CN104554351B - 一种列车站台停车应答器的布置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种列车站台停车应答器的布置方法，所述方法包括：S1、根据站台长度和列车运营方式设定停车应答器组的数量；S2、布置站台的列车头端停车应答器组中每个应答器的位置，其中，头端第一应答器设置为与停车点的距离为M1，头端第二应答器设置为与所述头端第一应答器的距离为M1，头端第三应答器设置为与所述头端第二应答器的距离为M2，头端第四应答器设置为与所述头端第三应答器的距离为M2；其中，所述M1的计算公式为：M1＝(站台停车窗的宽度/列车定位误差系数)/2，M2＝(站台长度-2*M1)/2。该方法通过在站台端对齐设置应答器的方式，可以实现多种编组下列停车应答器的复用，从而减少了地面应答器的布置，减少成本。
Description
技术领域
本发明涉及列车控制技术领域，尤其涉及一种列车站台停车应答器的布置方法。
背景技术
无人驾驶地铁列车采用先进的全自动控制解决方案，无需司机操控，即可实现列车自动唤醒、自检、自动发车离站、上下坡行驶、到站精准停车、自动开闭车门等全自动操作。无人驾驶地铁列车以其高可靠性、高可用性、高服务质量成为未来轨道交通的发展方向。作为轨道交通一项重要的服务，列车自动驾驶系统(ATO)自动驾驶以其高精度、高准确率到站精确停车成为列车控制系统的一大亮。
列车的定位由列车位置和列车方向组成，图1示出了列车进入站台的定位原理示意图。如图1所示，列车经过第一个应答器后可以获得位置信息，在经过连续的第二个应答器时，通过与第一个应答器对比获得方向，从而实现定位并获得初始位置。
列车通过累加速度计算走行距离，在列车初始位置的基础上通过里程计和电子地图实现列车的持续定位，并利用线路上的应答器对列车位置进行校准以实现列车的精确定位。
为了保证进站停车的高精度要求，需在站台上布置应答器，应答器的数量及位置主要考虑如下因素：1)列车经过最终位置校正应答器至停车点的走形误差应该在站台精确停车窗范围内；2)在保证ATO驾驶舒适性及ATO空车最大调整范围内，尽可能的等间距布置应答器信息；3)在丢失任一应答器时均能保证上述两点；4)站台长度。
目前列车控制系统系统设计，仅针对站台中心对齐方案布置停车应答器；暂无针对列车控制系统头尾冗余以及多种列车编组方案下的应答器布置方案，若仅简单的将头端应答器布置方案复式至尾端，势必造成地面应答器布置数量极多，成本较高且不利于运营维护。
发明内容
基于上述问题，本发明提供一种列车站台停车应答器的布置方法，该方法通过在站台端对齐设置应答器的方式，可以实现多种编组下列停车应答器的复用，从而减少了地面应答器的布置，减少成本。
根据上述目的，本发明提供了一种列车站台停车应答器的布置方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、根据站台长度和列车运营方式设定停车应答器组的数量；
S2、布置站台的列车头端停车应答器组中每个应答器的位置，其中，头端第一应答器设置为与停车点的距离为M1，头端第二应答器设置为与所述头端第一应答器的距离为M1，头端第三应答器设置为与所述头端第二应答器的距离为M2，头端第四应答器设置为与所述头端第三应答器的距离为M2；
其中，所述M1的计算公式为：
M1＝(站台停车窗的宽度/列车定位误差系数)/2，
M2＝(站台长度-2*M1)/2。
其中，所述M1与M2的可调整范围的计算公式为：
M1’＝N*M1；
M2’＝N*M2，
其中，N为列车进站过程中最大允许加速度的调整范围。
其中，所述方法还包括步骤：
S3、布置所述站台的列车尾端应答器组中每个应答器的位置，其中，尾端第一应答器设置为与所述头端第一应答器的距离为所述列车的长度，尾端第二应答器设置为与所述尾端第一应答器的距离为M1，尾端第三应答器设置为与所述尾端第二应答器的距离为M2，尾端第四应答器设置为与所述尾端第三应答器的距离为M2。
其中，所述步骤S3还包括：
当所述尾端应答器与头端应答器各自的应答器的可调整范围存在重复的区域时，将存在重复区域的应答器设置为在所述重复区域共用一个应答器。
其中，所述列车运营方式具体包括：单种编组列车单端运营、多种编组列车单端运营、单种编组列车头尾冗余运营、多种编组列车头尾冗余运营。
本发明的列车站台停车应答器的布置方法，通过在站台端对齐设置应答器的方式，可以实现多种编组下列停车应答器的复用，同时，在头尾冗余的情况下，通过将在应答器的可调范围重合的应答器合并使用一个应答器，从而减少了地面应答器的布置，减少成本。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了列车进入站台的定位原理示意图。
图2示出了本发明的列车站台停车应答器的布置方法的流程图。
图3示出了本发明的第一实施例的站台应答器布置示意图。
图4示出了本发明的第二实施例的站台应答器布置示意图。
图5示出了本发明的第三实施例的站台应答器布置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚吧明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的实施例中，根据在不同的列车编组以及是否头尾冗余的运营方式下，对列车站台的应答器的数量和位置进行相应的布置，从而实现头尾冗余及混合组编的运营方式下站台应答器的布置。
图2示出了本发明的列车站台停车应答器的布置方法的流程图。
参照图2，本发明的列车站台停车应答器的布置方法具体包括：
S1、根据站台长度和列车运营方式设定停车应答器组的数量；
列车运营方式可以包括：单种编组列车单端运营、多种编组列车单端运营、单种编组列车头尾冗余运营、多种编组列车头尾冗余运营。在本实施例中，单种编组列车单端运营方式如4编组列车的单端运营，多种编组列车单端运营方式如4/6编组列车混合的单元运营。
在设定应答器组的数量时，单端运营方式在站台设置列车头部停车应答器组，当头尾冗余时，需要设置头部和尾部两组应答器组，并且对于每种编组的列车分别设置头尾应答器组。
S2、布置站台的列车头端停车应答器组中每个应答器的位置，其中，头端第一应答器设置为与停车点的距离为M1，头端第二应答器设置为与所述头端第一应答器的距离为M1，头端第三应答器设置为与所述头端第二应答器的距离为M2，头端第四应答器设置为与所述头端第三应答器的距离为M2；
其中，所述M1的计算公式为：
M1＝(站台停车窗的宽度/列车定位误差系数)/2，
M2＝(站台长度-2*M1)/2。
其中，所述每个应答器的可调整范围的计算公式为：
M＝N*与相邻应答器的间距，
其中，N为列车进站过程中最大允许加速度的调整范围。
S3、布置站台的列车尾端停车应答器组中每个应答器的位置，其中，所述尾端第一应答器设置为与所述头端第一应答器的距离为所述列车的长度，尾端第二应答器设置为与所述尾端第一应答器的距离为M1，尾端第三应答器设置为与所述尾端第二应答器的距离为M2，尾端第四应答器设置为与所述尾端第三应答器的距离为M2；
当所述尾端应答器与头端应答器各自的可调范围内存在重复的区域时，将存在重复区域的应答器设置为在所述重复区域共用一个应答器。具体地，当在站台同时存在不同编组的列车时，每种编组的列车的头尾应答器的位置按照上述方法设定完成后，根据上述计算的每个应答器的可调整范围，查看是否有应答器存在可调整范围重合的区域，如果几个应答器的可调整区域重合，则将该几个应答器使用一个应答器代替，并将该代替的应答器设置在重合的区域中，由于每列列车的只是用特定的头尾应答器，因此，可以将重合的应答器复用，从而达到减少地面应答器的数量，降低成本的目的。
在上述应答器的布置过程中，应答器的复用需要符合以下原则：站台应答器的布置必须保证每列列车的头部应答器组中包括四个应答器，并且四个应答器的对应位置关系符合上述计算公式计算的距离以及可调整范围，同时，如果列车是头尾冗余的情况，则必须保证每列列车具有相应位置关系的头部应答器组和尾部应答器组。
以下通过具体实施例对本发明的方法进行详细的描述。
实施例一
在本实施例中，针对多种编组混合运营方式的单端站台应答器布置，以4/6编组为例，具体方法如下：
图3示出了本发明的第一实施例的站台应答器布置示意图。
本实施例的方法采用站台单端对齐的方式，即列车站台停车点相同，列车进站停车过程中经过的距离相同，因此经过的应答器相同，如设置第一应答器的位置与停车点的距离为M1，第二应答器与第一应答器的距离为M1，第三应答器与第二应答器的距离为M2，第四应答器与第三应答器的距离为M2。
在本实施例中，使用M1的计算公式为：
M1＝(站台停车窗的宽度/列车定位误差系数)/2，
M2的计算公式为：M2＝(站台长度-2*M1)/2，
其中，M1和M2的可调整范围设置为：ATO进站过程中最大允许加速度调整范围(N)*与相邻应答器的间距(M1或M2)。从而可以计算出M1与M2的取值范围。
根据M1与M2的范围，设置相应的四个应答器，从而可以得出4编组列车ATO停车应答器与6编组列车ATO应答器的复用。
实施例二
图4示出了本发明的第二实施例的站台应答器布置示意图。
参照图4，本实施例针对头尾冗余的列车进行应答器布置，以6编组列车为例。
头尾冗余的列车应答器的布置，即在列车尾部布置与头部相同的停车应答器。如图3所示，头部的应答器布置与实施例一中的应答器布置相同，在此不再赘述，尾部的应答器布置与头部的应答器布置相对应，尾部第一应答器与头部第一应答器之间的距离为列车的长度L，然后依次布置的三个尾部应答器与尾部第一应答器的相对位置与的头部应答器的布置方式相同，及每个尾端应答器与对应顺序的头端应答器的距离都是列车长度L，从而可以实现6编组列车的头尾冗余应答器布置。
在本实施例中的头尾冗余应答器的布置以6编组列车为例，但其他编组如4编组的列车的头尾冗余应答器的布置与上述的方法相同。
实施例三
图5示出了本发明的第三实施例的站台应答器布置示意图。
参照图5，本实施例中针对头尾冗余及混合编组运营下的列车的站台应答器进行布置。以头尾冗余及4/6混合编组运营下的站台应答器布置为例。
在本实施例中，设定站台的长度为120米，6编组列车长度为120米，4编组列车长度为80米，列车进站过程中最大允许加速度的调整范围为N＝0.5，站台停车窗的宽度为±0.3米，列车定位误差系数为0.02。
在本实施例中，为了计算精确，对M2的计算公式进行修正，M2的计算公式设定为：
M2＝(站台长度-S-2*M1)，其中，S为计算余量，一般设定为16米。
通过上述方法的公式计算M1和M2的距离可知，M1＝7.5米，M2＝44.5米，M1的可调范围为3.74米，M2的可调范围为22.25米。
如图4所示，头尾冗余及4/6编组混合运营下的站台应答器布置时，根据停车应答器间距的可调整范围，对应答器进行复用，在复用时需符合如下原则：每列列车必须符合头尾冗余应答器的布置，及每列列车必须布置有头尾应答器组，并且在应答器的可调整范围内，如果有几个应答器的可调整范围存在重合的区域，则将几个应答器使用一个应答器替换，同时，该替换的应答器必须符合在每列列车中起到相应的应答器的作用。
参照图4，本实施例中，首先设置混合编组的头端应答器的位置，将各个编组的列车的头端应答器的位置按照实施例一的方法进行布置，根据实施例一的方法，4/6编组的列车的头端应答器可以复用一组应答器组即可，然后分别布置尾端的应答器。
在布置尾端应答器时，首先设置6编组列车的尾端应答器，如实施例二的方法，在设置好6编组列车的应答器后，开始步骤4编组列车的应答器。
首先计算4编组列车尾端的第一应答器的位置，由于4编组列车的车长比6编组列车短，因此4编组列车尾端的第一应答器设置在头端应答器的第3和第4应答器之间，并且根据计算第三应答器的可调范围可知，尾端第一应答器的布置范围与头端第三应答器的可调范围有重合的区域，因此，在此重合区域布置一个应答器FB3，作为头端第三应答器和尾部第一应答器的复用。
根据上述方法设置4编组列车尾端的应答器，并在每个6编组的应答器的可调范围内，如果有多个应答器的可调范围重复，则可以使用一个应答器来代替几个应答器的工作。
通过上述应答器的设置，本实施例的每个应答器的作用如下：
FB1、FB2：4、6编组头端间距M1精确停车应答器；
FB3：4编组尾端间距M1精确停车应答器，4、6编组头端间距M2精确停车应答器；
FB4：4编组尾端间距M1精确停车应答器；
FB5：4、6编组头端间距M2精确停车应答器；
FB6：6编组尾端间距M1精确停车应答器，4编组尾部间距M2精确停车应答器；
FB7：6编组尾端间距M1精确停车应答器；
FB8：6编组尾端间距M2精确停车应答器，4编组尾部间距M2精确停车应答器；
FB9：6编组尾端间距M2精确停车应答器。
上述应答器FB1～FB9的设置，可以使头尾冗余及4/6编组混合运营下的列车在进站时可以精确定位并实现精确停车，同时还减少了站台应答器的设置，从而降低了成本。
本发明的列车站台停车应答器的布置方法，通过在站台端对齐设置应答器的方式，可以实现多种编组下列停车应答器的复用，同时，在头尾冗余的情况下，通过将在应答器的可调范围重合的应答器合并使用一个应答器，从而减少了地面应答器的布置，减少成本。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (2)
1.一种列车站台停车应答器的布置方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、根据站台长度和列车运营方式设定停车应答器组的数量；
S2、布置站台的列车头端停车应答器组中每个应答器的位置，其中，头端第一应答器设置为与停车点的距离为M1，头端第二应答器设置为与所述头端第一应答器的距离为M1，头端第三应答器设置为与所述头端第二应答器的距离为M2，头端第四应答器设置为与所述头端第三应答器的距离为M2；
其中，所述M1的计算公式为：
M1＝(站台停车窗的宽度/列车定位误差系数)/2，
M2＝(站台长度-2*M1)/2；
其中，所述M1与M2的可调整范围的计算公式为：
M1’＝N*M1,
M2’＝N*M2,
其中，N为列车进站过程中最大允许加速度的调整范围；
其中，所述方法还包括步骤：
S3、布置所述站台的列车尾端应答器组中每个应答器的位置，其中，尾端第一应答器设置为与所述头端第一应答器的距离为所述列车的长度，尾端第二应答器设置为与所述尾端第一应答器的距离为M1，尾端第三应答器设置为与所述尾端第二应答器的距离为M2，尾端第四应答器设置为与所述尾端第三应答器的距离为M2；
其中，所述步骤S3还包括：
当所述尾端应答器与头端应答器各自的应答器的可调整范围存在重复的区域时，将存在重复区域的应答器设置为在所述重复区域共用一个应答器。
2.根据权利要求1所述的列车站台停车应答器的布置方法，其特征在于，所述列车运营方式具体包括：单种编组列车单端运营、多种编组列车单端运营、单种编组列车头尾冗余运营、多种编组列车头尾冗余运营。
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