CN110758465A - 一种高速铁路地震预警的自动控车方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速铁路地震预警的自动控车方法，包括：列车上的车载设备通过无线网络与限速服务器建立网络连接；限速服务器实时监测列车运行的位置，当限速服务器接收到地震警报信息后，根据地震警报信息的内容制定出列车运行计划；车载设备接收到限速服务器发送的地震警报信息与列车运行计划后，执行相应的处置。该方法由列车上的车载设备根据地震预警信息自动执行相应处理，避免了现有技术由司机手动控制所存在的各种弊端，提高了设备的可靠性、可操作性和智能性，减轻司机工作量，为高速铁路地震预警工作提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种高速铁路地震预警的自动控车方法。
背景技术
目前高速铁路地震预警上车技术是车载地震紧急处置装置(车载地震装置)通过GSM-R(Global System for Mobile Communications–Railway)网络采用GPRS(GeneralPacket Radio Service)方式接收地震警报信息实现的，当接收到I级警报时，车载地震终端发出声光报警提示司机手动制动，当接收到II级或者III级警报时，车载地震终端发出声光报警，同时车载地震主机触发紧急制动，实现自动停车。
目前地震预警信息上车方式和系统存在的缺陷
1、延时大的问题。
由于地震突发性强，持续时间往往只有几十秒甚至十几秒钟，在这短暂的时间内会造成很大的破坏。当接收到一级警报时，由车载地震终端发出声光报警提示司机手动制动，此时如果由于司机正在操作其他设备而导致施加手动制动延误，可能会起不到安全防护作用。地震预警信息上车本是为了在地震发生时防护高速列车安全，如果由于人为因素使列车在地震发生时存在安全隐患，此种方式可靠性有待提高。
2、误操作的问题。
由于地震不经常发生，属于小概率事件，司机可能长时间未遇到紧急处置的情况，当地震预警信息到来时，司机很难快速做出准确判断，甚至在列车非正常行驶时，司机正在执行其他操作，此时有报警提示，都很容易产生误操作。
3、增加司机工作量。
在高速列车行驶过程中，司机需要瞭望前方，使用列车信息控制系统和各种通讯设备，根据仪表及屏幕显示信息合理驾驶动车组，在非正常行驶时还需按照应急预案行驶，在此基础上，还需司机在听到地震I级报警时采取制动措施，给司机增加工作量。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速铁路地震预警的自动控车方法，在收到地震预警信息后，可以自动实现列车速度控制。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高速铁路地震预警的自动控车方法，包括：
列车上的车载设备通过无线网络与限速服务器建立网络连接；
限速服务器实时监测列车运行的位置，当限速服务器接收到地震警报信息后，根据地震警报信息的内容制定出列车运行计划；
车载设备接收到限速服务器发送的地震警报信息与列车运行计划后，执行相应的处置。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，由列车上的车载设备根据地震预警信息自动执行相应处理，避免了现有技术由司机手动控制所存在的各种弊端，提高了设备的可靠性、可操作性和智能性，减轻司机工作量，为高速铁路地震预警工作提供技术支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种高速铁路地震预警的自动控车方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的自动控车方法系统框架；
图3为本发明实施例提供的车地通信数据传输流程。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
一种高速铁路地震预警的自动控车方法，如图1所示，其主要包括：
1、列车上的车载设备通过无线网络与限速服务器建立网络连接。
2、限速服务器实时监测列车运行的位置，当限速服务器接收到地震警报信息后，根据地震警报信息的内容制定出列车运行计划。
3、车载设备接收到限速服务器发送的地震警报信息与列车运行计划后，执行相应的处置。
为了便于理解，下面针对信息传输方式以及自动控车方式做详细的介绍。
一、信息传输方式。
本发明实施例中，地震预警信息由地面设备监测，经过路局中心系统转换成地震警报信息(线路号、公里标与警报级别)，通过协议发送给限速服务器。限速服务器根据警报信息内容制定列车运行计划，通过GSM-R网络发送给车载设备。
本发明实施例中，所述车载设备主要包括：无线通信单元与主控单元。
如图2～图3所示，分别为自动控车方法系统框架，以及车地通信数据传输流程示意图。
车地通信数据传输主要包括路局中心系统、限速服务器、无线通信单元和主控单元四部分的通信，其中限速服务器和无线通信单元之间采用安全连接。
首先由所述主控单元发起连接请求，使无线通信单元与限速服务器之间建立TCP连接，无线通信单元与限速服务器进行GPRS方式的无线通信；
无线通信单元与限速服务器之间的数据交互，限速服务器实时监测列车运行的位置，限速服务器接收到地震警报信息后，根据警报信息的级别、类型和公里标范围计算出列车运行计划，发送给无线通信单元，无线通信单元根据警报信息和运行计划执行相应的处置，并将处置结果反馈给地面服务器。
在主控单元根据地震警报信息与列车运行计划执行相应的处置之后，通过安全协议将制动执行情况的相关信息加密打包，发送给无线通信单元，由无线通信单元根据协议格式组帧后转发给限速服务器。
二、自动控车方式。
当接收到I级地震警报信息和列车运行计划时，主控单元通过接收ATP设备的移动授权数据，获取ATP设备当前允许的最大速度，若当前允许的最大速度超过列车运行计划中规定目标速度，主控单元根据列车运行计划，计算速度控制曲线，通过制动接口自动控制列车减速至规定的目标速度行驶；若当前允许的最大速度小于列车运行计划中规定目标速度，主控单元不执行地震警报处置，列车按照当前运行速度行驶。
当接收到II级或者III级地震警报信息和运行计划，主控单元根据列车运行计划，执行停车处置，此时主控单元通过制动接口，自动控车列车触发制动停车。
此外，ATP系统在司机操作台有显示屏，当主控单元接收到地震警报信息时，通过数据交互发送给ATP系统，ATP系统在显示界面上进行报警提示。
实现上述控制方式的条件如下：
1)主控单元与车辆之间有制动接口，可以控制车辆制动系统。
2)主控单元与ATP系统之间有数据交互接口。
3)限速服务器接入GSM-R网络，采用分组数据交换方式。
本发明实施例提供的上述自动控制方法，当接收到I级警报时，可自动实现列车控制，保持在规定速度以下值行驶，当接收到II/III级警报时，可自动实现列车制动停车，同时司机操作台上的显示屏可显示警报信息级别，提示司机地震预警。上述技术提高了设备的可靠性、可操作性和智能性，减轻司机工作量，为高速铁路地震预警工作提供技术支撑。
本领域技术人员可以理解，地震警报级别按照对应的加速度峰值，由低到高划分为三级：I级地震警报：P波预警预测加速度峰值大于或等于40gal或阈值报警实测加速度峰值大于或等于40gal且小于80gal；II级地震警报：阈值报警实测加速度峰值大于或等于80gal且小于120gal；III级地震警报：阈值报警实测加速度峰值大于或等于120gal。
地震报警信息是由地面铁路局中心系统进行接收现场地震台站监测信息后进行计算和确定地震影响范围，当确定警报级别以及影响范围后，铁路局中心系统通过通信接口，发送给车载设备，车载设备根据不同级别的警报信息采取相应处置。传统方案中，I级地震警报，由司机手动控制列车制动限速行驶；II\III级地震警报，车载设备自动控制停车；相比而言，本发明自动控车方法主要针对传统方案中I级地震警报所存在的弊端进行了改进，实现I级地震警报时的自动控车。
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上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，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)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种高速铁路地震预警的自动控车方法，其特征在于，包括：
列车上的车载设备通过无线网络与限速服务器建立网络连接；
限速服务器实时监测列车运行的位置，当限速服务器接收到地震警报信息后，根据地震警报信息的内容制定出列车运行计划；
车载设备接收到限速服务器发送的地震警报信息与列车运行计划后，执行相应的处置。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路地震预警的自动控车方法，其特征在于，所述车载设备包括：无线通信单元与主控单元；
所述主控单元发起连接请求，使无线通信单元与限速服务器之间建立TCP连接，无线通信单元与限速服务器进行GPRS方式的无线通信；
在主控单元根据地震警报信息与列车运行计划执行相应的处置之后，通过安全协议将制动执行情况的相关信息加密打包，发送给无线通信单元，由无线通信单元根据协议格式组帧后转发给限速服务器。
3.根据权利要求2所述的一种高速铁路地震预警的自动控车方法，其特征在于，所述主控单元根据地震警报信息的级别以及列车运行计划，执行相应的处置，包括：
当接收到I级地震警报信息和列车运行计划时，主控单元通过接收ATP设备的移动授权数据，获取ATP设备当前允许的最大速度，若当前允许的最大速度超过列车运行计划中规定目标速度，主控单元根据列车运行计划，计算速度控制曲线，通过制动接口自动控制列车减速至规定的目标速度行驶；若当前允许的最大速度小于列车运行计划中规定目标速度，主控单元不执行地震警报处置，列车按照当前运行速度行驶；
当接收到II级或者III级地震警报信息和运行计划，主控单元根据列车运行计划，执行停车处置，此时主控单元通过制动接口，自动控车列车触发制动停车。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种高速铁路地震预警的自动控车方法，其特征在于，ATP系统在司机操作台有显示屏，当主控单元接收到地震警报信息时，通过数据交互发送给ATP系统，ATP系统在显示界面上进行报警提示。
5.根据权利要求1所述的一种高速铁路地震预警的自动控车方法，其特征在于，地震预警信息由地面设备监测，经过路局中心系统转换成地震警报信息，通过协议发送给限速服务器。
6.根据权利要求1或5所述的一种高速铁路地震预警的自动控车方法，其特征在于，所述地震警报信息至少包括：线路号、公里标与警报级别。
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