CN103847762A - 列车控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车控制系统及方法，其包括若干主信标，列车包括一检测模块以及一控制模块，每两个相邻的主信标之间的轨道侧均设有一复示信标，每个复示信标与前方最近的主信标之间的距离均大于正常制动距离，每个复示信标均与前方最近的主信标的信号一致，当所述检测模块在通过复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车正常制动或控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于一第一速度，当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。本发明的列车控制系统能够以较低的成本大幅度降低列车触发紧急制动的情况。

Description

列车控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种列车控制系统及方法。

背景技术

城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等优点。世界各国普遍认识到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。由此可见，城市轨道交通的发展与建设至关重要。

现有技术中，以IATP（点式列车自动防护系统）模式作为轨道交通列车的后备模式。在该模式中，列车控制系统以双红灯的方式控制列车的运行，双红灯的方式是指列车在经过信号机时若检测到信号机是红灯，则触发紧急制动，列车前进方向上的第二个信号机也红灯，两个红灯之间必须保证是空闲的。而紧急制动会严重影响运营的舒适性，导致乘客相互挤压，甚至有跌倒的可能。同时可能由于紧急制动使列车非正常停止在两站之间的区间，给乘客带来恐慌，也影响运营效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中列车控制系统触发紧急制动概率较高、列车行驶安全隐患大的缺陷，提供一种低成本且大幅度降低列车触发紧急制动概率的列车控制系统及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种列车控制系统，其包括若干主信标，所述列车包括一检测模块以及一控制模块，每两个相邻的主信标之间的轨道侧均设有一复示信标，每个复示信标与前方最近的主信标之间的距离均大于正常制动距离，每个复示信标均与前方最近的主信标的信号一致，当所述检测模块在通过复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车正常制动或控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于一第一速度，当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

本发明中记载的前方和后方均是以列车的行驶方向为参照，例如，复示信标前方的主信标是指列车在行驶时先经过复示信标再经过主信标。本发明的列车控制系统将复示信标设置在对应的主信标后方大于正常制动距离处。

每个复示信标均与前方最近的主信标对应，且复示信标与对应的主信标显示相同的信号，如主信标为绿灯则复示信标为绿灯。列车可以利用检测主信标的方式来检测复示信标，当主信标为禁止通行的信号时（例如以红灯表示禁止通行），列车在经过复示信标时不能检测到通行信号则列车发动正常制动，由于复示信标与对应的主信标之间的距离大于正常制动距离，因此列车会在主信标前停止，从而完全避免了检测到主信标是禁止通信的信号才发动紧急制动的情况。列车发生紧急制动的概率大幅度降低，减少了紧急制动给列车、乘客以及列车运营系统所带来的影响与危害。若检测到复示信标为通行信号则列车被允许通过复示信标对应的主信标，列车的LAM（移动授权）延伸至下一个主信标。

所述控制模块控制列车将速度降低至第一速度（如15Km/h），这时列车的司机就能够根据前方的主信标判断是否能够通过所述主信标。由于列车处于较慢的第一速度，列车的司机有充足的反应时间对列车做出相应的控制。列车在复示信标处未检测到通行信号的情况有两种：一种是复示信标为禁止通行信号（例如红灯），另一种是列车未检测到任何信号（如复示信标故障）。如果列车在复示信标处未检测到通行信号，但实际上被检测的复示信标对应的主信标输出的是通行信号，或列车经过复示信标后被检测的复示信标对应的主信标由输出禁止通行信号变为输出通行信号，这时列车没有必要正常制动。列车的司机在列车慢速行驶时，可以让列车通过输出通行信号的主信标。

较佳地，当所述控制模块在所述检测模块通过复示信标时未检测到通行信号时控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于第一速度的过程中，当列车前方最近的主信标为通行信号时，所述检测模块用于判断是否接收到一通行指令且列车速度在第一速度以下，若是则所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

列车满足慢速（慢速指低于第一速度，如15Km/h）和接收到通行指令的两个条件下，可以不停车且通过未检测到通信信号的复示信标所对应的主信标。通行指令可以由列车的司机人工确认，如司机看到列车前方的主信标输出的是通行信号，司机可以在慢速的情况下确认通行指令让列车通过主信标。

较佳地，当所述检测模块在通过主信标时检测到禁止通行信号时，所述控制模块控制列车紧急制动。

列车在检测复示信标时是通行信号之后，尽管时间非常短暂，但仍有可能列车在通过复示信标后主信标突然变为红灯。列车仍然以主信标为控制的最高级，当列车在主信标处检测到禁止通行的信号时触发紧急制动，以更好地保障列车的运行。

较佳地，每两个相邻的主信标之间的轨道上均设有一第一计轴设备，每个第一计轴设备与后方最近的主信标之间的距离均大于紧急制动距离，每个主信标处均设有一第二计轴设备，所述列车控制系统判断第一计轴设备与后方最近的第二计轴设备之间的区段是否空闲，若否则将所述区段后方最近的主信标的信号设为禁止通行信号。

在一段出现事故的路段中，判断出现事故的路段对应的区段内是否为空闲，若空闲则区段的第二计轴设备对应的主信标正常工作的输出禁止通行信号，若未空闲（如事故发生在所述区段内）则区段的第二计轴设备对应的主信标后方一个主信标输出禁止通行信号，主信标后方仍以列车的行进方向为参考。所述区段包括第二计轴设备所对应的主信标，即所述区段后方最近的主信标与所述区段之间的距离是相邻两个主信标之间的距离。所述紧急制动距离可以为：列车的速度小于或等于第一速度时的紧急制动距离。对于运营间隔要求比较高的线路可以采用上述区段进一步提供运营效率，利用计轴设备确定所述区段处于空闲是本发明的一种优选方案。对于运营间隔不是很高的线路，也可以保持现有双红灯设计原则。

较佳地，当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路直向行驶；当所述检测模块在通过复示信标时检测到侧行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路之前，降低速度至列车侧行所需速度。

本发明还提供一种利用如上所述的列车控制系统的列车控制方法，其特点在于，所述列车控制方法包括：

当所述检测模块在通过复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车正常制动或控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于一第一速度；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

较佳地，所述列车控制方法包括：

在所述控制模块在所述检测模块通过复示信标时未检测到通行信号时控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于第一速度的过程中，当列车前方最近的主信标为通行信号时，所述检测模块用于判断是否接收到一通行指令且列车速度在第一速度以下，若是则所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

较佳地，所述列车控制方法包括：

当所述检测模块在通过主信标时检测到禁止通行信号时，所述控制模块控制列车紧急制动。

较佳地，每两个相邻的主信标之间的轨道上均设有一第一计轴设备，每个第一计轴设备与后方最近的主信标之间的距离均大于紧急制动距离，每个主信标处均设有一第二计轴设备，所述列车控制方法包括：

所述列车控制系统判断第一计轴设备与后方最近的第二计轴设备之间的区段是否空闲，若否则将所述区段后方最近的主信标的信号设为禁止通行信号。

较佳地，所述列车控制方法包括：

当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路直向行驶；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到侧行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路之前，降低速度至列车侧行所需速度。

本发明的积极进步效果在于：本发明的列车控制系统能够以较低的成本大幅度降低列车触发紧急制动的情况，从而避免列车紧急制动所带来的危害，提高了列车的行车舒适性和运营效率。

附图说明

图1为本发明列车控制系统的实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

实施例1

参见图1，本实施例提供一种列车控制系统，其包括3个主信标，分别是第一主信标21、第二主信标22以及第三主信标23。所述主信标的数量根据列车11的运营而确定，本实施例以3个为例。图1中，列车11从左向右开。

所述列车11包括一检测模块12以及一控制模块13。

每两个相邻的主信标之间的轨道51侧均设有一复示信标，每个复示信标与前方最近的主信标之间的距离均大于正常制动距离，即所述列车控制系统包括2个复示信标，分别为第二复示信标31和第三复示信标32。第一主信标21和第二主信标22之间为第二复示信标31，第二主信标22和第三主信标23之间为第三复示信标32。每个复示信标均与前方最近的主信标的信号一致，即第二复示信标31与第二主信标22的信号一致，第三复示信标32与第三主信标23的信号一致。

当所述检测模块12在通过第二复示信标31时未检测到通行信号时，所述控制模块13控制列车11正常制动，列车11正常停止且不经过所述第二主信标22。

当所述检测模块12在通过第二复示信标31时检测到通行信号时，所述控制模块13控制列车11通过第二主信标22，列车11的LAM延伸至第三主信标23。

通过所述列车控制系统，列车11发生紧急制动的概率大幅度降低，减少了紧急制动给列车11、乘客以及列车运营系统所带来的影响与危害。

当所述检测模块12在通过主信标时检测到禁止通行信号时，所述控制模块13控制列车11紧急制动。

列车11在检测复示信标时是通行信号，尽管时间非常短暂，但仍有可能列车11在通过复示信标后主信标突然变为红灯。列车11仍然以主信标为控制的最高级，当列车11在主信标处检测到禁止通行的信号时触发紧急制动，以更好地保障列车11的运行。

进一步地，每两个相邻的主信标之间的轨道51上均设有一第一计轴设备41，每个第一计轴设备41与后方最近的主信标之间的距离均大于紧急制动距离，每个主信标处均设有一第二计轴设备42。

所述列车控制系统判断属于第二主信标22的第一计轴设备41与第二主信标22的第二计轴设备42之间的区段是否空闲，若否则将第一主信标21的信号设为禁止通行信号。

如果列车11行驶前方出现岔路，当所述检测模块12在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块13控制列车11在被检测的复示信标前方的第一个岔路直向行驶。

当列车11在所述岔路处直行时，主信标和复示信标显示的都是通行信号，列车11正常行驶。

当所述检测模块12在通过复示信标时检测到侧行信号时，所述控制模块13控制列车11在被检测的复示信标前方的第一个岔路之前，降低速度至列车11侧行所需速度。

本实施例还提供一种利用如上所述列车控制系统的列车控制方法，所述列车控制方法包括：

所述列车控制系统判断属于第二主信标的第一计轴设备与第二计轴设备之间的区段是否空闲，若否则将第一主信标的信号设为禁止通行信号；

当所述检测模块在通过第二复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车正常制动；

当所述检测模块在通过第二复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车通过第二主信标；

当所述检测模块在通过主信标时检测到禁止通行信号时，所述控制模块控制列车紧急制动；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路直向行驶；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到侧行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路之前，降低速度至列车侧行所需速度。

所述列车控制方法能够以较低的成本大幅度降低列车触发紧急制动的情况，从而避免列车紧急制动所带来的危害，提高了列车的行车安全。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：当所述检测模块在通过第二复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在第三主信标之前将速度降低至小于或等于一第一速度。所述检测模块用于在通过第二复示信标时未检测到通行信号且第二主信标为通行信号时，判断是否接收到一通行指令且列车速度在第一速度以下，若是则所述控制模块控制列车通过所述第二主信标。

相应地，所述列车控制方法包括：

所述列车控制系统判断第二主信标的第一计轴设备与第二主信标的第二计轴设备之间的区段是否空闲，若否则将第一主信标的信号设为禁止通行信号；

当所述检测模块在通过第二复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在第三主信标之前将速度降低至小于或等于一第一速度；

在所述控制模块在所述检测模块通过第二复示信标时未检测到通行信号时控制列车在第二主信标之前将速度降低至小于或等于第一速度的过程中，当第二主信标为通行信号时，所述检测模块用于判断是否接收到一通行指令且列车速度在第一速度以下，若是则所述控制模块控制列车通过第二主信标；

当所述检测模块在通过第二复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车通过第二主信标；

当所述检测模块在通过主信标时检测到禁止通行信号时，所述控制模块控制列车紧急制动；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路直向行驶；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到侧行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路之前，降低速度至列车侧行所需速度。

本实施例的列车控制系统和列车控制方法能够以较低的成本大幅度降低列车触发紧急制动的情况，从而避免列车紧急制动所带来的危害，提高了列车的行车舒适性和运营效率。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种列车控制系统，其包括若干主信标，所述列车包括一检测模块以及一控制模块，其特征在于，每两个相邻的主信标之间的轨道侧均设有一复示信标，每个复示信标与前方最近的主信标之间的距离均大于正常制动距离，每个复示信标均与前方最近的主信标的信号一致，当所述检测模块在通过复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车正常制动或控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于一第一速度，当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

2.如权利要求1所述的列车控制系统，其特征在于，在所述控制模块在所述检测模块通过复示信标时未检测到通行信号时控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于第一速度的过程中，当列车前方最近的主信标为通行信号时，所述检测模块用于判断是否接收到一通行指令且列车速度在第一速度以下，若是则所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

3.如权利要求1所述的列车控制系统，其特征在于，当所述检测模块在通过主信标时检测到禁止通行信号时，所述控制模块控制列车紧急制动。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的列车控制系统，其特征在于，每两个相邻的主信标之间的轨道上均设有一第一计轴设备，每个第一计轴设备与后方最近的主信标之间的距离均大于紧急制动距离，每个主信标处均设有一第二计轴设备，所述列车控制系统判断第一计轴设备与后方最近的第二计轴设备之间的区段是否空闲，若否则将所述区段后方最近的主信标的信号设为禁止通行信号。

5.如权利要求1至3中任意一项所述的列车控制系统，其特征在于，当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路直向行驶；当所述检测模块在通过复示信标时检测到侧行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路之前，降低速度至列车侧行所需速度。

6.一种利用如权利要求1至5中任意一项所述的列车控制系统的列车控制方法，其特征在于，所述列车控制方法包括：

当所述检测模块在通过复示信标时未检测到通行信号时，所述控制模块控制列车正常制动或控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于一第一速度；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

7.如权利要求6所述的列车控制方法，其特征在于，所述列车控制方法包括：

在所述控制模块在所述检测模块通过复示信标时未检测到通行信号时控制列车在被检测的复示信标前方最近的主信标之前将速度降低至小于或等于第一速度的过程中，当列车前方最近的主信标为通行信号时，所述检测模块用于判断是否接收到一通行指令且列车速度在第一速度以下，若是则所述控制模块控制列车通过被检测的复示信标前方最近的主信标。

8.如权利要求6所述的列车控制方法，其特征在于，所述列车控制方法包括：

当所述检测模块在通过主信标时检测到禁止通行信号时，所述控制模块控制列车紧急制动。

9.如权利要求6至8中任意一项所述的列车控制方法，其特征在于，每两个相邻的主信标之间的轨道上均设有一第一计轴设备，每个第一计轴设备与后方最近的主信标之间的距离均大于紧急制动距离，每个主信标处均设有一第二计轴设备，所述列车控制方法包括：

所述列车控制系统判断第一计轴设备与后方最近的第二计轴设备之间的区段是否空闲，若否则将所述区段后方最近的主信标的信号设为禁止通行信号。

10.如权利要求6至8中任意一项所述的列车控制方法，其特征在于，所述列车控制方法包括：

当所述检测模块在通过复示信标时检测到通行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路直向行驶；

当所述检测模块在通过复示信标时检测到侧行信号时，所述控制模块控制列车在被检测的复示信标前方的第一个岔路之前，降低速度至列车侧行所需速度。

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