CN103273923A

CN103273923A - 基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统

Info

Publication number: CN103273923A
Application number: CN2013102503903A
Authority: CN
Inventors: 魏宇科
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: CN103273923B

Abstract

本发明公开了一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统及其控制方法，具有客运列车、供客运列车运行的客运轨道、与客运列车同向运行的站台列车、供站台列车运行的站台轨道以及站台。可实现一种更高效率、更加安全并且结构简单的客运列车不用靠站停车即可上下乘客的车站系统。

Description

基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统

技术领域

本发明涉及轨道交通运输领域，具体涉及一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统。

背景技术

铁路列车，简称机车，俗称火车，是指在铁路轨道上行驶的车辆，是人类历史上最重要的机械交通工具。作为现代人们常用的交通工具，它具有载货量大、运输成本低、污染小等特点，是中长距离运输的理想工具。

但是，列车的时速会由于车种、线路状况、停站时间等因素而各有差异。其中，车种有：1、直达特快(Z字头)，最高时速可达160km/h(所有直达特快平均时速)，中途不用停车；2、普通特快(T字头)，速度仅次于直达特快，最高时速可达160km/h(全国特快列车平均时速)，中途需要停靠大站、技术大站；3、快速列车(K字头)，时速次于普通特快，最高时速为120km/h(全国快速列车平均时速)；4、普通旅客列车，时速120km/h，停站比快速列车多；5、普慢是最慢的车，最高时速120km/h，逢站就停车。以上我们可以看出，实际上各种类型的列车在行驶速度上的差距并不大，只是因为其停靠的站数越多所耗费的时间也就越长。另外，每种类型火车停靠站的时间也不同，以普通特快为例，其在省会或一线城市停靠的时间一般为5分钟左右，地级市停靠的时间一般为2-3分钟，随着列车档次的降低，档次低的车由于要给档次高的车让行，其在车站停靠的时间会相对增长。而且，列车进站要减速停车，出站又要加速启动，不仅影响了列车的工作效率，启动时还要消耗大量的能源，同时还会对列车的机械寿命造成影响。

根据以上的问题，有研究者就提出了一种站台列车与客运列车同步运行式火车站（其专利申请号为94110534.2），提出在火车站设置用于接送客运列车上所乘坐旅客的与客运列车同步运行的站台列车及站台轨道，以实现客运列车不用靠站停车即可使旅客上下列车的一种火车站，这样更可使得客运列车的全程运行时间缩短，增强了列车的运输效率。但是，根据本专利公开的申请文件，这种火车站的结构相当复杂，如果建设应该比较困难。

发明内容

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，公开了一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统，具有客运列车、供客运列车运行的客运轨道、与客运列车同向运行的站台列车、供站台列车运行的站台轨道以及站台，其特征在于：所述客运轨道上设置监测客运列车到达的监测点，所述监测点的信号输出端与客运列车的控制终端以及站台列车的控制终端相连；所述站台轨道为环形结构，环形结构的站台轨道由中部的直行段和两端的圆弧段构成，站台轨道一侧的第一直行段与客运轨道平行设置、站台轨道另一侧的第二直行段与站台平行设置；所述站台列车和客运列车上设置用于控制两台列车对接的测距装置以及对接装置。

作为优选，所述第一直行段的长度至少为5km。

作为优选，所述测距装置包括成对设置的测距仪和准心，所述测距仪设置在站台列车上，所述准心设置在客运列车上，所述准心的设置位置与所述测距仪的设置位置相对应；所述对接装置包括站台列车上设置的与客运列车舱门对接的伸缩舱门以及控制两列列车对接的对接控制模块，所述对接控制模块分别设置在站台列车和客运列车上。

作为优选，站台列车的对接控制模块与站台列车的动力控制装置相连，客运列车的对接控制模块与客运列车的动力控制装置相连。

作为优选，站台列车的两端都设置提供站台列车动力的火车头。

另一方面，本发明公开了一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

监测点监测到客运列车到达，发射控制信号到客运列车的控制终端以及站台列车的控制终端，其中，

当客运列车的控制终端接收到监测点发出的控制信号后，客运列车的控制终端控制客运列车减速运行，

当站台列车的控制终端接收到监测点发出的控制信号后，站台列车的控制终端控制站台列车启动，然后加速运行；

客运列车减速后以及站台列车加速后保持相同速度匀速运行，然后站台列车的对接控制模块控制站台列车与客运列车进行测距对接；

站台列车与客运列车完成对接后，将客运列车上准备下车的乘客转移到站台列车上和/或将站台列车上准备上车的乘客转移到客运列车上；

转移完毕后，站台列车的控制终端发出断开信号以控制站台列车断开与客运列车之间的连接，然后客运列车直行出站、站台列车运送准备下车的乘客到站台出站。

作为优选，客运列车减速到54km/h，站台列车加速到54km/h，然后客运列车和站台列车都保持车速在54km/h匀速运行。

作为优选，测距对接时，站台列车的对接控制模块控制测距仪发出测距信号并通过站台列车的对接控制模块对站台列车的车速进行微调来找准设置在客运列车上的准心，找准准心后站台列车的对接控制模块控制站台列车伸出伸缩舱门、完成对接。

作为优选，断开信号发出后，站台列车上的对接控制模块对两列列车的连接情况进行实时监测，确认两列列车是否已断开连接，其中，

当经过指定时间后确认两列列车已断开连接，则由客运列车的控制终端控制客运列车直行出站、站台列车的控制终端控制站台列车运送准备下车的乘客到站台出站，

当经过指定时间后确认两列列车任未断开连接，则由站台列车的控制终端再次发出断开信号以控制站台列车断开与客运列车之间的连接，

然后，经过指定时间后再次进行确认，如果还是未断开连接，则由站台列车的对接控制模块控制站台列车以及客运列车的对接控制模块控制客运列车以相同的加速度紧急停车。

作为优选，判断两列列车是否已断开连接的标准为伸缩舱门是否已回到初始位置，其中伸缩舱门回到初始位置判断为两列列车已断开连接；指定时间为10s，紧急停车的加速度为1.8m/s²。

本发明的目的旨在提供一种效率更高、更加安全并且结构简单的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统。与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统可实现客运列车不用靠站停车即可上下列车，大大提升了列车的工作效率；时间上，由于不用停靠车站，本发明的车站系统可比现有的车站系统每个站点节省约20分钟时间，以客运列车经过6个大站、每个站点停靠时间为5分钟进行推算，全程将节省2小时或更多时间，整体的效率将提升35%；能耗上，由于不用停靠车站，因此减少了停车、启动的次数，可节省大量能源消耗和机械损耗，以客运列车一次行驶全程为3000km计算，将减少耗能2.4万千瓦时；本发明的车站系统结构简单，可在已有轨道上进行改造修建，只需对普通车站的进出口稍加改造即可实现，不用重新设计建造全新的车站，在成本上比较节约。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明另一个实施例的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统中站台列车与客运列车对接的结构示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法的示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。在其它实例中，不详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免不必要地使实施例模糊。

图1示出了根据本发明一个实施例的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的结构示意图。如图1所示的一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统，具有客运列车101、供客运列车101运行的客运轨道102、与客运列车101同向运行的站台列车103、供站台列车103运行的站台轨道104以及站台105。其中，客运轨道102上的A点设置监测客运列车到达的监测点，该监测点的信号输出端与客运列车101的控制终端以及站台列车103的控制终端相连；站台轨道104为环形结构，该环形结构由中部的直行段和两端的圆弧段构成，另外站台轨道104一侧的第一直行段与客运轨道102平行设置、站台轨道104另一侧的第二直行段与站台105平行设置；站台列车103和客运列车101上设有用于控制两台列车对接的测距装置以及对接装置。

进一步的，第一直行段的长度至少为5km。

进一步的，测距装置包括成对设置的测距仪和准心，测距仪设置在站台列车103上，准心设置在客运列车101上，其中准心的设置位置与测距仪的设置位置相对应；对接装置包括站台列车103上设置的与客运列车101舱门对接的伸缩舱门以及控制两列列车对接的对接控制模块，该对接控制模块分别设置在站台列车103和客运列车101上。

进一步的，站台列车的对接控制模块与站台列车的动力控制装置相连，客运列车的对接控制模块与客运列车的动力控制装置相连。

进一步的，站台列车103的两端都设置有提供动力的火车头，这样站台列车103就既可以沿着站台轨道104的顺时针方向运行又可以沿着站台轨道104的逆时针方向运行，客运列车101可以从客运轨道102的任意方向进站。

图2示出了根据本发明另一个实施例的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统中站台列车与客运列车对接的结构示意图（这里仅画出了一节车厢对接的示意图用以说明）。如图2所示的站台列车与客运列车对接的结构示意图，包括了客运列车车厢211和站台列车车厢212，客运列车车厢211上设置舱门213和测距装置中的准心215部分，站台列车车厢212上设置伸缩舱门214和测距装置的测距仪216部分。测距仪216与准心215为成对设置，即测距仪216与准心215的设置位置相对应，使得测距仪216找准准心215的位置后，伸缩舱门214和舱门213正好能对上。其中，测距仪216为激光测距仪，准心215为反射激光的反射装置。另外，客运列车车厢211和站台列车车厢212上共设置了四对这样的测距装置，以保证站台列车和客运列车准确对接。然后，对接完成后，乘客可按附图中箭头所示的方向进行转移。

另一方面，本发明还公开了一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法，如图3所示，该控制方法包括以下步骤：

步骤321，监测点监测客运列车的到达情况，当监测到客运列车到达即发射控制信号到客运列车的控制终端以及站台列车的控制终端；

步骤322，客运列车的控制终端接收到监测点发出的控制信号后，客运列车的控制终端控制客运列车减速，

站台列车的控制终端接收到监测点发出的控制信号后，站台列车的控制终端控制站台列车启动，然后加速运行；

步骤323，客运列车减速到54km/h后、站台列车加速到54km/h后保持这个速度匀速运行，然后执行步骤324；

步骤324，站台列车的对接控制模块控制站台列车与客运列车进行测距对接，站台列车的对接控制模块控制测距仪发出测距信号并通过站台列车的对接控制模块对站台列车的车速进行微调来找准设置在客运列车上的准心，找准准心后站台列车的对接控制模块控制站台列车伸出伸缩舱门、完成两列列车的对接；

步骤325，站台列车与客运列车完成对接后，将客运列车上准备下车的乘客转移到站台列车上和/或将站台列车上准备上车的乘客转移到客运列车上；

步骤326，乘客转移完毕后，站台列车的控制终端发出断开信号，控制站台列车断开与客运列车之间的连接；

步骤327，站台列车上的对接控制模块对两列列车的连接情况进行实时监测，在断开信号发出10s后，确认两列列车是否已断开连接，是则执行步骤330，否则执行步骤328；

步骤328，站台列车的控制终端再次发出断开信号，使站台列车断开与客运列车之间的连接；

步骤329，在断开信号发出10s后，站台列车上的对接控制模块再次确认两列列车是否已断开连接，是则执行步骤330，否则执行步骤331；

步骤330，客运列车的控制终端控制客运列车直行出站，站台列车的控制终端控制站台列车运送准备下车的乘客到站台出站；

步骤331，站台列车的对接控制模块控制站台列车以及客运列车的对接控制模块控制客运列车以相同的加速度紧急停车。

其中，判断两列列车是否已断开连接的标准为伸缩舱门是否已回到初始位置，伸缩舱门回到初始位置判断为两列列车已断开连接；紧急停车时的加速度为1.8m/s²。

另外，由于出于安全性方面的考虑，势必会在伸缩舱门处设置感应装置，感应此区域是否已清空，如果届时还有人员在此区域内则即使站台列车收到断开信号也不会断开两列列车之间的连接，并且会在此时发出警报信号提醒人员撤离，然后再执行步骤328及后面的断开程序，此处最好要安排乘务员指挥。

本发明在实际运作中，客运列车与站台列车运行在如图1所示的车站系统的轨道上。具体的：客运列车驶经监测点（即A点）时，监测点的传感器发出信号（即控制信号），控制信号使客运列车转为自动驾驶、并控制客运列车在AV段内减速到指定时速54km/h、然后保持此速度匀速运行，同时控制信号控制轨道列车启动出发、在GX段内加速到54km/h（54km/h为我国铁路系统在列车转弯时规定的速率）、然后保持速度匀速运行；站台列车驶过BG段后开始与客运列车靠拢，并在CB段内完成与客运列车的测距对接；然后在DC段内完成乘客的转运，其DC段的长度设计为5km，这样可大约有5分钟的转运乘客的时间，这个时间是一般列车停靠大站的时间，用以完成一切转运程序；DC段后面的ED段为设计的紧急停车段，当出现列车不能断开连接的情况，列车在ED段上可采取紧急停车，以避免事故的发生，此紧急停车段的最短距离设计为63.5m；转运完成且列车完全断开后，客运列车沿前方加速行使出站，而站台列车沿环行轨道驶回站台，使乘客安全出站，并准备下一次程序。另外，可将轨道的各段设置为左右对称（站台轨道的CB段与ED段对称，客运轨道上设置与A点相对应的A’点等），同时站台列车的两端都设置提供动力的车头，这样便可以应对不同方向进站的客运列车。

本发明的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统可实现客运列车不用靠站停车即可上下列车，大大提升了列车的工作效率；时间上，由于不用停靠车站，本发明的车站系统可比现有的车站系统每个站点节省约20分钟时间，以客运列车经过6个大站、每个站点停靠时间为5分钟进行推算，全程将节省2小时或更多时间，整体的效率将提升35%；能耗上，由于不用停靠车站，因此减少了停车、启动的次数，可节省大量能源消耗和机械损耗，以客运列车一次行驶全程为3000km计算，将减少耗能2.4万千瓦时；本发明的车站系统结构简单，可在已有轨道上进行改造修建，只需对普通车站的进出口稍加改造即可实现，不用重新设计建造全新的车站，在成本上比较节约。另外，通过对货运列车车厢进行改装，然后将本发明运用到货物运输上，其意义也是非凡的，特别是军事上对于部队物资的高效输送中。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点，包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点的也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解为本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体的说，在本申请公开的说明书、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims

1.一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统，具有客运列车、供客运列车运行的客运轨道、与客运列车同向运行的站台列车、供站台列车运行的站台轨道以及站台，其特征在于：所述客运轨道上设置监测客运列车到达的监测点，所述监测点的信号输出端与客运列车的控制终端以及站台列车的控制终端相连；所述站台轨道为环形结构，环形结构的站台轨道由中部的直行段和两端的圆弧段构成，站台轨道一侧的第一直行段与客运轨道平行设置、站台轨道另一侧的第二直行段与站台平行设置；所述站台列车和客运列车上设置用于控制两台列车对接的测距装置以及对接装置。

2.根据权利要求1所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统，其特征在于：所述第一直行段的长度至少为5km。

3.根据权利要求1所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统，其特征在于：所述测距装置包括成对设置的测距仪和准心，所述测距仪设置在站台列车上，所述准心设置在客运列车上，所述准心的设置位置与所述测距仪的设置位置相对应；所述对接装置包括站台列车上设置的与客运列车舱门对接的伸缩舱门以及控制两列列车对接的对接控制模块，所述对接控制模块分别设置在站台列车和客运列车上。

4.根据权利要求3所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统，其特征在于：站台列车的对接控制模块与站台列车的动力控制装置相连，客运列车的对接控制模块与客运列车的动力控制装置相连。

5.根据权利要求1所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统，其特征在于：站台列车的两端都设置提供站台列车动力的火车头。

6.一种基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法，其特征在于：客运列车减速到54km/h，站台列车加速到54km/h，然后客运列车和站台列车都保持车速在54km/h匀速运行。

8.根据权利要求6所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法，其特征在于：测距对接时，站台列车的对接控制模块控制测距仪发出测距信号并通过站台列车的对接控制模块对站台列车的车速进行微调来找准设置在客运列车上的准心，找准准心后站台列车的对接控制模块控制站台列车伸出伸缩舱门、完成对接。

9.根据权利要求6所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法，其特征在于：断开信号发出后，站台列车上的对接控制模块对两列列车的连接情况进行实时监测，确认两列列车是否已断开连接，其中，

10.根据权利要求9所述的基于站台列车与客运列车同步运行的车站系统的控制方法，其特征在于：判断两列列车是否已断开连接的标准为伸缩舱门是否已回到初始位置，其中伸缩舱门回到初始位置判断为两列列车已断开连接；指定时间为10s，紧急停车时的加速度为1.8m/s²。