可。

5.一种基于进路的行车许可生成系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述应答器组中包括1～8个应答器。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括，所述列车自动防护单元ATP通过所述无线通信网络接收所述行车许可。