CN112172878B - 一种列车限速曲线计算方法及系统 - Google Patents

一种列车限速曲线计算方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种列车限速曲线计算方法及系统，该方法包括：根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定目标列车的限速曲线类型；根据目标列车的限速曲线类型和目标列车的实际位置，确定目标列车的限速曲线大小。本发明实施例提供的一种列车限速曲线计算方法及系统，在CBTC目标距离控制曲线算法的基础上，实现对分级速度控制曲线的兼容，计算当前ATP防护曲线，以同时满足轨道电路与CBTC制式需求。

Description

一种列车限速曲线计算方法及系统
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车限速曲线计算方法及系统。
背景技术
列车运行自动控制系统(简称ATC系统)是以技术手段对列车运行方向、运行间隔和运行速度进行控制，保证列车能够安全运行、提高运行效率的系统。ATC系统分为列车自动防护子系统(简称ATP)、列车自动驾驶子系统(简称ATO)、列车自动监督子系统(简称ATS)和计算机联锁子系统(简称CI)。ATP系统是ATC系统的核心组成部分，其功能为列车超过规定速度时即自动制动，当车载设备接收移动授权信息，经信息处理后生成限速曲线与实际速度比较，当列车实际速度超过该限速曲线后，由制动装置控制列车制动系统制动。ATP防护曲线(即限速曲线)的计算是ATP的核心算法。
当前城市轨道交通技术发展迅速，城轨信号系统已经由基于轨道电路的固定及准移动闭塞过渡到了基于无线通信的移动闭塞的列车自动控制系统(Communication BasedTrain Control System，简称CBTC)，从ATP防护曲线计算的角度来说，ATP防护曲线从分级速度控制进入到目标距离速度控制方式。
1、分级速度控制，以一个闭塞分区为单位，根据列车运行的速度分级，对列车运行进行速度控制。分级速度控制又分为阶段式(又称台阶式)和分段曲线式(又称分级式)，阶段式分级速度控制又分为出口速度控制方式和入口速度控制方式。
出口速度控制方式为给出列车驶出某个闭塞分区的出口速度值，控制列车不超过出口速度，若列车速度在闭塞分区出口超过该出口速度值，则会触发紧急制动。
入口速度控制方式为给出列车驶入某个闭塞分区的入口速度值，控制列车不超过驶入下一闭塞分区的入口速度，若列车速度在下一闭塞分区入口超过该入口速度值，则会触发紧急制动。
分级式控制方式是根据列车运行的速度分级，每一闭塞分区给出一端速度控制曲线，对列车运行进行控制。
2、目标距离速度控制为连续式一次制动速度控制的方式，根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，不再设定每个闭塞分区速度等级。CBTC系统采用本方式作为ATP防护曲线计算。
我国城市轨道交通信号系统中，基于轨道电路的固定闭塞系统，大多采用入口速度控制方式和分级式控制方式，这类系统服役年限大多超过15年，逐步进入大修改造阶段。升级改造后以CBTC系统或FAO系统运行为主。由于改造时列车不能停运，导致改造的调试时间很短，直接改造升级为CBTC的难度比较大。且有些业主从成本角度考虑，希望在既有线继续使用基于轨道电路的固定闭塞系统，在延伸线使用CBTC系统。目前的CBTC系统中，都是按照目标距离速度控制计算的ATP防护曲线，不能直接按分级速度控制方式进行ATP防护曲线的计算。
因此，需对兼容分级速度控制及目标距离速度控制的ATP防护曲线进行研究，以满足改造需求。
发明内容
本发明实施例提供一种列车限速曲线计算方法及系统，用以解决现有技术中ATP防护曲线不能兼容轨道电路和CBTC系统的缺陷，获得一种兼容轨道电路和CBTC系统的列车限速曲线。
本发明实施例提供一种列车限速曲线计算方法，包括：
根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小。
根据本发明一个实施例的列车限速曲线计算方法，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，具体包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式为无线通信，且所述目标列车的移动授权来源于区域控制器，则所述目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线。
根据本发明一个实施例的列车限速曲线计算方法，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式不是无线通信，或，所述目标列车的移动授权不来自于所述区域控制器，则判断地面轨道电路是否为分级式；
若判断获知所述地面轨道电路为分级式，则确定所述目标列车的限速曲线类型为分级式。
根据本发明一个实施例的列车限速曲线计算方法，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述地面轨道电路不是分级式，则判断所述地面轨道电路是否为台阶式；
若判断获知所述地面轨道电路为台阶式，则确定所述目标列车的限速曲线类型为台阶式。
根据本发明一个实施例的列车限速曲线计算方法，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述地面轨道电路的类型不是台阶式，则判断所述目标列车是否有应答器的移动授权；
若判断获知所述目标列车有应答器的移动授权，则确定所述目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线。
根据本发明一个实施例的列车限速曲线计算方法，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述目标列车没有应答器移动授权，则确定所述目标列车的限速曲线类型为固定曲线限速。
根据本发明一个实施例的列车限速曲线计算方法，所述根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小，具体包括：
根据所述区域控制器的移动授权信息和临时限速信息，结合车载电子地图，生成所述目标列车的限速曲线。
本发明实施例还提供一种列车限速曲线计算系统，包括：
类型模块，用于根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
大小模块，用于根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述列车限速曲线计算方法的步骤。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车限速曲线计算方法的步骤。
本发明实施例提供的一种列车限速曲线计算方法及系统，在CBTC目标距离控制曲线算法的基础上，实现对分级速度控制曲线的兼容，计算当前ATP防护曲线，以同时满足轨道电路与CBTC制式需求。
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为本发明实施例提供的一种列车限速曲线计算方法的流程图；
图2为本发明实施例中提供的连续式一次制动曲线示意图；
图3为本发明实施例中分级式速度曲线示意图；
图4为本发明实施例中台阶式速度曲线示意图；
图5为本发明实施例提供的固定限速曲线示意图；
图6为本发明一实施例提供的一种列车限速曲线计算方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种列车限速曲线计算系统的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。
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作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。
图1为本发明实施例提供的一种列车限速曲线计算方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
S1，根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
S2，根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小。
列车发车后，根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权的来源，确定目标列车的限速曲线类型。
目标列车的通信方式有无线通信和有线通信等，地面轨道电路的类型有分级式、台阶式等，根据其具体信息来确定目标列车的限速曲线类型。
然后在限速曲线类型确定的基础上，结合目标列车的实际位置，可以相应确定目标列车的限速曲线大小。
本发明实施例提供的一种列车限速曲线计算方法，在CBTC目标距离控制曲线算法的基础上，实现对分级速度控制曲线的兼容，计算当前ATP防护曲线，以同时满足轨道电路与CBTC制式需求。
在上述实施例的基础上，优选地，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，具体包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式为无线通信，且所述目标列车的移动授权来源于区域控制器，则所述目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线。
具体地，图2为本发明实施例中提供的连续式一次制动曲线示意图，如图2所示，首先对目标列车的通信方式和目标列车的移动授权来源进行判断，如果判断得知目标列车的通信方式为无线通信，并且目标列车的移动授权来源于区域控制器，则确定出目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线。
在上述实施例的基础上，优选地，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式不是无线通信，或，所述目标列车的移动授权不来自于所述区域控制器，则判断地面轨道电路是否为分级式；
若判断获知所述地面轨道电路为分级式，则确定所述目标列车的限速曲线类型为分级式。
如果判断得到目标列车的通信方式不为无线通信，并且，目标列车的移动授权也不来自于区域控制器，那么进行第二环节的判断。
图3为本发明实施例中分级式速度曲线示意图，如图3所示，如果能接收到地面轨道电路信息，并且根据地面轨道电路信息判断为分级式，那么将移动授权范围内各个轨道按照轨道信息码设置不同的固定限速，生成分级式制式模式曲线。
在上述实施例的基础上，优选地，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述地面轨道电路不是分级式，则判断所述地面轨道电路是否为台阶式；
若判断获知所述地面轨道电路为台阶式，则确定所述目标列车的限速曲线类型为台阶式。
图4为本发明实施例中台阶式速度曲线示意图，如图4所示，如果判断得知地面轨道电路不是分级式，则需要进行第三环节的判断，判断地面轨道电路是否为台阶式。如果能接收到地面轨道电路信息，并且判断得到地面轨道电路为台阶式，则将移动授权范围内各个轨道按照轨道信息码设置不同的固定限速，曲线计算时，根据列车位置，在该轨道内限速保持不变，即目标列车的限速曲线类型也为台阶式。
在上述实施例的基础上，优选地，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述地面轨道电路的类型不是台阶式，则判断所述目标列车是否有应答器的移动授权；
若判断获知所述目标列车有应答器的移动授权，则确定所述目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线。
如果判断得到地面轨道电路的类型不是台阶式，那么判断目标列车是不是有应答器的移动授权，如果判断得到有应答器的移动授权，则确定目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线。
在上述实施例的基础上，优选地，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述目标列车没有应答器移动授权，则确定所述目标列车的限速曲线类型为固定曲线限速。
具体地，图5为本发明实施例提供的固定限速曲线示意图，如图5所示，如果判断得到该目标列车没有应答器移动授权，则确定目标列车的限速曲线类型为固定曲线。
在上述实施例的基础上，优选地，所述根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小，具体包括：
根据所述区域控制器的移动授权信息和临时限速信息，结合车载电子地图，生成所述目标列车的限速曲线。
具体地，列车的连续式一次制动曲线是根据区域控制器的移动授权信息、临时限速信息，再结合车载电子地图生成的。
图6为本发明一实施例提供的一种列车限速曲线计算方法的流程图，如图6所示，首先判断目标列车是否有无线通信，并且判断目标列车的移动授权来源是否来自于区域控制器，如果是，则将目标列车的限速曲线类型设置为一次连续式，如果不是，进入下一步判断。
如果不是有线通信，或，移动授权来源不是区域控制器，则判断地面轨道电路是否为分级式，如果是，则将目标列车的限速曲线类型设置为分级式，如果不是，则进入下一步判断。
判断地面轨道电路是不是台阶式，如果是，将目标列车的限速曲线类型设置为台阶式，如果不是，进入下一步判断。
如果地面轨道电路不是台阶式，则判断目标列车是否有应答器移动授权，如果有，则目标列车的限速曲线类型为一次制动曲线；否则，目标列车的限速曲线类型为固定曲线限速。
本发明实施例在连续一次制动曲线算法的基础上，以最小改动兼容分级式及台阶式制动曲线，利用本发明实施例提供的方法，根据移动授权的来源，自动匹配计算ATP防护曲线，具有如下优点：
1、在CBTC区域，计算的ATP防护曲线为连续式一次制动曲线。
2、根据分级式轨道电路区域，计算ATP防护曲线为分级式制动曲线。
3、在台阶式轨道电路区域，计算ATP防护曲线为分级式制动曲线。
4、在CBTC降级模式下，从应答器获取移动授权，计算ATP防护曲线为连续式一次制动曲线。
5、在无移动授权的情况下，计算的ATP防护曲线为固定限速曲线。
图7为本发明实施例提供的一种列车限速曲线计算系统的结构示意图，如图7所示，该系统包括类型模块701和大小模块702，其中：
类型模块701用于根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
大小模块702用于根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小。
本实施例为与上述方法相对应的系统实施例，详情请参考上述方法实施例，本系统实施例在此不再赘述。
图8为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行一种列车限速曲线计算方法，该方法包括：
根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的一种列车限速曲线计算方法，该方法包括：
根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小。
又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的一种列车限速曲线计算方法，该方法包括：
根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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 (8)

1.一种列车限速曲线计算方法，其特征在于，包括：
根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小；所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，具体包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式为无线通信，且所述目标列车的移动授权来源于区域控制器，则所述目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线；
所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式不是无线通信，或，所述目标列车的移动授权不来自于所述区域控制器，则判断地面轨道电路是否为分级式；
若判断获知所述地面轨道电路为分级式，则确定所述目标列车的限速曲线类型为分级式。
2.根据权利要求1所述的列车限速曲线计算方法，其特征在于，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述地面轨道电路不是分级式，则判断所述地面轨道电路是否为台阶式；
若判断获知所述地面轨道电路为台阶式，则确定所述目标列车的限速曲线类型为台阶式。
3.根据权利要求2所述的列车限速曲线计算方法，其特征在于，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述地面轨道电路的类型不是台阶式，则判断所述目标列车是否有应答器的移动授权；
若判断获知所述目标列车有应答器的移动授权，则确定所述目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线。
4.根据权利要求3所述的列车限速曲线计算方法，其特征在于，所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述目标列车没有应答器移动授权，则确定所述目标列车的限速曲线类型为固定曲线限速。
5.根据权利要求1所述的列车限速曲线计算方法，其特征在于，所述根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小，具体包括：
根据所述区域控制器的移动授权信息和临时限速信息，结合车载电子地图，生成所述目标列车的限速曲线。
6.一种列车限速曲线计算系统，其特征在于，包括：
类型模块，用于根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型；
大小模块，用于根据所述目标列车的限速曲线类型和所述目标列车的实际位置，确定所述目标列车的限速曲线大小；
所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，具体包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式为无线通信，且所述目标列车的移动授权来源于区域控制器，则所述目标列车的限速曲线类型为一次连续式制动曲线；
所述根据目标列车的通信方式、移动授权来源、地面轨道电路的类型和应答器移动授权来源，确定所述目标列车的限速曲线类型，进一步包括：
若判断获知所述目标列车的通信方式不是无线通信，或，所述目标列车的移动授权不来自于所述区域控制器，则判断地面轨道电路是否为分级式；
若判断获知所述地面轨道电路为分级式，则确定所述目标列车的限速曲线类型为分级式。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述列车限速曲线计算方法的步骤。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述列车限速曲线计算方法的步骤。
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