CN107856703A - 一种无人驾驶列车定位自动恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，当车载ATP失位时，执行如下步骤：步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，轨旁ATP根据最后的列车定位以及列车可能的移动特性估计出列车最大和最小可能的位置；步骤二，车载ATP等待列车停车后向轨旁ATP申请定位初始化授权，轨旁ATP根据车载ATP的申请，为列车锁闭足够列车完成定位的距离，完成后向车载ATP发送定位初始化授权；步骤三，车载ATP根据授权控制列车以特定限速向前行进，在授权的距离内车载ATP完成定位；步骤四，车载ATP完成定位后，控制列车停车，轨旁ATP获取车载ATP停车信息后，撤销锁闭并恢复根据移动闭塞原理为轨旁ATP计算移动授权。本发明在设备定位故障后可立即投入恢复过程，车在区间停车时间短，对乘客的影响小。

Description

一种无人驾驶列车定位自动恢复方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及无人驾驶列车控制方法。
背景技术
城市轨道交通全自动无人驾驶系统的安全防护是基于车载的定位系统的，而次级列车检测只能用于实现联锁系统进路级防护，当车载定位设备故障时，人工驾驶列车。
无人驾驶特别的是全自动无人职守的无人驾驶系统，是没有司机在列车上的。当发生故障导致列车失位且定位设备故障无法进行重定位时，就只能采用救援列车或派遣司机从区间上车的方式，救援时间长，对系统的运营影响也很大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于轨旁ATP监护的无人驾驶列车定位自动恢复方法，在设备定位故障后可立即投入恢复过程，减少区间停车时间，降低对乘客的影响。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，在无人驾驶列车行驶过程中，车载ATP通过定位设备连续定位并持续向轨旁ATP汇报位置，当车载ATP失位时，执行如下步骤：
步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，轨旁ATP根据最后的列车定位以及列车可能的移动特性估计出列车最大和最小可能的位置；
步骤二，车载ATP等待列车停车后向轨旁ATP申请定位初始化授权，轨旁ATP根据车载ATP的申请，为列车锁闭足够列车完成定位的距离，完成后向车载ATP发送定位初始化授权；
步骤三，车载ATP根据授权控制列车以特定限速向前行进，在授权的距离内车载ATP完成定位；
步骤四，车载ATP完成定位后，控制列车停车，轨旁ATP获取车载ATP停车信息后，撤销锁闭并恢复根据移动闭塞原理为轨旁ATP计算移动授权。
优选的，在列车定位自动恢复过程中，所需的道岔信息由轨旁ATP实时发送给车载ATP。
优选的，采用列车最大紧急制动力和最小紧急制动力确定列车最大最小位置。
优选的，轨旁ATP给列车锁闭的距离，从列车失位位置开始到最大可能车头位置向前延伸最小初始化距离为止。
优选的，轨旁ATP给车载ATP计算最小初始化距离时，需从紧急制动后最大车头位置，开始查找两个连续的定位信标，最小初始化距离为紧急制动后最小车头位置到读取到第二个定位信标时列车位置的距离。
优选的，轨旁ATP从列车紧急制动后最大车头位置开始连续读取两个信标，即完成列车完成重新定位。
本发明基于轨旁ATP连续追踪列车的特点，自动为失位列车清理并锁闭足够列车完成定位初始化的轨道区域，完成区域锁闭后，向列车发送特殊的移动授权，列车可根据该授权控制列车向前运行并完成定位初始化。
其有益效果体现在：
1、基于现有的设备即可完成故障恢复，无需额外的硬件。
2、在设备定位故障后可立即投入恢复过程，车在区间停车时间短，对乘客的影响小。
3、故障恢复时间短，提高系统的可用性。
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是本发明无人驾驶列车定位自动恢复过程的示意图。
具体实施方式
现有的定位技术基本是基于轨旁信标+车载信标读取单元的的方式，通过信标的位置来获知列车位置。但是由于信标读取错误、漏读、道岔失表等均会导致列车位置丢失。
本发明基于轨旁ATP连续追踪列车的特点，在列车位置丢失后，快速完成无人驾驶列车定位自动恢复，减少区间停车时间，降低对乘客的影响。
如图1所示，一种基于轨旁ATP监护的无人驾驶列车定位自动恢复方法，在无人驾驶列车行驶过程中，车载ATP通过定位设备连续定位并持续向轨旁ATP汇报位置，当定位设备故障导致车载ATP失位时，执行如下步骤：
步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，轨旁ATP根据最后的列车定位以及列车可能的移动特性估计出列车最大和最小可能的位置；
步骤二，车载ATP等待列车停车后向轨旁ATP申请定位初始化授权，轨旁ATP根据车载ATP的申请，为列车锁闭足够列车完成定位的距离，完成后向车载ATP发送定位初始化授权；
步骤三，车载ATP根据授权控制列车以特定限速向前行进，在授权的距离内车载ATP完成定位；
步骤四，车载ATP完成定位后，控制列车停车，轨旁ATP获取车载ATP停车信息后，撤销锁闭并恢复根据移动闭塞原理为轨旁ATP计算移动授权。
在列车定位自动恢复过程中，所需的道岔信息，由ZC实时发送给车载ATP。
其中，采用列车最大紧急制动力和最小紧急制动力确定列车最大最小位置。IEEE1474.1标准中规定了相关算法。可以简化为：将最大紧急制动力取无穷大，则失位时的车头位置可作为最小车头位置。根据力学公式(v取失位时安全速度上限值+制动响应期间的加速度，a取车辆可保证的最小紧急制动力-坡度加速度，t取制动响应时间)计算制动距离，根据该制动距离确定列车最大车头位置。
步骤四中，根据移动闭塞原理为轨旁ATP计算移动授权是目前为轨旁ATP计算移动授权的常用方法，在此不再赘述。
初始化授权的内容是，最小初始化距离，也是CC在当前位置可向前移动的最大距离，而CC根据车载的测速测距设备对该距离进行防护。
根据定位初始化算法，列车需要连续获取两个信标的才能再次恢复到定位状态，因此，从列车紧急制动后最大车头位置，开始查找两个信标的距离，即可让列车完成定位。
轨旁ATP给列车锁闭的距离，从列车失位位置开始到最大可能车头位置向前延伸最小初始化距离为止。即，列车失位时列车车尾位置作为锁闭距离的开始点，紧急制动停车后最大可能车头位置与最小初始化距离之和作为锁闭距离的终点。
轨旁ATP给车载ATP计算最小初始化距离时，需从紧急制动后最大车头位置，开始查找两个连续的定位信标，并根据紧急制动后最小车头位置和读取第二个定位信标时列车位置计算出最小初始化距离。
轨旁ATP给车载ATP计算最小初始化距离时，需从紧急制动后最小车头开始计算，而锁闭则需要从最大可能车头位置开始。计算最小初始化距离时，需保证列车可以在该距离内完成初始化，那么采用最小车头计算可保证距离足够。而锁闭是保证安全的，那么考虑列车在最小初始化距离范围内都是安全的。
本发明基于轨旁ATP推算的位置，为失位列车锁闭必要的初始化轨道，车载ATP根据此特殊的授权，自动完成定位初始化。此方法，主要针对无人驾驶场景故障恢复场景设计，但不仅限于该场景。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (6)

1.一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，在无人驾驶列车行驶过程中，车载ATP通过定位设备连续定位并持续向轨旁ATP汇报位置，其特征在于，当车载ATP失位时，执行如下步骤：
步骤一，车载ATP立即施加紧急制动停车，轨旁ATP根据最后的列车定位以及列车可能的移动特性估计出列车最大和最小可能的位置；
步骤二，车载ATP等待列车停车后向轨旁ATP申请定位初始化授权，轨旁ATP根据车载ATP的申请，为列车锁闭足够列车完成定位的距离，完成后向车载ATP发送定位初始化授权；
步骤三，车载ATP根据授权控制列车以特定限速向前行进，在授权的距离内车载ATP完成定位；
步骤四，车载ATP完成定位后，控制列车停车，轨旁ATP获取车载ATP停车信息后，撤销锁闭并恢复根据移动闭塞原理为轨旁ATP计算移动授权。
2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，其特征在于：在列车定位自动恢复过程中，所需的道岔信息由轨旁ATP实时发送给车载ATP。
3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，其特征在于：采用列车最大紧急制动力和最小紧急制动力确定列车最大最小位置。
4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，其特征在于：轨旁ATP给列车锁闭的距离，从列车失位位置开始到最大可能车头位置向前延伸最小初始化距离为止。
5.根据权利要求4所述的一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，其特征在于：轨旁ATP给车载ATP计算最小初始化距离时，需从紧急制动后最大车头位置，开始查找两个连续的定位信标，最小初始化距离为紧急制动后最小车头位置到读取到第二个定位信标时列车位置的距离。
6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶列车定位自动恢复方法，其特征在于：轨旁ATP从列车紧急制动后最大车头位置开始连续读取两个信标，即完成列车完成重新定位。
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