CN111874008B - 一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,该方法的信号系统根据运营计划在线执行灵活编组作业,包括连挂和解编,所述的实现方法具体包括:(1)列车自动连挂;(2)列车自动解编;(3)列车人工连挂;(4)列车人工解编;(5)灵活编组列车自动识别;(6)作业防护;(7)作业命令方式:由ATS系统直接向车载VOBC下发连挂指令或解编指令后,车载VOBC根据列车移动授权自动执行灵活编组作业;(8)自动识别列车编组;(9)连挂列车控车方式:连挂后,仅头车车载VOBC控制列车运行;(10)作业区域防护。与现有技术相比,本发明具有提升了灵活编组运营中列车编组的灵活性,提高了轨道交通系统的运营经济性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及基于通信的列车自动控制(CBTC)信号系统,尤其是涉及一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法。
背景技术
城市轨道交通不同线路全日客流时间分布特征差异较大,特别是郊区线,客流潮汐变化尤为明显,固定编组模式不好解决非高峰时段列车运能浪费、高峰时段列车拥挤的问题。
灵活编组拟针对全天不同时段或不同区段的客流差异特征,在保证各时段较优的列车服务频率条件下,通过改变列车编组数实现客流需求与运力最佳协同的运输组织,合理优化各时段列车的满载率,解决因时间分布不均衡性造成的运力浪费问题、可在保证服务水平的同时,可以提高轨道交通系统的运营经济性。
灵活编组要求系统具备灵活选择单编组列车和连挂编组列车运行的能力,运营期间支持在线自动连挂\解编;也支持在ATP防护模式(AM/CM/RM模式)下,司机人工控制列车执行连挂/解编指令,并兼容混跑运营模式。灵活编组的运营安全和运营效率依赖于信号系统対灵活编组作业过程的快捷、安全、可靠的识别和控制。
在传统的灵活编组运营中,都是由检修人员或司机在车辆段内特定的连挂解编区域人工发起连挂/解编作业,列车完成作业后,重新配置车载数据和车辆数据、检查列车电气连接和性能后,人工重启列车,才将列车重新投入运营,其自动化程度不高、作业时间较长、灵活度低,不能满足灵活编组运营中灵活选择单编组列车和连挂编组列车运行的需求。
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城市轨道交通灵活编组运营的实现方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,该方法的信号系统根据运营计划在线执行灵活编组作业,包括连挂和解编,所述的实现方法具体包括:
(1)列车自动连挂:根据运营计划或远程人工操作,车载VOBC自动控制列车执行连挂作业;
(2)列车自动解编,根据运营计划或远程人工操作,车载VOBC自动控制列车执行解编作业;
(3)列车人工连挂:根据运营计划,在ATP防护模式下,由司机人工控制列车执行连挂作业;
(4)列车人工解编,根据运营计划,在ATP防护模式下,由司机人工控制列车执行解编作业;
(5)灵活编组列车自动识别:连挂或解编作业完成后,列车自动继续载客运营;
(6)作业防护:由车载VOBC根据轨旁设备状态,自动控制和自动防护连挂或解编作业过程;
(7)作业命令方式:由ATS系统直接向车载VOBC下发连挂指令或解编指令后,车载VOBC根据列车移动授权自动执行连挂或解编作业;
(8)自动识别列车编组:系统自动识别列车编组状态,并装载相应编组信息;
(9)连挂列车控车方式:连挂后,仅头车车载VOBC控制列车运行,从激活端的头车驾驶室发出的指令对连挂列车所有车辆有效;
(10)作业区域防护:车载VOBC对连挂或解编区域进行防护。
优选地,所述的列车自动连挂具体为:根据运行图计划或OCC调度终端远程发送指令,全自动运行列车在连挂或解编区域内自动执行连挂作业,连挂成功后,列车保持全自动运行模式继续运营。
优选地,所述的列车自动解编具体为:根据运行图计划或OCC调度终端远程发送解编指令,全自动运行模式连挂列车在连挂或解编区域内自动执行解编作业,解编成功后,连挂列车分为两列单编组列车保持全自动运行模式继续运营。
优选地,所述的列车人工连挂具体为:
在ATP防护模式下,司机人工控制列车在连挂或解编区域内执行连挂作业,连挂成功后,列车保持连挂前的驾驶模式继续运营,其中ATP防护模式包括AM、CM或RM驾驶模式。
优选地,所述的列车人工解编具体为:
在ATP防护模式下,司机人工控制列车在连挂或解编区域内执行解编作业,解编成功后,连挂列车分为两列单编组列车保持解编前的驾驶模式继续运营,其中ATP防护模式包括AM、CM或RM驾驶模式。
优选地,由ATS系统直接向车载VOBC下发连挂指令或解编指令后,车载VOBC根据列车移动授权自动执行连挂或解编作业。
优选地,连挂时,车载VOBC根据列车位置、ATS的连挂指令、来自轨旁ZC的下一列车“允许被连挂”状态和移动授权MA,自动发起连挂作业;车载VOBC根据列车位置、来自ATS的解编指令,自动发起列车解编作业。
优选地,列车连挂后,列车1和列车2的车组号合并为一列连挂列车的车组号,根据当天运行计划为连挂作业成功的列车分配新的车次号;列车解编后,将连挂列车车组号分解为两个单编组列车车组号,分别为列车1和列车2,并根据当天运行计划给列车1和列车2发送新的车次号信息。
优选地,连挂后,车头和尾车的共4个VOBC都处于运行状态,信号系统将根据运行方向,自动识别车头和主用车载VOBC,车载VOBC按照一列车向车辆输出控制命令,车辆按照一列车向VOBC反馈的连挂列车状态,包括TDCL、逃生门、障碍物检测和紧急手柄,连挂列车由主用车载VOBC进行自动控制。
优选地,线路设定特定的连挂或解编区域,作业时,若作业列车不完全位于该区域,车载VOBC系统将不会授权执行连挂或解编作业;列车编组状态发生变化,车载VOBC也将不会保持作业前的驾驶模式,需人工确认重启后,列车才能投入运营。
与现有技术相比,本发明的信号系统根据运行图计划实现在线列车连挂/解编作业,作业完成后,列车驾驶模式保持不变,系统可自动识别列车编组信息并分配车次任务投入运营,更好地实现了在线连挂/解编作业,提升了灵活编组运营中列车编组的灵活性,提高了轨道交通系统的运营经济性。
附图说明
图1为平峰时单独运营示意图;
图2为高峰时连挂运营示意图;
图3为连挂作业流程图;
图4为解编作业流程图。
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。
本发明一种城市轨道交通在线管理灵活编组运营的实现方法,该方法包括:列车自动连挂、列车自动解编和运营列车自动识别等。与现有技术相比,本发明通过运行图计划或OCC调度员远程发送连挂指令和解编指令,支持全自动运行模式下的在线自动列车连挂和自动列车解编,全自动驾驶模式(FAM)列车在连挂/解编区域内自动执行连挂和解编作业,也支持在有人具备ATP防护功能驾驶模式(AM/CM/RM模式)下,司机人工控制列车执行连挂/解编作业,作业完成后,列车保持作业前驾驶模式并根据运行图计划自动投入运营,在保证各时段较优的列车服务频率条件下,通过改变列车编组数实现客流需求与运力最佳协同的运输组织,提高轨道交通系统的运营经济性。以下对于连挂作业流程和解编作业流程进行详细描述。
1.连挂作业流程
列车“连挂”计划信息被编入在当天运营计划中,高峰来临时,单编组列车在正线特定区域自动执行连挂作业(如折返轨、存车线),作业完成后,连挂列车作为一个列车编组自动投入运营,相关步骤如下(参见图3连挂作业流程):
1)ATS系统根据当天时刻表为列车1(被连挂列车)办理至连挂/解编区域的进路;列车1运行至连挂区域末端停车(步骤1~3);
2)ATS系统根据当天时刻表控制列车2以运行至距离前车一定距离(可配置)处停车(步骤4~7);
3)ATS系统给列车1和列车2发送连挂工况,车辆进入连挂工况后反馈给ATS系统,并给轨旁ZC反馈允许的“允许被连挂”信息(步骤8~10);
轨旁ZC将列车1的“被连挂”状态:“允许被连挂”信息、列车识别(VID和列车类型)实时发送给其后方追踪的第一列车(列车2)(步骤11)
4)ATS系统给列车2发送连挂指令;(步骤12);
5)列车2的车载VOBC根据来自ATS系统的“连挂”指令,列车1的“允许被连挂”信息、以及车辆的连挂工况,判断满足“连挂”条件时,通过车辆TCMS发送网络连挂指令(网络电平)和牵引使能(硬线信号)(步骤13);
6)车载VOBC或车辆自动控制列车恒速运行(车速为3~5km/h),或由司机在ATP防护下,人工控制列车低于连挂速度(3~5km/h)运行,并与列车1发生碰撞(步骤14);
7)车辆根据车钩状态变化自动切除牵引并施加制动,列车2的车载VOBC根据连挂和非连挂信息的变化不再给发送连挂指令和牵引使能信息(步骤15);
8)列车停车后,车辆根据连挂状态自适应连挂列车数据配置,检查通过后,通过车辆TCMS给车载VOBC发送“车辆连挂成功”信息(步骤15);
9)车载VOBC根据连挂信息和非连挂信息自动装载连挂列车数据配置,确认所有车载VOBC(头车和尾车共4个VOBC)都装载成功,列车保持作业前的驾驶模式,且收到“车辆连挂成功”信息后,认为列车连挂作业成功(步骤16~17);
10)VOBC判断列车连挂作业成功后,给ATS/ZC系统发送连挂列车的列车编组信息(步骤17);
11)ATS系统以通知调度员“###车次和###车次连挂作业成功”(步骤17);
12)ATS系统将列车1和列车2的车组号合并为一列连挂列车的车组号,并显示列车连挂状态和连挂端信息(如CAR1_CAR1、CAR2_CAR1等),并根据当天运行计划为连挂作业成功的列车分配新的车次号(步骤18~21);
发车准备(步骤22):
1)车载VOBC默认激活端向ATS系统申请运行方向。
注:获得ATS发送的运行方向有效后,按照ATS要求激活相应的驾驶端(若与当前激活端不一致则自动换端,若一致则不必换端);
2)连挂列车根据轨旁授权(列车按照移动授权、全自动运行授权、停站倒计时等)由系统自动或司机人工控制列车发车。
备注:发起连挂前,列车2停车后与列车1的距离,与线路条件和车辆性能相关,不同线路的数值在设计联络时讨论待定;
2.解编作业流程
列车“解编”计划信息被编入在当天运营计划中,平峰来临时,连挂列车在正线特定区域自动执行解编作业(如折返轨、存车线),作业完成后,分为两个单编组列车自动投入运营,相关步骤如下(参见图4解编作业流程):
1)ATS系统根据计划为连挂列车办理至连挂/解编区域的进路(步骤1);
2)连挂列车在连挂/解编区域停车后,ATS系统根据当天运营计划或调度员人工操作给连挂列车发送解编指令、或由司机按压解编按钮(步骤2~5);
3)连挂列车车载VOBC收到“解编指令”后,给车辆转发解编工况(步骤6);
4)车辆完成解编准备工作后,向车载VOBC反馈车辆进入解编工况(步骤6);
5)车载VOBC确认车辆进入解编工况后,向车辆发送解编指令,车辆收到解编指令后,应立即执行解编作业(步骤8);
6)车辆根据列车连挂/非连挂状态的改变自适应单编组列车数据配置(过程和内容需车辆补充)(步骤9);
7)车载VOBC根据连挂和非连挂信息的变化取消发送解编指令,并根据连挂信息和非连挂信息自动装载单编组列车数据配置,装载成功后,列车保持解编前的驾驶模式,并自某一单编组列车收到解编成功信息后,认为该单编组列车解编作业成功(步骤10);
8)VOBC判断列车解编作业成功后,给ATS系统发送解编作业成功信息,ATS系统收到两个单编组列车的新的列车编组信息后,提示调度员解编作业成功(步骤11);
9)ATS系统将连挂列车车组号分解为两个单编组列车车组号(列车1和列车2),并根据当天运行计划给列车1和列车2发送新的车次号信息(步骤12~15)。
发车准备(步骤16):
1)车载VOBC默认激活端向ATS申请运行方向,两个单编组列车可根据进路办理情况依次离开连挂/解编区域。
注:获得ATS发送的运行方向有效后,按照ATS要求激活相应的驾驶端(若与当前激活端不一致则自动换端,若一致则不必换端);
2)列车按照移动授权、全自动运行授权、停站倒计时等待发车。
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 (9)
1.一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,该方法的信号系统根据运营计划在线执行灵活编组作业,包括连挂和解编,所述的实现方法具体包括:
(1)列车自动连挂:根据运营计划或远程人工操作,车载VOBC自动控制列车执行连挂作业;
(2)列车自动解编,根据运营计划或远程人工操作,车载VOBC自动控制列车执行解编作业;
(3)列车人工连挂:根据运营计划,在ATP防护模式下,由司机人工控制列车执行连挂作业;
(4)列车人工解编,根据运营计划,在ATP防护模式下,由司机人工控制列车执行解编作业;
(5)灵活编组列车自动识别:连挂或解编作业完成后,列车自动继续载客运营;
(6)作业防护:由车载VOBC根据轨旁设备状态,自动控制和自动防护连挂或解编作业过程;
(7)作业命令方式:由ATS系统直接向车载VOBC下发连挂指令或解编指令后,车载VOBC根据列车移动授权自动执行连挂或解编作业;
(8)自动识别列车编组:系统自动识别列车编组状态,并装载相应编组信息;
(9)连挂列车控车方式:连挂后,仅头车车载VOBC控制列车运行,从激活端的头车驾驶室发出的指令对连挂列车所有车辆有效;
(10)作业区域防护:车载VOBC对连挂或解编区域进行防护;
所述的列车人工连挂具体为:
在ATP防护模式下,司机人工控制列车在连挂或解编区域内执行连挂作业,连挂成功后,列车保持连挂前的驾驶模式继续运营,其中ATP防护模式包括AM、CM或RM驾驶模式。
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,所述的列车自动连挂具体为:根据运行图计划或OCC调度终端远程发送指令,全自动运行列车在连挂或解编区域内自动执行连挂作业,连挂成功后,列车保持全自动运行模式继续运营。
3.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,所述的列车自动解编具体为:根据运行图计划或OCC调度终端远程发送解编指令,全自动运行模式连挂列车在连挂或解编区域内自动执行解编作业,解编成功后,连挂列车分为两列单编组列车保持全自动运行模式继续运营。
4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,所述的列车人工解编具体为:
在ATP防护模式下,司机人工控制列车在连挂或解编区域内执行解编作业,解编成功后,连挂列车分为两列单编组列车保持解编前的驾驶模式继续运营,其中ATP防护模式包括AM、CM或RM驾驶模式。
5.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,由ATS系统直接向车载VOBC下发连挂指令或解编指令后,车载VOBC根据列车移动授权自动执行连挂或解编作业。
6.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,连挂时,车载VOBC根据列车位置、ATS的连挂指令、来自轨旁ZC的下一列车“允许被连挂”状态和移动授权MA,自动发起连挂作业;车载VOBC根据列车位置、来自ATS的解编指令,自动发起列车解编作业。
7.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,列车连挂后,列车1和列车2的车组号合并为一列连挂列车的车组号,根据当天运行计划为连挂作业成功的列车分配新的车次号;列车解编后,将连挂列车车组号分解为两个单编组列车车组号,分别为列车1和列车2,并根据当天运行计划给列车1和列车2发送新的车次号信息。
8.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,连挂后,车头和尾车的共4个VOBC都处于运行状态,信号系统将根据运行方向,自动识别车头和主用车载VOBC,车载VOBC按照一列车向车辆输出控制命令,车辆按照一列车向VOBC反馈的连挂列车状态,包括TDCL、逃生门、障碍物检测和紧急手柄,连挂列车由主用车载VOBC进行自动控制。
9.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通灵活编组运营的实现方法,其特征在于,线路设定特定的连挂或解编区域,作业时,若作业列车不完全位于该区域,车载VOBC系统将不会授权执行连挂或解编作业;列车编组状态发生变化,车载VOBC也将不会保持作业前的驾驶模式,需人工确认重启后,列车才能投入运营。
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