CN107697105B - 一种通过车载atp存储记忆的休眠列车快速定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过车载ATP存储记忆的休眠列车快速定位方法，包括如下步骤：首先，列车进入唤醒休眠区域，通过车载ATP对休眠前列车位置进行记忆，然后车辆进入休眠状态；其次，车辆由休眠状态被唤醒后，通过列车唤醒休眠区域布置的位置检测装置获取车辆有效定位信息，并将车辆有效定位信息与休眠前记忆的列车位置信息结合以对列车位置进行校核，判断列车是否允许进入定位状态；最后，在列车进入定位状态后，车载ATP向轨旁ATP汇报位置信息，轨旁ATP收到位置信息后，将此列车的追踪方式由之前的NTQB变为TVB。本发明采用车载ATP主动定位技术，不再完全依赖于轨旁ATP的位置校验结果，避免因轨旁ATP故障，引起所有管辖范围内列车位置的丢失，导致列车失位。

Description

一种通过车载ATP存储记忆的休眠列车快速定位方法

本发明专利申请是发明创造名称“一种基于存储记忆的休眠列车快速定位方法”的分案申请，原申请的申请日为2016年8月26日，申请号为2016107304793。

技术领域

本发明涉及轨道交通CBTC控制技术，具体涉及休眠列车快速定位技术。

背景技术

在轨道交通CBTC控制系统中，在列车运营前，需要由人工上电、自检，然后按照人工驾驶RM模式发车，列车以RM模式低速运行，待列车经过一个定位信标获取有效位置信息后进入定位初始化状态，经过第二个定位信标获取有效位置信息后，进入定位状态，CBTC控制系统才允许列车进入具备车载ATP防护功能的驾驶模式，如FAM/AM/CM模式。

现有技术中，列车上电、自检都需要人工参与，而且自检完成后，只能人工以很低的速度驾驶列车驶过两个定位信标后才能进入定位状态，才允许列车进入具备车载ATP防护功能的驾驶模式(包括全自动驾驶模式)，从列车上电到自动驾驶运行，均要司机参与，而且整个过程耗费时间较长，运营效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种通过车载ATP存储记忆的休眠列车快速定位方法，实现休眠列车的自动快速定位，提高运营效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种通过车载ATP存储记忆的休眠列车快速定位方法，包括如下步骤：

步骤1：前一天运营结束，列车进入唤醒休眠区域并完全进入定位信标所在区域后停稳，车载控制器判断具备休眠条件后，对列车当前位置进行记忆；

步骤2：车载控制器向车辆发送休眠指令，车载控制器等待列车休眠后切断自身主电源，仅保持唤醒休眠模块和车地通信设备在不断电状态；

步骤3：第二天即将进入运营，中心ATS人工或者根据时刻表自动下发唤醒指令给车载控制器的唤醒休眠模块；

步骤4：唤醒休眠模块收到唤醒指令后接通车载控制器主电源，车载控制器上电；步骤5：车载控制器执行上电测试；

步骤6：车载控制器上电测试通过，与轨旁ATP建立通信，根据记忆的位置信息认为列车进入定位未确认状态；

步骤7：轨旁ATP对定位未确认的列车使用休眠列车追踪方式进行跟踪；等前方信号开放后，轨旁ATP根据信号开放状态，为列车计算移动授权，并将移动授权信息发送给车载ATP；

步骤8：车载ATP根据移动授权控制列车向右移动，车载ATP通过信标读取单元读取前方定位信标信息；

步骤9：车载ATP根据获取的定位信标信息并结合休眠前记忆的列车位置信息对列车位置进行校核，判断休眠前记忆的列车位置与通过定位信标获取的有效定位信息的误差是否小于等于预设限定值，如果小于等于预设限定值，则认为列车位置校核通过，但仍保持在定位未确认状态；否则，则认为列车位置校核不通过；

步骤10：列车进入定位状态后，车载ATP向轨旁ATP汇报位置信息，轨旁ATP收到位置信息后，将此列车的追踪方式由之前的休眠列车追踪方式变为通信列车追踪方式。

本发明采用车载ATP主动定位技术，不再完全依赖于轨旁ATP的位置校验结果，避免因轨旁ATP故障，引起所有管辖范围内列车位置的丢失，导致列车失位。

对于车辆和信号系统间无跳跃接口时，也可以实现列车快速定位，适用范围广。

位置检测装置(定位环线，唤醒休眠定位信标)部署方便，在列车投入运营前可进入定位状态，提高运营效率。

定位环线比欧式信标，美式信标便宜，如果采用定位环线辅助列车快速定位，很节省成本。

列车休眠后仅保持唤醒休眠模块和车地通信设备在不断电状态，功耗低，可有效节约能源。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明的示意图；

图中：S1、S2、S3、S4是指信号机的名称，T1、T2、T3、T4是指定位信标的名称。

具体实施方式

本发明在列车唤醒休眠区域布置对应的位置检测装置(如定位信标，定位环线)，通过车载ATP或轨旁ATP对休眠前列车位置的记忆以及唤醒后通过位置检测装置获取的定位信息进行校核，判断列车是否允许进入定位状态。

第一种方案：通过车载ATP记忆列车位置，是基于铺设定位环线，线路布置按照图1方式1；

步骤1：前一天运营结束，列车进入唤醒休眠区域并完全进入定位环线区域后停稳，车载控制器判断具备休眠条件后，对列车当前位置进行记忆(车载控制器掉电后不清除)。

步骤2：车载控制器向车辆发送休眠指令，车载控制器等待列车休眠后切断自身主电源，仅保持唤醒休眠模块和车地通信设备在不断电状态。

步骤3：第二天即将进入运营，中心ATS人工或者根据时刻表自动下发唤醒指令给车载控制器的唤醒休眠模块。

步骤4：唤醒休眠模块收到唤醒指令后接通车载控制器主电源，车载控制器上电。

步骤5：车载控制器执行上电测试(包括制动，门控等)。

步骤6：车载控制器上电测试通过，与轨旁ATP建立通信，根据记忆的位置信息认为列车进入定位未确认状态。车载控制器上电测试通过后，只要记忆的位置信息有效这个条件满足，就认为进入定位未确认状态。

步骤7：车载控制器通过铺设在唤醒休眠区域内的定位环线获取一个有效定位信息，并将此位置信息发送给轨旁ATP。

步骤8：车载ATP根据获取的有效定位信息并结合休眠前记忆的列车位置信息对列车位置进行校核，判断休眠前记忆的列车位置与通过位置检测装置获取的有效定位信息的误差是否小于等于预设限定值，如果小于等于预设限定值，则认为列车位置校核通过，但仍保持在定位未确认状态；否则，则认为列车位置校核不通过。

步骤9：轨旁ATP对定位未确认的列车使用NTQB进行跟踪(对于NTQB的列车，ZC可以给出MAL，但MAL的长度应做特殊限制)；等S3(图示中前方)信号开放后，轨旁ATP根据S3信号开放状态，为NTQB列车计算MAL，并将MAL信息发送给车载ATP。

步骤10：车载ATP根据MAL信息控制列车移动，车载ATP根据自身OPG判断的列车距离与通过定位环线获取的定位信息进行校核，通过定位环线获取的定位信息和OPG判断的距离变化误差是否小于等于预设限定值，如果小于等于预设限定值，则判定校核通过，列车由定位未确认状态进入定位状态；否则，判定校核不通过，列车仍处于定位未确认状态。

步骤11：列车进入定位状态后，车载ATP向轨旁ATP汇报位置信息，轨旁ATP收到位置信息后，将此列车的追踪方式由之前的NTQB变为TVB。

左侧信号S4信号开放处理同理。

其中，NTQB中文为：休眠列车追踪方式；TVB中文为：通信列车追踪方式，MAL中文为：移动授权，OPG中文为：测速传感器。

第二种方案：通过车载ATP记忆列车位置，是基于铺设定位信标，线路布置按照图1方式2。

图中休眠唤醒定位信标在列车的两端各布置两个，其中T2，T3为首尾冗余尾部控车时使用，T1，T4为头部控车时使用，要求唤醒定位信标的布置应满足一定约束，如车头/车尾前后一定距离处。

步骤1：前一天运营结束，列车进入唤醒休眠区域并完全进入定位信标区域后停稳，车载控制器判断具备休眠条件后，对列车当前位置进行记忆(车载控制器掉电后不清除)。

步骤2：车载控制器向车辆发送休眠指令，车载控制器等待列车休眠后切断自身主电源，仅保持唤醒休眠模块和车地通信设备在不断电状态。

步骤3：第二天即将进入运营，中心ATS人工或者根据时刻表自动下发唤醒指令给车载控制器的唤醒休眠模块。

步骤4：唤醒休眠模块收到唤醒指令后接通车载控制器主电源，车载控制器上电。

步骤5：车载控制器执行上电测试(包括制动，门控等)。

步骤6：车载控制器上电测试通过，与轨旁ATP建立通信，根据记忆的位置信息认为列车进入定位未确认状态。车载控制器上电测试通过后，只要记忆的位置信息有效这个条件满足，就认为进入定位未确认状态。

步骤7：轨旁ATP对定位未确认的列车使用NTQB进行跟踪(对于NTQB的列车，ZC可以给出MAL，但MAL的长度应做特殊限制)；等S1(图中前方)信号开放后，轨旁ATP根据S1信号开放状态，为NTQB列车计算MAL，并将MAL信息发送给车载ATP。

步骤8：车载ATP根据MAL控制列车向右移动，车载ATP通过信标读取单元读取T1定位信标信息。

步骤9：车载ATP根据获取的T1定位信标信息并结合休眠前记忆的列车位置信息对列车位置进行校核，通过定位信标获取的定位信息和OPG判断的距离变化误差是否小于等于预设限定值，如果小于等于预设限定值，则判定校核通过，列车由定位未确认状态进入定位状态；否则，判定校核不通过，列车仍处于定位未确认状态。

步骤10：列车进入定位状态后，车载ATP向轨旁ATP汇报位置信息，轨旁ATP收到位置信息后，将此列车的追踪方式由之前的NTQB变为TVB。

左侧信号S2信号开放处理同理。

第三种方案：通过轨旁ATP记忆列车位置，定位环线和定位信标都支持，线路布置按照图1方式1、方式2均可：

步骤1：前一天运营结束，列车完全进入唤醒休眠区域并停稳，车载控制器判断具备休眠条件后，将列车休眠前的位置信息发送至轨旁ATP，轨旁ATP对列车休眠前位置进行记忆。

步骤2：车载控制器向车辆发送休眠指令，车载控制器等待列车休眠后切断自身主电源，仅保持唤醒休眠模块和车地通信设备在不断电状态。

步骤3：第二天即将进入运营，中心ATS人工或者根据时刻表自动下发唤醒指令给车载控制器的唤醒休眠模块。

步骤4：唤醒休眠模块收到唤醒指令后接通车载控制器主电源，车载控制器上电。

步骤5：车载控制器执行上电测试(包括制动，门控等)。

步骤6：车载控制器上电测试通过，与轨旁ATP建立通信。

步骤7：轨旁ATP对休眠列车使用NTQB进行跟踪(对于NTQB的列车，ZC可以给出MAL，但MAL的长度应做特殊限制)；等右侧信号(S3或S1)开放后，轨旁ATP根据信号开放状态，为NTQB列车计算MAL，并将MAL信息发送给车载ATP。

步骤8：车载ATP根据MAL控制列车移动，车载ATP通过定位环线(S3开放)或者T1信标(S1开放)获取定位信息后进入定位未确认状态，并将位置信息发送至轨旁ATP。

步骤9：轨旁ATP根据车载ATP汇报的列车位置信息，结合休眠前记忆的列车位置信息，对车载ATP汇报的列车位置信息进行校核，通过判断休眠前记忆的列车位置与车载ATP汇报的列车位置信息的误差是否小于等于预设限定值，如果小于等于预设限定值，则判定列车位置校核通过，否则，判定列车位置校核不通过，轨旁ATP将校核结果反馈给车载ATP。

步骤10：车载ATP收到轨旁ATP的位置校核通过信息，则判定列车由定位未确认状态进入定位状态。

步骤11：列车进入定位状态后，轨旁ATP判断休眠前记忆的列车位置与车载ATP汇报的列车位置信息的误差是否小于等于预设限定值，如果小于等于预设限定值，则判定校核通过，否则，判定校核不通过，车载ATP向轨旁ATP汇报位置信息，轨旁ATP收到位置信息后，将此列车的追踪方式由之前的NTQB变为TVB。

左侧信号(S2或S4)开放处理同理。

Claims (1)

1.一种通过车载ATP存储记忆的休眠列车快速定位方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：前一天运营结束，列车进入唤醒休眠区域并完全进入定位信标所在区域后停稳，车载控制器判断具备休眠条件后，对列车当前位置进行记忆；

步骤2：车载控制器向车辆发送休眠指令，车载控制器等待列车休眠后切断自身主电源，仅保持唤醒休眠模块和车地通信设备在不断电状态；

步骤3：第二天即将进入运营，中心ATS人工或者根据时刻表自动下发唤醒指令给车载控制器的唤醒休眠模块；

步骤4：唤醒休眠模块收到唤醒指令后接通车载控制器主电源，车载控制器上电；

步骤5：车载控制器执行上电测试；

步骤6：车载控制器上电测试通过，与轨旁ATP建立通信，根据记忆的位置信息认为列车进入定位未确认状态，车载控制器上电测试通过后，只要记忆的位置信息有效这个条件满足，就认为进入定位未确认状态；

步骤7：轨旁ATP对定位未确认的列车使用休眠列车追踪方式进行跟踪；等前方信号开放后，轨旁ATP根据信号开放状态，为休眠列车追踪方式列车计算移动授权，并将移动授权信息发送给车载ATP；

步骤8：车载ATP根据移动授权控制列车向右移动，车载ATP通过信标读取单元读取前方定位信标信息；

步骤9：车载ATP根据获取的定位信标信息并结合休眠前记忆的列车位置信息对列车位置进行校核，通过定位信标获取的定位信息和测速传感器判断的距离变化误差是否小于等于预设限定值，如果小于等于预设限定值，则判定校核通过，列车由定位未确认状态进入定位状态；否则，判定校核不通过，列车仍处于定位未确认状态；

步骤10：列车进入定位状态后，车载ATP向轨旁ATP汇报位置信息，轨旁ATP收到位置信息后，将此列车的追踪方式由之前的休眠列车追踪方式变为通信列车追踪方式。

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