CN111994130B - 一种基于自组网的发车方法、系统及群组计算机联锁 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于自组网的发车方法、系统及群组计算机联锁，其中方法包括：群组计算机联锁确定发车进路，并将发车进路信息发送给群组控制系统；群组控制系统根据发车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可；所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；其中，在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。车站同一区域内同时发车的数量显著增加，通过进路保持区段锁闭，减少了列车进路解锁和办理对运行效率的影响。列车群的运行方式，简化了控制逻辑，提高了运行密度。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通控制技术领域，特别涉及一种基于自组网的发车方法、系统及群组计算机联锁。
背景技术
随着轨道交通技术的发展，对列车接发车效率的要求也越来越高。现有技术中主要通过联锁及相关系统控制列车驶入接车进路或发车进路，实现接发车。其中，接车进路是由进站或者接车进路信号机所防护的进路；发车进路是由出站或者发车进路信号机所防护的进路。
现有列车发车和接车技术中，联锁系统一般控制一条完整进路为接车进路或发车进路。接车进路中的进站信号机开放后，列车可以驶入接车进路而进站。待列车越过进站信号机后，信号关闭。发车进路中的出站信号机开放后，列车可以驶入发车进路而出站。待列车越过接车进路中出站信号机后，信号机关闭。
现有的上述技术方案，对于接车进路来说，只有接车进路内区段均为空闲时且满足安全防护条件时，才能办理接车进路。对于发车进路来说，只有发车进路内区段（含区间一离去区段）均为空闲时且满足安全防护条件时，才能办理发车进路。并且，一条完整进路仅能被一列车使用，这样导致多列列车接发车效率低。
随着通信技术和轨道车辆控制技术的发展，将自组网与列车控制结合是一种列车控制技术发展的方向。自组网又称自组织网络（mesh network或者ad hoc network）是一种将多个节点按照平等独立的原则形成的网络。该网络中的各个节点之间可以不存在依赖关系，节点相互之间可以通过自组网协商进行组网和数据传输。自组网的组网更加灵活，可随时增加新的节点，也可随时删除旧的节点，无需复杂配置，网络灵活性较高。
自组网技术能够将多列独立的列车分别作为独立的节点而形成基于自组网的列车群组。
面对基于自组网的列车群组，传统的接发车技术由于其效率低而不再适用。因此，针对基于自组网的列车群组提供一种高效的接/发车方案，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于自组网的发车方法，所述方法包括：
群组计算机联锁确定发车进路，并将发车进路信息发送给群组控制系统；
群组控制系统根据发车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可；
所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；其中，在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
进一步地，所述发车进路包括公共进路：
在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述公共进路中区段锁闭，直到列车群组尾车经过公共进路中的区段后，解锁所述区段。
进一步地，所述发车进路包括发车汇合进路，
所述发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
进一步地，包括控制列车群组内列车驶入汇合进路：
在前车出清发车直向进路或侧向进路时，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭，以使后车连续通过公共进路。
进一步地，方法包括：控制列车群组通过汇合进路：
控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
前车出清发车所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；
所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
进一步地，所述群组计算机联锁确定发车进路具体为：
CTC根据运行计划触发群组计算机联锁排列信号机以形成所述发车进路。
进一步地，所述群组控制系统根据发车进路信息、列车状态信息、和线路数据信息为列车群组内列车提供移动授权。
进一步地，所述列车状态信息包括列车位置信息和列车完整性信息。
进一步地，当列车群组中前车出清进路区段后，将所述进路区段作为短进路提供给后车继续使用。
进一步地，还包括：
判断列车群组中尾车是否驶出发车进路；
对于尾车已经驶出发车进路中的区段依次解锁或者一次性解锁。
本发明还一种基于自组网的发车系统，所述系统包括群组计算机联锁和群组控制系统，
所述群组计算机联锁用于确定发车进路，并将发车进路信息发送给群组控制系统；
所述群组控制系统用于根据发车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；
所述群组计算机联锁还用于在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
进一步地，所述发车进路包括公共进路，在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述公共进路中区段锁闭，直到列车群组尾车经过公共进路中的区段后，解锁所述区段。
进一步地，所述发车进路包括发车汇合进路，
所述发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
进一步地，所述系统还用于控制列车群组通过汇合进路：
控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
前车出清发车所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；
所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
进一步地，所述群组控制系统根据发车进路信息、列车状态信息、和线路数据信息为列车群组内列车提供移动授权。
本发明还提供一种用于列车控制系统的群组控制系统，所述群组控制系统包括接收单元、确定单元、发送单元、监测单元，其中，
所述接收单元用于从群组计算机联锁获取发车进路信息；
所述确定单元用于根据发车进路信息确定基于自组网的列车群组内列车的行车许可；
所述发送单元用于发送所述行车许可到列车群组，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；
所述监测单元用于对列车群组内列车进入发车进路的过程进行监测，形成监测信息，所述监测信息用于所述群组计算机联锁在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
进一步地，所述发车进路包括发车汇合进路，
所述发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
进一步地，群组控制系统用于控制列车群组通过汇合进路：
控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
前车出清发车所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；
所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
本发明还提供一种用于列车控制系统的群组计算机联锁，所述群组计算机联锁包括进路发送单元和进路控制单元，其中，
所述进路发送单元用于将发车进路信息发送给群组控制系统，以使得所述群组控制系统根据发车进路信息向基于自组网的列车群组内列车发送行车许可；
所述进路控制单元用于从群组控制系统接收监测信息，并根据所述监测信息在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
本发明的基于自组网的发车方法、系统及群组计算机联锁，基于车车通信的自组织网整体控制列车群出站。车站同一区域内同时发车的数量显著增加，通过进路保持区段锁闭，减少了列车进路解锁和办理对运行效率的影响。列车群的运行方式，简化了控制逻辑，提高了运行密度。在站场形状不变的情况下，相同时间范围内车站接发车能力显著提升。并且，基于本发明提出的新的发车方法，而无需新增接、发车进路信号机，因此，能够在现有信号机架构的基础上，实现高效发车。避免新的发车方法还需要重新布置信号机，而导致的信号机故障对行车的影响。本发明技术方案不需要进行室外施工就可以提高接发车的运行效率，从而降低工程投资及全生命周期费用。
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基于自组网的列车控制系统架构图；
图2示出了根据本发明实施例的基于自组网的发车方法流程；
图3示出了根据本发明实施例的列车群组从同一股道发车而进入发车进路的示意图；
图4示出了根据本发明实施例的一种列车群组内列车位于不同股道发车的示意图；
图5示出了根据本发明实施例的基于自组网的接车方法流程图；
图6示出了根据本发明实施例的列车群组接车进路示意图；
图7示出了根据本发明实施例的列车群组从不同股道发车的示意图；
图8示出了根据本发明实施例的基于自组网的发车/接车系统结构示意图；
图9示出了根据本发明实施例的一种用于列车控制系统的群组控制系统；
图10示出了根据本发明实施例的一种用于列车控制系统的群组计算机联锁。
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。
本发明实施例中，处于轨道上的多列列车通过自组网形成列车群组，列车群组可以包含多个独立列车、由多个列车形成的多个独立列车子群组或者其两者。其中每个列车子群组可以包含一列或多列机车车辆，一列列车中的多个车辆可以物理连接也可以通过通信虚拟耦合连接，或采用这两种方式的组合。独立列车之间、独立列车子群组之间、独立列车与独立列车子群组之间，通过自组网实现虚拟连接，在自组网中一个独立列车、一个独立列车子群组作为自组网的一个节点。但是，本发明实施例对于列车群组中每个列车子群组内各个列车的连挂方式不做限制。为了方便介绍本发明技术方案，除非特别说明，本发明中列车是指独立列车或者独立的列车子群组。
通过自组网实现列车群组内列车之间的虚拟连接这种方式。这种方式克服了现有技术中，只有通过电气车钩等物理连接方式来实现多列列车之间传输数据的缺陷，而且处于非物理连接的多列列车可以作为自组网内节点而迅速通过自组网形成列车群组，对于列车群组的形成更加灵活、迅速。
本发明实施例中，形成列车群组内的各列列车通过其车载子系统（ATP，AutomaticTrain Protection）与群组控制系统（或称群组控制服务器，GCS，Group Control System）数据连接，以实现对列车群组内所有列车的行车控制。如图1示出了根据本发明实施例的基于自组网的列车控制系统架构图。如图1所示，在基于自组网的列车控制系统中，包括运调度集中中心（CTC，Centralized Traffic Control）、群组计算机联锁（GCI，Group ComputerInterlocking）、群组控制服务器（GCS）和车载子系统（ATP）。其中，CTC、GCI、GCS属于地面子系统，群组计算机联锁GCI是实现群组列车进路控制的计算机联锁系统；ATP位于列车上，属于车载系统。需要说明的是，本发明中设备名称并非仅仅局限于其字面含义，任何符合本发明系统架构、实现本发明设备功能的设备，无论其设备名字如何均在本发明的范围内。
在本发明实施例的基于自组网的列车控制系统中，CTC能够根据列车群组内列车的行车计划（例如列车群组内开行列车数量、列车群组接发车时间、列车群组接发车计划等）向GCI发送进路命令而执行列车群组进路办理工作，实现列车群组进路办理的目的。
本发明实施例中，将列车群组列车使用的进路称为重复进路，简称为进路。重复进路是相对于普通进路而言的，普通进路是为普通列车使用的进路。而重复进路是列车群要通过的一个或多个进路区段，即至少有列车群中的两趟列车通过该进路。GCI需要从GCS获取指定信息才可以解锁重复进路，通过将列车群组使用的进路标记为重复进路，实现GCS对于列车群接车和发车时的进路控制。
接收到CTC的进路命令后，GCI根据进路命令，排列列车群组内列车进路，获取重复进路等，形成进路信息，并将进路信息提供给GCS。CTC负责设置列车群组内各个列车分别进入哪个股道，GCI根据CTC的设置结果和命令办理进路。GCI将进路区段状态（锁闭/未锁闭，占用/出清）、信号（禁止信号/允许信号）、道岔信息（定位/反位）等进路信息发送给CTC。需要说明的是，GCI还具备办理单个进路区段构成的短进路的功能，即当列车群中的前车出清进路区段后，将所述进路区段作为短进路提供给后车继续使用。
GCS根据GCI提供的进路信息（例如接发车进路锁闭状态、解锁状态等信息）、ATP提供的列车状态信息（例如列车车辆位置信息，列车完整性等信息）、以及线路数据（例如运行限速等信息）等向列车群组内列车的ATP发送行车许可（MA，Movement Authority）以控制列车群组内各个列车的运行，即控制列车群组内列车进入到接车进路或发车进路。本发明实施例不限定GCS连接的子系统，除了GCI，GCS还可以连接其他必要的子系统，以获取相关信息，如从存储线路信息的设备获取线路信息等。
GCS可以根据进路信息、列车状态信息、线路数据等系统信息，判断上述列车群组内的哪个列车作为首列列车（以下简称首车）、末尾列车（以下简称尾车）和中间列车（以下简称中间车），也可以根据上述系统信息，指定列车群组内的某个列车作为首车、尾车和中间车。其中，尾车和中间车能够跟随前车行进，所以也可以将尾车和中间车称为跟随车。需要说明的是，本发明实施例中，并不限定首车、尾车和中间车的确定方式。
本发明实施例中，并不局限于GCS仅仅向首车提供行车许可，而是也可以向中间车和尾车提供行车许可。
在列车行车过程中，ATP可以根据列车数据（例如线路数据和信号许可等）、MA等基本数据实时计算目标距离连续速度控制模式曲线，并依据曲线对列车群组内各个列车超速进行自动防护。中间车或尾车的车载ATP根据线路数据（处于站内的列车，由GCS提供线路数据）、列车参数（如列车制动性能）及前列车的速度、加速度、列车参数等前车运行状态数据自主计算速度，并动态调整与前车的间隔，以达到安全行驶的目的。
针对基于自组网行车的列车群组内的列车，由于列车基于自组网形成虚拟连接，并且可以位于不同股道（即从不同的股道进入发车进路，或者从接车进路进入到不同股道），所以对于接车和发车的控制提出的更高的要求。为了进一步提升接车、发车的效率，本发明实施例提出了基于自组网的接发车方法。
本发明实施例提供的接发车方法，基于车车通信形成的自组网的列车群组，对车车通信的方式不作限定，示例性地，可以为无线通信。本发明实施例的自组网，即为一个列车群组内部各个列车之间直接或间接通信形成的通信网络。通过自组网，列车群组中的各列列车作为自组网中的一个节点能够获取其他列车发送的数据，如获取前车运行状态相关的数据，以实现跟随前车运行，动态调整列车自身运行状态。接发车包括接车和/或发车，本发明实施例中对多列列车接车或者发车的方案进行说明，在车站接发车应用中，可以同时使用本发明实施例所述的接车和发车方案。
本发明实施例中，列车群组至少包含两个列车，即首车和跟随车。当列车群仅包含两个列车时，跟随车即为尾车。列车群也可以包含两个以上的列车，即包含首车、多个跟随车和一个尾车。行驶过程中，跟随车依次跟随前车，即作为后车跟随其紧前列车，同时跟随车中的最后一趟车为尾车。本发明实施例中的前车和后车为一个列车群中任意两个相邻且具有通行先后关系的列车。列车群具有相同的接车或发车方向，列车群组内的各个列车可以位于同一股道也可以位于不同股道。
发车方法实施方式
图2示出了根据本发明实施例的基于自组网的发车方法流程图。如图2所示，所述方法包括：GCI确定发车进路，并将发车进路信息发送给GCS；GCS根据发车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可；所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；其中，在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
在基于自组网的列车的发车方法中，CTC根据运行计划向GCI发送进路办理指令，触发GCI控制进站信号机开放，形成发车进路。本发明实施例中，发车进路是列车群组中列车使用的进路。在发车进路中，列车群组的首车及跟随车驶过后，发车进路中的区段不解锁，只有尾车通过后，所有发车进路中的所有区段依次解锁或者一次解锁。
GCS从GCI接收进路信息（区段（锁闭/未锁闭，占用/出清）、信号（禁止信号/允许信号）、道岔信息（定位/反位）等）、从列车群组的列车ATP接收列车状态信息，其中列车状态信息包括车辆位置和/或列车完整性等信息。
GCS根据上述进路状态信息、列车状态信息和线路数据信息等向列车群组中首车的ATP发送MA。首车的ATP获得该MA后，ATP设备根据列车数据（包括线路数据和信号许可等）信息、MA等数据实时计算列车群组内各个列车之间的目标距离连续速度控制模式曲线，并依曲线对列车群组内各个列车超速进行自动防护，最后列车群组内各个列车进入到发车进路中。
列车群组中的跟随车跟随前车依次进入到上述发车进路。跟随车或尾车的车载ATP设备根据GCS提供的线路数据（如坡度、限速、曲率半径等）、列车参数（如制动性能、车长、车重等）及其紧随的前列车的速度、加速度、列车参数等自主计算速度，并调整与前车的间隔。然后跟随前车驶入到发车进路中。
发车进路中的各个区段，在列车群组中的列车驶入过程中要保持锁闭。在列车群组内的各个列车驶入所述发车进路的过程中，GCI控制发车进路中各个区段保持锁闭状态，即对所述发车进路中的各个区段不解锁。在列车群组内的所有列车，即尾车驶入到所述发车进路后，GCI解锁所述发车进路中的各个区段。具体为，GCS可以根据群组信息判断尾车，并对列车群组进入进路的过程进行监测，尾车把自身的位置实时提供给GCS，GCS将尾车通过进路的监测信息发送给GCI，GCI判断尾车是否通过了发车进路中的区段，在尾车已经驶过发车进路时，对于发车进路中的所有区段，逐个区段解锁或者一次性解锁所有区段。这种基于自组网的发车方法，能够保障列车群组内的所有列车安全进入发车进路中的区段，实现安全高效地控制列车群组内各个列车进入发车进路。
图3示出了根据本发明实施例的列车群组从同一股道发车而进入发车进路的示意图。处于同一股道的多列列车之间通过自组网形成列车群组，列车群组内的各列列车通过自组网实现数据通信。不失一般性，本发明实施例中以四个股道（3G股道、1G股道、2G股道、4G股道）、列车群组内所有列车位于同一个1G股道为例进行示例性说明列车群组从同一个股道发车的发车方法，但是并不局限于从特定的1G股道进行发车。
如图3所示，列车群组内所有列车位于同一股道ⅠG，组成一个列车群组。CTC根据运行计划触发GCI排列股道1G中该列车群前方的信号机XⅠ至信号机SF，形成发车的公共进路，公共进路为列车群多列列车共同经过的进路，控制XⅠ信号机开放GCI向列车群组内首车的ATP发送MA。首车收到GCI发送的MA后启动运行，驶入到发车的公共进路。发车的公共进路上的区段，如12DG、8DG、2DG区段在列车群组首车越过后继续保持锁闭状态，而不解锁。跟随车根据前车的位置，保持一定安全距离相继发车，公共进路上的区段持续保持锁闭状态。本发明实施例中，可以通过GCS向跟随车发送MA，也可以通过首车向跟随车发送MA。
列车群组的尾车向GCS发送实时位置，GCS判断尾车通过的进路区段，形成监测信息并通知GCI,GCI判断尾车通过公共进路上的区段时，控制公共进路上的所有区段依次解锁，或者在尾车完全通过公共进路后一次性解锁公共进路上的所有区段。
图3示意性示出了列车群组位于同一股道发车的情况，图4示出了根据本发明实施例提供的一种列车群组内列车位于不同股道发车的示意图。如图4所示，列车群组内列车车1位于股道4G、列车群组内列车车2位于股道2G。列车车1和列车车2作为独立节点基于自组网形成列车群组。需要说明的是，本发明实施例中，以列车车1和列车车2为例进行示例性说明，并非仅仅局限于列车群组仅仅包括两列列车，三列或三列以上列车，并分别位于多个股道，均可适用于本发明。不失一般性地，本发明实施例以列车车1作为首车、列车车2作为尾车为例进行示例性说明。
对于列车车1来说，其需要通过股道4G进入6-10DG区段、4DG区段。本发明实施例中，汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路，其中道岔为同一道岔或不同道岔。如图4所示，直向进路从信号机XII经过道岔10、区段6-10DG到达道岔6和道岔4之间的绝缘节J64，侧向进路从信号机X4经过道岔10、6-10DG区段到达绝缘节J64，公共进路为绝缘节J64到信号机S，包含4DG区段,在另外的实施例中，公共进路也可以包含多个短进路。
控制列车群组中列车通过汇合进路包括：控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；前车出清发车所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
如图4所示，车1为前车，道岔10反位，车1接收GCS的MA后进入侧向进路，之后车1经过侧向进路，GCS监测到车1出清侧向路后通知GCI解锁该侧向进路，车1进入锁闭的公共进路，并经过公共进路。车1出清侧向进路后，GCI为车2锁闭经过道岔10进入区段6-10DG的直向进路，车2接收GCS的MA后经过直向进路，并跟随车1连续经过区段锁闭的公共进路。本发明实施例中，通过行车许可控制列车群从不同进路汇入公共进路，对于经过同一道岔的直向进路和侧向进路，分别为列车群中的列车办理锁闭和解锁，保障多趟列车汇入公共进路的安全性。而对于汇入之后的公共进路，保持区段锁闭，列车之间基于车车通信，通过动态追踪连续通过，提高效率。
具体地，CTC根据运行计划触发GCI排列股道2G和股道4G的汇合的汇合进路。GCI控制车1前方的信号机X4至信号机S的进路区段锁闭，并控制X4信号机开放。GCI向车1的ATP发送MA。车1根据收到的MA启动运行，进入发车汇合进路。
当车1出清汇合进路中侧向进路的区段6-10DG之后，区段6-10DG解锁。车1继续在后续公共进路（包括区段4DG）中向前行驶，后续区段4DG不再解锁。6-10DG解锁后，GCI办理信号机XII至6-10DG的短进路，并控制车2前方的信号机XII开放。GCI向车2的ATP发送MA。车2根据收到的MA启动运行，进入到上述短进路。
作为尾车的车2通过信号机XII后，车2的ATP向GCS发送实时位置，GCS监测到车2已经驶过信号机XII时通知GCI，GCI接收到车2的驶过信息后，控制汇合进路区段逐段解锁或者一次性解锁。不失一般性地，该列车群还可以包括车3，如图7所示，车3作为车2的后车，车3从经过12DG、8DG、6-10DG、4DG区段，并经过反位的道岔6和道岔8，其中，从XI经过6-10DG区段到绝缘节J64为另一侧向进路。当车2出清6-10DG之后，6-10DG解锁，车2继续运行，后续公共进路区段保持锁闭。6-10DG解锁后，GCI办理XI至6-10DG的短进路，车3根据收到的MA启动运行，按照上述顺序进过各个区段，直到出清公共进路。这种情况下，汇合进路包含车2要经过的直向进路，车1和车3要经过的两个侧向进路以及一个公共进路。在一个实施例中，列车群组也可以仅包含车1和车3，这时汇合进路包含两个侧向进路和一个公共进路。
接车方法实施方式
图5示出了根据本发明实施例的基于自组网的接车方法流程图。如图5所示，所述方法包括：GCI确定接车进路，并将接车进路信息发送给GCS；GCS根据进路信息向列车群组内的列车发送行车许可；所述列车根据所述行车许可进入所述接车进路；其中，在列车群组内列车进入所述接车进路过程中，保持所述接车进路中区段锁闭。
在基于自组网的列车的接车方法中，CTC根据运行计划触发GCI控制进站信号机开放，形成接车进路。具体地，接收到CTC的进路命令后，GCI根据进路命令，排列列车群组内列车进路、获取重复进路等，形成进路信息，并将进路信息提供给GCS。CTC负责设置列车群组内各个列车分别进入哪个股道，GCI根据CTC的设置结果和命令办理进路。GCI将进路区段状态（锁闭/未锁闭，占用/出清）、信号（禁止信号/允许信号）、道岔信息（定位/反位）等进路信息发送给CTC和GCS。GCS根据进路信息、列车状态和线路数据向列车群组中的首车的ATP发送MA，首车获得该MA后，驶入到接车进路中。列车群组中的跟随车跟随前车依次进入到接车进路中。
图6示出了根据本发明实施例的列车群组接车进路示意图。对于列车群组的接车，一般有列车群组接入到同一股道和列车群组接入到不同股道的情况。
对于列车群组接入到同一股道的方式。如图6所示，列车群组包括列车车1和列车车2，但需要说明的是，本发明实施例并非仅仅限于两个列车，多个列车同样可以适用于本发明。车1行驶至X信号机前时，列车车1的ATP向GCS发送位置信息以表明其行驶到X信号机前。但并非仅仅限于列车车1向GCS发送列车位置，利用其他设备发送信息以表明列车行驶到X信号机前同样可以适用于本发明。
CTC根据运行计划触发GCI排列信号机X至3G的接车重复进路，并且GCI控制X信号机开放。GCS向列车群组的首车发送MA。列车群组内列车首车根据收到的MA驶入到接车进路。列车群组内的列车在驶入接车进路的过程中，接车进路上的区段（3DG、5-9DG区段）保持锁闭状态，即区段不解锁。跟随车根据前车的位置，保持一定安全距离相继进站，接车进路上的所有区段持续保持锁闭状态。GCS实时获取尾车位置，在列车群组内尾车越过信号机X后，GCS通知GCI,此时GCI控制接车进路上的所有区段解锁。在另外的实施例中，GCS也可以在尾车出清某一区段，如3DG时通知GCI，GCI及时解锁该区段，即随着尾车依次出清重复进路上的区段，逐区段解锁。
对于列车群组接入到不同股道的方式。如图4所示，列车群组中列车车1作为列车车2的前车，列车车2为列车车1的后车。不失一般性地，列车车1可以为首车，列车车2可以为尾车，但本发明并不局限于只有首车和尾车，首车和尾车之间还具有多个跟随车也可适用于本发明。
CTC制定列车群组接车计划，即设计列车群组内各个列车要进入的股道。示例性地，CTC计划将列车群组内列车车1安排进1G股道、将列车群组内列车车2安排进3G股道。CTC将列车群组接车计划发送给GCI，GCI根据接车计划行车进路信息，并将进路信息发送给GCS。其中，对于列车车2来说，其需要经过从3DG区段、5-9DG区段并进入到3G股道，本发明实施例中将其定为分歧进路。
本发明实施例中，分歧进路由至少三条短进路组成的，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条进路为同一区段之前的公共进路。该公共进路为接车时，一个列车群中的列车共同要进过的进路。如图6所示，车1要进入1G,车2要进入3G，则分歧进路包括从绝缘节J35到信号机SI的直向进路、从绝缘节35到信号机S3的侧向进路、从信号机X到绝缘节J35的公共进路，该公共进路包含3DG区段，直向进路和侧向进路包含同一区段5-9DG。
本发明实施例中，对于分歧进路的控制为：前车出清直向进路或侧向进路，解锁该直向进路或侧向进路区段（5-9DG区段），公共进路（3DG区段）随着前车出清而解锁，从而可以为后车办理该公共进路。
具体地，列车群组中的前车经由公共进路进入前车的目标直向进路或侧向进路；前车出清公共进路后解锁公共进路；前车出清直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路；前车出清公共进路后，为前车的跟随车锁闭该公共进路；前车出清直向进路或侧向进路后，为前车的跟随车锁闭后车的目标直向进路或侧向进路。后车经由直向进路或侧向进路进入目标股道。
列车群组的首车，即本发明实施例列车车1，行驶靠近信号机X时，向GCS发送位置信息，GCS判断其到达信号机X，通知GCI办理进路。
CTC根据接车计划触发GCI排列信号机X至1G和3G的接车重复进路。并且GCI控制信号机X至1G的进路锁闭，并控制X信号机开放。GCS向列车车1的ATP发送进入到1G股道的MA，向列车车2的ATP发送进入到3G股道的MA。
列车车1根据收到的MA向前行驶，当列车车1出清3DG区段时，GCI根据收到的GCS命令解锁3DG区段进路，该3DG区段作为短进路允许列车车2继续使用，可以为车2重新办理进路，办理成功后，列车车2根据收到的MA向前行驶，此时列车车2不影响列车车1继续向前行驶。在列车车2出清5-9DG区段，完全进入1G区段后，GCI根据收到的GCS命令控制5-9DG区段解锁，GCI为列车2办理5-9DG至3G的短进路，列车车2继续运行进入3G股道。接车重复进路上的所有区段随着尾车依次出清区段而依次解锁，或者在尾车完全出清分歧进路，即接车重复进路后一次性解锁。
本发明实施例通过列车群的方式管理多列列车接发车，能够提高列车在进路上的运行密度，减少办理进路锁闭的时间，对于分歧进路，允许跟随车办理前车出清的短进路，进一步提高效率。地面控制系统GCI和GCS可以主要对首车进行行车许可管理，之后监测列车群组尾车是否经过径路，减少了对于列车群通过跟随车通过重复进路的过程的监控，简化了控制逻辑，而列车群多个列车之间通过追踪跟随，在保障安全距离和速度的情况下，智能地提高了接发车效率。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种基于自组网的发车系统，如图8所示，所述系统包括群组计算机联锁GCI和群组控制系统GCS，GCI与GCS数据连接。
GCI用于确定发车进路，并将发车进路信息发送给GCS；
GCS用于根据发车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；
GCI还用于在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
发车进路包括公共进路，在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述公共进路中区段锁闭，直到列车群组尾车经过公共进路中的区段后，解锁所述区段。
发车进路包括发车汇合进路，发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
基于自组网的发车系统用于控制列车群组通过汇合进路：
GCS通过移动授权控制列车群组中的列车移动，包括：控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，GCI为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
GCS实时获取列车群列车位置信息，判断列车在汇合进路上的位置。当前车出清发车所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭。GCS通过监测列车位置得到监测信息，根据判断结果，发送命令到GCI，由GCI控制进路锁闭或解锁。列车群经过的进路为重复进路，GCI对于重复进路的控制，需要收到GCS的命令后动作。
GCS根据发车进路信息、列车状态信息、和线路数据信息为列车群组内列车提供移动授权。其中，发车进路信息由GCI提供。
本发明实施例中GCS和GCI组成的系统还可以是一种基于自组网的接车系统，如图8所示，在接车系统中，
GCI用于确定接车进路，并将接车进路信息发送给GCS；
GCS用于根据接车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述接车进路；GCI还用于在列车群组内列车进入所述接车进路过程中，保持所述接车进路中区段锁闭。
GCS监测群组列车运行，在监测到尾车经过指定进路或区段后，将监测结果信息发送到GCI，GCI接收到GCS的消息后对相应区段进行解锁。本发明实施例中，列车群组经过的进路为重复进路，是相对于普通的非列车群组的进路而言的，GCI对于重复进路控制需要通过接收GCS的消息来动作。
接车进路包括接车分歧进路，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之前的公共进路。
接车系统还用于控制列车群组内列车驶入分歧进路，包括：
列车群组中的前车经由公共进路进入前车的目标直向进路或侧向进路；
前车出清公共进路后解锁公共进路；
前车出清直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路；
前车出清公共进路后，为前车的跟随车锁闭该公共进路；
前车出清直向进路或侧向进路后，为前车的跟随车锁闭后车的目标直向进路或侧向进路。
GCS根据接车进路信息、列车状态信息、和线路数据信息为列车群组内列车提供移动授权。
本发明实施例中的GCI和GCS组成的系统可以仅作为一种接车系统，也可以仅作为发车系统，也可以同时实现接车和发车的功能。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种用于列车控制系统的群组控制系统GCS，如图9所示，GCS包括接收单元、确定单元、发送单元、监测单元。
在一个实施例中，GCS用于实现列车发车。在这种情况下，
接收单元用于从群组计算机联锁GCI获取发车进路信息；
确定单元用于根据发车进路信息确定基于自组织网的列车群组内列车的行车许可；
发送单元用于发送所述行车许可到列车群组，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；
监测单元用于对列车群组内列车进入发车进路的过程进行监测，形成监测信息，所述监测信息用于所述GCI在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
发车进路包括发车汇合进路，所述发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
GCS用于控制列车群组通过汇合进路：
控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
前车出清发车所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；
所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
在一个实施例中，GCS用于实现列车接车。在这种情况下，
接收单元用于从GCI获取接车进路信息；
确定单元用于根据接车进路信息确定基于自组织网的列车群组内列车的行车许可；
发送单元用于发送所述行车许可到列车群组，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述接车进路；
监测单元用于对列车群组内列车进入接车进路的过程进行监测，形成监测信息，所述监测信息用于所述GCI在列车群组内列车进入所述接车进路过程中，保持所述接车进路中区段锁闭。
接车进路包括接车分歧进路，所述接车分歧进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之前的公共进路。
GCS用于控制列车群组内列车驶入分歧进路包括：
列车群组中的前车经由公共进路进入前车的目标直向进路或侧向进路；
前车出清公共进路后解锁公共进路；
前车出清直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路；
前车出清公共进路后，为前车的跟随车锁闭该公共进路；
前车出清直向进路或侧向进路后，为前车的跟随车锁闭后车的目标直向进路或侧向进路。
本发明实施例中的用于列车控制系统的GCS，可以单独用于实现发车功能，也可以单独用于实现接车功能，也可以同时具备发车和接车的功能。GCS结合GCI实现接车、发车的具体原理可以根据本发明上述基于自组网的发车方法和基于自组网的接车方法的实施方式来获得。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种用于列车控制系统的群组计算机联锁GCI，如图10所示，所述GCI包括进路发送单元和进路控制单元，GCI还与群组控制系统GCS数据连接。
在一个实施例中，GCI用于实现列车群组发车，在这种情况下，进路发送单元用于发车进路信息发送给GCS，以使得所述GCS根据发车进路信息向基于自组织网的列车群组内列车发送行车许可；进路控制单元用于从GCS接收监测信息，并根据所述监测信息在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
在一个实施例中，GCI用于实现列车群组接车，在这种情况下，进路发送单元用于接车进路信息发送给GCS，以使得所述GCS根据接车进路信息向基于自组织网的列车群组内列车发送行车许可；进路控制单元用于从GCS接收监测信息，并根据所述监测信息在列车群组内列车进入所述接车进路过程中，保持所述接车进路中区段锁闭。
本发明实施例中的GCI可以单独实现列车群组接车或发车，也可同时实现接车和发车，GCI结合GCS实现接车、发车的具体原理可以根据本发明上述基于自组网的发车方法和基于自组网的接车方法的实施方式来获得。
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 (19)
1.一种基于自组网的发车方法，其特征在于，所述方法包括：
群组计算机联锁确定发车进路，并将发车进路信息发送给群组控制系统；
群组控制系统根据发车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可；
所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；
所述群组控制系统还用于对列车群组内列车进入发车进路的过程进行监测，形成监测信息；
所述群组计算机联锁用于从群组控制系统接收监测信息，并根据所述监测信息在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
2.根据权利要求1所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，所述发车进路包括公共进路：
在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述公共进路中区段锁闭，直到列车群组尾车经过公共进路中的区段后，解锁所述区段。
3.根据权利要求1所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，所述发车进路包括发车汇合进路，
所述发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
4.根据权利要求3所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，包括控制列车群组内列车驶入汇合进路：
在前车出清直向进路或侧向进路时，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭，以使后车连续通过公共进路。
5.根据权利要求3所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，包括：控制列车群组通过汇合进路：
控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
前车出清所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；
所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
6.根据权利要求1-5任一所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，所述群组计算机联锁确定发车进路具体为：
CTC根据运行计划触发群组计算机联锁排列信号机以形成所述发车进路。
7.根据权利要求1所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，
所述群组控制系统根据发车进路信息、列车状态信息、和线路数据信息为列车群组内列车提供移动授权。
8.根据权利要求7所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，
所述列车状态信息包括列车位置信息和列车完整性信息。
9.根据权利要求1所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，
当列车群组中前车出清进路区段后，将所述进路区段作为短进路提供给后车继续使用。
10.根据权利要求1所述的基于自组网的发车方法，其特征在于，还包括：
判断列车群组中尾车是否驶出发车进路；
对于尾车已经驶出发车进路中的区段依次解锁或者一次性解锁。
11.一种基于自组网的发车系统，其特征在于，所述系统包括群组计算机联锁和群组控制系统，
所述群组计算机联锁用于确定发车进路，并将发车进路信息发送给群组控制系统；
所述群组控制系统用于根据发车进路信息向列车群组内的列车发送行车许可，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；
所述群组控制系统还用于对列车群组内列车进入发车进路的过程进行监测，形成监测信息；
所述群组计算机联锁用于从群组控制系统接收监测信息，并根据所述监测信息在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
12.根据权利要求11所述的基于自组网的发车系统，其特征在于，
所述发车进路包括公共进路，在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述公共进路中区段锁闭，直到列车群组尾车经过公共进路中的区段后，解锁所述区段。
13.根据权利要求11所述的基于自组网的发车系统，其特征在于，所述发车进路包括发车汇合进路，
所述发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
14.根据权利要求13所述的基于自组网的发车系统，其特征在于，所述系统还用于控制列车群组通过汇合进路：
控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
前车出清所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；
所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
15.根据权利要求11所述的基于自组网的发车系统，其特征在于，
所述群组控制系统根据发车进路信息、列车状态信息、和线路数据信息为列车群组内列车提供移动授权。
16.一种用于列车控制系统的群组控制系统，其特征在于，所述群组控制系统包括接收单元、确定单元、发送单元和监测单元，
所述接收单元用于从群组计算机联锁获取发车进路信息；
所述确定单元用于根据发车进路信息确定基于自组网的列车群组内列车的行车许可；
所述发送单元用于发送所述行车许可到列车群组，使得所述列车根据所述行车许可依次进入所述发车进路；
所述监测单元用于对列车群组内列车进入发车进路的过程进行监测，形成监测信息，所述监测信息用于所述群组计算机联锁在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭。
17.根据权利要求16所述的用于列车控制系统的群组控制系统，其特征在于，所述发车进路包括发车汇合进路，
所述发车汇合进路由至少三条短进路组成，其中两条短进路包括经过道岔和同一区段的直向进路和/或侧向进路，第三条为所述同一区段之后的公共进路。
18.根据权利要求17所述的用于列车控制系统的群组控制系统，其特征在于,群组控制系统用于控制列车群组通过汇合进路：
控制列车群组中的前车经由直向进路或侧向进路进入公共进路；
前车出清所述直向进路或侧向进路后，解锁该直向进路或侧向进路，并对公共进路保持区段锁闭；
所述直向进路或侧向进路随着前车出清而解锁后，为其后车锁闭该直向进路或侧向进路，后车经该直向进路或侧向进路进入公共进路，并跟随前车连续经过公共进路。
19.一种用于列车控制系统的群组计算机联锁，其特征在于，所述群组计算机联锁包括进路发送单元和进路控制单元，其中，
所述进路发送单元用于将发车进路信息发送给群组控制系统，以使得所述群组控制系统根据发车进路信息向基于自组网的列车群组内列车发送行车许可；
所述进路控制单元用于从群组控制系统接收监测信息，并根据所述监测信息在列车群组内列车进入所述发车进路过程中，保持所述发车进路中区段锁闭；
所述监测信息为所述群组控制系统对列车群组内列车进入发车进路的过程进行监测，形成的监测信息。
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