CN105235716A - 一种列车全自动报站方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车全自动报站方法，包括如下步骤:S1.获取列车的上下行信息，通过站点库确定列车始发车站；S2.通过查询站点库获得下一到站，计算当前站至下一到站之间的站间距离，初始化列车站间行驶距离；S3.根据预设的离站广播判定条件，触发列车离站广播；S4.根据预设的到站广播判定条件，触发列车到站广播；S5.更新列车站间距训练库，并通过站间距训练库更新站点库中站间距离；S6.查询站点库，判断当前到站是否为终点站，是则跳转到步骤S7，否则跳转至步骤S2；S7.列车折返，切换列车的上下行信息，跳转至步骤S1。本发明具有对外界条件依赖小、报站精度高、适用范围广、智能化程度高等优点。

Description

一种列车全自动报站方法

技术领域

本发明涉及一种列车控制系统的报站领域，尤其涉及一种列车全自动报站方法。

背景技术

在城市轨道交通领域，列车广播系统PA、旅客信息系统PIS等第三方报站系统采用的报站方式包含全自动报站、半自动报站、手动报站、人工报站。其中全自动报站借助于信号系统ATC实现，与信号系统的定位装置强相关；半自动报站采用与公开号为CN103303343.A，名称为《PIS自动报站的列车网络控制方法》的发明专利相同或类似的方法实现，这种方法对于单一且完整的运营线路，能够较好的适用，但对于列车实际运营中存在的多样性，比如越站、终点折返管理等，不能很好的适用，并且在进行距离计算时忽略了列车差异性，可能导致报站存在误差，同时，该方法的报站时序均依赖于列车的车门状态，降低了报站方法的适用性；手动报站通过司乘人员触发相关的报站信息来实现报站，人工报站则直接由司乘人员语音播站，这两种方法增加了司乘人员的操作难度和工作量，不具备智能化。

本专利所要解决的问题是：提供一种列车网络控制系统的全自动报站方法，不依赖定位装置，节约了成本；并解决半自动报站对列车实际运营的多样性难以适应的各个问题，采用智能化设计，自动调整站点换算中存在的误差，提高报站的可靠性；为第三方报站系统提供可靠、完善的全自动报站时序。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种不依赖于定位装置，报站不依赖于列车车门状态，能够自动适应列车实际运营线路的多样性，充分考虑不同列车之间的差异性的列车全自动报站方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种列车全自动报站方法，包括如下步骤：

S1.获取列车的上下行信息，通过站点库确定列车始发车站，设置始发车站为当前站；

S2.通过查询站点库获得下一到站，计算当前站至下一到站之间的站间距离，初始化列车站间行驶距离；

S3.监测列车的运行速度及列车站间行驶距离，根据预设的离站广播判定条件，触发列车离站广播；

S4.监测列车的运行速度及列车站间行驶距离，根据预设的到站广播判定条件，触发列车到站广播；

S5.更新列车站间距训练库，并通过站间距训练库更新站点库中站点间距离；

S6.查询站点库，判断当前到站是否为终点站，是则跳转到步骤S7，否则跳转至步骤S2；

S7.列车折返，切换列车的上下行信息，跳转至步骤S1。

作为本发明的进一步改进，，所述步骤S2的具体步骤包括：

S2.1.以当前站为基准站，查询站点库，获得下一站的站点信息；

S2.2.判断下一站的越站标记是否为越站，是则以所述下一站为基准站，再次查询站点库，获得该基准站的下一站信息，跳转到步骤S2.2，否则设定下一站为下一到站，跳转到步骤S2.3；

S2.3.通过站点库中的站间距离信息，及列车的上下行信息，计算当前站与下一到站之间的距离，初始化列车站间行驶距离。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2.3中列车站间行驶距离是指列车在两站点之间的正向行驶距离，通过对列车的运行速度进行积分计算求得，当列车向前运动时，列车速度为正值，当列车向后运动时，列车速度为负值。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3的具体步骤包括：

S3.1.判断列车的速度是否大于预设的离站广播速度阈值，是则跳转至步骤S3.2，否则继续执行步骤S3.1；

S3.2.判断列车站间行驶距离是否大于预设的离站广播距离阈值，是则跳转至步骤S3.3，否则跳转至步骤S3.1；

S3.3.触发离站广播。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4的具体步骤包括：

S4.1.判断列车距下一到站的距离，当该距离小于等于预设的预到站广播距离阈值且大于预设的到站广播距离阈值时，跳转到步骤S4.2，当该距离小于等于预设的到站广播距离阈值时，跳转到步骤S4.3，否则继续执行步骤S4.1；

S4.2.判断列车的速度是否大于预设的预到站广播速度阈值，是则触发预到站广播，跳转到步骤S4.1，否则直接跳转到步骤S4.1；

S4.3.判断列车的速度是否等于0，是则触发到站广播，否则跳转到步骤S4.1。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中列车距下一到站的距离通过计算所述当前站与下一到站之间的距离与所述列车站间行驶距离之差求得。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S5的具体步骤包括：

S5.1.判断两点点间是否有越站，是则直接跳转到步骤S6，否则跳转至步骤S5.2；

S5.2.将列车站间行驶距离作为站间距离的一个训练值加入到列车站间距训练库，通过站间距训练库计算两站点间的距离，并更新站点库中的站点距离。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S5.2中计算两站点间距离的方法为：读取站间距训练库中所述两个站点的站间距离的训练值，并按照训练值的生成顺序赋予不同的加权值，最先生成的训练值具有最低的加权值，最后生成的训练值具有最高的加权值，计算训练值的加权平均值为两站点间的距离，并更新站点库中的站间距离。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S7的具体步骤包括：

S7.1.查询站点库，获取列车折返方式，当列车为同站台折返方式时，跳转至步骤S7.2，当列车为“V”字折返方式时，跳转至步骤S7.3；

S7.2.获取司机室参数和车门状态参数，当司机室参数改变且车门状态为关闭时，判定列车完成折返，切换列车上下行信息，跳转至步骤1，否则继续执行本步骤S7.2；

S7.3.获取司机室参数和车门状态参数，当司机室参数改变且车门状态为打开时，判定列车完成折返，切换列车上下行信息，跳转至步骤1，否则继续执行本步骤S7.3。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的报站过程不依赖于定位装置，以及列车的车门状态，仅与列车的运行距离和速度相关，减少了对外界条件的依赖，提高了报站方法的适用性。

2、本发明充分考虑了列车实际运营中的多样性，包括越站、终点站折返等情形，不需要人为干预，自动化程度高，降低了司乘人员的工作强度。

3、本发明采用站间距训练库的方法，充分考虑了不同列车之间的差异，为每一列车量身定制站间距离的参考值，减少全自动报站算法中列车运行距离与站间距离参考值之间的差异，自动调整站点换算中存在的误差，提高报站的可靠性。

附图说明

图1为本发明列车全自动报站方法流程图。

图2为本发明站点库结构示意图。

图3为本发明终站点折返流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种列车全自动报站方法，包括如下步骤：S1.获取列车的上下行信息，通过站点库确定列车始发车站，设置始发车站为当前站；S2.通过查询站点库获得下一到站，计算当前站至下一到站之间的站间距离，初始化列车站间行驶距离及越站标志；S3.监测列车的运行速度及列车站间行驶距离，根据预设的离站广播判定条件，触发列车离站广播；S4.监测列车的运行速度及列车站间行驶距离，根据预设的到站广播判定条件，触发列车到站广播；S5.更新列车站间距训练库，并通过站间距训练库更新站点库中站点间距离；S6.查询站点库，判断当前到站是否为终点站，是则跳转到步骤S7，否则跳转至步骤S2；S7.列车折返，切换列车的上下行信息，跳转至步骤S1。

如图2所示，本实施例中，站点库记载了列车所停车站的站点编号、各站点之间的上行距离和下行距离、起点站标记、终点站标记、当前站标记、越站标记、支路站标记、以及终点折返方式等信息。在初始状态，列车网络控制系统通过查询站点库获得列车起点站的编码为12，该起点站为列车的当前站；并通过列车的上下行信息参数获取列车为下行运行。

在本实施例中，步骤S2的具体步骤包括：S2.1.以当前站为基准站，查询站点库，获得下一站的站点信息；S2.2.判断下一站的越站标记是否为越站，是则以下一站为基准站，再次查询站点库，获得该基准站的下一站信息，跳转到步骤S2.2，否则设定下一站为下一到站，跳转到步骤S2.3；S2.3.通过站点库中的站间距离信息，及列车的上下行信息，计算当前站与下一到站之间的距离，初始化列车站间行驶距离。针对列车在实际运营过程中的多样性，列车的调度过程中，根据实际需要，某此站点可能会临时不停车，直接越站到下一个停车站点，对应的临时越站的站点，站点库的越站标记栏具有越站标志，通过查询站点库，即可知道下一站点是否需要越站。如图2所示，通过站点库查询到当前站的下一站，获得站点编码为23的站点，通过越站标志判断该站点需要越站，则以继续查找下一站，获得站点编码为34的站点，通过该站点的越站标志判断该站点不需要越站，则站点编码为34的站点即为列车的下一到站。查询站点库中的下行站间距离分别为100.5km和120.5km，两者相加即可得到当前站点至下一到站的站间距离为22km。假如当前站为站点编码为34的站点，则通过查询站点库，获得当前站点的下一站的站点编码为45，且通过越站标志判断该站不需要越站，即该站即为下一到站，通过下行站间距离可以直接获得当前站到下一到站的站间距离为200km。并初始化列车站间行驶距离为0，列车站间行驶距离是指列车在两站点之间的正向行驶距离，通过对列车的运行速度进行积分计算求得，当列车向前运动时，列车速度为正值，当列车向后运动时，列车速度为负值。列车站间行驶距离可以用如式(1)所示公式计算，

$S={\∫}_0^t\mathrm{\Δ}v\×\mathrm{\Δ}t---\left(1\right)$

式(1)中，S为列车站间行驶距离，v为列车的速度，t为时间。完成站间距离的计算及列车站间行驶距离的初始化后，通过监测列车的速度，判断列车是否运行，并实时计算列车站间行驶距离。

在本实施例中，步骤S3的具体步骤包括：S3.1.判断列车的速度是否大于预设的离站广播速度阈值，是则跳转至步骤S3.2，否则继续执行步骤S3.1；S3.2.判断列车站间行驶距离是否大于预设的离站广播距离阈值，是则跳转至步骤S3.3，否则跳转至步骤S3.1；S3.3.触发离站广播。如图1所示，在本实施例中，离站广播速度阈值设为1km/h，离站广播距离阈值为50m，通过监测列车的速度与列车站间行驶距离，当列车行驶速度大于1km/h，且列车站间行驶距离大于50m时，则触发离站广播。

列车出站完成后，通过列车距下一到站的距离及列车的速度，判断是否触发预到站广播或到站广播。在本实施例中，步骤S4的具体步骤包括：S4.1.判断列车距下一到站的距离，当该距离小于等于预设的预到站广播距离阈值且大于预设的到站广播距离阈值时，跳转到步骤S4.2，当该距离小于等于预设的到站广播距离阈值时，跳转到步骤S4.3，否则继续执行步骤S4.1；S4.2.判断列车的速度是否大于预设的预到站广播速度阈值，是则触发预到站广播，跳转到步骤S4.1，否则直接跳转到步骤S4.1；S4.3.判断列车的速度是否等于0，是则触发到站广播，否则跳转到步骤S4.1。其中，列车距下一到站的距离通过计算当前站与下一到站之间的距离与列车站间行驶距离之差求得。在本实施例中，预到站广播距离阈值为350m，预到站广播速度阈值为1km/h，到站广播距离阈值为10m，到站广播速度阈值为0km/h。当列车距下一到站的距离S_d小于等于350m且大于10m，且列车的速度大于1km/h时，触发列车预到站广播；当列车距下一到站的距离S_d小于等于10m，且列车的速度为0km/h时，触发列车到站广播；其它情况则不触发广播动作。

当列车停车，进行到站广播后，列车站间行驶距离所记载的距离即为对于本次列车在两站间的实际行驶距离，由于列车在测速过程中可能存在各种误差，所以列车站间行驶距离同样也会存在误差，并不是一个真实的站间距离值。同一列车在相同站点之间两次运行所计算得到的列车站间行驶距离具有不同的误差，若直接采用固定的站点库中记载的站间距离与列车站间行驶距离之差作为列车预到站广播和到站广播的触发条件，则可能会导致在某种情况下，列车报站不成功。同样，对于不同的列车，测速过程中存在的误差分布的特点也不一样，同样也可能导致直接采用固定的站点库中记载的站间距离与列车站间行驶距离之差作为列车预到站广播和到站广播的触发条件，而报站不成功，无法很好的适用于不同的列车。本实施例采用站间距训练库的方法，将列车每次运行获得的列车站间行驶距离作为站间距离的一个实测值，再通过对大量实测值进行加权平均，计算得到最适用于该次列车的一个站间距离，通过该方法，可以进一步提高列车报站的准确性。在本实施例中，步骤S5的具体步骤包括：S5.1.判断两站点间是否有越站，是则直接跳转到步骤S6，否则跳转至步骤S5.2；S5.2.将列车站间行驶距离作为站间距离的一个训练值加入到列车站间距训练库，通过站间距训练库计算两站点间的距离，并更新站点库中的站点距离。步骤S5.2中计算两站点间距离的方法为：读取站间距训练库中两个站点的站间距离的训练值，并按照训练值的生成顺序赋予不同的加权值，最先生成的训练值具有最低的加权值，最后生成的训练值具有最高的加权值，计算训练值的加权平均值为两站点间的距离，并更新站点库中的站间距离。在本实施例中，先判断两站点之间是否有越站，

通过站间距训练库训练站间距离的过程可以如下代码表示：

Sum_Coe:＝0；//Sum_Coe为加权值之和

FORI:＝1TONBY1DO//N为站间距离训练值的个数，Coe为加权系数数组，通过循环计算加权系数之和

Sum_Coe:＝Sum_Coe+Coe[I]；

END_FOR；

Sum_Distance:＝0；//Sum_Distance为站间距离训练值之和

FORI:＝1TONBY1DO//Station_Distance为站间距离训练值，通过循环计算站间距训练值之和

Sum_Distance:＝Sum_Distance+Station_Distance[I]*Sum_Coe[I]；

END_FOR；

AVG_Distance:＝Sum_Distance/Sum_Coe；//AVG_Distance为站间距离的加权平均值。

采用站间距训练库的方法，不仅能够保证列车报站的准确性，还能保证本发明的方法在不同列车之间具有良好的适用性。

在本实施例中，列车到达车站后，列车将到达车站设置为当前车站，并判断当前站是否为列车的终点站，为终点端则进入步骤S7终点站处理程序，否则跳转到步骤S2，进入下一轮列车出站报站过程。

如图3所示，在本实施例中，当前站为终点时，步骤S7具体的步骤为：S7.1.查询站点库，获取列车折返方式，当列车为同站台折返方式时，跳转至步骤S7.2，当列车为“V”字折返方式时，跳转至步骤S7.3；S7.2.获取司机室参数和车门状态参数，当司机室参数改变且车门状态为关闭时，判定列车完成折返，切换列车上下行信息，跳转至步骤1，否则继续执行本步骤S7.2；S7.3.获取司机室参数和车门状态参数，当司机室参数改变且车门状态为打开时，判定列车完成折返，切换列车上下行信息，跳转至步骤1，否则继续执行本步骤S7.3。根据列车的实际运行情况，列车到达终点站后，可分为同站台折返和“V”字折返两种方式，同站台折返情况，列车需要经过到站打开车门、旅客下车、更换司机室、乘车旅客上车、关闭车门发车等几个过程，即可以折返运行；而“V”字折返方式，需要经过到站打开车门、旅客下车，列车关闭车门，驶入折返轨道，更换司机室，再次驶入站台，打开车门让乘车旅客上车，再关闭车门发车等一系列的过程。在本实施例中，通过查询站点库获得列车的折返方式，并通过获取司机室参数和车门状态参数，在同站台折返方式时，当司机室发生改变且列车车门状态为关闭时，判定列车已完成同站台折返，则切换列车的上下行信息，及列车始发站和终点站信息，跳转到步骤S1，进入下一个列车行驶周期；在“V”字折返方式时，当司机室发生改变后，且列车车门再次打开时，判定列车已完成“V”字折返，则切换列车的上下行信息，及列车始发站和终点站信息，跳转到步骤S1，进入下一个列车行驶周期。本发明的列车折返过程，充分考虑了列车在到达终点站后的折返情况，智能化的进行折返管理，不需要人工干预，减少了司乘人员的工作量。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种列车全自动报站方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.获取列车的上下行信息，通过站点库确定列车始发车站，设置始发车站为当前站；

S2.通过查询站点库获得下一到站，计算当前站至下一到站之间的站间距离，初始化列车站间行驶距离；

S3.监测列车的运行速度及列车站间行驶距离，根据预设的离站广播判定条件，触发列车离站广播；

S4.监测列车的运行速度及列车站间行驶距离，根据预设的到站广播判定条件，触发列车到站广播；

S5.更新列车站间距训练库，并通过站间距训练库更新站点库中站间距离；

S6.查询站点库，判断当前到站是否为终点站，是则跳转到步骤S7，否则跳转至步骤S2；

S7.列车折返，切换列车的上下行信息，跳转至步骤S1。

2.根据权利要求1所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤包括：

S2.1.以当前站为基准站，查询站点库，获得下一站的站点信息；

S2.2.判断下一站的越站标记是否为越站，是则以所述下一站为基准站，再次查询站点库，获得该基准站的下一站信息，跳转到步骤S2.2，否则设定下一站为下一到站，跳转到步骤S2.3；

S2.3.通过站点库中的站间距离信息，及列车的上下行信息，计算当前站与下一到站之间的距离，初始化列车站间行驶距离。

3.根据权利要求2所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S2.3中列车站间行驶距离是指列车在两站点之间的正向行驶距离，通过对列车的运行速度进行积分计算求得，当列车向前运动时，列车速度为正值，当列车向后运动时，列车速度为负值。

4.根据权利要求3所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤包括：

S3.1.判断列车的速度是否大于预设的离站广播速度阈值，是则跳转至步骤S3.2，否则继续执行步骤S3.1；

S3.2.判断列车站间行驶距离是否大于预设的离站广播距离阈值，是则跳转至步骤S3.3，否则跳转至步骤S3.1；

S3.3.触发离站广播。

5.根据权利要求4所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S4的具体步骤包括：

S4.1.判断列车距下一到站的距离，当该距离小于等于预设的预到站广播距离阈值且大于预设的到站广播距离阈值时，跳转到步骤S4.2，当该距离小于等于预设的到站广播距离阈值时，跳转到步骤S4.3，否则继续执行步骤S4.1；

S4.2.判断列车的速度是否大于预设的预到站广播速度阈值，是则触发预到站广播，跳转到步骤S4.1，否则直接跳转到步骤S4.1；

S4.3.判断列车的速度是否等于0，是则触发到站广播，否则跳转到步骤S4.1。

6.根据权利要求5所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S4中列车距下一到站的距离通过计算所述当前站与下一到站之间的距离与所述列车站间行驶距离之差求得。

7.根据权利要求5所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S5的具体步骤包括：

S5.1.判断所述两站点间否有越站，是则直接跳转到步骤S6，否则跳转至步骤S5.2；

S5.2.将列车站间行驶距离作为站间距离的一个训练值加入到列车站间距训练库，通过站间距训练库计算两站点间的距离，并更新站点库中的站点距离。

8.根据权利要求7所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S5.2中计算两站点间距离的方法为：读取站间距训练库中所述两个站点的站间距离的训练值，并按照训练值的生成顺序赋予不同的加权值，最先生成的训练值具有最低的加权值，最后生成的训练值具有最高的加权值，计算训练值的加权平均值为两站点间的距离，并更新站点库中的站间距离。

9.根据权利要求5所述的列车全自动报站方法，其特征在于，所述步骤S7的具体步骤包括：

S7.1.查询站点库，获取列车折返方式，当列车为同站台折返方式时，跳转至步骤S7.2，当列车为“V”字折返方式时，跳转至步骤S7.3；

S7.2.获取司机室参数和车门状态参数，当司机室参数改变且车门状态为关闭时，判定列车完成折返，切换列车上下行信息，跳转至步骤1，否则继续执行本步骤S7.2；

S7.3.获取司机室参数和车门状态参数，当司机室参数改变且车门状态为打开时，判定列车完成折返，切换列车上下行信息，跳转至步骤1，否则继续执行本步骤S7.3。