CN103991465B - 有轨电车安全式无线道岔控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的有轨电车安全式无线道岔控制系统及控制方法。该系统包括车载子系统和轨旁子系统，车载子系统包括综合操作盘，无源信标天线和无源信标读取器，车载控制单元，车载通信单元；轨旁子系统包括前置无源信标、后置无源信标、进路表示器，地面控制器，道岔控制单元。该方法包括：地面控制器发射当前道岔信息，无源信标读取器检测无源信标，车载控制单元判断电车进入接近道岔区段或道岔区段并发出相应指令，地面控制器控制道岔动作并锁定，直至电车驶出道岔后预定区段。本发明使用灵活、安全可靠、成本较低，为前后车通过道岔设置了有效地安全间隔，避免了后车误抢前车控制指令，可确保导向安全状态。

Description

有轨电车安全式无线道岔控制系统及控制方法

技术领域　

本发明涉及一种有轨电车安全式无线道岔控制系统及控制方法，适用于有轨电车的无线道岔控制。

背景技术　

现代有轨电车在路面运行的道岔控制，可采用车载遥控方式，比如单一信标检测的道岔遥控方案，其通过一次信标检测，即行获得道岔绝对控制权，在道岔区段的控制指令是由车上发出的。其问题在于：1)存在后车优先于前车获得道岔控制权的严重安全隐患。2)任何车载遥控设备在出现检测设备故障时，不能够自动导向安全。

发明内容　

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种有轨电车安全式无线道岔控制系统及控制方法，可确保前车先于后车获得道岔控制权，从而确保道岔区段行车的安全性。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

有轨电车安全式无线道岔控制系统，包括位于电车上的车载子系统和位于道岔旁的轨旁子系统；车载子系统包括位于司机室的综合操作盘，无源信标天线和无源信标读取器，与综合操作盘、无源信标天线、无源信标读取器分别数据连接的车载控制单元，以及与车载控制单元、综合操作盘分别数据连接的车载通信单元；轨旁子系统包括设于道岔前轨道的前置无源信标、后置无源信标、进路表示器，含有地面通信单元和地面控制单元的地面控制器，以及道岔控制单元；前置无源信标与道岔之间的距离大于后置无源信标与道岔之间的距离，地面通信单元与地面控制单元数据连接，地面控制单元的第一、第二控制端分别与进路表示器、道岔控制单元的受控端连接；无源信标天线经无线网络与地面通信单元的信号发射端连接，车载通信单元经无线网络与地面通信单元的信号接收端连接。

本发明控制系统进一步完善的技术方案如下：

优选地，轨旁子系统还包括设于道岔后轨道的第一、第二无源信标；第一无源信标与道岔之间的距离小于第二无源信标与道岔之间的距离。

更优选地，道岔后轨道包括直股轨道和侧股轨道。

优选地，车载子系统、轨旁子系统还分别包括电源。

本发明还提供：

采用上述有轨电车安全式无线道岔控制系统的控制方法，包括以下步骤：

第一步、轨旁子系统的地面控制器由地面通信单元持续向道岔周围的预定区域内发射当前道岔信息；当前道岔信息包括道岔当前位置、道岔当前是否占用；

第二步、电车持续行驶，并逐渐接近道岔；当车载子系统的无源信标天线收到当前道岔信息即发给车载控制单元，车载控制单元根据当前道岔信息判断道岔是否占用，若是则通过综合操作盘向司机室发出停车警示，若否则启动无源信标读取器，开始检测无源信标；

第三步、当无源信标读取器检测到前置无源信标时，车载控制单元即判断电车已进入接近道岔区段，由车载控制单元生成预申请道岔控制指令、由综合操作盘生成道岔位置指令并通过车载通信单元发至地面控制器；当无源信标读取器检测到后置无源信标时，车载控制单元即判断电车已进入道岔区段，由车载控制单元生成申请道岔控制指令并通过车载通信单元发至地面控制器；

第四步、地面控制器收到预申请道岔控制指令、道岔位置指令、申请道岔控制指令后，地面控制器的地面控制单元判断该电车已成功申请到道岔控制权，地面控制单元控制道岔控制单元使道岔动作至与道岔位置指令相符的位置、并控制进路表示器指示道岔当前位置，地面控制单元锁定道岔控制单元使道岔保持当前位置、并使向外发射的当前道岔信息中显示道岔已占用，直至电车驶出道岔后预定区段；控制结束。

本发明控制方法进一步完善的技术方案如下：

优选地，道岔后轨道还设有第一、第二无源信标；第一无源信标与道岔之间的距离小于第二无源信标与道岔之间的距离；

第四步中，当无源信标读取器检测到第一无源信标时，车载控制单元即判断电车即将驶出道岔区段，由车载控制单元生成预解除道岔控制指令并通过车载通信单元发至地面控制器；当无源信标读取器检测到第二无源信标时，车载控制单元即判断电车即将完全驶出道岔后预定区段，由车载控制单元生成解除道岔控制指令并通过车载通信单元发至地面控制器；地面控制器收到预解除道岔控制指令、解除道岔控制指令后地面控制单元解除对道岔控制单元的锁定、并使向外发射的当前道岔信息中显示道岔未占用。

本发明使用灵活、安全可靠、成本较低；将道岔周围区域分为接近区段和道岔区段，为前后车通过道岔设置了有效地安全间隔；列车主动发出的控制指令是采用组合式的，而且与无源信标的实际位置关联，避免了后车误抢前车控制指令的非安全情况；任一信号丢失或设备故障，均可保证地面道岔控制器接受不到有效指令，导向安全状态。

附图说明　

图1为本发明实施例的原理图。

具体实施方式　

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例

本实施例中，有轨电车安全式无线道岔控制系统，包括位于电车上的车载子系统和位于道岔旁的轨旁子系统；车载子系统包括电源，位于司机室的综合操作盘3，无源信标天线8和无源信标读取器9，与综合操作盘3、无源信标天线8、无源信标读取器9分别数据连接的车载控制单元7，以及与车载控制单元7、综合操作盘3分别数据连接的车载通信单元6；轨旁子系统包括电源，设于道岔前轨道的前置无源信标1、后置无源信标2、进路表示器4，含有地面通信单元10－1和地面控制单元10－2的地面控制器10，以及道岔控制单元5；前置无源信标1与道岔之间的距离大于后置无源信标2与道岔之间的距离，地面通信单元10－1与地面控制单元10－2数据连接，地面控制单元10－2的第一、第二控制端分别与进路表示器4、道岔控制单元5的受控端连接；无源信标天线8经无线网络与地面通信单元10－1的信号发射端连接，车载通信单元6经无线网络与地面通信单元10－1的信号接收端连接。

轨旁子系统还包括设于道岔后轨道的第一、第二无源信标11、12；第一无源信标11与道岔之间的距离小于第二无源信标12与道岔之间的距离。道岔后轨道包括直股轨道和侧股轨道。

本实施例的控制方法包括：

第一步、轨旁子系统的地面控制器10由地面通信单元10－1持续向道岔周围的预定区域内发射当前道岔信息；当前道岔信息包括道岔当前位置、道岔当前是否占用；

第二步、电车持续行驶，并逐渐接近道岔；当车载子系统的无源信标天线8收到当前道岔信息即发给车载控制单元7，车载控制单元7根据当前道岔信息判断道岔是否占用，若是则通过综合操作盘3向司机室发出停车警示，若否则启动无源信标读取器9，开始检测无源信标；

第三步、当无源信标读取器9检测到前置无源信标1时，车载控制单元7即判断电车已进入接近道岔区段，由车载控制单元7生成预申请道岔控制指令、由综合操作盘3生成道岔位置指令并通过车载通信单元6发至地面控制器10；当无源信标读取器9检测到后置无源信标2时，车载控制单元7即判断电车已进入道岔区段，由车载控制单元7生成申请道岔控制指令并通过车载通信单元6发至地面控制器10；

第四步、地面控制器10收到预申请道岔控制指令、道岔位置指令、申请道岔控制指令后，地面控制器10的地面控制单元10－2判断该电车已成功申请到道岔控制权，地面控制单元10－2控制道岔控制单元5使道岔动作至与道岔位置指令相符的位置、并控制进路表示器4指示道岔当前位置，地面控制单元10－2锁定道岔控制单元5使道岔保持当前位置、并使向外发射的当前道岔信息中显示道岔已占用，直至电车驶出道岔后预定区段；

具体而言，当无源信标读取器9检测到第一无源信标11时，车载控制单元7即判断电车即将驶出道岔区段，由车载控制单元7生成预解除道岔控制指令并通过车载通信单元6发至地面控制器10；当无源信标读取器9检测到第二无源信标12时，车载控制单元7即判断电车即将完全驶出道岔后预定区段，由车载控制单元7生成解除道岔控制指令并通过车载通信单元6发至地面控制器10；地面控制器10收到预解除道岔控制指令、解除道岔控制指令后地面控制单元10－2解除对道岔控制单元5的锁定、并使向外发射的当前道岔信息中显示道岔未占用；

控制结束。　

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.有轨电车安全式无线道岔控制系统的控制方法，其特征是，该系统包括位于电车上的车载子系统和位于道岔旁的轨旁子系统；所述车载子系统包括位于司机室的综合操作盘，无源信标天线和无源信标读取器，与综合操作盘、无源信标天线、无源信标读取器分别数据连接的车载控制单元，以及与车载控制单元、综合操作盘分别数据连接的车载通信单元；所述轨旁子系统包括设于道岔前轨道的前置无源信标、后置无源信标、进路表示器，含有地面通信单元和地面控制单元的地面控制器，以及道岔控制单元；所述前置无源信标与道岔之间的距离大于后置无源信标与道岔之间的距离，所述地面通信单元与地面控制单元数据连接，所述地面控制单元的第一、第二控制端分别与进路表示器、道岔控制单元的受控端连接；所述无源信标天线经无线网络与地面通信单元的信号发射端连接，所述车载通信单元经无线网络与地面通信单元的信号接收端连接；该方法包括以下步骤：

第一步、所述轨旁子系统的地面控制器由地面通信单元持续向道岔周围的预定区域内发射当前道岔信息；当前道岔信息包括道岔当前位置、道岔当前是否占用；

第二步、所述电车持续行驶，并逐渐接近道岔；当车载子系统的无源信标天线收到当前道岔信息即发给车载控制单元，车载控制单元根据当前道岔信息判断道岔是否占用，若是则通过综合操作盘向司机室发出停车警示，若否则启动无源信标读取器，开始检测无源信标；

第三步、当无源信标读取器检测到前置无源信标时，车载控制单元即判断电车已进入接近道岔区段，由车载控制单元生成预申请道岔控制指令、由综合操作盘生成道岔位置指令并通过车载通信单元发至地面控制器；当无源信标读取器检测到后置无源信标时，车载控制单元即判断电车已进入道岔区段，由车载控制单元生成申请道岔控制指令并通过车载通信单元发至地面控制器；

第四步、地面控制器收到预申请道岔控制指令、道岔位置指令、申请道岔控制指令后，地面控制器的地面控制单元判断该电车已成功申请到道岔控制权，地面控制单元控制道岔控制单元使道岔动作至与道岔位置指令相符的位置、并控制进路表示器指示道岔当前位置，地面控制单元锁定道岔控制单元使道岔保持当前位置、并使向外发射的当前道岔信息中显示道岔已占用，直至电车驶出道岔后预定区段；控制结束。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是，道岔后轨道还设有第一、第二无源信标；第一无源信标与道岔之间的距离小于第二无源信标与道岔之间的距离；

第四步中，当无源信标读取器检测到第一无源信标时，车载控制单元即判断电车即将驶出道岔区段，由车载控制单元生成预解除道岔控制指令并通过车载通信单元发至地面控制器；当无源信标读取器检测到第二无源信标时，车载控制单元即判断电车即将完全驶出道岔后预定区段，由车载控制单元生成解除道岔控制指令并通过车载通信单元发至地面控制器；地面控制器收到预解除道岔控制指令、解除道岔控制指令后地面控制单元解除对道岔控制单元的锁定、并使向外发射的当前道岔信息中显示道岔未占用。

3.根据权利要求1所述的有轨电车安全式无线道岔控制系统的控制方法，其特征是，所述轨旁子系统还包括设于道岔后轨道的第一、第二无源信标；所述第一无源信标与道岔之间的距离小于第二无源信标与道岔之间的距离。

4.根据权利要求3所述的有轨电车安全式无线道岔控制系统的控制方法，其特征是，所述道岔后轨道包括直股轨道和侧股轨道。

5.根据权利要求4所述的有轨电车安全式无线道岔控制系统的控制方法，其特征是，所述车载子系统、轨旁子系统还分别包括电源。