CN111776011A - 一种基于铁路车列定位的轨道电路分路不良检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于铁路车列定位的轨道电路分路不良检测方法，该方法利用铁路机车车载卫星定位装置的定位数据、标准测绘线路数据以及车列车长数据，组合判断车列整体实际对轨道区段的第一占用情况，并将第一占用情况与铁路联锁系统给出的区段第二占用情况对比，当第一占用情况与第二占用情况非瞬时不一致，则确定发生分路不良现象，通过对分路不良现象的精确判断，从而避免因分路不良导致区段占用与出清信息不准确而造成安全事故以及区段闲置。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种基于铁路车列定位的轨道电路分路不良检测方法。
背景技术
目前，在轨道交通领域一直存在轨道电路分路不良问题，轨道电路分路不良指轨道电路轨面因为不良导电物影响造成列车或者列车占用轨道时控制该轨道区段的轨道继电器不能正常落下，造成信号联锁失效，俗称“压不死”、“丢车”或“红光带”等现象。另外，在线路端点列车反复编组、摘挂作业过程中，因轨道电路不能辨别列车方向，也会造成“压不死”等现象。当发生轨道电路分路不良情况时，列车司机和车站调度人员就会误认为该区段内无车占用，可能会进行行车和办理进路操作，从而造成列车冲撞、挤拈、脱轨等行车事故。
现有的解决方法包括，1)在线路加装感应设备监测分路不良，方法是在易发生分路不良的区段加装车辆感应设备，例如：计轴设备、地磁检测模块、智能复合传感器等，依靠硬件设备采集的车辆占用信息与联锁占用信息对比，判断是否发生了分路不良；2)通过STP车列位移与联锁空闲占用状态信息判断监测分路不良，其方法是通过调车机车信号监控(STP)的速度位移和联锁占用时间进行技术，获得区段占用出清的时间，再与实际占用出清情况做对比，两者不一致则判定为分路不良。
其中方法1)加装设备造价和维护成本昂贵，与人工安全确认相比并无成本优势，且加装感应设备的可靠性和稳定性得不到保证，可能发生误检误测，影响通行效率；方法2)基于STP的间接定位方式精度不高，且没有解决调车中途折返和完整车列定位问题。
针对上述还存在的缺陷，本发明基于卫星定位数据、标准线路数据、联锁数据以及车长信息，综合检测轨道电路是否发生分路不良。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于铁路车列定位的轨道电路分路不良检测方法，该方法可操作性强，在保证分路不良检测精确度的同时，也能够有效降低成本。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
利用铁路机车车载卫星定位装置的定位数据、标准测绘线路数据以及铁路车列车长数据，组合判断铁路车列整体实际对轨道区段的第一占用情况，并将第一占用情况与铁路联锁系统给出的区段第二占用情况对比，当第一占用情况与第二占用情况非瞬时不一致，则确定发生分路不良现象。
进一步的，所述标准测绘线路数据中包括若干等距间隔的标准坐标点，所述第一占用情况的获取包括根据铁路车列定位坐标匹配与其最近的所述标准测绘线路数据中的标准坐标点作为修正值进行定位。
进一步的，该方法还包括建立铁路车种车型数据库。
进一步的，所述铁路车列车长数据的获取包括获取调车计划的铁路车列编组信息，根据所述车种车型数据库中的所述铁路车列编组信息累加车型标准车长，获得铁路车列车长数据，并对铁路车列车长进行验算。
进一步的，所述验算方法通过车载卫星定位装置和标准测绘线路数据计算铁路车列长度。
进一步的，所述验算方法具体为记录铁路车列初始经过轨道区段A和轨道区段B之间的绝缘节时的车头定位点P0以及铁路车列离开轨道区段A和轨道区段B之间的绝缘节时的车头定位点P1，通过搜索标准测绘线路数据中P0与P1之间的曲线长度S，在曲线长度S基础上加上铁路车列第一轮对到前点的固定长度和铁路车列最后轮对到后点的固定长度即得到铁路车列真实长度。
进一步的，所述标准坐标点之间的固定间距小于等于1米。
进一步的，所述标准测绘线路数据绝缘节做分割，且所述标准测绘线路数据与铁路联锁区段数据具有对应关系，所述铁路联锁区段数据包括轨道区段、信号机、道岔以及其他铁路联锁设备。
本发明具有以下优点：
本发明通过卫星定位数据、标准线路数据、铁路联锁数据以及车长信息，综合检测轨道电路是否发生分路不良，传统的铁路联锁区段数据只体现了逻辑关系，并未体现其中的空间距离关系，本发明采集标准线路，并呈现出对应铁路联锁设备及其他设备的位置距离关系，从而通过高精度的机车定位、标准线路数据以及车长数据，精确获取机车区段占用与出清情况，从而判断准确判断是否出现分路不良现象。
附图说明
图1为本发明的标准测绘线路图的第一占用情况示意图；
图2为本发明的铁路联锁系统给出的铁路车列第二占用情况示意图；
图3为本发明铁路车列车长数据验算方式示意图。
具体实施方式
为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供轨道电路分路不良的检测方法，其利用机车卫星定位数据、标准测绘线路数据以及铁路车列车长数据，组合判断铁路车列整体实际对轨道区段的第一占用情况，并将第一占用情况与铁路联锁系统给出的区段第二占用情况对比，当第一占用情况与第二占用情况非瞬时不一致，则确定发生分路不良现象。
其中标准测绘线路数据，主要包括易发生分路不良区段以及场站区域，并且也可以是铁路沿线；标准测绘线路数据首先通过沿待测轨道进行测绘打点，每个打点都是一个标准坐标点，获取每个标准坐标点的经纬度信息，并通过连线、分割形成标准测绘线路数据；在标准测绘线路数据中每个标准坐标点之间固定相距小于等于1米。
在本方法中，优选距离为1米，当标准坐标点之间的固定距离为1米时，能够大大减少标准坐标点的测绘工作，并且也能确保最终的铁路车列占用数据的误差不影响铁路车列间的安全；当然为了使铁路车列占用数据中铁路车列位置信息更精确，相应的可以缩短标准坐标点之间的固定距离，使其小于1米。
其次该标准测绘线路数据以轨道绝缘节做分割，作为位置参考之一，同时也与铁路联锁区段数据建立一一对应关系，包括与轨道区段、信号机、道岔以及其他铁路联锁设备的位置建立一一对应关系，如图1所示。
该方法还包括建立在役铁路列车的车种车型数据库，该车种车型数据库主要包括车的种类、各种类车所具有的车型以及各车型对应的车辆长度；在本方法中，车种车型数据库主要用于计算铁路车列长度；通过从运输调度系统获得调车计划的铁路车列编组信息，其中包括铁路车列的车型以及车数，进而根据车种车型数据库的信息，累加各车的长度从而得到铁路车列的估算长度。
由于车长数据是由车种车型数据库和运输调度系统的铁路车列编组信息推算得到，在实际操作中，难免会有调车计划与实际不一致的情况出现，为增加数据的可靠性，在本方法中，还加入有基于卫星定位以及标准测绘线路数据的车长验算方法。
验算方式如图3所示，所述验算方法具体为记录铁路车列初始经过轨道区段A和轨道区段B之间的绝缘节时的车头定位点P0以及铁路车列离开轨道区段A和轨道区段B之间的绝缘节时的车头定位点P1，通过搜索标准测绘线路数据中P0与P1之间的曲线长度S(因线路存在弯道的情况，不能有直接通过两个定位点相减获得)，在曲线长度S基础上加上铁路车列第一轮对到前点的固定长度和铁路车列最后轮对到后点的固定长度即得到铁路车列真实长度；其中铁路车列第一轮对到前点的距离和铁路车列最后轮对到后点的距离为固定值，仅与车型有关，作为静态数据预存于车种车型数据库中。
利用机车卫星定位系统获取机车卫星定位数据，在本方法中，机车车载的卫星定位装置包括两套，通过设备冗余来确保定位的稳定性；匹配机车卫星定位数据与标准测绘线路数据，并结合铁路联锁进路数据和铁路车列车长数据获取铁路车列在轨道区段的准确第一占用情况。
关于第一占用情况的获取具体如下，由标准坐标点组成的标准测绘线路区段与铁路联锁系统的轨道区段一致，通过获取铁路车列的定位高精度定位信息，将铁路车列的定位结果与标准坐标点进行匹配，匹配距离铁路车列定位点最近的标准坐标点，从而获取第一占用情况的实际数据；机车定位装置通常安装在铁路车列一端的铁路机车上，且由于标准坐标每个点的距离是固定的，因此沿标准测绘线路区段搜索一个车长的距离，即可获得铁路车列另外一端的坐标，进而获取铁路车列在轨道区段的第一占用情况信息。
将铁路车列在轨道区段的第一准确占用情况与铁路联锁系统给出的区段第二占用情况进行对比，若发现两者不一致且排出瞬时不一致情况时，则说明发生了分路不良，此时则可根据该方法获得的实际轨道区段占用情况要求调度员和相应驾驶员采取安全措施；在实际操作中，铁路联锁系统的区段占用情况可能会存在瞬时误差，因此在本方法中需要排出瞬时不一致情况，从而在一定程度上避免误判。
对于理论精度为厘米级的定位RTK来说，机车实际定位与最终匹配的铁路车列定位结果的误差也是厘米级。
实施例1
在图1中，在第一占用情况中，匹配结果是属于名为3DG的轨道区段下的坐标点，从而得知铁路车列此时正压在3DG区段上；求得车头所占区段后，再进行车尾坐标的计算，因车长和运行方向信息已经从调车计划中获得，图1所示机车为“西头”作业，车尾位于车头右边，从车头开始向右顺序搜索测绘区段，因标准坐标每个点距离固定相差1米，沿标准测绘线路区段搜索一个车长的距离，即为车尾坐标；综合车长误差和定位误差因素，本方法获取的车尾坐标与车尾实际位置的误差在1米以内。
在本实施例中，车长数据为根据铁路车列信息推算得到，为确保车长的准确，还需要对车长进行验算，若验算数据与推算车长数据不一致，则以验算数据为准进行后续计算，并检查铁路车列推算车长数据不准确的原因，从而为后续操作进行修正。
将使用该方法获取的第一占用情况如图1所示与铁路联锁系统给出的第二占用情况如图2所示对比，如果两者的占用情况不一致，例如第二占用情况铁路联锁系统中3DG区段变为空闲状态，可以判断该轨道区段3DG发生了分路不良的现象。
Claims (8)
1.一种基于铁路车列定位的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，利用铁路机车车载卫星定位装置的定位数据、标准测绘线路数据以及铁路车列车长数据，组合判断铁路车列整体实际对轨道区段的第一占用情况，并将第一占用情况与铁路联锁系统给出的区段第二占用情况对比，当第一占用情况与第二占用情况非瞬时不一致，则确定发生分路不良现象。
2.根据权利要求1所述的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，所述标准测绘线路数据中包括若干等距间隔的标准坐标点，所述第一占用情况的获取包括根据铁路车列定位坐标匹配与其最近的所述标准测绘线路数据中的标准坐标点作为修正值进行定位。
3.根据权利要求2所述的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，该方法还包括建立车种车型数据库。
4.根据权利要求3所述的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，所述铁路车列车长数据的获取包括获取调车计划的铁路车列编组信息，根据所述车种车型数据库中的所述铁路车列编组信息累加车型标准车长，获得铁路车列车长数据，并对铁路车列车长进行验算。
5.根据权利要求4所述的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，所述验算方法通过车载卫星定位装置和标准测绘线路数据计算铁路车列长度。
6.根据权利要求5所述的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，所述验算方法具体为记录铁路车列初始经过轨道区段A和轨道区段B之间的绝缘节时的车头定位点P0以及铁路车列离开轨道区段A和轨道区段B之间的绝缘节时的车头定位点P1，通过搜索标准测绘线路数据中P0与P1之间的曲线长度S，在曲线长度S基础上加上铁路车列第一轮对到前点的固定长度和铁路车列最后轮对到后点的固定长度即得到铁路车列真实长度。
7.根据权利要求2所述的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，所述标准坐标点之间的固定间距小于等于1米。
8.根据权利要求7所述的轨道电路分路不良检测方法，其特征在于，所述标准测绘线路数据绝缘节做分割，且所述标准测绘线路数据与铁路联锁区段数据具有对应关系，所述铁路联锁区段数据包括轨道区段、信号机、道岔以及其他铁路联锁设备。
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