CN105151085A - 一种列车的计轴故障检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种列车的计轴故障检测方法，设置障碍标识，所述障碍标识为前方障碍标识和后方障碍标识或者仅为两者之一，前方障碍标识和后方障碍标识的初始值为占用；当障碍标识同时包括前方障碍标识和后方障碍标识时，所述的ZC系统在每个执行周期同时在通信列车运行前方与后方的探索距离范围内进行障碍探索，若探索到障碍，将该方向的障碍标识设为占用，所述的ZC系统结合列车运行状态中的障碍标识以及从联锁中获取区段计轴状态信息进行判断；若所述区段的区段计轴状态信息为占用，且标识该区段的障碍标识为空闲，则说明所述区段的计轴发生故障。本发明可判断计轴是否发生了故障，根据检测结果，予以相应的故障处理，可保证列车的正常运行。

Description

一种列车的计轴故障检测方法
本发明专利申请是发明创造名称“一种基于ZC系统的计轴故障检测方法”的分案申请，原申请的申请日为2014年3月7日，申请号为201410083704X。
技术领域
本发明涉及城市轨道交通技术领域，尤其是一种基于ZC系统的计轴故障检测方法。
背景技术
近年来，CBTC(communication-basedtraincontrol，基于通信的列车控制)系统逐渐成为城市轨道交通列车运行控制系统的发展方向，为确保地铁工程列车或者CBTC列车在无线通信故障情况下仍能确保列车安全运行，普遍采用计轴作为备用的列车占用/空闲检测设备。
计轴是一种能检测通过车轮的铁路信号设备，它的计轴探头安装在轨道区段的每一个端点。在通信列车系统中，ZC(ZoneController，区域控制中心)系统通过从联锁获取的区段计轴状态信息的方式追踪非通信列车或通信丢失列车。正常情况下，当列车车轮压入区段时，则该区段的计轴状态信息为占用，当列车所有车轮均驶出该区段时，则该区段的区段计轴状态信息为空闲。但是异常情况下，若计轴出现故障，即无列车驶入区段或列车已驶出区段，而计轴状态信息仍为占用，该计轴故障情况将导致列车必须在人工引导模式下通过该区段，从而影响列车运营效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于ZC系统的计轴故障检测方法，能够解决以下问题，当计轴出现故障，即区段计轴状态信息为占用而实际ZC可判断出该区段确无列车时，ZC检测到该计轴为故障，从而使列车正常运行通过该区段。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种列车的计轴故障检测方法，ZC系统在通信列车运行状态信息中增加障碍标识，该障碍标识表明列车相邻区段为占用或空闲；所述障碍标识为前方障碍标识和后方障碍标识或者仅为两者之一，前方障碍标识和后方障碍标识的初始值为占用；当障碍标识同时包括前方障碍标识和后方障碍标识时，所述的ZC系统在每个执行周期同时在通信列车运行前方与后方的探索距离范围内进行障碍探索，若探索到障碍，将该方向的障碍标识设为占用，所述的ZC系统结合列车运行状态中的障碍标识以及从联锁中获取区段计轴状态信息进行判断；若所述区段的区段计轴状态信息为占用，且标识该区段的障碍标识为空闲，则说明所述区段的计轴发生故障；当障碍标识仅为后方障碍标识时，所述的ZC系统在每个执行周期在通信列车运行后方探索距离范围内进行障碍探索，若探索到障碍，将所述后方障碍标识设为占用。
优选的，列车车头最小位置与下一个区段的距离小于列车最小车身长度、且下一个区段的计轴状态信息为空闲，则将前方障碍标识设为空闲，否则保持前方障碍标识；列车车尾最大位置与上一个区段的距离小于列车最小车身长度、且上一个区段的计轴状态信息为空闲，则将后方障碍标识设为空闲，否则保持后方障碍标识。
优选的，该方法检测得到计轴故障的情况包括如下：
情况一：在本区段有通信列车、且所述前方障碍标识为空闲时，若下一区段无通信列车、且计轴状态信息为占用，则检测到下一区段的计轴发生故障；
情况二：在本区段有通信列车、且所述后方障碍标识为空闲时，若上一区段无通信列车、且计轴状态信息为占用，则检测到上一区段的计轴发生故障；
情况三：在本区段、上一区段和下一区段均无通信列车时，若本区段的所述区段计轴状态信息为占用，则检测到本区段的计轴发生故障。
优选的，当本区段计轴状态信息为占用时，如果有通信列车在本区段的上一区段，则根据该通信列车的前方障碍标识判断本区段是否发生计轴故障；当本区段计轴状态信息为占用时，如果有通信列车在本区段的下一区段，则根据该通信列车的后方障碍标识判断本区段是否发生计轴故障。
优选的，本区段的计轴发生故障占用之前，本区段与相邻区段的计轴状态信息均为空闲；若发生本区段的计轴状态信息由空闲变为占用，而上一区段、下一区段的计轴状态信息未改变，即都为空闲，则检测到本区段的计轴发生故障。
优选的，通信列车的障碍标识所指示的障碍为非通信列车或通信丢失列车以及构成列车前进阻碍的物体。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下突出优点：
本发明通过在列车运行状态信息中增加障碍标识，该障碍标识表明列车相邻区段为占用或空闲，结合从联锁获取的区段计轴状态信息即可判断计轴是否发生了故障，根据检测结果，予以相应的故障处理，可保证列车的正常运行。
附图说明
图1为本发明实施例计轴故障占用时，有通信列车在该计轴故障区段的前一区段的场景；
图2为本发明实施例计轴故障占用时，有通信列车在该计轴故障区段的后一区段的场景；
图3为本发明实施例计轴故障占用时，其相邻区段没有列车的场景。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
在本发明实施例中，ZC系统在通信列车运行状态信息中增加障碍标识，该障碍标识表明列车相邻区段为占用或空闲；当然相邻区段有前方和后方，因而障碍标识可以为前方障碍标识和后方障碍标识、或者仅为两者之一，所述的ZC系统结合列车运行状态中的障碍标识以及从联锁中获取区段计轴状态信息进行判断；若所述区段的区段计轴状态信息为占用，且标识该区段的障碍标识为空闲，则说明所述区段的计轴发生故障。
在本实施例中，所述障碍标识包括前方障碍标识和后方障碍标识，基于故障安全考虑，前方障碍标识和后方障碍标识的初始值为占用。所述的ZC系统在每个执行周期同时在列车运行前方与后方的探索距离范围内进行障碍探索，若探索到障碍，将该方向的障碍标识设为占用，并仅在以下条件中，将故障标识变为空闲：
条件一：列车车头最小位置与下一个区段的距离小于列车最小车身长度、且下一个区段的计轴状态信息为空闲，则将前方障碍标识设为空闲；
条件二：列车车尾最大位置与上一个区段的距离小于列车最小车身长度、且上一个区段的计轴状态信息为空闲，则将后方障碍标识设为空闲；
检测得到计轴故障的情况包括如下：
情况一：在本区段有通信列车、且所述前方障碍标识为空闲时，若下一区段无通信列车、且计轴状态信息为占用，则检测到下一区段的计轴发生故障；
情况二：在本区段有通信列车、且所述后方障碍标识为空闲时，若上一区段无通信列车、且计轴状态信息为占用，则检测到上一区段的计轴发生故障。
包括情况三：在本区段、上一区段和下一区段均无通信列车时，若本区段的所述区段计轴状态信息为占用，则检测到本区段的计轴发生故障。
图1示出了本实施例情况一的场景，计轴故障占用时，有通信列车1在该计轴故障区段的前一区段的场景。该场景的前置条件为通信列车1已经历了可将前方障碍标识置为空闲的条件一，通信列车1的前方障碍标识已为空闲。该场景包括多个计轴探头和一台计轴设备3。某一区段的一个端点上具有第一计轴探头31和第二计轴探头32，用来获取轨道上行驶的列车单元所有的轴数。当列车开始进入区段时，该区段第一端点上的第二计轴探头32开始检测轴数，直到列车驶过第二计轴探头32停止检测轴数，当列车开始离开该区段时，该区段第二端点上的第一计轴探头31开始检测轴数，直到列车驶过第一计轴探头31停止检测轴数。若第二端点上的第一计轴探头31和第一端点上的第二计轴探头32所检测到的轴数相同，则表示该区间为空闲、计轴设备3输出的计轴状态信息为空闲，否则表示该区间为占用、计轴设备3输出的计轴状态信息为占用。第一区段20、第二区段21、第三区段22、第四区段23，其中，第一区段20和第四区段23上无列车、并且两者的计轴状态信息为空闲，第二区段21上有通信列车1、因而第二区段21的计轴状态信息为占用，第三区段22上无列车、而其计轴状态信息为占用，故第三区段22的计轴状态信息为故障信息。在本场景下，轨旁设备ZC系统(图上未示出)根据通信列车1的前方障碍标识为空闲，且从联锁(图上未示出)中获取第三区段22的区段计轴状态信息为占用，判断第三区段22的计轴信息为故障信息，并给出故障提示信息。
图2示出了本实施例情况二的场景，计轴故障占用时，有通信列车1在该计轴故障区段的前一区段的场景。该场景的前置条件为通信列车1已经历了可将后方障碍标识置为空闲的条件二，通信列车1的后方方障碍标识已为空闲。该场景包括多个计轴探头和一台计轴设备3，某一区段的一个端点上具有第一计轴探头31和第二计轴探头32，与图1中第一计轴探头31和第二计轴探头32相同，在此不再赘述；第一区段20、第二区段21、第三区段22、第四区段23，其中，第一区段20和第二区段21上无列车、并且两者的计轴状态信息为空闲，第四区段23上有通信列车1、因而第四区段23的计轴状态信息为占用，第三区段22上无列车、而其计轴状态信息为占用，则第三区段22的计轴状态信息为故障信息；在本场景下，轨旁设备ZC系统(图上未示出)根据通信列车1的后方障碍标识为空闲，且从联锁(图上未示出)中获取第三区段22的区段计轴状态信息为占用，判断第三区段22的计轴信息为故障信息，并给出故障提示信息。
图3示出了本发明实施例情况三的场景，计轴故障占用时，其相邻区段没有列车的场景。该场景包括多个计轴探头和一台计轴设备3，某一区段的一个端点上具有第一计轴探头31和第二计轴探头32，与图1中的第一计轴探头31和第二计轴探头32相同，在此不再赘述；第一区段20、第二区段21、第三区段22、第四区段23，四个区段上均没有列车，因此实际情况为四个区间为空闲，但是第三区段22的计轴状态信息显示为占用，表明第三区段22的计轴状态信息为故障信息。由于第三区段22的计轴信息发生故障占用之前，第三区段22与相邻区段第二区段21、第四区段23的计轴状态信息都为空闲，不论通信列车还是非通信列车，都会通过转换轨进入正线，并且列车不会从一个区段跳跃到另一个不相邻的区段、即列车不会从第二区段21直接到第四区段23而不经过第三区段22，而第三区段22的计轴状态信息由空闲变为占用，第二区段21、第四区段23的计轴状态信息均未改变都为空闲，由此可以判断第三区段22的计轴信息为故障信息，并给出故障提示信息。
作为另一个可选的实施例，所述障碍标识包括后方障碍标识，所述后方障碍标识的初始值为占用，所述的ZC系统在每个执行周期在通信列车运行后方探索距离范围内进行障碍探索，若探索到障碍，将所述后方障碍标识设为占用。当然，其实现方式与本实施例相同，在此不再赘述。
在本发明实施例中，所指的通信列车为能够支持实现本发明实施例的列车，即能向ZC汇报列车安全位置的列车，例如CBTC列车；通信列车的障碍标识所指示的障碍为非通信列车或通信丢失列车以及其与可以构成列车前进阻碍的物体；列车安全位置(包括列车最大车头位置、列车最小车头位置、列车最大车尾位置、列车最小车尾位置)为本领域技术人员公知的考虑了误差后的列车车头位置和列车车尾位置。此外，出现故障的计轴状态信息并不限定仅由于计轴设备发生的故障而导致的故障信息；在ZC系统给出故障提示信息后，可即时发出警示信号，并予以相应的故障处理，保证列车的正常运行。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种列车的计轴故障检测方法，其特征在于：ZC系统在通信列车运行状态信息中增加障碍标识，该障碍标识表明列车相邻区段为占用或空闲；所述障碍标识为前方障碍标识和后方障碍标识或者仅为两者之一，前方障碍标识和后方障碍标识的初始值为占用；当障碍标识同时包括前方障碍标识和后方障碍标识时，所述的ZC系统在每个执行周期同时在通信列车运行前方与后方的探索距离范围内进行障碍探索，若探索到障碍，将该方向的障碍标识设为占用，所述的ZC系统结合列车运行状态中的障碍标识以及从联锁中获取区段计轴状态信息进行判断；若所述区段的区段计轴状态信息为占用，且标识该区段的障碍标识为空闲，则说明所述区段的计轴发生故障；当障碍标识仅为后方障碍标识时，所述的ZC系统在每个执行周期在通信列车运行后方探索距离范围内进行障碍探索，若探索到障碍，将所述后方障碍标识设为占用。
2.根据权利要求1所述的一种列车的计轴故障检测方法，其特征在于：列车车头最小位置与下一个区段的距离小于列车最小车身长度、且下一个区段的计轴状态信息为空闲，则将前方障碍标识设为空闲，否则保持前方障碍标识；列车车尾最大位置与上一个区段的距离小于列车最小车身长度、且上一个区段的计轴状态信息为空闲，则将后方障碍标识设为空闲，否则保持后方障碍标识。
3.根据权利要求2所述的一种列车的计轴故障检测方法，其特征在于：该方法检测得到计轴故障的情况包括如下：
情况一：在本区段有通信列车、且所述前方障碍标识为空闲时，若下一区段无通信列车、且计轴状态信息为占用，则检测到下一区段的计轴发生故障；
情况二：在本区段有通信列车、且所述后方障碍标识为空闲时，若上一区段无通信列车、且计轴状态信息为占用，则检测到上一区段的计轴发生故障；
情况三：在本区段、上一区段和下一区段均无通信列车时，若本区段的所述区段计轴状态信息为占用，则检测到本区段的计轴发生故障。
4.根据权利要求3所述的一种列车的计轴故障检测方法，其特征在于：当本区段计轴状态信息为占用时，如果有通信列车在本区段的上一区段，则根据该通信列车的前方障碍标识判断本区段是否发生计轴故障；当本区段计轴状态信息为占用时，如果有通信列车在本区段的下一区段，则根据该通信列车的后方障碍标识判断本区段是否发生计轴故障。
5.根据权利要求4所述的一种列车的计轴故障检测方法，其特征在于：本区段的计轴发生故障占用之前，本区段与相邻区段的计轴状态信息均为空闲；若发生本区段的计轴状态信息由空闲变为占用，而上一区段、下一区段的计轴状态信息未改变，即都为空闲，则检测到本区段的计轴发生故障。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种列车的计轴故障检测方法，其特征在于：通信列车的障碍标识所指示的障碍为非通信列车或通信丢失列车以及构成列车前进阻碍的物体。
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