CN110758467B - 基于时间间隔比值的在先列车完整性判定方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种列车自主判定其在先列车完整性方法，属轨道交通技术领域。以轨旁计时应答器生成在先列车车头和车尾先后到达计时应答器位置的时间差T_ht及在先列车车尾和当前列车车头先后到达计时应答器位置的时间差T_vv，以车载装置生成当前列车车头先后到达后方最近计时应答器和当前计时应答器位置的时间差T_r；当前列车由当前计时应答器获取T_ht和T_vv，依据T_ht、T_vv和T_r计算出在先列车的车头特征参量T_h和车尾特征参量T_t；当前列车选取T_h和T_t的比值作为判据特征量，通过比较判据特征量和预先设置阈值的大小判定出在先列车完整性状态。本发明适用于高速追踪列车小间隔时间运行。

Description

基于时间间隔比值的在先列车完整性判定方法及装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，更具体地，涉及同轨追踪运行列车以时间间隔比值作为判据特征量自主判定其在先列车完整性的方法及装置。

背景技术

列车完整性，即是指列车在行车过程中列车车厢整体连接性的完整。列车完整性检测，即是指列车在运行期间运用检测手段判定其具有列车完整性或列车完整性丢失。目前既有线上运行的列车大多采用轨道电路式、触点连接器式、跨接式、GPS定位式等方法检测列车完整性。

列车在运行中需要实时地检测列车完整性，一旦发生列车完整性丢失事故，需及时控制在后追踪运行列车采取减速措施以防止追尾前方失控分离车厢的再生事故。随着高速轨道交通运输的迅猛发展，列车运行速度越来越快，列车运行间隔愈来愈小，一方面，有效地提升了交通便利和线路效能，另一方面，对列车完整性检测及完整性丢失下在后列车控制安全提出了极为刚性需求，列车完整性检测及完整性丢失下在后列车控制安全已然成为了制约列车速度提升和运行间隔缩减最为重要的因素，也是业界持续研究的焦点问题。

我国既有在线运行的最高等级CTCS-3级列车运行控制系统可以实现列车最高速度350km/h、列车最小追踪间隔3min、列车典型长度402m运行。在最高速度350km/h及最小追踪间隔3min运行情况下，列车相互之间轨道空闲的长度超过17km之多，列车车体实际占用轨道线路的百分数仅为2.3％。为了适应运输量增长需求，曾经以改造列车编组结构增加列车车厢和延长站台长度方式提升轨道线路效能，但因受固有轨道线路道口限制获取的运输量增长十分有限，其车体占用轨道线路的百分数很难达到2.9％。如若采用缩减列车追踪间隔方式即可以大幅度提升线路效能，但严格受制于列车运行控制安全，尤其是列车高速追踪小间隔时间运行控制安全。

智能微尘(Smart Dust)由来已久，是一种以无线方式传递信息的微型传感器，体积定位在5毫米及以下，每一粒微尘都是由微处理器、双向无线电收/发装置和使它们能够组成一个无线网络的软件共同组成，如果一个微尘功能失常，其它微尘会对其修复。智能微尘适宜于大范围、长距离无人监控应用领域，列车运行控制属于此领域。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明是为了解决在既有列车运行控制系统下列车无法自主检测在先列车完整性的缺陷以及列车高速追踪小间隔时间运行控制安全的问题，提供一种基于时间间隔比值的列车自主判定其在先列车完整性的方法及装置，以建立列车完整性主体化机车信号手段实现检测事故脱钩车厢主体和控制防撞脱钩车厢主体的合二为一。

(二)技术方案

本发明首次提出了列车完整性主体化机车信号概念，及利用在先事故脱钩车厢减速始终慢于后来列车制动控制减速固有规律来解决列车完整性丢失下防止后来列车碰撞脱钩车厢问题的理念。采用轨道线路留存列车行车关联信息和在后列车获取轨道线路留存关联信息手段保证列车与列车之间信息共享的客观性，列车可以自动地针对其前方列车进行列车完整性判定及依据判定情况自主地采取自身列车速度控制以防止碰撞前方事故脱钩车厢，有效缓解列车脱钩事故再生危害，本发明提供的基于时间间隔比值的在先列车完整性判定方法为：

以内设计时模块轨旁计时应答器和列车上内设计时模块车头装置及车尾装置建立轨道交通列车自主判定其在先列车完整性的主体化机车信号系统，以轨旁计时应答器生成在先列车车头和车尾先后到达计时应答器位置的头尾时间间隔及在先列车车尾和当前列车车头先后到达计时应答器位置的车辆时间间隔，以车头装置生成当前列车车头先后到达后方最近计时应答器和当前计时应答器位置的应答时间间隔，当前列车由当前计时应答器获取头尾时间间隔和车辆时间间隔，当前列车依据头尾时间间隔、车辆时间间隔和应答时间间隔计算出在先列车的车头特征参量和车尾特征参量，当前列车选取车头特征参量和车尾特征参量的比值作为判据特征量，通过比较判据特征量和预先设置阈值的大小，判定出在先列车完整性状态。

优选的，在轨道线路上按距离间隔设置点式计时应答器序列，列车沿轨道线路行驶先后依此到达后方第三计时应答器位置、后方第二计时应答器位置、后方最近计时应答器位置和当前计时应答器位置，列车头部和尾部分别设有车头装置和车尾装置，车头装置和车尾装置在列车行驶中发射询问信号，计时应答器接收询问信号，计时应答器在询问信号控制下以累计时间方式生成每两个相邻询问之间的时间间隔信息，计时应答器发射应答信号，车头装置接收计时应答器发射的应答信号并从中获取计时应答器生成的时间间隔信息，车头装置在应答信号控制下以累计时间方式生成每两个相邻应答之间的时间间隔信息，列车车头装置依据计时应答器生成的时间间隔信息和自身生成的时间间隔信息进行计算，列车车头装置依据计算结果判定出在先列车先期在当前列车位置下的列车完整性状态。

优选的，所述当前列车为同轨追踪运行的列车，所述在先列车为行驶于当前列车同轨前方列车，包括在先第一列车、在先第二列车、在先第三列车，所述车头装置为安装于列车头部内部设有计时模块以生成时间间隔信息并用于控制计时应答器累计时间及与计时应答器实施数据通信及控制列车运行的车载设备，所述车尾装置为安装于列车尾部用于控制计时应答器累计时间的车载设备，所述计时应答器为设于轨道上用于生成每两个询问之间时间间隔信息及以询问/应答通信方式向车载设备传递时间间隔信息的点式轨旁装置，所述当前计时应答器为车头装置当前正在行驶到达的计时应答器，所述后方最近计时应答器为在先列车和当前列车在行驶到达当前计时应答器位置之前所到达过的所有计时应答器中的最后一个计时应答器。

优选的，计时应答器沿轨道线路按序列设置，当前列车沿轨道线路正向追踪同轨在先列车运行，在先第三列车、在先第二列车、在先第一列车和当前列车先后依次行驶通过计时应答器位置；列车在行驶中其车头装置和车尾装置向空间发射询问信号，在先第三列车车头装置的询问、在先第三列车车尾装置的询问、在先第二列车车头装置的询问、在先第二列车车尾装置的询问、在先第一列车车头装置的询问、在先第一列车车尾装置的询问、当前列车车头装置的询问先后依次到达计时应答器位置；计时应答器利用接收到的询问信号，采用测量其幅度与计时应答器预设幅度阈值和/或其相位与计时应答器预设相位阈值大小比较的判断，当测量到询问信号幅度达到计时应答器预设幅度阈值和/或相位达到计时应答器预设相位阈值时，判定为该询问到达计时应答器；计时应答器先后依次判定出在先第三列车车头装置的询问到达、在先第三列车车尾装置的询问到达、在先第二列车车头装置的询问到达、在先第二列车车尾装置的询问到达、在先第一列车车头装置的询问到达、在先第一列车车尾装置的询问到达、当前列车车头装置的询问到达。

优选的，计时应答器以累计时间方式生成由在先第三列车车头装置询问到达时至在先第三列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第三列车车尾装置询问到达时至在先第二列车车头装置询问到达时的时间间隔、由在先第二列车车头装置询问到达时至在先第二列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第二列车车尾装置询问到达时至在先第一列车车头装置询问到达时的时间间隔、由在先第一列车车头装置询问到达时至在先第一列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第一列车车尾装置询问到达时至当前列车车头装置询问到达时的时间间隔信息；计时应答器将由在先第三列车车头装置询问到达时至在先第三列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第三列车车尾装置询问到达时至在先第二列车车头装置询问到达时的时间间隔、由在先第二列车车头装置询问到达时至在先第二列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第二列车车尾装置询问到达时至在先第一列车车头装置询问到达时的时间间隔、由在先第一列车车头装置询问到达时至在先第一列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第一列车车尾装置询问到达时至当前列车车头装置询问到达时的时间间隔信息调制到应答信号上，并以应答通信的方式向当前列车车头装置传递。

优选的，当前列车车头装置接收当前计时应答器发射的应答信号，经应答信号处理后获取到由在先第三列车车头装置询问到达时至在先第三列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第三列车车尾装置询问到达时至在先第二列车车头装置询问到达时的时间间隔、由在先第二列车车头装置询问到达时至在先第二列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第二列车车尾装置询问到达时至在先第一列车车头装置询问到达时的时间间隔、由在先第一列车车头装置询问到达时至在先第一列车车尾装置询问到达时的时间间隔、由在先第一列车车尾装置询问到达时至当前列车车头装置询问到达时的时间间隔信息。

优选的，当前列车车头装置随着列车行驶先后依次到达后方第三计时应答器、后方第二计时应答器、后方最近计时应答器和当前计时应答器位置，当前列车车头装置先后依次接收到后方第三计时应答器、后方第二计时应答器、后方最近计时应答器和当前计时应答器发射的应答信号，当前列车车头装置利用应答信号控制其内设的计时模块以累计时间的方式生成每两个相邻应答之间的时间间隔信息，其中，将由后方第三计时应答器应答到达时至后方第二计时应答器应答到达时之间的时间间隔作为当前列车在后方第二计时应答器位置下的应答时间间隔，将由后方第二计时应答器应答到达时至后方最近计时应答器应答到达时之间的时间间隔作为当前列车在后方最近计时应答器位置下的应答时间间隔，将由后方最近计时应答器应答到达时至当前计时应答器应答到达时之间的时间间隔作为当前列车在当前计时应答器位置下的应答时间间隔。

本发明提供的基于时间间隔比值的在先列车完整性判定方法包括步骤：

步骤S1：确定在先列车的头尾时间间隔、在先列车与当前列车的车辆时间间隔和当前列车的应答时间间隔。其中，确定头尾时间间隔为轨道上计时应答器内设计时模块累计由在先列车车头先期到达该计时应答器位置时为起点至在先列车车尾后期到达该计时应答器位置时为终点的时间间隔，确定车辆时间间隔为轨道上计时应答器内设计时模块累计由在先列车车尾先期到达该计时应答器位置时为起点至当前列车车头后期到达该计时应答器位置时为终点的时间间隔，确定应答时间间隔为当前列车车头上车载设备累计由当前列车车头先期到达后方最近计时应答器位置时为起点至当前列车车头后期到达当前计时应答器位置时为终点的时间间隔。

优选的，所述在先列车车头先期到达该计时应答器位置，采用在先列车车头装置发射询问信号的幅度与该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位与该计时应答器预设相位阈值大小比较的判断，当在先列车车头装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时，判定为在先列车车头到达该计时应答器位置；所述在先列车车尾后期到达该计时应答器位置，采用在先列车车尾装置发射询问信号的幅度与该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位与该计时应答器预设相位阈值大小比较的判断，当在先列车询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时，判定为在先列车车尾到达该计时应答器位置；在确定车辆时间间隔中所述在先列车车尾先期到达该计时应答器位置和在确定头尾时间间隔中所述的在先列车车尾后期到达该计时应答器位置为同一事件的不同表述；所述当前列车车头后期到达该计时应答器位置，采用当前列车车头装置发射询问信号的幅度与该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位与该计时应答器预设相位阈值大小比较的判断，在当前列车询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时判定为当前列车车头到达该计时应答器位置。

优选的，计时应答器当在先第三列车车头装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时控制内设计时模块开始累计时间，当在先第三列车车尾装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时控制内设计时模块该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为在先第三列车的头尾时间间隔，计时应答器重新开始累计时间，当在先第二列车车头装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时控制该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为在先第三列车与在先第二列车的车辆时间间隔，计时应答器重新开始累计时间，当在先第二列车车尾装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时控制内设计时模块该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为在先第二列车的头尾时间间隔，计时应答器重新开始累计时间，当在先第一列车车头装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时控制该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为在先第二列车与在先第一列车的车辆时间间隔，计时应答器重新开始累计时间，当在先第一列车车尾装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时控制内设计时模块该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为在先第一列车的头尾时间间隔，计时应答器重新开始累计时间，当在当前列车车头装置询问信号幅度达到该计时应答器预设幅度阈值和/或询问信号相位达到该计时应答器预设相位阈值时控制该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为在先第一列车与当前列车的车辆时间间隔，计时应答器重新开始累计时间。

优选的，当前列车车头装置当接收的后方第三计时应答器应答信号幅度达到当前列车车头装置预设幅度阈值和/或应答信号相位达到当前列车车头装置预设相位阈值时，控制其内设计时模块开始累计时间，在接收的后方第二计时应答器应答信号幅度达到当前列车车头装置预设幅度阈值和/或询问信号相位达到当前列车车头装置预设相位阈值时控制该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为当前列车在后方第二计时应答器位置下的应答时间间隔，车头装置重新开始累计时间，在接收的后方最近计时应答器应答信号幅度达到当前列车车头装置预设幅度阈值和/或询问信号相位达到当前列车车头装置预设相位阈值时控制该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为当前列车在后方最近计时应答器位置下的应答时间间隔，车头装置重新开始累计时间，在接收的当前计时应答器应答信号幅度达到当前列车车头装置预设幅度阈值和/或询问信号相位达到当前列车车头装置预设相位阈值时控制该累计时间停止，将该累计时间获得的时间间隔作为当前列车在当前计时应答器位置下的应答时间间隔，车头装置重新开始累计时间。

可选的，所述询问采用不同类型的信号，包括以下之一或其组合：控制计时应答器内设计时模块进行累计时间操作的信号、控制计时应答器内设存储模块进行数据读取操作的信号、控制计时应答器内设调制模块进行信号调制操作的信号、控制计时应答器内设发射模块进行应答发射操作的信号、控制计时应答器内设控制模块进行顺序控制操作的信号。一个实施例为采用天然射线和无线电信号组合，以天然放射性元素铀234和无线电通信机实施该组合，车头装置在列车行驶中发出铀234射线和无线电通信信号及车尾装置发出铀234射线，计时应答器采用测量铀234射线强度与计时应答器内设的射线检测器预设阈值大小比较的判断，当测量铀234射线强度达到阈值时判定为该列车车头或列车车尾到达该计时应答器位置，及以此到达时间点控制内设计时模块测量时间间隔，计时应答器采用无线电信号作为通信用信号，将其生成的时间间隔信息传递给列车车头装置，这样，不仅克服了车尾装置依赖电能源实施询问的技术缺陷，同时也解决了计时应答器因缺失询问而发生列车漏检的风险问题。

可选的，计时应答器采用不同时间顺序的内部控制，变换计时模块累计时间操作、存储模块数据读取操作、调制模块信号调制操作、发射模块应答发射操作及控制模块顺序控制操作的相互间的先后顺序，同样可以获取到计时应答器生成时间间隔信息和传递时间间隔信息等同的技术效果。

步骤S2：当前列车依据确定的头尾时间间隔、车辆时间间隔和应答时间间隔计算出在先列车的车头特征参量和车尾特征参量。

优选的，采用在先列车车头时间间隔T_h作为在先列车的车头特征参量，采用先列车车尾时间间隔T_t作为在先列车的车尾特征参量，在先第一列车的车头时间间隔T_h为：T_h＝0T_r+1T_vva+1T_hta-0T_vva-0T_hta，在先第一列车的车尾时间间隔T_t为：T_t＝0T_r+1T_vva-0T_vva，在先第二列车车头时间间隔为：T_h＝0T_r+1T_vva+1T_hta+1T_vvb+1T_htb-0T_vva-0T_hta-0T_vvb-0T_htb，在先第二列车的车尾时间间隔为：T_t＝0T_r+1T_vva+1T_vvb+1T_htb-0T_vva-0T_vvb-0T_htb，其中，0T_r为当前列车车头装置在当前计时应答器位置确定的应答时间间隔，1T_vva为后方最近计时应答器确定的在先第一列车与当前列车的车辆时间间隔，1T_hta为后方最近计时应答器确定的在先第一列车的头尾时间间隔，1T_vvb为后方最近计时应答器确定的在先第二列车与在先第一列车的车辆时间间隔，1T_htb为后方最近计时应答器确定的在先第二列车的头尾时间间隔，0T_vva为当前计时应答器确定的在先第一列车与当前列车的车辆时间间隔，0T_hta为当前计时应答器确定的在先第一列车的头尾时间间隔，0T_vvb为当前计时应答器确定的在先第二列车与在先第一列车的车辆时间间隔，0T_htb为当前计时应答器确定的在先第二列车的头尾时间间隔。

优选的，采用在先列车车头时间间隔数学期望作为车头特征参量，采用在先列车车尾时间间隔数学期望作为车尾特征参量。

步骤S3：当前列车车头装置选取车头特征参量和车尾特征参量的比值作为判据特征量，通过比较判据特征量和预先设置阈值的大小，判定在先列车是具有完整性还是完整性丢失。

可选的，所述比值采用以下之一：车头特征参量除车尾特征参量、车头特征参量除以车尾特征参量。

优选的，所述阈值采用预先存储所编制的不同头尾时间间隔、不同车辆时间间隔和不同应答时间间隔下的不同阈值，根据确定的头尾时间间隔、车辆时间间隔和应答时间间隔读取所存储的阈值。

优选的，所述判据特征量采用以下之一：相同位置下车头特征参量和车尾特征参量的比值、相同时刻下车头特征参量和车尾特征参量的比值。

优选的，所述相同时刻下车头时间间隔和车尾时间间隔采用插值法经数值计算获取。

优选的，所述比较判据特征量和预先设置阈值的大小采用以下之一：第一种方式，以相同位置下车头时间间隔和车尾时间间隔的比值作为判据特征量，将该判据特征量的数值与预先设置阈值进行数值大小的比较；第二种方式，以相同时刻下车头时间间隔和车尾时间间隔的比值作为判据特征量，将该判据特征量的数值与预先设置阈值进行数值大小的比较。

优选的，当列车高速运行时采用第一种方式，当列车低速运行时采用第二种方式。

可选的，列车高速运行和列车低速运行采用下述判断，当前列车车头装置以在先列车的头尾时间间隔与当前列车车头装置预设的阈值进行数值大小比较的判断，当在先列车的头尾时间间隔未达到预设阈值时判定在先列车为高速运行，当前列车车头装置以当前列车的应答时间间隔与其预设阈值大小比较的判断，在当前列车的应答时间间隔未达到预设阈值时判定当前列车为高速运行，当在先列车和当前列车同时判定为高速运行时作为高速运行，当在先列车和当前列车未同时判定为高速运行时作为低速运行。所述阈值为预先存储所编制的阈值，按操作步骤读取所存储的阈值。当判定为列车高速运行时采用第一种方式以相同位置下车头特征参量和车尾特征参量的比值作为判据特征量，利于克服误差累积不利影响。

可选的，步骤S3中所述判定在先列车是具有完整性还是完整性丢失包括以下之一：采用车头特征参量除车尾特征参量的比值作为判据特征量进行判断，当比值小于预先设置阈值时判定为在先列车是具有完整性，当比值大于或等于预先设置阈值时判定为在先列车是完整性丢失；采用车头特征参量除以车尾特征参量的比值作为判据特征量进行判断，当比值大于预先设置阈值时判定为在先列车是具有完整性，当比值小于或等于预先设置阈值时判定为在先列车是完整性丢失。所述在先列车是具有完整性为指在先列车处于列车车厢整体连接性完整状态，所述在先列车是完整性丢失为指在先列车已经发生了列车车厢整体连接性不完整的车厢分离事故。

另一方面，本发明还提供一种计时应答器，其特征是，在计时应答器为内部设有用于生成每两个相邻询问之间时间间隔信息的计时模块的应答器，包括：计时器，用于测量每两个相邻询问之间的时间间隔生成时间间隔数据；锁存器，用于缓存计时器生成的时间间隔数据；控制器，用于控制计时器测量时间间隔和控制锁存器缓存时间间隔数据。

优选的，计时应答器还包括：天线模块，用于变换询问信号电磁波和应答信号电磁波；接收模块，用于增强询问信号强度；检测模块，用于测量询问信号和判定询问是否到达计时应答器，当判定为询问到达时生成启动应答控制信号；存储模块，用于存储应答数据；调制模块，用于信号调制生成包含计时模块生成的时间间隔数据和存储模块存储的应答数据的应答信号；发射模块，用于发射包含时间间隔数据和应答数据的应答信号；控制模块，用于在启动应答信号控制下对计时模块、调制模块和存储模块进行顺序控制；电源模块，用于提供计时模块、接收模块、检测模块、存储模块、调制模块、发射模块和控制模块所需电能。

所述计时应答器为用于轨道交通列车自主判定其在先列车完整性的时间间隔信息生成设备。

优选的，计时应答器沿轨道线路按序列设置，当前列车沿轨道线路正向追踪同轨在先列车运行，所述当前列车为同轨追踪运行的列车，所述在先列车为当前列车正向追踪运行同轨道前方列车，包括在先第一列车和在先第二列车，在先第二列车和在先第一列车和当前列车先后依次行驶通过计时应答器位置；列车在行驶中其车头装置和车尾装置向空间发射询问信号，所述车头装置为安装于列车头部发射询问并接收计时应答器的应答及控制列车运行的车载设备，所述车尾装置为安装于列车尾部发射询问的车载设备，在先第二列车车头装置的询问、在先第二列车车尾装置的询问、在先第一列车车头装置的询问、在先第一列车车尾装置的询问、当前列车车头装置的询问先后依次到达计时应答器位置。

优选的，计时应答器利用接收到的询问信号，采用测量其幅度与计时应答器预设幅度阈值和/或其相位与计时应答器预设相位阈值大小比较的判断，当测量到询问信号幅度达到计时应答器预设幅度阈值和/或相位达到计时应答器预设相位阈值时，判定为该询问到达计时应答器；计时应答器先后依次判定出在先第二列车车头装置的询问到达、在先第二列车车尾装置的询问到达、在先第一列车车头装置的询问到达、在先第一列车车尾装置的询问到达、当前列车车头装置的询问到达。

优选的，计时应答器以累计时间方式生成由在先第二列车车头装置询问到达至在先第二列车车尾装置询问到达的时间间隔、由在先第二列车车尾装置询问到达至在先第一列车车头装置询问到达的时间间隔、由在先第一列车车头装置询问到达至在先第一列车车尾装置询问到达的时间间隔、由在先第一列车车尾装置询问到达至当前列车车头装置询问到达的时间间隔信息。计时应答器将由在先第二列车车头装置询问到达至在先第二列车车尾装置询问到达的时间间隔、由在先第二列车车尾装置询问到达至在先第一列车车头装置询问到达的时间间隔、由在先第一列车车头装置询问到达至在先第一列车车尾装置询问到达的时间间隔、由在先第一列车车尾装置询问到达至当前列车车头装置询问到达的时间间隔信息调制到应答信号上，并以应答通信的方式向当前列车车头装置进行传递。

可选的，所述询问包括以下之一或其组合：控制计时模块进行累计时间操作的信号、控制存储模块进行数据读取操作的信号、控制调制模块进行信号调制操作的信号、控制发射模块进行应答发射操作的信号、控制控制模块进行顺序控制操作的信号。

(三)有益效果

本发明为功能完整且运行独立的列车自主判定其在先列车完整性的主体化机车信号系统，与既有运行的列车运行控制系统友好兼容，利用本发明，列车可以自动针对在先列车自主完成在先列车完整性判定及依据判定情况自主实施自身列车控制，可以有效缓解列车脱钩事故再生危害，尤其适宜于高速追踪列车小间隔时间运行。

附图说明

图1为本发明较佳实施例1设施布置示意图；

图2为本发明较佳实施例1场景示意图；

图3为本发明当前列车应答时间间隔生成示意图；

图4为本发明计时应答器时间间隔生成示意图；

图5为本发明计算车头时间间隔和车尾时间间隔信息关联图；

图6为本发明列车防撞示意图；

图7为本发明较佳实施例1流程图；

图8为本发明流程图；

图9为本发明系统结构示意图；

图10为本发明计时应答器原理框图；

图11为本发明计时应答器工作流程图；

图12为本发明较佳实施例2设施布置示意图；

图13为本发明较佳实施例3设施布置示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中至始至终以相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施例为示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1所示为本发明较佳实施例1设施布置示意图，可见，在轨道线路上按距离间隔设有计时应答器序列，列车沿轨道按同一方向追踪运行，在先第三列车、在先第二列车、在先第一列车、当前列车、在后第一列车按次序依次行驶通过轨道线路。

图2为较佳实施例1场景示意图，可见，列车头部设有车头装置，列车尾部设有车尾装置，列车车头装置和车尾装置随着车辆行驶依次到达后方第三计时应答器位置、后方第二计时应答器位置、后方最近计时应答器位置、当前计时应答器位置、前方最近计时应答器位置，其中，在先第一列车车头装置在t1时间点到达后方最近计时应答器位置，在t2时间点到达当前计时应答器位置，在先第一列车车尾装置在t3时间点到达后方最近计时应答器位置，在t4时间点到达当前计时应答器位置，当前列车车头装置在t5时间点到达后方最近计时应答器位置，在t6时间点到达当前计时应答器位置。对于任一所述计时应答器，先后依次接收到在先第三列车车头装置的询问、在先第三列车车尾装置的询问、在先第二列车车头装置的询问、在先第二列车车尾装置的询问、在先第一列车车头装置的询问、在先第一列车车尾装置的询问、当前列车车头装置的询问、当前列车车尾装置的询问。

图3为本发明当前列车应答时间间隔生成示意图，可见，在当前列车车头装置到达后方第二计时应答器位置时，在后方第三计时应答器应答信号和后方第二计时应答器应答信号的控制下，当前列车车头装置以累计时间方式生成第三应答时间间隔2T_r；在当前列车车头装置到达后方最近计时应答器位置时，在后方第二计时应答器应答信号和后方最近计时应答器应答信号的控制下，当前列车车头装置以累计时间方式生成第二应答时间间隔1T_r；在当前列车车头装置到达当前计时应答器位置时，在后方最近计时应答器应答信号和当前计时应答器应答信号的控制下，当前列车车头装置以累计时间方式生成第一应答时间间隔0T_r。可以确定，当前列车车头装置在到达当前计时应答器位置时已获取到3T_r、2T_r、1T_r和0T_r信息。

图4为本发明计时应答器时间间隔信息生成示意图，可见，在当前列车车头装置到达计时应答器位置时，计时应答器已经在先生成了由在先第一列车车尾装置到达计时应答器时至当前列车车头装置到达该计时应答器时的第一车辆时间间隔、由在先第一列车车头装置到达计时应答器时至在先第一列车车尾装置到达该计时应答器时的第一头尾时间间隔、由在先第二列车车尾装置到达计时应答器时至在先第一列车车头装置到达该计时应答器时的第二车辆时间间隔、由在先第二列车车头装置到达计时应答器时至在先第二列车车尾装置到达该计时应答器时的第二头尾时间间隔、由在先第三列车车尾装置到达计时应答器时至在先第二列车车头装置到达该计时应答器时的第三车辆时间间隔、由在先第三列车车头装置到达计时应答器时至在先第三列车车尾装置到达该计时应答器时的第三头尾时间间隔，可以理解，每当列车车头装置到达任一所述计时应答器位置时都可以由该计时应答器应答中获取其在先生成的时间间隔信息。

需要说明的是，当列车车尾装置到达计时应答器位置时，计时应答器采用与车头装置到达下相同步骤进行工作并对车尾装置询问做出应答，该应答信息内容与车头装置到达下不同，车尾装置对该应答不作响应，当车尾装置在后一个询问到达该计时应答器时为车头装置询问，计时应答器对车头装置询问的应答自动还原和/或恢复至图4所示的内容及排列顺序，既是，所有车头装置到达计时应答器位置下可以获取到如图4示出的相同信息内容和相同信息排序。

图5为本发明计算车头时间间隔和车尾时间间隔信息关联图，图中，以车头时间间隔作为车头特征参量，以车尾时间间隔作为车尾特征参量，结合图示内容，有助于理解所述在先列车车头时间间隔Th和车尾时间间隔Tt与确定时间间隔之间的关系，在先第一列车的车头时间间隔T_h和车尾时间间隔T_t为：T_h＝0T_r+1T_vva+1T_hta-0T_vva-0T_hta，T_t＝0T_r+1T_vva-0T_vva；在先第二列车的车头时间间隔T_h和车尾时间间隔T_t为：T_h＝0T_r+1T_vva+1T_hta+1T_vvb+1T_htb-0T_vva-0T_hta-0T_vvb-0T_htb，T_t＝0T_r+1T_vva+1T_vvb+1T_htb-0T_vva-0T_vvb-0T_htb，其中，0T_r为当前列车车头装置在当前计时应答器位置确定的应答时间间隔，1T_vva为后方最近计时应答器确定的在先第一列车与当前列车的车辆时间间隔，1T_hta为后方最近计时应答器确定的在先第一列车的头尾时间间隔，1T_vvb为后方最近计时应答器确定的在先第二列车与在先第一列车的车辆时间间隔，1T_htb为后方最近计时应答器确定的在先第二列车的头尾时间间隔，0T_vva为当前计时应答器确定的在先第一列车与当前列车的车辆时间间隔，0T_hta为当前计时应答器确定的在先第一列车的头尾时间间隔，0T_vvb为当前计时应答器确定的在先第二列车与在先第一列车的车辆时间间隔，0T_htb为当前计时应答器确定的在先第二列车的头尾时间间隔。

图6为本发明列车防撞示意图，可见，在先第一列车以V_a车速沿轨道线路行驶，在t_a时间点行驶到达S_a车程时发生车厢脱钩事故，在先列车分裂为车头部分和车尾部分，车头部分在列车车头运行控制系统的控制下仍然保持V_a车速行驶，车尾部分脱离车头控制发生抛车及在自然力的作用下其车速逐渐降低直至停车，对后来列车造成巨大安全威胁。当前列车以V_b车速行驶到达S_a车程时，当前列车车头装置利用本发明判定出在先列车完整性丢失，经判定确认及减速控制时延后在t_b时间点自身列车开始减速，当前列车制动控制下的减速快于在先第一列车尾部溜车的减速，当前列车实施制动控制下的车程在任意时刻均未达到或超过在先第一列尾部的车程，达到了避免当前列车车头与在先第一列车尾部产生碰撞预期目的。尽管图6为以列车匀速行驶下发生脱钩事故实施本发明防撞进行描述的，该描述只是原理性的，可以理解，当列车以加速和/或减速行驶下为等同的防撞实施过程且可以获取等同的技术效果。

图7为本发明较佳实施例1流程图，轨道线路上所有列车按步骤701沿轨道线路行驶车头装置和车尾装置发射询问信号；步骤702在同一时刻为车头装置随列车行驶到达计时应答器位置或者车尾装置随列车行驶到达计时应答器位置两者之一；步骤703中计时应答器采用测量询问信号信号幅度和/或相位变化判定出询问的到达，采用判定出询问到达时间点控制内设计时模块进行累计时间生成时间间隔信息，采用信号调制技术发射包括先期生成的时间间隔信息在内的应答信号，一个实施例为，先期生成的时间间隔信息包括图4所示第一车辆时间间隔、第一头尾时间间隔、第二车辆时间间隔、第二头尾时间间隔、第三车辆时间间隔、第三头尾时间间隔，还可以包括计时应答器预先存储于存储模块的基本线路信息、线路速度信息等；步骤704包括两种具体情况，一种为车头装置到达，另一种为车尾装置到达；步骤705所述的计算，一个实施例为包括针对在先第一列车的计算和针对在先第二列车的计算；步骤706所述的判断为采用相同位置下和相同时刻下两种判据特征量进行在先列车完整性判定的流程，所述阈值T_hset为预先编制并存储的用于既有轨道和型号列车判定列车为高速运行或为低速运行的阈值，还可以采用车尾时间间隔T_t与相应的预设车尾时间间隔阈值T_tset进行大小比较的判定；步骤707采用相同位置下车头时间间隔除车尾时间间隔的比值作为判据特征量，在列车匀速行驶且列车具有完整性时该判据特征量的数学期望为1，在列车完整性丢失时该判据特征量的数学期望为大于1的正数，需要说明的是，当在先列车加速运行时可以导致判据特征量数值减小，当列车减速运行时可以导致判据特征量数值增大，可以确定，对既有型号列车其加速或减速导致的判据特征量变化为限度范围内的变化，在我国高速客运专线情况下既有型号列车的最大加/减速度限于1m/S²范围之内，可以通过合理选取判断用的阈值克服该不利影响，优选的，采用相同位置下车头时间间隔除车尾时间间隔的比值作为判据特征量利于克服误差累积不利影响，尤其适宜于列车高速运行；步骤708采用相同时刻下车头时间间隔除车尾时间间隔的比值作为判据特征量，在列车匀速行驶且列车具有完整性时该判据特征量的数学期望为1，在列车完整性丢失时该判据特征量的数学期望为大于1的正数，需要说明的是，采用插值法计算出相同时刻下的车头时间间隔和车尾时间间隔可以克服因在先列车加速运行导致判据特征量数值减小和减速运行导致判据特征量数值增大的影响，优选的，采用相同时刻下车头时间间隔除车尾时间间隔的比值作为判据特征量利于克服在先列车加/减速运行对判定结果不利影响，尤其适宜于列车低速运行；可选的，步骤709所述阈值采用大于1的常量，所述在先列车完整性状态信息为表征列车具有完整性或列车完整性丢失的逻辑信号。

图8为本发明流程图，步骤S₁为每个列车车头装置在每次到达任一个计时应答器位置时确定出三个时间间隔信息，即在先列车的头尾时间间隔、在先列车与当前列车的车辆时间间隔和当前列车的应答时间间隔。步骤S₂为每个列车车头装置在每次到达任一个计时应答器位置时计算出两个在先列车特征参量，可选的，采用在先列车的车头时间间隔和车尾时间间隔作为特征参量。步骤S₃为每个列车车头装置在每次到达任一个计时应答器位置时判定出在先列车完整性是具备完整性还是完整性丢失。

图9为本发明系统结构示意图，结合图1-8示出的内容可以理解，在列车上设置的车头装置和车尾装置与轨道上设置的计时应答之间及在本发明所述全部实施步骤中仅采用了一种询问/应答通信来完成本发明所有的信息共享，且无需依赖于列车位置信息和/或标准时间信息的支持，图9中所示出的902车头装置和车尾装置及901计时应答器为实施本发明的全部设备，无需与外界其它的设备和/或外界其它的系统建立任何信号连接和/或进行任何信息共享，也没有利用车头装置与车尾装置直接通信和/或列车与列车之间直接通信实施本发明，仅仅利用车头装置与计时应答器及车尾装置与计时应答器之间的信号连接即完成了本发明全部的信息共享，本发明为无需任何外部参考信息支持且独立运行的信息系统。

图10为本发明计时应答器原理框图，该图是为了帮助本领域普通技术人员理解本发明的具体示例，图中仅示出了以控制模块进行内部模块的顺序控制的具体示例，还可以采用变化的和/或变型的方式以不同顺序的内部控制顺序获取等同的技术效果，可以理解，所述询问包括以下之一或其组合：控制计时模块进行累计时间操作的信号、控制存储模块进行数据读取操作的信号、控制调制模块进行信号调制操作的信号、控制发射模块进行应答发射操作的信号、控制控制模块进行顺序控制操作的信号，采用其中之一或其组合信号通过设置不同顺序控制同样可以获取等同的技术效果。

图11所示为本发明计时应答器工作流程图，下面结合轨道列车行驶中车头装置和车尾装置到达轨道上任一个计时应答器位置具体场景对计时应答器的工作流程进行详细描述，包括：

步骤111：列车沿轨道线路行驶其车头装置和车尾装置向空间发射询问信号。

优选的，运行于轨道上的所有列车都载有相同的车头装置和车尾装置及发射相同的询问信号以利于计时应答器接收询问信号和判断询问到达，车头装置和车尾装置在不同时间到达计时应答器位置，车头装置和车尾装置互相间隔轮番到达计时应答器位置。

步骤112：一个询问信号随着列车行驶到达计时应答器位置，接收模块接收到询问信号的幅度和相位发生变化，检测模块测量到询问信号达到预设阈值及判定出询问到达。

所述询问信号随着车辆行驶到达计时应答器位置，以下述过程判定：当询问信号随着列车行驶逐渐靠近计时应答器位置时，计时应答器内设接收模块所接收到的询问信号的强度和相位不断发生变化，经接收模块选频放大和/或变频放大增强后送至用于测量询问信号的检测模块，检测模块对强度和相位不断变化的询问信号进行幅度和/或相位的测量，当测量到的询问信号幅度达到计时应答器预设幅度阈值和/或相位达到预设相位阈值时检测模块判定为该询问到达。

步骤113：计时模块内控制器控制计时模块内计时器停止计时、控制计时模块内锁存器缓存计时器的时间间隔数据、控制计时模块内计时器重新开始计时。

所述计时器停止计时为将以在先一个询问到达下开始计时的停止，所述计时器重新开始计时为用于在后一个询问到达下停止计时的计时。本步骤还可以采用边沿触发复零计时器和边沿触发锁存器，以边沿触发控制信号同时控制计时器和锁存器获取本步骤所述计时器复零和重新开始计时及锁存器缓存时间间隔数据等同技术效果。所述锁存器缓存计时器的时间间隔数据还可以变型，采用如图10所示计时应答器内设存储模块实施时间间隔数据缓存获取本步骤所述计时器复零和重新开始计时及锁存器缓存时间间隔数据等同技术效果。

所述时间间隔数据为以多个时间间隔数据组成的数据组，一个具体示例为：计时应答器采用如图4所示第一车辆时间间隔、第一头尾时间间隔、第二车辆时间间隔、第二头尾时间间隔、第三车辆时间间隔、第三头尾时间间隔作为所述数据组，即当车头装置到达当前计时应答器时采用图4所示0T_vva、0T_hta、0T_vvb、0T_htb、0T_vvc、0T_htc的数据组，当车头装置到达后方最近计时应答器时采用图4所示1T_vva、1T_hta、1T_vvb、1T_htb、1T_vvc、1T_htc的数据组，当车头装置到达后方第二计时应答器采用图4所示2T_vva、2T_hta、2T_vvb、2T_htb、2T_vvc、2T_htc的数据组。需要说明的是，当车尾装置到达当前计时应答器时，当前计时应答器自动变换为0T_hta、0T_vva、0T_htb、0T_vvb、0T_htc、0T_vvc的数据组，当车尾装置到达后方最近计时应答器时，后方最近计时应答器自动变换为1T_hta、1T_vva、1T_htb、1T_vvb、1T_htc、1T_vvc的数据组，当车尾装置到达后方第二计时应答器时，后方第二应答器自动变换为2T_hta、2T_vva、2T_htb、2T_vvb、2T_htc、2T_vvc的数据组。

步骤114：计时应答器内设控制模块控制读取计时模块内锁存器缓存的时间间隔数据和计时应答器内设存储模块存储的应答数据及控制调制模块进行信号调制生成应答信号。

所述计时应答器内设控制模块控制读取计时模块内锁存器缓存的时间间隔数据为针对图10具体信号连接关系所采用的步骤，还可以采取其它的变型方式，达到将时间间隔数据调制到应答信号上。所述读取计时应答器内设存储模块存储的应答数据为针对图10具体信号连接关系所采用的步骤，还可以采取其它的变型方式，达到将时间间隔数据调制到应答信号上。所述计时应答器内设存储模块存储的应答数据可以包括线路基本参数、线路速度信息、道岔信息、特殊定位信息等。所述控制调制模块进行信号调制生成应答信号为将时间间隔数据和应答数据进行处理加到应答信号载波上。需要说明的是，当车尾装置到达时，计时应答器按相同的工作方式读取时间间隔数据和应答数据及发射包含时间间隔数据和应答数据在内的应答信号，车尾装置对此应答不作处理。

步骤115：计时应答器发射应答信号及等待下一个询问信号的到达。

所述计时应答器发射应答信号为该计时应答器向当前询问装置传递时间间隔数据和应答数据的过程，所述等待下一个询问信号的到达为该计时应答器持续保持累计时间和对询问信号进行测量的状态，直到测量到下一个询问信号到达该计时应答器为止。需要说明的是，下一个询问为车尾装置的询问，计时应答器按相同的工作方式读取时间间隔数据和应答数据及发射包含时间间隔数据和应答数据在内的应答信号，车尾装置对此应答不作处理，在该车尾装置询问之后的下一个询问为在后列车车头装置的询问，在后列车车头装置即可以获取到与所述当前询问相同内容和/或相同结构的时间间隔信息。

在我国客运专线运行情况下，列车头部和列车尾部均已设有相同的车载设备，便于利用列车尾部车载设备发射与列车头部车载设备相同的询问信号以实施本发明。

在我国客运专线运行情况下，为获取可信时间间隔可选取20米作为计时应答器设置间距。

本发明提供的在先列车完整性判定方法及装置可以用于实施例2：磁悬浮轨道列车防撞，通过特别设计车辆，在磁悬浮轨道列车的车头和车尾分别设置询问装置，利用本发明，可以防止或缓解脱钩事故再生危害，图12为该实施例的设施布置示意图。

本发明提供的在先列车完整性判定方法及装置可以用于实施例3：真空管道运输高速列车碰撞，通过特别设计车辆，在真空管道运输高速轨道列车的车头和车尾分别设置询问装置，利用本发明，可以防止或缓解脱钩事故再生危害，图13为该实施例的设施布置示意图。

与既有列车运行控制系统及控制技术相比，本发明提出的基于时间间隔比值的在先列车完整性判定方法不但能保证危害事件成因和后果控制的有效性，仅仅利用单一近距离无线电询问/应答通信方式实现本发明全部的信息共享，不存在网络通信及其时延问题，除了确定头尾时间间隔和车辆时间间隔为以计时应答器作为主体生成，其它所有操作步骤均以当前列车自身车载设备作为主体，计时应答器在距离范围内相互冗余备份，实现无需依赖任何外部信息包括常规利用的标准时间信息和列车位置信息的外部信息支持及全部应用信息自主生成的以自身列车信号作为主体信号的自主控制系统，达到本发明功能的完整和运行的独立，而且本发明以在先列车完整性主体化机车信号进行自身列车控制的思路清晰，列车可以直接自动针对同轨在先列车进行完整性判定及依据判定情况进行控制，有利于措施设置的有效性。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为知识或暗示相对重要性，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。流程图中或在此以其它方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出后讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例所述方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种基于时间间隔比值的在先列车完整性判定方法，其特征是，基于内设计时模块轨旁计时应答器和列车上内设计时模块车头装置及车尾装置的轨道交通列车自主判定其在先列车完整性的主体化机车信号系统，以轨旁计时应答器生成在先列车车头和车尾先后到达计时应答器位置的头尾时间间隔及在先列车车尾和当前列车车头先后到达计时应答器位置的车辆时间间隔，以车头装置生成当前列车车头先后到达后方最近计时应答器和当前计时应答器位置的应答时间间隔，当前列车由当前计时应答器获取头尾时间间隔和车辆时间间隔，当前列车依据头尾时间间隔、车辆时间间隔和应答时间间隔计算出在先列车的车头特征参量和车尾特征参量，当前列车选取车头特征参量和车尾特征参量的比值作为判据特征量，通过比较判据特征量和预先设置阈值的大小判定出在先列车完整性状态，包括步骤：

S1：确定在先列车的头尾时间间隔、在先列车与当前列车的车辆时间间隔和当前列车的应答时间间隔，包括：

确定头尾时间间隔：轨道上计时应答器内设的计时模块累计由在先列车车头装置先期到达该计时应答器位置时为起点至在先列车车尾装置后期到达该计时应答器位置时为终点的时间间隔，该时间间隔的累计过程为在在先列车车头装置和在先列车车尾装置控制下的计时过程；

确定车辆时间间隔：轨道上计时应答器内设的计时模块累计由在先列车车尾装置先期到达该计时应答器位置时为起点至当前列车车头装置后期到达该计时应答器位置时为终点的时间间隔，该时间间隔的累计过程为在在先列车车尾装置和当前列车车头装置控制下的计时过程；

确定应答时间间隔：当前列车车头装置内设的计时模块累计由当前列车车头装置先期到达后方最近计时应答器位置时为起点至当前列车车头装置后期到达当前计时应答器位置时为终点的时间间隔，该时间间隔的累计过程为在后方最近计时应答器和当前计时应答器控制下的计时过程；

S2：当前列车依据确定的头尾时间间隔、车辆时间间隔和应答时间间隔计算出在先列车的车头特征参量和车尾特征参量；

S3：当前列车采用在先列车车头特征参量和车尾特征参量的比值作为判据特征量，通过比较判据特征量和预先设置阈值的大小，判定出在先列车是具有完整性还是完整性丢失。

2.根据权利要求1所述的在先列车完整性判定方法，其特征在于：

所述当前列车为同轨追踪运行的列车；

所述在先列车为当前列车正向追踪运行同轨道前方列车，包括当前列车前方距离最近的在先第一列车、在先第一列车前方距离最近的在先第二列车；

所述计时应答器为内部设有计时模块的应答器，并沿轨道线路按序列设置；

所述车头装置为安装于列车头部内部设有计时模块以生成时间间隔信息并用于控制计时应答器累计时间及与计时应答器实施数据通信及控制列车运行的车载设备；

所述车尾装置为安装于列车尾部用于控制计时应答器累计时间的车载设备；

所述当前计时应答器为当前列车车头装置正在行驶到达的计时应答器；

所述后方最近计时应答器为在先列车和当前列车在行驶到达当前计时应答器位置之前所到达过的所有计时应答器中的最后一个计时应答器。

3.根据权利要求1所述的在先列车完整性判定方法，其特征在于，步骤S2中，所述计算出在先列车的车头特征参量和车尾特征参量采用在先列车车头时间间隔T_h和车尾时间间隔T_t的计算，包括：

在先第一列车的车头时间间隔T_h和车尾时间间隔T_t为：

T_h＝0T_r+1T_vva+1T_hta-0T_vva-0T_hta，

T_t＝0T_r+1T_vva-0T_vva，

在先第二列车的车头时间间隔T_h和车尾时间间隔T_t为：

T_h＝0T_r+1T_vva+1T_hta+1T_vvb+1T_htb-0T_vva-0T_hta-0T_vvb-0T_htb，

T_t＝0T_r+1T_vva+1T_vvb+1T_htb-0T_vva-0T_vvb-0T_htb，

其中，0T_r为当前列车车头装置在当前计时应答器位置确定的应答时间间隔，1T_vva为后方最近计时应答器确定的在先第一列车与当前列车的车辆时间间隔，1T_hta为后方最近计时应答器确定的在先第一列车的头尾时间间隔，1T_vvb为后方最近计时应答器确定的在先第二列车与在先第一列车的车辆时间间隔，1T_htb为后方最近计时应答器确定的在先第二列车的头尾时间间隔，0T_vva为当前计时应答器确定的在先第一列车与当前列车的车辆时间间隔，0T_hta为当前计时应答器确定的在先第一列车的头尾时间间隔，0T_vvb为当前计时应答器确定的在先第二列车与在先第一列车的车辆时间间隔，0T_htb为当前计时应答器确定的在先第二列车的头尾时间间隔。

4.根据权利要求1所述的在先列车完整性判定方法，其特征在于，步骤S3中，所述阈值采用预先存储的阈值，包括：

预先存储所编制的不同头尾时间间隔、不同车辆时间间隔和不同应答时间间隔下的不同阈值；

根据确定的头尾时间间隔、车辆时间间隔和应答时间间隔读取所存储的阈值。