CN109353249A - 一种atp自动过分相区处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种ATP自动过分相区处理方法，包括：车载ATP通过入口预告应答器时，接收所述入口预告应答器发送的即将进入分相区的入口预告信号，向车辆发送ATP自动过分相使能信号，待接收到车辆反馈的ATP自动过分相使能反馈信号后，向车辆发送ATP自动过分相指令；车辆接收到ATP自动过分相指令后，向车载ATP发送反馈信号，切断牵引后开始惰行，并断开主断路器，使得列车惰行通过分相区。通过在轨旁布置入口预告应答器、出口预告应答器和分相区防护信号机，提前进行分相区预告，并保证列车到达分相区之前具备一定速度值，实现列车自动惰性通过分相区，避免发生列车停在分相区无电区内的情况，同时降低司机和调度人员的工作强度，并提高乘客舒适度。

Description

一种ATP自动过分相区处理方法

技术领域

本发明实施例涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种ATP自动过分相区处理方法。

背景技术

分相区指的是在交流牵引电气化区段的两个供电分区之间的接触网无电区。因为接触网-受电弓-列车-钢轨形成一个完整的电流回路，而相邻的供电分区之间的电流方向是相反的，一个是A相电，一个是B相电，如果此时机车车辆的受电弓同时跨接了两个供电分区，就相当于相间短路，很容易造成变电所跳闸，机车变压器击穿甚至接触网塌架等严重事故，所以《铁路机车操作规程》中规定，严禁在分相区双弓运行，在分相区必须断开主断路器。

现有技术中采用车辆自动过分相装置，当车辆通过分相区时，车辆系统根据当时列车位置自动发出过分相信号，封锁牵引指令、随后自动断开主断路器，通过分相区后，自动闭合主断路器、启动牵引，从而自动实现车辆通过分相区。车辆自动过分相装置由车载感应器(简称车感器)、自动过分相信号处理器和信号指示三部分组成，并且在地面布置有地面感应器(磁钢)，如图1所示，G1点为预告点位置，G2点为强迫断点位置，G3为恢复点1，G4为恢复点2。列车运行至分相区前G1处时，车载感应器收到地面感应器的即将到达分相区预告信号，进入预告模式；控制牵引电流平稳下降至零，然后断开主断路器。列车运行至分相区前G2处时，车载感应器接收到强迫断信号。若之前已收到预告信号并按预告模式处理完毕，则接收到的强迫断信号失效；否则，进入强迫断模式：立即封锁牵引电机电流，并断开主断路器。列车运行至分相区之后G3处(恢复点1)时，车载感应器接收到“恢复1”信号；运行至分相区之后G4处(恢复点2)时，车载感应器接收到“恢复2”信号。“恢复1”、“恢复2”信号都可以使系统进入恢复模式；发出“合主断”指令，并将牵引电机电流恢复到过分相之前工况。“恢复2”信号作为“恢复1”信号的备份。如已接收到“恢复1”信号并进入恢复模式后，“恢复2”信号失效。

现有技术采用车辆自动过分相装置时，车载感应器通过地面感应器接收分相区预告信息及离开分相区信息，自动过分相信号处理器以此为依据进行断开/闭合主断路器以及切断/恢复牵引的操作，实现列车断电过分相。但是，车辆自动过分相过程中，由于信号系统没有参与对列车速度的控制，而是车辆系统本身对列车进行控制，如果当切断牵引时列车速度较低，极有可能发生列车惰性停在分相区无电区内的情况，若发生此种情况，则需司机向控制中心汇报，由调度人员协助进行分相区供电，实现列车再次启动，这种方式操作复杂，耗费人力且影响行车效率。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种ATP自动过分相区处理方法。

本发明实施例提出一种ATP自动过分相区处理方法，包括：

车载自动防护系统ATP通过入口预告应答器时，接收所述入口预告应答器发送的即将进入分相区的入口预告信号；

所述车载ATP根据所述入口预告信号向车辆发送ATP自动过分相使能信号，待接收到所述车辆反馈的ATP自动过分相使能反馈信号后，向所述车辆发送ATP自动过分相指令；

所述车辆接收到所述ATP自动过分相指令后，向所述车载ATP发送反馈信号，切断牵引后开始惰行，并断开主断路器，使得列车惰行通过分相区。

可选地，所述方法还包括：

所述车载ATP通过出口预告应答器时，接收所述出口预告应答器发送的出口预告信号，向车辆发送ATP自动过分相指令的撤销指令，以使车辆闭合主断路器、恢复牵引。

可选地，所述车载ATP根据所述入口预告信号向车辆发送ATP自动过分相使能信号，待接收到所述车辆反馈的ATP自动过分相使能反馈信号后，向所述车辆发送ATP自动过分相指令之后，还包括：

若预设时间段内未收到所述车辆的ATP自动过分相使能反馈信号，则撤销所述ATP自动过分相指令。

可选地，所述入口预告应答器设于预告点之前的第一预设距离处，以使所述车载ATP在经过所述预告点之前收到所述入口预告应答器发送的入口预告信号。

可选地，所述出口预告应答器设于分相区之后的第二预设距离处，以使所述车载ATP在列车车位通过所述分相区之后收到所述出口预告应答器发送的出口预告信号。

可选地，所述分相区防护信号机设于所述分相区之前的第三预设距离处，以使所述车载ATP在经过所述分相区的起点时入口速度能够保证离开所述分相区时达到出口速度，避免列车断电惰行过程中在所述分相区内停车。

可选地，所述分相区防护信号机的位置的确定需要所述车载ATP将列车移动授权与分相区位置匹配，移动授权终点不得落在所述分相区内。

可选地，所述车载ATP在基于通信的列车自动控制系统CBTC级别时，在计算移动授权时需要保证所述分相区有车占用时，移动授权不允许越过所述分相区防护信号机；待前方列车驶出所述分相区且前方列车与所述分相区的距离大于预设值时，将移动授权越过所述分相区。

可选地，所述车载ATP待前方列车驶出所述分相区且前方列车与所述分相区的距离大于预设值后，将移动授权越过所述分相区。

可选地，所述方法还包括：

在后备级别下，当进路完全空闲时才开放所述分相区防护信号机。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过在轨旁布置入口预告应答器、出口预告应答器和分相区防护信号机，提前进行分相区预告，并保证列车到达分相区之前具备一定速度值，实现列车自动惰性通过分相区，避免发生列车停在分相区无电区内的情况，同时降低司机和调度人员的工作强度，并提高乘客舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种车辆自动过分相装置的布置示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种ATP自动过分相区的轨旁信号设备系统的布置示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种ATP自动过分相区的双向轨旁信号设备系统的布置示意图；

图4为本发明一实施例提供的ATP自动过分相区的列车移动授权示意图；

图5为本发明一实施例提供的分相区各距离参数的设置示意图；

图6为本发明另一实施例提供的ATP自动过分相区的列车移动授权示意图；

图7为本发明一实施例提供的一种ATP自动过分相区处理方法的流程示意图；

图8为本发明另一实施例提供的一种ATP自动过分相区处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图2示出了本实施例提供的一种ATP自动过分相区的轨旁信号设备系统的流程示意图，包括：入口预告应答器201、出口预告应答器202和分相区防护信号机203。

所述入口预告应答器201设于预告点之前的第一预设距离处，以使所述车载自动防护系统ATP在经过所述预告点之前收到所述入口预告应答器发送的入口预告信号。

所述出口预告应答器202设于分相区之后的第二预设距离处，以使所述车载ATP在列车车位通过所述分相区之后收到所述出口预告应答器发送的出口预告信号。

所述分相区防护信号机203设于所述分相区之前的第三预设距离处，以使所述车载ATP在经过所述分相区的起点时入口速度能够保证离开所述分相区时达到出口速度，避免列车断电惰行过程中在所述分相区内停车。

具体地，如图2所示，在设有分相区的条件下，为实现分相区预告及移动授权/车速控制，在正向和反向即将到达分相区入口处的S_预告距离处设置用于预告分相区位置的入口预告应答器201，提示即将进入分相区，车载ATP以此为依据发出ATP自动过分相指令；在正向和反向已经离开分相区出口后的S_出口距离处设置用于汇报分相区位置的所述出口预告应答器202，提示已离开分相区，车载ATP以此为依据发出撤销自动过分相区指令；在正向和反向即将到达分相区起点处的S_信号机距离处设置分相区防护信号机203，保证列车移动授权与分相区位置匹配并满足列车自动过分相区的入口速度及出口速度要求。

其中，单向轨道的轨旁信号设备系统中，包括1个入口预告应答器、1个出口预告应答器和1个分相区防护信号机，如图2所示。

双向轨道的轨旁信号设备系统包括2个入口预告应答器、2个出口预告应答器和2个分相区防护信号机，如图3所示，一般都按双向情况设置。

需特别说明的是，由于城市轨道交通不同线路车辆性能及线路参数不尽相同，在实际应用中需对相关参数进行校核确认，并考虑一定余量，从而得出适应实际工程的分相区轨旁信号设备布置方案。

在正向和反向即将到达分相区入口处的适当地点设置用于预告分相区位置的入口预告应答器201，使车载ATP获得即将到达分相区的提示；考虑到车载ATP处理应答器报文的延时以及与车辆的通信延时等，入口预告应答器的设置位置应提前预告点G1一定距离。

在正向和反向已经离开分相区出口后的适当地点设置用于汇报分相区位置的出口预告应答器202，使车载ATP获得已离开分相区的提示；出口预告应答器的设置位置应保证车尾已出清分相区。如果线路仅单向行驶，可以仅在正向方向上设置用于汇报分相区位置的无源应答器，即1个入口预告应答器、1个出口预告应答器和1个分相区防护信号机，使车载ATP获得已离开分相区的提示，这样可以节省应答器及其它相关设备。

在正向和反向进入分相区之前设置分相区防护信号机203，该防护信号机与分相区之间的距离应满足列车在该防护信号机前方停车再启动后，通过分相区起点的入口速度能够保证离开分相区终点时达到一定的出口速度，避免列车断电惰行过程中在分相区内停车。

本实施例通过在轨旁布置入口预告应答器、出口预告应答器和分相区防护信号机，提前进行分相区预告，并保证列车到达分相区之前具备一定速度值，实现列车自动惰性通过分相区，避免发生列车停在分相区无电区内的情况，同时降低司机和调度人员的工作强度，并提高乘客舒适度。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述分相区防护信号机的位置的确定需要所述车载ATP将列车移动授权与分相区位置匹配，移动授权终点不得落在所述分相区内。

具体地，为避免列车过分相时停在分相区的无电区内，ATP子系统需将列车移动授权与分相区位置匹配，移动授权终点不得落在分相区内。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述车载ATP在基于通信的列车自动控制系统CBTC级别时，在计算移动授权时需要保证所述分相区有车占用时，移动授权不允许越过所述分相区防护信号机；待前方列车驶出所述分相区且前方列车与所述分相区的距离大于预设值时，将移动授权越过所述分相区。

CBTC级别时，在计算移动授权时应保证分相区有车占用时，移动授权不允许越过分相区防护信号机(即，分相区之前的信号机)；仅前方列车出清分相区且距离分相区末端距离大于一定值时(一般考虑是一个列车长度)，方可将移动授权越过分相区，如图4所示。

后备级别下，按后备进路模式进行防护，即进路完全空闲时方可开放分相区防护信号机。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述车载ATP待前方列车驶出所述分相区且前方列车与所述分相区的距离大于预设值后，将移动授权越过所述分相区。

举例来说，列车过分相区使用到的参数包括以下3个：

1)分相区长度L(分相区)，单位为米。

2)预告点G1到分相区入口的距离LG1，单位为米。

3)分相区出口到恢复点G4的距离LG4，单位为米。

在中高速线路中，如图5所示：

LG1＝LG4＝170+35＝205m；

L(分相区)＝180m；

车辆参数包括以下6个：

1)列车长度L(车)，单位为米。

2)列车平均加速度a，单位为m/s2。

3)列车惰行减速度b，单位为m/s2。

4)车尾出清分相区的速度为V(出清)，单位为km/h。

5)车载ATP接收应答器报文、向车辆发送指令及收到反馈的延时T(延时1)，单位为s。

6)牵引切断延时T(延时2)。

以北京新机场线为例，取值如下：

L(车)＝186m；

a＝0.5m/s2；

b＝0.25m/s2；

V(出清)＝20km/h；

T(延时1)＝3s。

T(延时2)＝1s。

根据上述参数，获得列车从预告点执行过分相指令至车尾出清分相区的距离L为：L＝LG1+L(分相区)+L(车)＝571m；为保证列车按0.25m/s2的减速度惰行，且车尾出清分相区的速度大于20km/h，计算得出初速度V0的最小值为：

即列车在到达预告点的速度需要保证58km/h；入口预告应答器的设置位置距离预告点G1的距离：L预＝V₀*T(延时)＝49m；即分相区入口预告应答器距离分相区入口的距离为：

S预告＝L预+LG1＝254m。

出口预告应答器的设置位置距离分相区终点的距离：

S出口＝L(车)＝186m；

列车从分相区防护信号机前发车运行至58km/h，按0.5m/s2的牵引加速度运行，计算得出：Ls＝(Vt)²/2a＝260m。

列车从发车至运行到达入口预告应答器的距离为260米，即分相区防护信号机距离分相区入口的距离为：

S信号机＝Ls+L预+LG1＝514m。

详细的距离如图6所示。实际应用中，分相区防护信号机与分相区入口距离S_信号机可适当加大；分相区入口预告应答器距分相区入口距离S_预告可适当加大；出口预告应答器与分相区出口的距离S_出口结合车辆受电弓实际安装位置可适当缩短。

图7示出了本实施例提供的一种ATP自动过分相区处理方法的流程示意图，包括：

S701、车载自动防护系统ATP通过入口预告应答器时，接收所述入口预告应答器发送的即将进入分相区的入口预告信号。

S702、所述车载ATP根据所述入口预告信号向车辆发送ATP自动过分相使能信号，待接收到所述车辆反馈的ATP自动过分相使能反馈信号后，向所述车辆发送ATP自动过分相指令。

S703、所述车辆接收到所述ATP自动过分相指令后，向所述车载ATP发送反馈信号，切断牵引后开始惰行，并断开主断路器，使得列车惰行通过分相区。

本实施例通过在轨旁布置入口预告应答器、出口预告应答器和分相区防护信号机，提前进行分相区预告，并保证列车到达分相区之前具备一定速度值，实现列车自动惰性通过分相区，避免发生列车停在分相区无电区内的情况，同时降低司机和调度人员的工作强度，并提高乘客舒适度。

在上述实施例的基础上，所述方法还包括：

S704、所述车载ATP通过出口预告应答器时，接收所述出口预告应答器发送的出口预告信号，向车辆发送ATP自动过分相指令的撤销指令，以使车辆闭合主断路器、恢复牵引。

在上述实施例的基础上，S702之后，还包括：

S7023、若预设时间段内未收到所述车辆的ATP自动过分相使能反馈信号，则撤销所述ATP自动过分相指令。

在车载ATP与车辆信息交互过程中，车载ATP向车辆发送ATP自动过分相使能信号和ATP自动过分相指令；车辆向车载ATP发送ATP自动过分相使能反馈信号。

具体来说，如图8所示，包括以下步骤：

A1、车载ATP通过地面应答器收到即将到达分相区的预告信息，向车辆持续发送“ATP自动过分相使能信号”；

A2、车载ATP收到车辆的“ATP自动过分相使能反馈信号”，向车辆发送“ATP自动过分相指令”；

若车辆持续超过一定时间(一般为1s，可配置)未反馈，则车载ATP立即撤销“ATP自动过分相使能信号”，采用车辆自动过分相方式。

A3、车辆切断牵引后开始惰行，并断开主断路器，列车惰行通过分相区；

A4、车载ATP通过地面应答器收到已经离开分相区的提示信息，车载ATP向车辆撤销“ATP自动过分相使能信号”及“ATP自动过分相指令”；车辆闭合主断路器、恢复牵引。

本实施例通过轨旁设备布置研究，实现ATP控制列车自动通过分相区，避免列车在分相区停车的情况，可减少运营事故的发生，同时降低人力消耗，大大提高城市轨道交通运营效率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种ATP自动过分相区处理方法，其特征在于，包括：

车载自动防护系统ATP通过入口预告应答器时，接收所述入口预告应答器发送的即将进入分相区的入口预告信号；

所述车载ATP根据所述入口预告信号向车辆发送ATP自动过分相使能信号，待接收到所述车辆反馈的ATP自动过分相使能反馈信号后，向所述车辆发送ATP自动过分相指令；

所述车辆接收到所述ATP自动过分相指令后，向所述车载ATP发送反馈信号，切断牵引后开始惰行，并断开主断路器，使得列车惰行通过分相区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述车载ATP通过出口预告应答器时，接收所述出口预告应答器发送的出口预告信号，向车辆发送ATP自动过分相指令的撤销指令，以使车辆闭合主断路器、恢复牵引。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载ATP根据所述入口预告信号向车辆发送ATP自动过分相使能信号，待接收到所述车辆反馈的ATP自动过分相使能反馈信号后，向所述车辆发送ATP自动过分相指令之后，还包括：

若预设时间段内未收到所述车辆的ATP自动过分相使能反馈信号，则撤销所述ATP自动过分相指令。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述入口预告应答器设于预告点之前的第一预设距离处，以使所述车载ATP在经过所述预告点之前收到所述入口预告应答器发送的入口预告信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出口预告应答器设于分相区之后的第二预设距离处，以使所述车载ATP在列车车位通过所述分相区之后收到所述出口预告应答器发送的出口预告信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分相区防护信号机设于所述分相区之前的第三预设距离处，以使所述车载ATP在经过所述分相区的起点时入口速度能够保证离开所述分相区时达到出口速度，避免列车断电惰行过程中在所述分相区内停车。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分相区防护信号机的位置的确定需要所述车载ATP将列车移动授权与分相区位置匹配，移动授权终点不得落在所述分相区内。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载ATP在基于通信的列车自动控制系统CBTC级别时，在计算移动授权时需要保证所述分相区有车占用时，移动授权不允许越过所述分相区防护信号机；待前方列车驶出所述分相区且前方列车与所述分相区的距离大于预设值时，将移动授权越过所述分相区。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述车载ATP待前方列车驶出所述分相区且前方列车与所述分相区的距离大于预设值后，将移动授权越过所述分相区。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在后备级别下，当进路完全空闲时才开放所述分相区防护信号机。