CN111923931B - 一种基于自组网的列车动态编组解编方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于自组网的列车动态编组解编方法与系统，所述方法包括列车动态编组和列车动态解编；列车动态编组包括：后面列车组进入U码区段后，若满足编组条件，两个列车组编组；动态解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若满足解编条件，两个列车组解编；还包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。本发明设计的方法，列车间不再是采用车钩进行硬连挂，而是由自组网实现软连接，当列车运量增加时，可以采用5000吨标准列，从而避免由于增加有效股道而带来的高成本。群组列车可以灵活编组，充分利用多个股道。发车时，使用先编组再发车以提高发车效率。

Description

一种基于自组网的列车动态编组解编方法与系统

技术领域

本发明属于交通技术领域，特别涉及一种基于自组网的列车动态编组解编方法与系统。

背景技术

当前重载列车（如2万吨）的开行，多通过加长列车编组、多个机车（一般为3辆）联合牵引的工作方式实现的。加长列车编组就需要更长的有效股道。而增加有效股道涉及征地等问题，费用极高。同时，采用多节车辆编组，导致普通车站股道已经无法满足其编组的需求；编组经常占用区间进行作业，严重影响正线运营；采用多节列车编组或解编大约需要120min，效率极低；需要大量地面人员配合编组及解编作业，工作量大，操作过程中偶发人员伤害问题。多机联控对各机车之间的同步要求非常高，要求各机车在一定时间范围内按照主控机车的命令同时启动、加速、减速和制动。若多个牵引机车之间的操控不同步，就可能导致列车间出现挤钩、断钩现象，严重影响运输安全。

若想进一步提高列车的运量，如进一步将列车由2万吨提升至5万吨。如通过加长列车编组方式，则股道有效长需要增加至5km以上。因此通过增加有效股道长度方式很难解决此问题。如通过多机联控方式，则使用更多机车同步牵引，挤钩、断钩风险更高。因此采用增加机车和车辆进行常规连挂编组的方式很难解决此问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于自组网的列车动态编组解编方法，所述方法包括：所述方法包括：列车动态编组和列车动态解编；所述列车动态编组包括：第一编组；所述第一编组包括：后面列车组进入U码区段后，前后两个列车组互相校验ID，如校验成功，当两个列车组满足编组条件，两个列车组编组，更新群组信息；所述动态解编包括：第一解编、第二解编；所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编；所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。

进一步地，所述列车组包括：列车、群组列车；

所述两个列车组包括：两列列车、一列列车与一个群组列车、两个群组列车。

进一步地，所述追踪距离为前面列车组尾部与后面列车组头部距离。

进一步地，所述满足编组条件包括：计算追踪距离L1，计算L2，当L1-L2小于编组阈值时则满足编组条件；

其中，L2=U码所在闭塞分区的长度+HU码所在闭塞分区的长度-后面列车组在U码已经运行的距离。

进一步地，所述第一编组还包括：

若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，接收进路命令，接收移动授权；

若干列车组根据进路命令排列进路；

若干列车组根据地面授权以及列车编组状态，控制列车运行。

进一步地，所述列车动态编组还包括：第二编组；

所述第二编组包括：若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，所述若干列车组互相校验ID，如校验成功，若干列车组编组形成新的列车群组；若干列车组编组后以新的列车群组方式发车。

进一步地，所述列车动态解编还包括：接收解编计划，根据解编计划设置解编命令。

进一步地，所述解编计划包括列车群组具体解编方式。

进一步地，所述动态解编还包括第三解编；

所述第三解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，无线通信连接超时，后面列车组制动；

当后面列车组与前面列车组之间的追踪距离大于第二解编阈值或者后面列车组速度为0时，两个列车组解编。

进一步地，所述动态解编还包括第四解编；

所述第四解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若无线通信连接超时，两个列车组解编。

本发明还提出一种基于自组网的列车动态编组解编系统，所述系统包括：列车动态编组子系统与列车动态解编子系统；

所述列车动态编组子系统用于列车动态编组，所述动态编组包括第一编组，所述第一编组包括：后面列车组进入U码区段后，前后两个列车组互相校验ID，如校验成功，当两个列车组满足编组条件，两个列车组编组，更新群组信息；

所述列车动态解编子系统用于列车动态解编，所述动态解编包括：第一解编、第二解编；

所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编；

所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。

进一步地，所述列车组包括：列车、群组列车；

所述两个列车组包括：两列列车、一列列车与一个群组列车、两个群组列车。

进一步地，所述追踪距离为前面列车组尾部与后面列车组头部距离。

进一步地，所述满足编组条件包括：计算追踪距离L1，计算L2，当L1-L2小于编组阈值时则满足编组条件；

其中，L2=U码所在闭塞分区的长度+HU码所在闭塞分区的长度-后面列车组在U码已经走行的距离。

进一步地，所述列车动态编组还包括：第二编组；

所述第二编组包括：若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，所述若干列车组互相校验ID，如校验成功，若干列车组编组形成新的列车群组；若干列车组编组后以新的列车群组方式发车。

进一步地，所述系统还包括：

运输指挥子系统，

用于将编组计划解编计划发送给群组控制子系统，所述编组计划解编计划包括列车ID；

根据编组计划解编计划给联锁子系统发送进路命令；

联锁子系统，

用于根据运输指挥子系统提供的进路命令，排列列车组进路，进路条件满足时开放信号，并将进路状态信息提供给群组控制子系统；

群组控制子系统，

用于将运输指挥子系统的编组解编计划发送给相关列车组；

根据联锁子系统提供的进路状态信息以及车载子系统提供的列车状态，并根据线路数据信息为群组列车中的首车提供移动授权，为跟随列车提供线路数据及临时限速的功能；

车载子系统，

用于根据地面授权以及列车编组状态，控制列车运行。

进一步地，所述群组控制子系统还用于，接收解编计划，根据解编计划设置解编命令；向列车群组发送解编命令。

进一步地，所述解编计划包括列车群组具体解编方式。

进一步地，所述动态解编还包括第三解编；

所述第三解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，无线通信连接超时，后面列车组制动；

当后面列车组与前面列车组之间的追踪距离大于第二解编阈值或者后面列车组速度为0时，两个列车组解编。

进一步地，所述动态解编还包括第四解编；

所述第四解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若无线通信连接超时，两个列车组解编。

本发明设计的方法，列车间不再是采用车钩进行硬连挂，而是由自组网实现软连接当列车运量增加时，可以采用5000吨标准列，从而避免由于增加有效股道而带来的高成本。群组列车可以灵活编组，充分利用多个股道。发车时，使用先编组再发车以提高发车效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1示出了根据本发明实施例的一种基于自组网的列车动态编组解编方法流程示意图；

图2示出了根据本发明实施例的单车追踪列车群组动态编组前示意图；

图3示出了根据本发明实施例的单车追踪列车群组动态编组后示意图；

图4示出了根据本发明实施例的列车群组追踪单车动态编组前示意图；

图5示出了根据本发明实施例的列车群组追踪单车动态编组后示意图；

图6示出了根据本发明实施例的列车群组追踪列车群组动态编组前示意图；

图7示出了根据本发明实施例的列车群组追踪列车群组动态编组后示意图；

图8示出了根据本发明实施例的解编为列车群组和列车示意图；

图9示出了根据本发明实施例的解编为列车和列车群组示意图；

图10示出了根据本发明实施例的解编为列车群组和列车群组示意图；

图11示出了根据本发明实施例的一种基于自组网的列车动态编组解编系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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、完整地说明，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。

本发明实施例公开了一种基于自组网的列车动态编组解编方法，如图1所示，包括：列车动态编组和列车动态解编；所述列车动态编组包括：第一编组，所述第一编组包括：后面列车组进入U码区段后，两个列车组互相校验ID，如校验成功，当两个列车组满足编组条件，两个列车组编组，更新群组信息；所述动态解编包括：第一解编、第二解编；所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编；所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。

本发明主要运用于重载列车领域，也可以运用到其他列车领域。重载列车一般是指在货运量到发集中的运输线路上采用大型专用货车编组，采用双机或多机牵引开行的一种超长、超重的货物列车，重载列车车辆载重力大；列车编挂辆数多。根据专用现有的铁路主要技术政策规定，开行5000t的重载货物列车，车站的到发线有效长度为1050m，在运煤专线上开行10000t的重载货物列车，其部分车站的到发线有效长度为1700m。

当前列车通信方式有车地通信、车车通信。车地通信即列车与地面设备进行通信。其中车车通信又分为车地车通信与车与车通信。车地车通信即多辆列车通过地面设备进行通信或依靠地面设备的信息进行通信。列车通过地面设备，如数据交互中心得到其他列车信息，然后根据得到的信息再与其他列车通信，这属于车地车通信。车与车通信，即列车与列车之间建立通信连接进行通信断开通信均不依靠地面设备，全部由列车设备完成。本发明所涉及到的通信为车与车通信。本发明所使用的通信方式是自组网。本发明中所提到群组列车，为多列实体列车组成的一个列车群，地面设备按照一列车对列车群进行控制，列车群内各列车协同控制。本发明所提到的列车组，可以是一列列车，也可以是一个群组列车。本发明所提到的动态编组解编，所有的列车组均在同一自组网内，均能够相互自由通信。本发明所提到的编组，可以为两列列车进行编组，可以为一列列车（后车）与一个群组列车（前车）进行编组，也可以为一个群组列车（后车）与一列列车（前车）进行编组，也可以为两个群组列车进行编组。本领域技术人员从此可以推导出若干个列车组进行编组的方法，如可以其中两个列车组先编组，生成一个新的群组列车，再用其他列车组与新的群组列车编组，最终完成所有列车组的编组。本发明所提到的解编，可以为一个群组列车解编为两列列车，可以解编为一列列车（前车）与一个新的群组列车（后车），可以解编为一个新的群组列车（前车）与一列列车，也可以解编为两个新的群组列车。本领域技术人员从此可以推导出一个列车群组解编为若干个列车组的方法，可以为一个群组列车先解编为两个列车组，再对其中某一列车组进行解编，最终完成对列车群组的解编。

若干列车组可以使用但是不限以下方式组建或加入同一自组网。以下用若干列车建立自组网举例，本领域技术人员能够从中推导出两个或若干个列车组如何建立自组网。列车上设置有自组网设备，列车自组网设备的通信范围足够大，能够使得前车与后车正常通信。自组网设备可以为专有设备，也可以使用如Ad hoc等设备改建，只要能完成以下功能即可。自组网设备车车通信采用两个电台方式，两个电台均为原列车设备，不需要增加硬件设备，其中一个电台用于长距离通信，另一个电台用于中短距离通信。两个电台的切换由自组网设备来完成。当两个或多个自组网设备之间建立通信后且满足组网条件，可在短时间内通过自组织方式建立起一个本地无线宽带通信专网。该无线宽带通信专网内所有的自组网设备使用该无线宽带通信专网相互通信。

列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备。当前车与后车按正常追踪运行时，列车自组网设备的通信范围足够大，能够使得前车与后车正常通信。自组网设备车车通信采用两个电台方式，两个电台均为原列车设备，不需要增加硬件设备，其中一个电台用于长距离通信，另一个电台用于中短距离通信。两个电台的切换由自组网设备来完成。当两个或多个自组网设备之间建立通信后且满足组网条件，可在短时间内通过自组织方式建立起一个本地无线宽带通信专网。该无线宽带通信专网内所有的自组网设备使用该无线宽带通信专网相互通信。当已经建立好无线宽带通信专网后，新的自组网设备通信连接到该无线宽带通信专网所辖任一自组网设备后，且满足组网条件，新的自组网设备会自动加入到该无线宽带通信专网，形成新的无线宽带通信专网。新的自组网设备与原该无线宽带通信专网所辖所有自组网设备通信通过新的无线宽带通信专网实现。列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备，所述预设距离可以事先约定，如前车与后车按正常追踪运行时最短距离，如电台长距离通信的最长距离等。

自组网设备设置在列首，列车自组网设备向四周发送无线信号，则本车的列尾通信设备、预设距离内其他列车的列首通信设备、其他列车的列尾通信设备、其他列车的自组网设备均能接收到信号。自组网设备具有识别邻线列车的列首及列尾通信设备功能，避免将邻线列车列首或列尾组纳入无线通信网络。可以使用但不限于以下方式识别：自组网设备向四周发送请求组网信息，并告知自己所在轨道；相同轨道的列车接到请求组网信息后回复自己的相应信息，不同轨道的列车不予回复或回复信息中包括自己的轨道信息。自组网设备根据自己接收到的信息即可判断哪些列车和自己在相同的轨道。在本发明中，也可以根据需要，将邻线列车加入到自组网中。

列车之间建立自组网需要满足组网条件，所述组网条件包括：目标车内设置有自组网设备；目标车允许组建自组网；目标车与本车之间通信稳定。只有列车上设置了自组网设备，这辆列车才能加入到自组网中。任一设置有自组网设备的列车均具有许可/禁止自己建立或加入自组网的功能，当某列车设置为许可自己组建或加入自组网时，其他列车即向此列车发出组建自组网或请求加入自组网请求后，当满足所有的组网条件时，该列车即组建自组网或加入到自组网中。建立自组网的列车需要保持通信稳定。列车列尾通信设备具有通信中继作用。当列车处于如隧道或山洞时，列首能够通过列尾通信设备与其他列车进行通信，其他列车也能通过该列车的列尾与列首进行通信。组建自组网时，两个自组网设备能够通过列尾通信设备进行通信联接且通信稳定也认为是目标车与本车之间通信稳定。组建自组网时，自组网内可能存在多列列车，自组网设备同样具有通信中继作用，当自组网内任一列车与目标列车进行通信，无论是直接通信还是通过自组网内其他单个或多个列车中继方式进行通信，只要通信稳定，均认为目标车与本车之间通信稳定。

当满足组网条件后，列车自组网设备判断当前是否已经存在自组网，如果不存在自组网，则满足组网条件的所有列车和原列车组建自组网。如果已经存在自组网，则满足组网条件的所有列车加入到原先的自组网，形成新的自组网。建立或加入自组网后，自组网内列车组通过自组网相互通信。

具体的，若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，接收进路命令，接收移动授权；若干列车组根据进路命令排列进路；若干列车组根据地面授权以及列车编组状态，控制列车运行。

列车运行需要得到一系列许可和相关数据，只有得到这些许可和数据后才可以运行。列车编组同样需要许可，即编组计划，如A、B、C、D等列车组，哪几个列车组进行编组，编组时哪个列车组在前哪个列车组在后，都需要事先计划许可。

可以使用但不限以下方式向列车发送编组计划等。运输指挥子系统（CTC）将编组计划解编计划（含机车ID）发送给群组控制子系统（GCS）。运输指挥子系统根据编组解编计划给联锁子系统（CBI）发送进路命令。联锁子系统根据运输指挥子系统提供的进路命令，排列列车组进路，进路条件满足时开放信号，并将进路状态信息提供给群组控制子系统。群组控制子系统将运输指挥子系统的编组计划解编计划发送给相关列车组。若干列车组根据进路命令排列进路。群组控制子系统根据联锁子系统提供的进路状态信息以及车载子系统ATP提供的列车状态（包括位置信息，列车完整性等），并根据线路数据等信息为群组列车中的首车提供移动授权（MA），为跟随列车提供线路数据及临时限速的功能。群组内首列列车根据群组控制子系统下发的移动授权，计算列车速度曲线，并监督速度限制。组内非首列列车根据前车的列车状态信息和线路数据计算列车速度曲线，并监督速度限制。

具体的，所述列车动态编组包括第一编组，所述第一编组包括：后面列车组进入U码区段后，前后两个列车组互相校验ID，如校验成功，当两个列车组满足编组条件，两个列车组编组，更新群组信息；所述满足编组条件包括：计算追踪距离L1，计算L2，当L1-L2小于编组阈值时则满足编组条件；其中，L2=U码所在闭塞分区的长度+HU码所在闭塞分区的长度-后面列车组在U码已经走行的距离。所述追踪距离为前面列车组尾部与后面列车组头部距离。

示例性的，若干列车组已经接收到编组计划，所述编组计划包括列车ID。如编组计划中，A列车组要与B列车组进行编组，A列车组加入到B列车组中形成新的群组。则A列车组在后运行，B列车组在前运行。当A列车进入到U码区段后，A列车组与B列车组互相校验ID，如果校验不成功，则A列车组与B列车组不会编组，两个列车组继续向前运行。如果校验成功，A列车组向则B列车组靠拢，并开始判断是否满足编组条件。编组阈值为预设值，由技术人员根据车辆状况、当前路线状况等因素确定。计算追踪距离L1，追踪距离L1可以使用但是不限以下方式得到，由后面列车组计算，前面列车组通过自组网发送前面列车组的位置和车长，后面列车组通过车辆设备或地面设备得到自己的位置，用前面列车组的位置减去后面列车组的位置再减去前面列车组车长即是追踪距离L1。计算L2，L2为U码所在闭塞分区的长度与HU码所在闭塞分区的长度之和减去后面列车组在U码已经走行的距离。当L1-L2大于等于编组阈值时，不满足编组条件，这时两个列车组继续前行；当L1-L2小于编组阈值时，则满足编组条件。前后两个列车组编组。编组后更新群组信息。假设原A列车组首列列车为a，B列车组首列列车为b，编组后假设生成新的列车群组C，则列车群组C首列列车为b，列车群组C由b来获得信息，列车群组C内其他列车为跟随列车。

列车群组运行过程中，因种种原因解编，同样可以使用该方法恢复编组。如A列车组与B列车组要恢复编组。A列车组在后运行，B列车组在前运行。当A列车进入到U码区段后，A列车组与B列车组互相校验ID，校验成功后，当满足编组条件后，A列车组与B列车组编组。

所述列车动态编组还包括：第二编组；所述第二编组包括：若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，所述若干列车组互相校验ID，如校验成功，若干列车组编组形成新的列车群组；若干列车组编组后以新的列车群组方式发车。

示例性的，在发车前，若干列车组也可以先进行编组，形成一个列车群组，以列车群组的方式进行发车（多列车以极小的间距连续发车）。相比既有列车控制系统中仅能按单列发车，本方案可以提高发车效率。若干列车组已经接收到编组计划，所述编组计划包括列车ID。如编组计划中，A列车组要与B列车组进行编组，A列车组加入到B列车组中形成新的编组。则A列车组在后运行，B列车组在前运行。A列车组与B列车组互相校验ID，如果校验不成功，则A列车组与B列车组不会编组，如果校验成功，则两个列车组编组形成新的列车群组。编组之后，当接收到进路命令后，新的列车群组控制群组内所有列车以群组方式发车。

可以使用但不限于以下方式实现发车等：

运输指挥子系统将编组计划解编计划（含机车ID）发送给群组控制子系统。群组控制子系统将运输指挥子系统的编组计划解编计划发送给相关列车组。若干列车组编组形成新的列车群组。等新的列车群组收到命令后以群组方式发车。

以下示例性说明动态编组中第一编组。

动态编组示例一：单车追踪列车群组动态编组。

如图2所示，由A车、B车、C车与D车组成的列车群组Q{A,B,C,D}正在运行，E车在该群组Q后正常追踪运行。A车、B车、C车与D车通过之间建立的自组网相互通信。E车加入到自组网并与A车通信在图中未显示。A车、B车、C车、D车相互的间距分别为L_间1、L_间2、L_间3；L_间1表示群组网第一列列车与第二列列车的间距，L_间2表示群组网第二列列车与第三列列车的间距，L_间3表示群组网第三列列车与第四列列车的间距。由于A车、B车、C车与D车组成列车群组Q{A,B,C,D}运行，由列车群组Q控制A车、B车、C车与D车以群组方式运行，L_间1、L_间2、L_间3均小于正常的列车运行间距。正常追踪运行时，E车目标停车点处于D车之后，当出现紧急情况时，E车能够安全停车，不会撞到D车车尾。

若当前编组计划为列车群组Q{A,B,C,D}和E车编组为列车群组Q’{A,B,C,D,E}，则列车E根据计划缩短与前车D车的距离。当E车进入U码区段，E车与列车群组Q互相校验ID，即E车与A车互相校验ID。校验成功后，E车继续运行直至满足编组条件，E车与列车群组Q编组，形成新的列车群组Q’{A,B,C,D,E}，如图3所示。E车与D车间距为L_间4，A车、B车、C车、D车、E车通过之间建立的自组网相互通信。列车群组Q’控制A车、B车、C车、D车、E车以群组方式运行。列车群组Q’中，根据各列车的相对位置，A车为首列列车，其余车辆为跟随列车。

动态编组示例二：列车群组追踪单车动态编组。

由A车、B车、C车与D车组成的列车群组Q{A,B,C,D}正在追踪前车F车正常运行，如图4所示。若当前编组计划为列车群组Q{A,B,C,D}和F车编组为列车群组Q’{F,A,B,C,D}，则列车A根据计划缩短与前车F车的距离，当列车A进入U码区段，A车与F车互相校验ID。校验成功后，A车继续运行直至满足编组条件，列车群组Q与列车F车编组，形成新的列车群组Q’{F,A,B,C,D}，如图5所示。列车群组Q中，A车、B车、C车、D车之间的间距分别为L_间1、L_间2、L_间3。形成新的列车群组Q’后，F车与A车间距为L_间1，A车、B车、C车、D车之间的间距分别为L_间2、L_间3、L_间4。

动态编组示例三：列车群组追踪列车群组动态编组。

由C车与D车组成的列车群组Q_后{C,D}正在追踪前方由B车与A车组成的列车群组Q_前{A,B}正常运行，如图6所示。若当前编组计划为列车群组Q_后{C,D}和Q_前{A,B}编组为列车群组Q_合{A,B,C,D}，则列车C根据计划缩短与前车B车的距离，当列车C进入U码区段，C车与A车互相校验ID。校验成功后，C车继续运行直至满足编组条件，Q_后{C,D}和Q_前{A,B}编组，形成新的列车群组Q_合{A,B,C,D}，如图7所示。

具体的，所述动态解编包括：第一解编、第二解编；所述列车动态解编还包括：接收解编计划，根据解编计划设置解编命令。所述解编计划包括列车群组具体解编方式。所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编；所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。

示例性的，动态解编分为两种情况，一种是按计划解编。事先由操作人员制定解编计划。解编计划包括列车群组具体解编方式，如列车群组解编为列车与新的列车群组、两个新的列车群组、新的列车群组与列车等。解编计划还可以设置按时间解编、按地点解编等。如按地点解编为当列车群组到达指定位置后，即按解编计划解编。根据接收到的解编计划，设置出相应的解编命令。可以使用但不限于使用地面设备向列车群组发送解编命令，也可以使用群组控制子系统向列车群组发送解编命令。

计划解编有两种：第一解编、第二解编。所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编。列车群组按计划要解编成两个列车组。列车群组运行过程中，处于列车群组中的两个列车组，收到解编命令，则后面的列车组加大与前车距离。第一解编阈值为预设值，由技术人员根据车辆状况、当前路线状况等因素确定。当前后两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值时，且后面列车组收到LU码，列车群组解编为两个列车组。解编前，列车群组通过群组控制所有列车运行；解编后，两个列车组分别运行。行车路线包含上坡下坡，列车运行在上坡时，如果不增加牵引力，则速度会下降；运行在下坡时，如果不减少牵引力或制动，则速度会增加。当列车群组运行到先上坡后下坡路线时，处于下坡的前部列车组与处于上坡的后部列车组追踪距离变大。技术人员可以在类似于这样的路线设置解编计划，当列车群组运行到这种路线时使用第一解编，将很长的列车群组解编为若干列车组，使得列车运行更加安全。等所有列车组均通过此路线后再继续编组运行。

所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。列车群组按计划要解编成两个列车组。列车群组运行过程中，处于列车群组中的两个列车组，当后面的列车组因种种原因，速度为0时，若收到解编命令，两个列车组解编。当收到解编命令后，后面列车组制动，但是直至速度为0时仍未收到LU码，这时两个列车组解编，这种解编方式仍属于第二解编。

具体的，所述动态解编还包括第三解编；所述第三解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，无线通信连接超时，后面列车组制动；当后面列车组与前面列车组之间的追踪距离大于第二解编阈值或者后面列车组速度为0时，两个列车组解编。

示例性的，列车群组使用自组网进行通信，用来控制整个列车群组运行。如果通信出现故障，如前面的列车组进入隧道，后面的列车组与前面的列车组无法联络，后面的列车组无法得知前面列车组的具体情况，这时后面列车组如仍按之前的方式运行，可能会出现安全事故。当无线通信连接超时，后面列车组制动；通信连接超时可能为某几次相互通信超时，也可能为一直无法互相联系。无线通信连接超时由技术人员事先定义，如定义前后两个列车组相互通信，当后面列车组向前面列车组发送消息，时间超过超时阈值时没有收到回复则认为是无线通信连接超时，超时阈值由技术人员设置；也可以定义后面列车组向前面列车组发送多条消息，收到的回复少于回复阈值时则认为是是无线通信连接超时，回复阈值由技术人员设置。后面的列车组制动，直到后面列车组与前面列车组之间的追踪距离大于第二解编阈值或者后面列车组速度为0时，原列车编组解编为两个列车组。

具体的，所述动态解编还包括第四解编；所述第四解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若无线通信连接超时，两个列车组解编。

示例性的，处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若此时与前面的列车组无线通信连接超时，或者与地面设备无线通信连接超时，即收不到收到前面列车组消息或地面设备传来的解编命令时，两个列车组解编。

以下示例性说明动态解编。

如图7所示，由A车、B车、C车与D车组成的列车群组Q{A,B,C,D}正在正常运行。A车为首列列车，B车、C车与D车为跟随列车。

动态解编示例一：解编为列车群组和列车。

若当前列车群组Q{A,B,C,D}正在运行，列车D在运行过程中，与A车、B车、C车通信连接超时。D车制动，与前车C车的间隔超过第二解编阈值后或者D车速度为0时，列车群组Q解编为列车群组Q1{A,B,C}和列车D。解编之后，新的列车群组Q1{A,B,C}根据列车位置，列车A为首列列车，如图8所示。列车D重新计算目标停车点，并在地面设备指引下运行。

动态解编示例二：解编为列车和列车群组。

若当前解编计划为Q列车群组{A,B,C,D}解编为列车群组Q2{B,C,D}和列车A。在运行过程中，列车群组Q2速度为0，接到解编命令后，列车群组Q解编为列车群组Q2{B,C,D}和列车A。解编之后，新的列车群组Q2{B,C,D}根据列车位置，列车B为首列列车，并重新计算B车目标停车点，如图9所示。

动态解编示例三：解编为列车群组和列车群组。

若当前解编计划为Q{A,B,C,D}解编为列车群组Q1{A,B}和列车群组Q2{C,D}，则列车C根据计划，加大与前车B车的间隔，列车D保持与列车C的追踪距离跟随列车C继续运行。当列车C与列车B之间的追踪距离大于第一解编阈值时，且列车C收到LU码，列车群组Q解编为列车群组列车群组Q1{A,B}和列车群组Q2{C,D}。解编之后，列车A为新的列车群组Q1{A,B}中的首列列车，列车C为新的列车群组列车群组Q2{C,D}中的首列列车，如图10所示。

本发明实施例还公开一种基于自组网的列车动态编组解编系统，如图11所示，系统包括列车动态编组子系统、列车动态解编子系统、运输指挥子系统、联锁子系统、群组控制子系统、车载子系统。

所述列车动态编组子系统用于列车动态编组，所述动态编组包括第一编组，所述第一编组包括：后面列车组进入U码区段后，前后两个列车组互相校验ID，如校验成功，当两个列车组满足编组条件，两个列车组编组，更新群组信息。

所述列车动态解编子系统用于列车动态解编，所述动态解编包括：第一解编、第二解编；所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编；所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。

所述运输指挥子系统，用于将编组解编计划发送给群组控制子系统，所述编组解编计划包括列车ID；根据编组解编计划给联锁子系统发送进路命令。

所述联锁子系统，用于根据运输指挥子系统提供的进路命令，排列列车组进路，进路条件满足时开放信号，并将进路状态信息提供给群组控制子系统；

所述群组控制子系统，用于将运输指挥子系统的编组解编计划发送给相关列车组；根据联锁子系统提供的进路状态信息以及车载子系统提供的列车状态，并根据线路数据等信息为群组列车中的首车提供移动授权，为跟随列车提供线路数据及临时限速的功能；所述群组控制子系统还用于，接收解编计划，根据解编计划设置解编命令；向列车群组发送解编命令。所述解编计划包括列车群组具体解编方式。

所述车载子系统，用于根据地面授权以及列车编组状态，控制列车运行。

所述列车组包括：列车、群组列车；所述两个列车组包括：两列列车、一列列车与一个群组列车、两个群组列车。

所述追踪距离为前面列车组尾部与后面列车组头部距离。

所述满足编组条件包括：计算追踪距离L1，计算L2，当L1-L2小于编组阈值时则满足编组条件；其中，L2=U码所在闭塞分区的长度+HU码所在闭塞分区的长度-后面列车组在U码已经走行的距离。

所述动态编组还包括第二编组；所述第二编组包括：若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，所述若干列车组互相校验ID，如校验成功，若干列车组编组形成新的列车群组；若干列车组编组后以新的列车群组方式发车。

所述动态解编还包括第三解编；所述第三解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，无线通信连接超时，后面列车组制动；当后面列车组与前面列车组之间的追踪距离大于第二解编阈值或者后面列车组速度为0时，两个列车组解编。

所述动态解编还包括第四解编；所述第四解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若无线通信连接超时，两个列车组解编。

本发明设计的自组网的列车动态编组解编技术，列车间不再是采用车钩进行硬连挂，而是由自组网实现软连接。群组列车中两列车可以自适应地调整间隔，彻底解决挤钩、断钩的问题，从而提高运输安全。自组网的列车可以采用5000吨标准列。标准列相比加长列车编组（如2万吨），其长度仅为后车的四分之一，从而避免由于增加有效股道而带来的高成本。群组列车可以灵活编组，充分利用多个股道。发车时，使用先编组再发车以提高发车效率。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种基于自组网的列车动态编组解编方法，其特征在于，

所述方法包括：列车动态编组和列车动态解编；

所述列车动态编组包括：第一编组；

所述第一编组包括：后面列车组进入U码区段后，前后两个列车组互相校验ID，如校验成功，当两个列车组满足编组条件，则两个列车组编组，更新群组信息；

所述动态解编包括：第一解编、第二解编；

所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编；

所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。

2.根据权利要求1所述的编组解编方法，其特征在于，

所述列车组包括：列车、群组列车；

所述两个列车组包括：两列列车、一列列车与一个群组列车、两个群组列车。

3.根据权利要求1所述的编组解编方法，其特征在于，

所述追踪距离为前面列车组尾部与后面列车组头部距离。

4.根据权利要求3所述的编组解编方法，其特征在于，

所述满足编组条件包括：计算追踪距离L1，计算L2，当L1-L2小于编组阈值时则满足编组条件；

其中，L2=U码所在闭塞分区的长度+HU码所在闭塞分区的长度-后面列车组在U码已经运行的距离。

5.根据权利要求1所述的编组解编方法，其特征在于，

所述第一编组还包括：

若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，接收进路命令，接收移动授权；

若干列车组根据进路命令排列进路；

若干列车组根据地面授权以及列车编组状态，控制列车运行。

6.根据权利要求1所述的编组解编方法，其特征在于，

所述列车动态编组还包括：第二编组；

所述第二编组包括：若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，所述若干列车组互相校验ID，如校验成功，若干列车组编组形成新的列车群组；若干列车组编组后以新的列车群组方式发车。

7.根据权利要求1所述的编组解编方法，其特征在于，

所述列车动态解编还包括：接收解编计划，根据解编计划设置解编命令。

8.根据权利要求7所述的编组解编方法，其特征在于，

所述解编计划包括列车群组具体解编方式。

9.根据权利要求1所述的编组解编方法，其特征在于，

所述动态解编还包括第三解编；

所述第三解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，无线通信连接超时，后面列车组制动；

当后面列车组与前面列车组之间的追踪距离大于第二解编阈值或者后面列车组速度为0时，两个列车组解编。

10.根据权利要求1所述的编组解编方法，其特征在于，

所述动态解编还包括第四解编；

所述第四解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若无线通信连接超时，两个列车组解编。

11.一种基于自组网的列车动态编组解编系统，其特征在于，

所述系统包括：列车动态编组子系统与列车动态解编子系统；

所述列车动态编组子系统用于列车动态编组，所述动态编组包括第一编组，所述第一编组包括：后面列车组进入U码区段后，前后两个列车组互相校验ID，如校验成功，当两个列车组满足编组条件，两个列车组编组，更新群组信息；

所述列车动态解编子系统用于列车动态解编，所述动态解编包括：第一解编、第二解编；

所述第一解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中收到解编命令，若两个列车组之间的追踪距离大于第一解编阈值且后面列车组收到LU码时，两个列车组解编；

所述第二解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若收到解编命令，两个列车组解编。

12.根据权利要求11所述的编组解编系统，其特征在于，

所述列车组包括：列车、群组列车；

所述两个列车组包括：两列列车、一列列车与一个群组列车、两个群组列车。

13.根据权利要求11所述的编组解编系统，其特征在于，

所述追踪距离为前面列车组尾部与后面列车组头部距离。

14.根据权利要求13所述的编组解编系统，其特征在于，

所述满足编组条件包括：计算追踪距离L1，计算L2，当L1-L2小于编组阈值时则满足编组条件；

其中，L2=U码所在闭塞分区的长度+HU码所在闭塞分区的长度-后面列车组在U码已经走行的距离。

15.根据权利要求11所述的编组解编系统，其特征在于，

所述列车动态编组还包括：第二编组；

所述第二编组包括：若干列车组接收编组计划，所述编组计划包括列车ID，所述若干列车组互相校验ID，如校验成功，若干列车组编组形成新的列车群组；若干列车组编组后以新的列车群组方式发车。

16.根据权利要求11所述的编组解编系统，其特征在于，

所述系统还包括：

运输指挥子系统，

用于将编组计划解编计划发送给群组控制子系统，所述编组计划解编计划包括列车ID；

根据编组计划解编计划给联锁子系统发送进路命令；

联锁子系统，

用于根据运输指挥子系统提供的进路命令，排列列车组进路，进路条件满足时开放信号，并将进路状态信息提供给群组控制子系统；

群组控制子系统，

用于将运输指挥子系统的编组解编计划发送给相关列车组；

根据联锁子系统提供的进路状态信息以及车载子系统提供的列车状态，并根据线路数据信息为群组列车中的首车提供移动授权，为跟随列车提供线路数据及临时限速的功能；

车载子系统，

用于根据地面授权以及列车编组状态，控制列车运行。

17.根据权利要求16所述的编组解编系统，其特征在于，

所述群组控制子系统还用于，接收解编计划，根据解编计划设置解编命令；向列车群组发送解编命令。

18.根据权利要求17所述的编组解编系统，其特征在于，

所述解编计划包括列车群组具体解编方式。

19.根据权利要求11所述的编组解编系统，其特征在于，

所述动态解编还包括第三解编；

所述第三解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，无线通信连接超时，后面列车组制动；

当后面列车组与前面列车组之间的追踪距离大于第二解编阈值或者后面列车组速度为0时，两个列车组解编。

20.根据权利要求11所述的编组解编系统，其特征在于，

所述动态解编还包括第四解编；

所述第四解编包括：处于群组中的两个列车组在运行过程中，后面的列车组速度为0，若无线通信连接超时，两个列车组解编。

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