CN107521526A

CN107521526A - Rbc控车数量计算参数确定方法和装置

Info

Publication number: CN107521526A
Application number: CN201710614194.8A
Authority: CN
Inventors: 池春玲; 谢静高; 石先明; 习博; 张敏慧; 郭勇
Original assignee: China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd; China Railway Corp
Current assignee: China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd; China Railway Corp
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2017-12-29
Anticipated expiration: 2037-07-25
Also published as: CN107521526B

Abstract

本发明公开了一种控车数量计算参数确定方法和装置。所述方法包括：统计无线闭塞中心RBC管辖范围内同时刻车站到发线最大同时使用情况；根据车站性质、运营组织特点、车站的通过车比率，参照统计得到的所述到发线最大同时使用情况，采用正态分布对到发线最大同时使用率进行拟合分析，经确定用于计算控车数量的本RBC控制范围内能存放CTCS‑3级动车组的股道的同时利用系数k的取值；和/或根据列车运行方向信息和线路闭塞制式，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC‑RBC。能够更好的确定RBC控车数量计算参数，提高了控车数量计算的准确性和有效性。

Description

RBC控车数量计算参数确定方法和装置

技术领域

本发明涉及高速铁路列车控制技术领域，特别涉及一种无线闭塞中心(RBC)控车数量计算参数确定方法和装置。

背景技术

在装备中国列车运行控制系统第3级(CTCS-3级列控系统)的高速铁路及客运专线时，对控车数量计算是必不可少的环节。

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统核心设备，是基于故障安全计算机的信号控制系统。RBC根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁进路状态、临时限速信息、灾害防护和线路参数等产生列车行车许可(MA)控制信息，并通过GSM-R无线通信系统传输给车载ATP设备，以监控列车安全运行。

早期的高速铁路CTCS-3级列控系统RBC控车数量计算，都基本执行了国家铁路局发布的《高速铁路设计规范》(TB 10621-2014)第14.4.11条第4款的规定，按照其中规定的计算公式进行计算。

但其中规定的公式中单个RBC控制范围内支线出入口处同时与RBC链接的列车数的取值定义不清楚，没有区分C3/C2等级转换点的不同设置方案等问题。因此，针对上述问题，在实际工程应用中相关技术人员提出了局部优化方案，国家铁路局2017年发布的《铁路信号设计规范》(TB 10007-2017)第8.2.5第2款对RBC控车数量计算公式进行了较系统的优化，并采用优化后的公式进行计算，但优化后的公式中只规定了本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数“k”取值不大于1，但对实际工程应用中“k”究竟如何取值没有明确规定，不便于指导实际工程应用，实用性不强。

此外，优化后的公式中RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量“T_RBC-RBC”的确定也不是很准确，这是由于在目前我国高速铁路一般采用正方向按自动闭塞追踪、反方向按自动站间闭塞运行的运输组织模式下，动车组跨越RBC-RBC边界时实际需要增加的RBC控车数量并不等于RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量，优化后的RBC计算公式可能会导致计算结果与实际运用需求偏差较大。

因此，如何更好地确定控车数量计算参数，提高控车数量计算的准确性成为亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种控车数量计算参数确定方法和装置。

第一方面，本发明实施例提供一种RBC控车数量计算参数确定的方法，包括：

统计无线闭塞中心RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况；

根据车站性质、运营组织特点、车站的通过车比率，参照统计得到的所述到发线最大同时使用情况，采用正态分布对到发线最大同时使用率进行拟合分析，确定用于计算控车数量的本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数k的取值；和/或

根据列车运行方向信息和线路闭塞制式，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。

在一些可选的实施例中，所述统计RBC管辖范围内同时刻到发线的最大同时使用情况，具体包括：

统计各车站的下列参数中的一项或几项：车站性质、到发线最大同时存车数量、到发线总数量、到发线最大同时使用率、到发线最大同时使用的时间段、到发线最大同时使用时列车作业性质、归属RBC；

根据统计结果确定各RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况。

在一些可选的实施例中，确定系数k的过程包括：

确定车站性质为始发站、中间站或终点站；

动车组集中出、入库时间段外，判断车站的通过车比率是否大于设定的通过车比率阈值；当大于设定的通过车比率阈值时，根据车站性质并按照设定的第一确定规则，确定系数k的值；当不大于设定的通过车比率阈值时，根据车站性质并按照设定的第二确定规则，确定系数k的值；动车组集中出、入库时间段内，根据车站性质并按照设定的第三确定规则，确定系数k的值。

在一些可选的实施例中，确定T_RBC-RBC的过程包括：

确定正方向和反方向的线路闭塞制式；

当正方向自动闭塞、反方向自动站间闭塞时，根据RBC控制区域内线路两侧的运行方向，通过正方向追踪运行，判断本RBC是接收RBC还是移交RBC，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC；

当正方向和反方向均为自动闭塞时，根据RBC控制区域内线路两侧的运行方向，通过正方向追踪运行和反方向追踪运行，判断本RBC是接收RBC还是移交RBC，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。

在一些可选的实施例中，上述方法还包括：

判断RBC控制区域外线路两侧是否存在反向运行区域，当存在时，根据RBC控制区域内线路两侧的运行方向和控制区域外线路两侧的运行方向，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。

第二方面，本发明实施例提供一种RBC控车数量计算参数确定装置，包括：

统计模块，用于统计无线闭塞中心RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况；

第一确定模块，用于根据车站性质、运营组织特点、车站的通过车比率，参照统计得到的所述到发线最大同时使用情况，采用正态分布对到发线最大同时使用率进行拟合分析，确定用于计算控车数量的本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数k的取值；和/或

第二确定模块，用于根据列车运行方向信息和线路闭塞制式，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。

在一些可选的实施例中，所述统计模块，具体用于：

在一些可选的实施例中，所述第一确定模块，具体用于：

确定车站性质为始发站、中间站；

在一些可选的实施例中，所述第二确定模块，具体用于：

确定正方向和反方向的线路闭塞制式；

在一些可选的实施例中，所述第二确定模块，还用于：

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

通过统计无线闭塞中心RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况；根据车站性质、运营组织特点、车站的通过车比率，以及统计得到的所述到发线最大同时使用情况，确定用于计算控车数量的本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数k的取值；和/或根据列车运行方向信息和线路闭塞制式，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。从而能够更准确的确定用于计算控车数量的参数，使控车数量的计算结果更准确、有效，节省工程投资，从而提高铁路运输经济效益，同时为确定k和T_RBC-RBC的取值提供计算方法。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例一中控车数量计算参数确定方法的流程图；

图2为本发明实施例一中控车数量计算参数确定装置的结构示意图；

图3为本发明实施例一中始发站目前运营模式下到发线最大同时使用率拟合概率分布图；

图4为本发明实施例一中始发站动车组集中出库时间段改按C3模式发车最大同时使用率拟合概率分布图；

图5为本发明实施例一中始发站动车组出、入库时间段外到发线最大同时使用率拟合概率分布图；

图6为本发明实施例一中中间站到发线最大同时使用率拟合概率分布图；

图7为本发明实施例二中RBC移交示意图；

图8为本发明实施例二中左右两侧均正向运行的场景示意图；

图9为本发明实施例二中左侧正向、右侧反向运行的场景示意图；

图10为本发明实施例二中右侧正向、左侧反向运行的场景示意图；

图11为本发明实施例二中左右两侧均反向运行的场景示意图；

图12为本发明实施例二中区域外有反向运行的场景示意图；

图13为本发明实施例二中左侧正向、右侧反向运行的另一种场景示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中存在的不能准确、有效的确定RBC控车数量计算参数，控车数量计算准确度低的问题，本发明实施例提供一种控车数量计算参数确定方法，能够更好的确定控车数量计算参数，提高控车数量计算准确有效性，节省工程投资，从而提高铁路运输经济效益。

首先介绍一下RBC控车数量计算方法。

国家铁路局2017年发布的《铁路信号设计规范》(TB 10007-2017)第8.2.5第2款RBC控车数量计算公式如下：

T≤T_系统-T_预 (2)

数学符号，表示向上取整数。

k——本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数，取值不大于1；

T_股——本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道数；

Li——本RBC控制范围内第i条线路的正线长度(km)；

L_I——本RBC控制范围内第i条线路相邻列车之间的运行间隔(km)；

n——本RBC控制范围内的正线数；

T_RBC-RBC——本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量；

T_C2/C3——本RBC控制范围内CTCS-2级至CTCS-3级等级转换处所的数量；

T_其他——本RBC控制范围内动车段、动车运用所CTCS试车线等特殊区段同时与本RBC链接的列车数；

T_系统——本RBC自身允许同时链接的列车数；

T_预——本RBC控制范围内预留可同时链接的列车数，取值根据车站规模及预留情况确定。

公式中对于系数k和RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量“T_RBC-RBC”的确定不是很准确，取值并不明确。

因此，本申请中，通过分析运营组织特点和动车组开行方案，找出车站到发线数量与到发线存放的同时与RBC链接的列车数量之间的对应关系，即“k”的取值方法。

此外，本申请中结合我国高速铁路列车运输组织方式，分析动车组跨越RBC-RBC边界时控车方式和工作流程，提出RBC-RBC移交边界实际需要增加的RBC控车数量的计算方法，即“T_RBC-RBC”的取值方法。

下面通过具体的实施例进行详细描述。

实施例一

本发明实施例一提供一种控车数量计算参数确定方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤S101：统计无线闭塞中心(RBC)管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况。

统计各车站的下列参数中的一项或几项：车站性质、到发线最大同时存车数量、到发线总数量、到发线最大同时使用率、到发线最大同时使用的时间段、到发线最大同时使用时列车作业性质、归属RBC；根据统计结果确定各RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况。

具体可以参见实施例二中的各个统计表格，根据统计结果可以确定出每个车站到发线最大使用情况，比如最大使用率，也可以统计到每个车站的通过车比率。

步骤S102：根据车站性质、运营组织特点、车站的通过车比率，参照统计得到的所述到发线最大同时使用情况，采用正态分布(截断正态分布k∈[0,1])对到发线最大同时使用率进行拟合分析，确定用于计算控车数量的本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数k的取值。

该步骤中，确定车站性质为始发站、中间站；动车组集中出、入库时间段外，判断车站的通过车比率是否大于设定的通过车比率阈值；当大于设定的通过车比率阈值时，根据车站性质并按照设定的第一确定规则，确定系数k的值；当不大于设定的通过车比率阈值时，根据车站性质并按照设定的第二确定规则，确定系数k的值。动车组集中出、入库时间段内，根据车站性质并按照设定的第三确定规则，确定系数k的值。

不同的车站性质，比如始发站，其到发线最大同时使用率为A1，通过车比率为B1，当B1不大于设定的通过车比率阈值时，对应的系数k为接近A1且比A1稍大一点的一个值。又比如始发站，其到发线最大同时使用率为A2，通过车比率为B2，当B2大于设定的通过车比率阈值时，对应的系数k比A大一定范围的一个值。又比中间站，其到发线最大同时使用率为A3，通过车比率为B3，当B3不大于设定的通过车比率阈值时，对应的系数k为接近A3且比A3稍大一点的一个值。等等。

具体参照实施例二中的各个场景的描述。

步骤S103：根据列车运行方向信息和线路闭塞制式，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。

这个参数的取值参照RBC控制范围内正反两个方向的线路闭塞制式确定，因此该步骤中：

确定正方向和反方向的线路闭塞制式；

上述确定T_RBC-RBC的过程，还可以参照控制范围以外正反两个方向的线路闭塞制式来进一步准确的确定，因此确定T_RBC-RBC的过程还包括：

具体参照实施例二中的各个场景的描述。

步骤S102和步骤S103分别为两个参数的确定过程，可以单独使用，仅确定其中的一个参数，也可以同时使用，确定两个参数。

可选的，上述方法还包括：确定需要纳入统计的动车组范围，确定过程包括：

确定动车组为始发车、终到车、通过车；

调查当前我国高铁的运营组织特点，判断动车组的作业接发车模式，当动车组按CTCS-3级列控系统模式接发车时，确定纳入统计范围；当动车组按CTCS-2级列控系统模式接发车时，不纳入统计范围。

基于同一发明构思，本发明实施例一还提供一种控车数量计算参数确定装置，其结构如图2所示，包括：统计模块201、第一确定模块202和第二确定模块203。

统计模块201，用于统计无线闭塞中心RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况；

第一确定模块202，用于根据车站性质、运营组织特点、车站的通过车比率，参照统计得到的所述到发线最大同时使用情况，采用正态分布(截断正态分布k∈[0,1])对到发线最大同时使用率进行拟合分析，确定用于计算控车数量的本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数k的取值；和/或

第二确定模块203，用于根据列车运行方向信息和线路闭塞制式，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。

优选的，上述统计模块201，具体用于统计各车站的下列参数中的一项或几项：车站性质、到发线最大同时存车数量、到发线总数量、到发线最大同时使用率、到发线最大同时使用的时间段、到发线最大同时使用时列车作业性质、归属RBC；根据统计结果确定各RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况。

优选的，上述第一确定模块202，具体用于确定车站性质为始发站中间站或终点站；动车组集中出、入库时间段外，判断车站的通过车比率是否大于设定的通过车比率阈值；当大于设定的通过车比率阈值时，根据车站性质并按照设定的第一确定规则，确定系数k的值；当不大于设定的通过车比率阈值时，根据车站性质并按照设定的第二确定规则，确定系数k的值；动车组集中出、入库时间段内，根据车站性质并按照设定的第三确定规则，确定系数k的值。

优选的，上述第二确定模块203，具体用于确定正方向和反方向的线路闭塞制式；当正方向自动闭塞、反方向自动站间闭塞时，根据RBC控制区域内线路两侧的运行方向，通过正方向追踪运行，判断本RBC是接收RBC还是移交RBC，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC；当正方向和反方向均为自动闭塞时，根据RBC控制区域内线路两侧的运行方向，通过正方向追踪运行和反方向追踪运行，判断本RBC是接收RBC还是移交RBC，确定本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC。

优选的，上述第二确定模块，还用于：

关于上述实施例中的控车数量计算参数确定装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

实施例二

本发明实施例二提供上述控车数量计算参数确定方法的一种具体实现过程。

一、本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数(k)的取值确定方法。

(1)车站到发线(股道)概述

车站到发线的数量是根据车站办理的旅客列车对数、客流量和运输性质确定，同时还要求满足高峰时段列车密集到发的需要进行设计。结合我国旅客出行情况，铁路最高峰时段应该是春运期间。

车站到发线的停留安排，即股道运用图是由车站专业技术人员铺画的，股道运用图主要是根据铁路运行图在每个车站的到达、出发和通过时刻表、列车去向及上、下行要求，充分考虑本站的行车安全和技术作业特点、方便旅客乘车和车站其他作业、均衡利用车站设施设备等因素，结合站场布局和进路准备、信号开放、轨道电路等信号设备反应时间要求等，进行车站的进路铺排和到发线的安排。车站到发线使用率最大一般出现在最高峰时段，即客流量最大、区间追踪间隔时分达到设计的最小间隔时分。

根据《高速铁路设计规范》(TB10621-2014)对车站的分类，高铁线路按技术作业性质分为始发站和中间站，中间站主要办理列车通过、越行作业和客运业务，部分车站办理少量的列车折返作业。始发站一般设于铁路枢纽，根据始发站的地理位置，不同车站办理的业务有所不同，主要办理始发、终到和折返列车作业，同时也办理通过(停车、不停车)列车作业。

(2)存放C3级动车组的股道数与车站接发车列控模式的关系分析

目前我国的运营模式遵循中国铁路总公司《CRH系列动车组操作规则》(铁总运[2015]214号)“第十九条在CTCS-2/3级区段的车站始发开车，选择C2级(部分监控)模式开车”，即始发站的始发车不需与RBC连接。经调研了解，折返列车作业模式与始发车相同，也是采用C2模式发车；始发站终到列车按C3模式接车；列车通过车(停车)均按C3模式接发车。

因此，对于C3线路的中间站，到发线存放的同时与RBC链接的列车数，就是到发线最大同时占压的列车数量；个别有折返作业的中间站，由于折返列车按C2模式发车，理论上需要减去折返列车占压的股道数,但这种情况比较少，对于RBC控制容量影响不大，为简化计算，中间站可不单独考虑折返列车数。对于C3线路的始发站，股道存放的同时与RBC链接的列车数，就是到发线最大同时占压的终到列车和通过列车(停车)数量。

(3)到发线存放的同时与RBC链接的列车数调研及分析

通过以上对存放C3级动车组的股道数与车站接发车列控模式的关系分析，为了找出RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数(k)的取值方法，本专利对我国最繁忙的高速铁路——京沪高铁、京广高铁部分区段的CTCS-3级动车组最大同时使用到发线情况进行了调研。

1)京沪高铁上海虹桥至泰安段调研情况

京沪高铁是我国开行密度最大、通过能力最紧张的高铁线路，其春运期间的车站到发线同时使用率是该线到发线使用率最高的时段。表1为京沪高铁上海局管内车站各站到发线最大同时使用情况，以京沪高铁上海局管辖范围内春运期间7:00～24:00各站到发线最大同时占用调研情况为例。表2为京沪高铁上海局管内车站同一个RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况。

表1

表2

2)京广高铁郑武段和武广段调研情况

京广高铁也是我国开行密度、通过能力和到发线同时使用率较高的线路。表3和表4分别为京广高铁郑武段和武广段各站到发线最大同时占用情况，表5为同一个RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况。表5以京广高铁郑武段、武广段同一个RBC管辖范围内同时刻到发线最大同时使用情况为例。

表3

表4

表5

3)调研情况分析

从表1～表5可知，由于地区客流量分布和作业性质不同，不同高铁线路的始发站和中间站到发线的最大同时使用率均不同，同时刻同一RBC管辖的到发线的最大同时使用率也不同。

(1)始发站

根据我国高铁“朝发夕至”的开行特点，早上6:00～9：00是动车组从动车段、所出库至始发站(简称出库动车组)的高峰期，出库动车组停在始发站股道时间一般为15～40分钟，个别动车组停车40分钟以上；晚上20:00～24:00是始发站的动车组进入动车段、所(出、入库动车组)的高峰期，出、入库动车组终到始发站后，在始发站的停车时间一般为20～40分钟，个别车停车时间在45分钟以上。出、入库动车组均需要改更车次号名称，一般是在原动车名称前加“0”。目前的运营模式是：入库动车组在始发站股道上停留时间不关车载设备，动车组仍然与RBC连接，往动车段、所发车按CTCS-3级列控系统模式发车，而出库动车组及折返始发车按CTCS-2级列控系统模式发车。

1)目前运营模式下的到发线最大同时使用率

表1～表5均是在目前我国高铁运营模式下(出库动车组按C2模式发车、入库动车组按C3模式发车)始发站全天24小时C3模式接发车动车组到发线最大同时使用率，统计的动车为终到车和通过车(不含C2模式的始发车)，各站到发线最大同时使用率分别是，上海虹桥为0.433、南京南站为0.455、徐州东站为0.385、郑州东京广场为0.286、武汉站为0.5、长沙南京广场为0.357、广州南京广场为0.321，到发线最大同时使用率均不大于0.5。

采用正态分布(截断正态分布k∈[0,1])对始发站目前运营模式下各时间段内到发线最大同时使用率进行拟合分析，经计算得到分布函数的参数为：均值mu＝0.3910，标准差sigma＝0.0762，概率分布如图3，通过对概率分布进行统计，得到结果：当概率P>＝0.90，k＝0.489；P>＝0.95，k＝0.517；P>＝0.99，k＝0.569。

2)集中出库时间段改按C3模式发车到发线最大同时使用率

假设运营模式将始发车改成C3模式发车，则表1～表5统计的动车应包括始发车、通过车和终到车，在此前提条件下，本专利对以上各站集中出库时间段6:00～9:00的到发线最大同时使用率也进行了统计，统计的结果如表6：

表6

采用正态分布(截断正态分布k∈[0,1])对始发站集中出库时间段改按C3模式发车到发线最大同时使用率进行拟合分析，经计算得到分布函数的参数为：均值mu＝0.2726，标准差sigma＝0.0920，概率分布如图4，通过对概率分布进行统计，得到结果：当概率P>＝0.90，k＝0.506；P>＝0.95，k＝0.537；P>＝0.99，k＝0.594。

3)出、入库时间段外到发线最大同时使用率

对表1～表6各始发站到发线使用情况进行分析可以发现，上海虹桥、南京南、武汉站、广州南站到发线最大同时使用时分出、入库车数量占大部分，本专利进一步对集中出、入库时间段外到发线最大同时使用进行了统计，统计结果如表7：

表7

采用正态分布(截断正态分布k∈[0,1])对始发站出、入库时间段外到发线最大同时使用率进行拟合分析，经计算得到分布函数的参数为：均值mu＝0.2726，标准差sigma＝0.0920，概率分布如图5，通过对概率分布进行统计，得到结果：当概率P>＝0.90，k＝0.391；P>＝0.95，k＝0.424；P>＝0.99，k＝0.487

对表7进行进一步分析可以发现，集中出、入库时间段外始发站的到发线最大使用率与该站的作业性质有关。上海虹桥站是京沪高铁、沪昆高铁、沪宁杭高铁的起点站，车站大部分办理始发终到作业；只有很少一部分沪昆线经上海虹桥站至沪宁线的通过车。广州南京广场大部分办理京广高铁、广深城际的始发终到作业，有部分贵广、南广的始发终到作业，另外有办理京广高铁经广州南京广场至福田、深圳和株洲、新会方向的通过车。南京南、徐州东站为京沪高铁长大干线线路中间的始发站，长沙南、武汉以及郑州东站处于京广高铁长大干线线路中间的始发站，这几个车站办理始发、终到列车相对来说较少,通过车较多。以上各站7：00至23:00的通过车的比率如表8所示。

表8

从表8可以看出，一般来说，始发站办理通过车的比率越大，出、入库时间段外到发线最大同时使用率就越大，办理通过列车极少(例如不大于30％)时该站到发线RBC控车数量为出、入库时间段外到发线总数量的20％；即若出、入库动车组改为C2模式发车，则始发站通过车比率不大于30％的车站始发站RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数(k)不大于0.2，通过车比率大于30％的始发站k约为0.4。

(2)中间站

由表1、表3及表4可知，单个中间站到发线最大同时使用率在0.3～1.0范围内，规律性较差。通过对实际工程应用情况进一步分析发现，单个RBC管辖的中间站一般是2个及以上车站，如京广高铁和京沪高铁只有京沪RBC8管了蚌埠南一个站、京广RBC8管了许昌东一个站，其他均管辖2个及以上车站。

采用正态分布(截断正态分布k∈[0,1])对中间站单个RBC控制范围各站到发线同时使用率情况进行拟合分析，经计算得到分布函数的参数为均值mu＝0.4394，标准差sigma＝0.1058，概率分布如图6，通过对概率分布进行统计，得到结果：当概率P>＝0.90，k＝0.575；P>＝0.95，k＝0.614；P>＝0.99，k＝0.686。

(4)车站到发线RBC控车数量计算原则

通过对运营组织特点和动车组开行方案综合分析，结合概率分布统计结果，本专利建议高速铁路本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数(到发线RBC控车数量与到发线总数量间的关系)，即新颁布的《铁路信号设计规范》(TB 10007-2017)第8.2.5第2款对RBC控车数量计算公式中k的取值按以下情况分类：

1)中间站k取值为0.6；

2)始发站：目前运营模式下(出库动车组按C2模式发车、入库动车组按C3模式发车)，k取值为0.5；出、入库动车组均为C3模式发车，k取值为0.5；出、入库动车组改为C2模式发车，通过作业车占全部作业车(通过车比率)不大于30％的车站k取值为0.2，通过车比率大于30％的车站k取值为0.4。

二、本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量(T_RBC-RBC)的取值方法

CTCS-3级列控系统是基于GSM-R无线通信实现车-地间信息双向传输、RBC设备生成行车许可、车载ATP设备以目标距离连续速度控制模式及设备制动优先方式监控列车安全运行的列控系统。受RBC设备处理能力限制，高速铁路通常需要由多个RBC设备进行管辖，相邻RBC之间均采用直接通信的方式，RBC管辖分界均位于区间闭塞分区的分界点，当动车组由一个RBC管辖范围运行至另一个RBC管辖范围时，在边界处需要进行RBC-RBC移交。

(1)RBC移交流程

《无线闭塞中心技术规范》(铁运[2012]212号)5.6.1.5规定，若RBC向车载设备发送的完全监控模式行车许可到达移交边界时则RBC应作为移交RBC启动移交流程。根据相关规范以及RBC的技术要求，RBC-RBC移交流程简述如下：

其中，图7是RBC移交示意图。

如图7，列车运行在RBC1控制区域，根据RBC1提供的行车许可运行；RBC1作为移交RBC判断列车距离RBC移交边界，如图7中的B点，一定距离，目前是移交点应答器组前方第二组应答器，如图7中的A点，向车载发送RBC移交命令(信息包131)，该命令包括至移交边界的距离、RBC2(接收RBC)的ID和电话号码，RBC1从RBC2获得进路信息，生成延伸到RBC2管辖范围的行车许可，同时RBC1命令另一个车载GSM-R电台根据移交命令提供的电话号码呼叫RBC2，与RBC2建立通信，此时，列车仍然由RBC1控制。直到列车尾部通过切换应答器(图7中的B点)后，列车受到RBC2的控制，终止与RBC1的通信，完成RBC切换；之后列车根据RBC2提供的行车许可运行。

从上述RBC移交流程可知，列车通过移交命令点(图7中的A点)后至移交切换点前(图7中的B点)，列车由移交RBC控制(图7中的RBC1)，但对于接收RBC(图7中的RBC2)来说，虽然未直接控制该车，但接收RBC已经与移交处列车注册链接。即在RBC-RBC边界处的每个移交点，当处于移交RBC管辖范围内的动车组接近RBC边界时，车载设备需与接收RBC进立通信会话(无论接收RBC管辖范围内边界是否有车)，因此，接收RBC都需要需超范围管理一列车。

(2)RBC-RBC边界处RBC控车数量分析

由RBC移交流程可知，在RBC-RBC移交边界处，仅当RBC作为接收RBC时需要增加移交点控制列车。根据我国高速运输组织特点，铁路线路列车运行存在两种运营组织方式，一种是正方向自动闭塞、反方向自动站间闭塞，另一种是正方向、反方向均为自动闭塞。下面对这两种运营情况下RBC-RBC边界处接收RBC需要增加的控车数量进行分析。

1)正方向自动闭塞、反方向自动站间闭塞线路

下面以一条线路其中一个RBC(以RBC2为例)与相邻RBC(RBC1.RBC3)间移交为例进行分析，为减少场景类型，场景1～4为RBC2控制区域边界的各种运营组织方式，边界外的其他控制区域按正方向运行考虑。

场景1：RBC2控制区域线路左侧、右侧均为正方向运行。如图8所示即为RBC2控制区域线路左侧、右侧均为正方向运行示意图。

如图8所示，RBC2控制区域线路左侧、右侧均为正方向运行。当列车从RBC1运行至RBC2时，RBC2作为接收RBC；当列车从RBC2运行至RBC3时，RBC2作为移交RBC。根据前述的RBC移交原则，该场景下RBC2移交边界需要增加的控列数量为1列。

场景2：RBC2控制区域线路左侧为正方向运行，右侧为反方向运行。如图9所示即为RBC2控制区域线路左侧为正方向、右侧为反方向运行示意图.

如图9所示，RBC2控制区域线路左侧为正方向、右侧为反方向运行。当列车从RBC1运行至RBC2或从RBC3运行至RBC2时，RBC2均作为接收RBC。根据前述的RBC移交原则，该场景下RBC2移交边界需要增加的控列数量为2列，但因右侧反方向按自动站间闭塞方式(大区间)运行时，站间只有一列车，其移交边界需要增加的1列控车数可利用其管辖的区间正线列车数量(不应重复考虑)，所以，该场景下RBC2移交边界实际需要单独增加的控车数量应为1列。

场景3：RBC2控制区域线路右侧为正方向运行，左侧为反方向运行。如图10所示即为RBC2控制区域线路右侧正为方向、左侧为反方向运行示意图。

如图10所示，RBC2控制区域线路右侧正为方向、左侧为反方向运行。当列车从RBC2运行至RBC1或从RBC2运行至RBC3时，RBC2均作为移交RBC。根据前述的RBC移交原则，该场景下RBC2移交边界不需要考虑增加的控车数量。

场景4：RBC控制区域右、左侧为反方向运行。如图11所示即为RBC2控制区右、左侧为反方向运行示意图。

如图11所示，RBC2控制区线路右、左侧为反方向运行。当列车从RBC2运行至RBC1，RBC2均作为移交RBC，根据前述的RBC移交原则，此处移交边界RBC2不需要考虑增加的控车数量；列车从RBC3运行至RBC2时，RBC2为接收RBC，根据RBC移交原则，此处移交边界RBC2需要考虑增加控车数量1列，但因是反向运行(与场景2部分类似)，此处移交点实际不需要单独增加控车数量。

场景5：RBC2控制区域除边界外有反向运行区域。如图12所示即为控制区域外存在反向运行区域的示意图。

场景1～场景4从RBC2控制区域边界的各种运营组织方式而边界外的其他控制区域按正方向运行进行了分析，若边界外的其他控制区域有按反方向运行的区段，无论右、左侧为正方向运行还是反方向运行，最不利情况是RBC2右、左侧移交边界均作为接收RBC，如图12所示，此时RBC2作为接收RBC最多需增加控车数量为2列，但因其控制区域大部分线路为反方向运行，与RBC2连接列车数量有限，该场景下RBC2实际不需要单独增加移交边界控车数量。

综上分析可以得出，对于正方向自动闭塞、反方向自动站间闭塞线路，不同运营场景下，RBC移交边界处需要增加的控车数量小于或等于与其连接的C3线路正方向数量。

2)正方向、反方向均为自动闭塞线路

如线路1正、反向均自动闭塞时，正方向、反方向列车均可追踪运行。对于RBC2来说，运行场景与上述图8-图12类似，不同的是反方向也为追踪运行。通过对不同场景的分析，最不利场景是RBC2控制区域线路左侧正方向、右侧反方向运行(如图13所示)，RBC2右、左侧移交边界均作为接收RBC，此时RBC2最多需增加控车数量为2列。

图13RBC2控制区域线路左侧正方向、右侧反方向运行示意图

综上分析可以得出，对于正方向、反方向自动闭塞线路，不同运营场景下，RBC移交边界处需要增加的控车数量小于或等于与相邻RBC切换处所的数量。

(3)RBC-RBC边界处RBC控车数量计算方法

根据上述对RBC-RBC边界处RBC控车数量的分析，结合《无线闭塞中心技术规范》5.6.1.2“RBC应该同时处理多辆列车在不同移交点的移交，但同一移交点同一时刻只能有一列车处于移交转态”的规定，跨越RBC-RBC边界时RBC控车数量计算原则为：

1)对于正方向、反方向均为自动闭塞的线路，T_RBC-RBC取值为相邻RBC切换处所的数量。

2)对于正方向为自动闭塞、反方向自动站间闭塞的线路，T_RBC-RBC取值等于与RBC连接的C3线路正方向数量。

本发明实施例提供的上述控车数量计算参数确定方法和装置，可以更好的确定RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数和RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量的取值，该方法所获得的取值可以减少工程中CTCS-3级列控系统RBC设置数量，节省工程投资。下面对京沪高铁上海虹桥至泰安段RBC的设置情况进行优化前、后进行分析。

1、优化前各RBC理论计算管辖列车数量

按照本发明前的相关规范以及线路设计速度和追踪间隔计算目前RBC管辖范围内列车数情况如表9所示。表9中以京沪高铁上海虹桥至泰安段优化前各RBC管辖列车数量为例。

表9

2、应用本发明成果优化后各RBC管辖列车数量

按本发明“RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数”和“RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量”的取值确定方法，计算京沪高铁上海虹桥至泰安段各RBC管辖的列车数量如表10所示。表10中以京沪高铁上海虹桥至泰安段优化后各RBC管辖列车数量

表10

根据表10个RBC管辖的列车数量，考虑一定余量，结合RBC的控制能力和接口能力，优化后京沪高铁上海虹桥至泰安段的京沪RBC11.RBC12和RBC14可优化为2个RBC管理，京沪RBC9和RBC10可优化为一个RBC管理，京沪RBC6和RBC5可优化为一个RBC管理，优化前京沪高铁上海虹桥至泰安段由9个RBC管理，优化后可由6个RBC管理，减少3个RBC，大大节约工程投资。

本发明实施例提供的上述控车数量计算参数确定方法和装置，可直接应用于CTCS-3级列控系统工程设计中RBC控车数量的计算。

对于本RBC控制范围内能存放CTCS-3级动车组的股道的同时利用系数k的取值的确定，应分析RBC控制范围内车站为始发站还是中间站，若为中间站，到发线RBC控车数量按各中间站到发线总数量的60％(0.6)计算；若为始发站，需要进一步分析运营组织特点，出库动车组按C2模式发车、入库动车组按C3模式发车时，k取值为0.5；出、入库动车组均为C3模式发车时，k取值为0.5；出、入库动车组为C2模式发车时，通过作业车占全部作业车(通过车比率)不大于30％的车站k取值为0.2，通过车比率大于30％的车站k取值为0.4；目前我国高铁出库动车组按C2模式发车、入库动车组按C3模式发车，建议k取0.5。。

对于本RBC控制范围内与相邻RBC切换处所的数量T_RBC-RBC的取值的确定，对于正方向、反方向均为自动闭塞的线路，T_RBC-RBC取值为相邻RBC切换处所的数量；对于正方向为自动闭塞、反方向自动站间闭塞的线路，T_RBC-RBC取值等于与RBC连接的C3线路正方向数量。目前，我国高速铁路正线都采用正方向为自动闭塞、反方向自动站间闭塞的运营组织方式，此时，T_RBC-RBC的取值即为该RBC与相邻RBC连接的C3线路正方向数量，而不是相邻RBC切换处所的数量。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims

1.一种控车数量计算参数确定方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：确定需要纳入统计的动车组范围，确定过程包括：

确定动车组为始发车、终到车、通过车；

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计RBC管辖范围内同时刻到发线的最大同时使用情况，具体包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定系数k的过程包括：

确定车站性质为始发站、中间站；

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定T_RBC-RBC的过程包括：

确定正方向和反方向的线路闭塞制式；

6.如权利要5所述的方法，其特征在于，还包括：

7.一种控车数量计算参数确定装置，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述统计模块，具体用于：

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：

确定车站性质为始发站、中间站；

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，具体用于：

确定正方向和反方向的线路闭塞制式；

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于：