CN109878555B - 一种基于无源应答器的列车控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于无源应答器的列车控制方法，该方法利用电磁感应原理为无源应答器充电，将列车动能转化为电能；并且采用了点式方式在线路布置应答器，在确保列车运行安全的基础上省去了轨道电路的使用。与现有技术相比，本发明可以减少维护和投入成本等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种列车控制方法，尤其是涉及一种基于无源应答器的列车控制方法。
背景技术
在大铁列车运营过程中，列控系统是其地面设备不可缺少的一部分，主要负责线路信号机点灯、发送有源应答器报文、控制轨道电路发码等功能。列车通过接受有源应答器报文以及轨道电路发码来生成ATP曲线来控制列车运行。
CTCS-2列控系统控制列车的基本原理是通过轨道电路检测前方列车所在闭塞分区，从而决定后方区段的轨道电路发码码序，列车根据轨道电路码序以及从应答器接收到的线路信息来确定其运行速度。然而轨道电路的安装和维护成本较高，所以在人烟稀少并且环境恶劣的地方使用比较不方便。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于无源应答器的列车控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于无源应答器的列车控制方法，该方法利用电磁感应原理为无源应答器充电，将列车动能转化为电能；并且采用了点式方式在线路布置应答器，在确保列车运行安全的基础上省去了轨道电路的使用，可以减少维护和投入成本，在应答器位置布置合理的情况下可以确保列车高效运行。
该方法具体包括以下步骤：
步骤(1)列车经过无源应答器时根据列车的动力学模型和运行速度以及无源应答器传递的线路曲线、坡度、固定限速信息计算前方最近制动停车位置距离Sd，并将Sd写入无源应答器，并且读取无源应答器中存储的前车信息；
步骤(2)列车根据从无源应答器读取的前方最近制动距离Sd和线路信息，结合当前列车的动力学模型和当前运行速度，重新生成运行曲线。
所述的步骤(1)过程中列车通过电磁感应的原理为无源应答器充电。
所述的无源应答器设有电磁感应充电装置，列车上装有无源应答器接收和写入模块，列车在经过时能通过电磁感应的原理为无源应答器充电，从而保持无源应答器正常工作。
考虑最差情况，前车经过无源应答器B1时速度为0，则前车写入无源应答器B1的制动距离为Sd＝0，后车是线路制动性能最差列车，其制动距离为Smax，则后车需要在距离无源应答器B1的线路运行方向后方Smax开始制动才能保证安全。
在无源应答器布置时要互联，无源应答器B1根据列车写入的停车位置S1向线路后方依次传递到距离至少为Smax的无源应答器并且距离根据两个无源应答器之间的距离递增。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明使用了无源应答器作为地车传递信息的设备，并且通过列车运动给应答器充电，可以省去地面有源设备；
2、本发明解决了在环境恶劣情况下使用轨道电路造成的维护成本较高的缺点；
3、本发明线路无源应答器互联传递信息，保证了列车安全运行。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
图2为本发明列车运行示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明方法包括以下步骤：
1)无源应答器设有电磁感应充电装置，列车上装有应答器接收和写入模块，并且列车在经过时能通过电磁感应的原理为应答器充电，从而保持应答器正常工作。
2)列车经过无源应答器时根据列车的动力学模型和运行速度以及无源应答器传递的线路曲线、坡度、固定限速等信息计算前方最近制动停车位置距离Sd，并将Sd写入应答器。并且读取应答器中存储的前车信息；此过程列车通过电磁感应的原理为该应答器充电。
3)列车根据从应答器读取的前方最近制动距离Sd和线路信息，结合当前列车的动力学模型和当前运行速度，重新生成运行曲线。
4)考虑最差情况，前车经过应答器B1时速度为0，则前车写入应答器B1的制动距离为Sd＝0。后车是线路制动性能最差列车，其制动距离为Smax，则后车需要在距离B1的线路运行方向后方Smax开始制动才能保证安全，所以在应答器布置时要互联，应答器B1根据列车写入的停车位置S1向线路后方依次传递到距离至少为Smax的应答器并且距离根据两个应答器之间的距离递增。
如图1所示，描述了本控制方法的处理流程。主要包括以下步骤：
步骤1，如图2中所示，T1是前车，T2是后车，线路运行方向从左向右。启动该方法的任务，从无源应答器读取前车写入信息以及线路信息；
步骤2，根据列车当前运行速度，结合列车动力学模型和线路信息，计算生成列车ATP运行曲线；
步骤3，根据列车当前速度和列车最大制动加速度及线路信息计算生成列车前方最近停车点距离Sd；
步骤4，将列车前方制动点距离Sd写入应答器。
步骤5，应答器根据事先设定的距离Smax向线路后方应答器传输目标点信息，例如图2中B4写入S1+Sd；
步骤6，应答器判断当前写入目标点距离值是否大于Smax，如果大于Smax则停止向后传递，否则继续；
本发明利用了电磁感应原理为应答器充电，可以保证应答器在列车没有经过的时候也可以正常工作。节省了轨道电路的维护和投入成本，可以作为在西部等环境恶劣维护较困难的地区大铁线路中使用，也可以作为既有线路的备用模式使用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种基于无源应答器的列车控制方法，其特征在于，该方法利用电磁感应原理为无源应答器充电，将列车动能转化为电能；并且采用了点式方式在线路布置应答器，在确保列车运行安全的基础上省去了轨道电路的使用；
考虑最差情况，前车经过无源应答器B1时速度为0，则前车写入无源应答器B1的制动距离为Sd = 0，后车是线路制动性能最差列车，其制动距离为Smax，则后车需要在距离无源应答器B1的线路运行方向后方Smax开始制动才能保证安全；
在无源应答器布置时要互联，无源应答器B1根据列车写入的停车位置S1，以S1点向线路后方依次递减至少Smax的距离设置无源应答器，并且该距离根据两个无源应答器之间的距离而递增。
2.根据权利要求1所述的一种基于无源应答器的列车控制方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤（1）列车经过无源应答器时根据列车的动力学模型和运行速度以及无源应答器传递的线路曲线、坡度、固定限速信息计算前方最近制动停车位置距离Sd，并将Sd写入无源应答器，并且读取无源应答器中存储的前车信息；
步骤（2）列车根据从无源应答器读取的前方最近制动距离Sd和线路信息，结合当前列车的动力学模型和当前运行速度，重新生成运行曲线。
3.根据权利要求2所述的一种基于无源应答器的列车控制方法，其特征在于，所述的步骤（1）过程中列车通过电磁感应的原理为无源应答器充电。
4.根据权利要求1所述的一种基于无源应答器的列车控制方法，其特征在于，所述的无源应答器设有电磁感应充电装置，列车上装有无源应答器接收和写入模块，列车在经过时能通过电磁感应的原理为无源应答器充电，从而保持无源应答器正常工作。
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