CN112477924B - 一种列车控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种列车控制方法、系统，包括：平流层飞艇通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有列车的列车运行数据，并根据列车运行数据确定列车的列车控制数据；列车通过列车通讯组件获取列车控制数据，并根据列车控制数据控制列车行驶。本申请利用平流层飞艇代替列车的闭塞系统，平流层飞艇通过飞艇通讯组件能够实时获取平流层飞艇的设定区间内的列车的列车运行数据，将该列车控制数据发送至列车，列车根据列车控制数据控制列车行驶，由于平流层飞艇与列车通讯延时可控制在低的时间内，可以实现平流层飞艇的设定区间内所有列车运行间距在极低的范围内，避免了现有技术中利用闭塞系统造成的列车间距的大距离，极大地提升了铁路运力。

Description

一种列车控制方法和系统

技术领域

本申请涉及列车控制技术领域，特别涉及一种列车控制方法和系统。

背景技术

现有的列车信号系统与装置主要通过行车调度系统、闭塞系统和车站连锁系统组成。行车调度中心通过铁路沿线的大量闭塞系统，控制非车站区域的轨道上的列车运动轨迹和数据。在车站区域，列车的运动轨迹交由车站连锁系统进行控制。因为同轨道上的列车之间没有互相感知能力，为了保证列车运行安全，列车之间的间距必须足够长。

一般的列车闭塞分区间距一般为1.8到2.2公里，高铁里程有3.5万公里，建设了大量的列车闭塞系统。大大的提高了高铁建设成本和运营成本；列车间距一般根据列车设计最大速度，列车之间的间距不能小于4到6个闭塞分区，因为同轨道上的列车之间没有互相感知能力，当列车之间的间隔小于安全距离时，后方列车会刹车减速，以保证相邻之间的列车处于安全的距离，而不是根据前方列车运行数据智能判断本列车的跟随动作；现行列车调度：主要通过制定列车调度计划表，列车行进严格依照列车调度计划表执行，由于缺乏列车现场感知反馈，列车调度计划表中轨道运行列车间距设定会数倍于理论安全列车间距。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种列车控制方法、系统，能够提高高铁运力和安全行。其具体方案如下：

本申请提供了一种列车控制方法，包括：

平流层飞艇通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有列车运行数据，并根据所述列车运行数据确定列车的列车控制数据；

所述列车通过列车通讯组件获取列车控制数据，并根据所述列车控制数据控制所述列车行驶。

优选地，所述飞艇通讯组件和所述列车通讯组件均包括LET模块和卫星通讯模块，且，若当前通讯模块故障时，采用另一通讯模块进行数据传输。

优选地，当所述平流层飞艇出现通讯故障时，其他平流层飞艇进行区间的重新划分，以实现平流层飞艇的设定区间全域覆盖。

优选地，所述根据所述列车运行数据确定列车的列车控制数据，包括：

所述平流层飞艇将所述列车运行数据输入智能安全评估模型中，输出所述列车控制数据，以便进行列车命令安全性和/或节能性的评估；

其中，所述智能安全评估模型的建立过程包括：

根据历史运行数据提取用以预测平流层飞艇的设定区间列车信号的列车运行数据；其中，所述列车运行数据至少包括列车坐标、列车运行速度、列车牵引控制命令、铁路信号系统数据、铁路电力系统数据；

根据所述列车运行数据进行模型建立，得到所述智能安全评估模型。

优选地，还包括：

判断所述智能安全评估模型中的参数因子是否具有有效值；

若不具有所述有效值，则从所述监控中心中获取最新的参数因子。

优选地，还包括：

所述列车读取经过列车轨旁设备时第一北斗导航设备采集的第一坐标参数，且获取所述列车轨旁设备的第二北斗导航设备采集的第二坐标参数；

利用所述第二坐标参数和所述第一坐标参数得到每一所述设定区间内的坐标精度，并根据所述坐标精度进行定位修正。

优选地，还包括：

所述列车读取第一列车运行速度参数，且获取列车轨旁设备发送的第二列车运行速度参数；

根据所述第二列车运行速度参数和所述第一列车运行速度参数得到每一所述设定区域的速度精度，并根据所述速度精度进行速度修正。

优选地，还包括：

所述列车获取设置在所述列车上的所述激光雷达传感器发送的图像，并对所述图像进行识别；

当识别结果是存在障碍物时，利用列车互联功能控制列车的行驶，以实现列车主动安全。

本申请提供了一种列车控制系统，包括：

平流层飞艇，用于通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有所述列车的列车运行数据，并根据所述列车运行数据确定列车的列车控制数据，其中，所述平流层飞艇包括：所述飞艇通讯组件；

列车，用于通过列车通讯组件获取列车控制数据，并根据所述列车控制数据控制所述列车行驶，其中，所述列车包括：所述列车通讯组件。

优选地，还包括：

监控中心，包括：服务器数据存储模块；

车站，包括：车站通讯模块、车站连锁系统；

所述平流层飞艇还包括：

飞艇定位模块和区域列车信号智能控制模块。

本申请提供一种列车控制方法，包括：平流层飞艇通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有列车运行数据，并根据列车运行数据确定列车的列车控制数据；列车通过列车通讯组件获取列车控制数据，并根据列车控制数据控制列车行驶。

可见，本申请利用平流层飞艇代替列车的闭塞系统，平流层飞艇通过飞艇通讯组件能够实时获取平流层飞艇的设定区间内的列车的列车运行数据，并且得到相近列车实时动态队列功能，得到列车的控制数据，并将该列车控制数据发送至列车，列车根据列车控制数据控制列车行驶，由于平流层飞艇与列车通讯延时可控制在低的时间内，可以实现平流层飞艇的设定区间内所有列车运行间距在极低的范围内，避免了现有技术中利用闭塞系统造成的列车间距的大距离，极大地提高铁运力和安全行。

本申请同时还提供了一种列车控制系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种列车控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种软件控制模块示意图；

图3为本申请实施例提供的一种平流层飞艇列车信号系统软件主程序流程的示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种列车控制系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

一般的列车闭塞分区间距一般为1.8到2.2公里，高铁里程有3.5万公里，建设了大量的列车闭塞系统。大大的提高了高铁建设成本和运营成本；列车间距一般根据列车设计最大速度，列车之间的间距不能小于4到6个闭塞分区，因为同轨道上的列车之间没有互相感知能力，当列车之间的间隔小于安全距离时，后方列车会刹车减速，以保证相邻之间的列车处于安全的距离，而不是根据前方列车运行数据智能判断本列车的跟随动作；现行列车调度：主要通过制定列车调度计划表，列车行进严格依照列车调度计划表执行，由于缺乏列车现场感知反馈，列车调度计划表中轨道运行列车间距设定会数倍于理论安全列车间距。

基于上述技术问题，本实施例提供一种列车控制方法，具体请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种列车控制方法的流程图，具体包括：

S101、平流层飞艇通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有列车的列车运行数据，并根据列车运行数据确定列车的列车控制数据；

其中，平流层飞艇据地面10到50公里，使列车与平流层飞艇通讯延时可以控制在0.03ms到0.2ms内。理论上可以实现平流层飞艇所控制区间内所有列车运行间距在19.4米内，比目前列车运行间距8到12公里，可以极大的提升铁路运力。进一步的，在空旷区域使用列车定位模块，可以大量减少轨旁设备部署成本和运维成本。可以理解的是，前列车控制通过列车闭塞分区的信号设备控制列车运行状态的，该设备一般位于列车闭塞分区开始部分。这就导致列车只能在列车闭塞分区开始部分才能接受铁路型号控制，列车接收到控制信号是间断，无法实现相近的列车实施动态队列功能。本实施例用平流层飞艇代替闭塞系统，由于平流层飞艇与列车通讯延时可控制在低的时间内，可以实现平流层飞艇的设定区间内所有列车运行间距在极低的范围内，避免了现有技术中利用闭塞系统造成的列车间距的大距离，极大地提升了铁路运力。其中，设定区间用户可自定义设置，可以讲闭塞分区间距也就是设定区间由原来的1.8~2.2公里，延长至50公里，减少了铁路建设成本和运维成本。本申请中不对通讯组件进行限定，可以是LTE通讯模块，还可以是卫星通讯模块，只要是能够实现平流层飞艇与列车进行通讯即可。

在每一平流层飞艇的设定区间内的列车均会将列车运行数据利用列车通讯组件发送至对应的平流层飞艇，其中，列车运行数据包括但是不限定于列车内部故障信息和列车控制信息、列车现场感知信息和列车地理位置信息。其中，列车内部故障信息是当前列车的故障信息，列车现场感知信息包括利用列车上的激光雷达传感器发送的图像识别到周围是否存在障碍物的信息，列车控制信息包括列车运行速度、加速度等信息。平流层飞艇根据列车运行数据确定列车的列车控制数据，其中，列车控制数据至少包括列车的运行速度、运行方向、加速度信息。也就是说，当列车运行时，实时通过LTE模块或者卫星通讯模块上传列车运行数据（列车内部故障信息和列车控制信息、列车现场感知信息和列车地理位置信息等）到平流层飞艇接（主控）和监控中心（副控）。平流层飞艇接受设定区域内的所有列车运行数据，通过区域列车防撞控制模块根据列车运行数据确定列车的列车控制数据，以使调整列车运行。

例如，当平流层飞艇接收到第一列车的降速信息后，根据该列车运行信息得到列车控制信息，发送至后发跟随列车的设备，后方跟随的列车可以在0.2ms内通过平流层飞艇平台通讯中转接受到前方列车控制数据同时采取平流层飞艇发送的列车控制信息执行相应的跟随操作，避免了列车碰撞情况的发生。

S102、列车通过列车通讯组件获取列车控制数据，并根据列车控制数据控制列车行驶。

其中，列车通讯组件与飞艇通讯组件相互对应，列车根据列车控制数据控制列车的行驶。

基于上述技术方案，本实施例利用平流层飞艇代替列车的闭塞系统，平流层飞艇通过飞艇通讯组件能够实时获取平流层飞艇的设定区间内的列车的列车运行数据，并且得到相近列车实时动态队列功能，得到列车的控制数据，并将该列车控制数据发送至列车，列车根据列车控制数据控制列车行驶，由于平流层飞艇与列车通讯延时可控制在低的时间内，可以实现平流层飞艇的设定区间内所有列车运行间距在极低的范围内，避免了现有技术中利用闭塞系统造成的列车间距的大距离，极大地提升了铁路运力。

进一步地，飞艇通讯组件和列车通讯组件均包括LET模块和卫星通讯模块，且，若当前通讯模块故障时，采用另一通讯模块进行数据传输。本实施例中采用两种通讯模块执行平流层飞艇和列车的通讯，如果当前的通讯模块故障后，采用另一通讯模块进行数据传输，提高了通信的稳定性。

进一步地，当平流层飞艇出现通讯故障时，其他平流层飞艇进行区间的重新划分，以实现平流层飞艇的设定区间全域覆盖。例如，在列车运行区间中存在5个平流层飞艇，当其中一个平流层飞艇的通讯出现故障时，剩余的四个平流层飞艇重新划定区间，在更新后的区间内的列车与该平流层飞艇进行通讯。可见，本实施例中如果平流层飞艇与对应区域的列车两者之间通讯故障，则重新划分平流层飞艇的区域，保证数据不会中断，提高了列车运行的稳定性。

进一步地，在一种可实现的实施方式中，根据列车运行数据确定列车的列车控制数据，包括：平流层飞艇将列车运行数据输入智能安全评估模型中，输出列车控制数据，以便进行列车命令安全性和/或节能性的评估；其中，智能安全评估模型的建立过程包括：根据历史运行数据提取用以预测平流层飞艇的设定区间列车信号的列车运行数据；其中，列车运行数据至少包括列车坐标、列车运行速度、列车牵引控制命令、铁路信号系统数据、铁路电力系统数据；根据列车运行数据进行模型建立，得到智能安全评估模型。

具体的，智能安全评估模型是根据大量现有历史运行数据，提取可用以预测平流层飞艇的设定区间的列车信号智能安全学习模块的关联参数也就是列车运行数据，包括辖区（即平流层飞艇的设定区间）内的列车坐标（如北斗导航坐标）、列车运行速度、列车牵引控制命令、铁路信号系统数据、铁路电力系统数据等。可以通过结果Y=F(T1,T2,T3,…Tn,Y)；来得到列车控制数据，其中，T1到Tn为可用于预测的关联参数，Y为根据当前大数据总结出的平流层飞艇的列车的列车控制数据。本实施例是采用条件一票否决算法，结合神经网络算法，建立平流层飞艇的设定区间内的列车的智能安全评估模型。平流层飞艇的辖区内采集到实时数据后进行数据清洗并保存到飞艇存储数据存储模块。飞艇存储数据存储模块只保存J天数据，过期数据定期删除。

进一步地，还包括：

判断智能安全评估模型中的参数因子是否具有有效值；

若不具有有效值，则从监控中心中获取最新的参数因子。

当平流层飞艇的辖区内智能安全评估模型中参数因子没有值。平流层飞艇通过LTE模块或者卫星通讯模块与监控中心对接，获取最新的参数因子。把获取到的参数因子与J天历史数据导入到智能安全评估模型中，进行列车控制命令安全性和节能性评估，给出最合理解（列车控制数据）并传输到列车中执行。

进一步地，还包括：列车读取经过列车轨旁设备时第一北斗导航设备采集的第一坐标参数，且获取所述列车轨旁设备的第二北斗导航设备采集的第二坐标参数；利用第二坐标参数和第一坐标参数得到每一设定区间内的坐标精度，并根据坐标精度进行定位修正。

其中列车轨旁设备是指铁路轨道旁边设备，并且车站的轨旁设备类型更多。本实施例中，列车还包括第一北斗导航设备，列车轨旁设备包括第二北斗导航设备。

在一种可实现的实施方式中，当列车经过列车轨旁设备时，列车读取第一北斗导航设备采集的第一坐标参数，同时获得列车轨旁设备的第二坐标参数，理论上两者应该是相等的，因此，本实施例根据第二坐标参数对第一坐标参数进行修正，保证了定位的准确性。具体的，记录X天的列车经过轨旁设备时第一北斗导航的第一坐标参数和对应轨旁设备的第二坐标参数，通过Kalman filtering算法，算出该列车每一个列车设定区间内的坐标精度，根据坐标精度进行坐标修正。可以理解的是，北斗坐标存在误差，要与地面轨旁坐标设备对比与修正，坐标轨旁设备是间隔非常大，无法实现列车位置动态监测，但可以实现对北斗系统定位误差修正，列车在经过下一轨旁坐标设备前，北斗坐标-误差值即可得到更高的定位精度。

进一步地，还包括：列车读取列车的第一列车运行速度参数，且获取列车轨旁设备发送的第二列车运行速度参数；根据第二列车运行速度参数和第一列车运行速度参数得到每一设定区域的速度精度，并根据速度精度进行速度修正。

例如，记录Y天的列车经过轨旁设备都会对速度参数和对应轨旁设备对列车测速，通过FCMA算法，算出该列车在每一个辖区内（即平流层飞艇的设定区间）的DBSZ（北斗导航）速度测量精度，从而实现列车速度修正。其中，平流层飞艇还包括列车速度修正模块，具体的，北斗测速度是有误差的，要与地面轨旁设备的测速设备对比与修正。坐标轨旁设备是间隔非常大，无法实现列车速度动态监测，但可以实现对北斗系统测速度误差修正。列车在经过下一轨旁速度设备前，北斗测速度-误差值即可得到更高的测速度精度。

进一步地，还包括：列车获取设置在列车上的激光雷达传感器发送的图像，并对图像进行识别；当识别结果是存在障碍物时，利用列车互联功能控制列车的行驶，以实现列车主动安全。

可以理解的是，本实施例中在列车上设置有激光雷达传感器，用于采集图像，并进行图像识别，可以理解的是，列车的列车安全智能控制模块通过列车防撞激光雷达图像识别和列车互联功能，实现列车行驶主动安全双保险。

综上可知，本申请采用北斗军用导航和少量轨旁设备精度结合的方式，及提高了高铁列车定位精度，无需密集的轨旁设备给高铁列车定位，高铁列车闭塞分区间距延长至50公里；而相关技术中高铁列车闭塞分区间距一般为1.8到2.2公里；本申请减少铁路建设成本和运维成本。

本申请通过平流层飞艇与高铁列车之间的通讯，实现提高列车运行安全性同时缩短列车运行间距；而相关技术中高铁列车根据运行速率，列车间距不能小于4到6个闭塞分区，列车密度较低，极大的让费了铁路运力；本申请提高高铁运力和安全行。

本申请铁路中所有的列车已经实现毫秒级别的智能控制，可以通过输入命令到平流层飞艇的设定区间网，有飞艇中的智能算法实现全域列车动态调整，也进一步提高了高铁运行安全，可以实现高铁运行图实时动态调整；而相关技术中铁路列车运行时刻表一旦成型，后期再调整涉及大量的人工计算和验证；本申请实现快速调整全国铁路运力智能动态调整。

针对上述实施例本实施例进行进一步阐述，请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种软件控制模块示意图，其中，该软件控制模块包含获取列车牵引实时数据程序（用于列车牵引的运行数据，可以通过列车tcms系统获取）、数据清洗模块（用于剔除无效数据）、获取列车北斗导航设备数据程序（用于获取第一坐标参数、获取列车运行方向参数、获取列车第一运行速度参数）、获取列车轨旁参数程序（用于获取第二坐标参数、获取列车第二运行速度参数）、获取列车激光雷达传感器程序（用于获取图像）、列车激光雷达图像识别模块（用于识别图像是否包含障碍物）、DBSZ坐标修正模块（北斗坐标是有误差的，用于与地面轨旁坐标设备对比与修正）、列车运行速度修正模块（北斗测速度是有误差的，用于与地面轨旁测速设备对比与修正）、列车自主防撞分析模块、上传列车运行参数模块、列车LET模块、列车卫星通讯模块、飞艇LET模块、飞艇卫星通讯模块、平流层飞艇的设定区间列车信号智能控制分析模块、输出列控命令1、飞艇动态划分监控区间模块、监控中心数据存储模块、列车运行规划模块、车站LTE通讯模块、车站卫星通讯模块、车站连锁系统。

请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种平流层飞艇列车信号系统软件主程序流程的示意图，表示列车运行时，列车信号控制算法的全过程。其中，获取列车自动控制系统的实时数据、获取列车DBSZ模块DBSZ坐标（第一坐标参数）、获取列车DBSZ模块速度值（第一速度参数）、获取列车DBSZ模块运行方向值、获取列车激光雷达传感器数据、获取列车轨旁设备信息、获取列车轨旁设备DBSZ坐标（第二坐标参数）、获取列车车轨旁设备速度值（第二速度参数）为实时处理程序。列车激光雷达图像识别、DBSZ坐标修正、列车运行速度修正、列车防撞智能控制、平流层飞艇的设定区间列车信号智能控制、列车自动控制模块运行周期为10ms。列车收到速度调整命令时，控制权限优先级从高到低分别为列车安全智能信号、车站连锁系统信号、平流层飞艇的设定区间列车信号。当某个区域平流层飞艇通讯出现故障，飞艇动态划分监控区间模块重新划分平流层飞艇的设定区间网，实现平流层飞艇的设定区间网全域覆盖。

平流层飞艇的设定区间列车算法智能安全评估模型根据大量现有/历史运行数据，提取可用以预测平流层飞艇的设定区间列车信号智能安全学习模块的关联参数，包括辖区列车DBSZ坐标、列车运行速度、列车牵引控制命令、铁路信号系统数据、铁路电力系统数据等。通过结果Y=F(T1,T2,T3,…Tn,Y)；T1到Tn为可用于预测的关联参数，Y为根据当前大数据总结出的平流层飞艇的设定区间列车信号智能安全学习模块模型算法函数。采用条件一票否决算法，结合神经网络算法，建立平流层飞艇的设定区间列车信号智能安全评估模型（设置在列车自主防撞控制模块中）。平流层飞艇采集到实时数据后进行数据清洗并保存到飞艇存储数据存储模块。飞艇存储数据存储模块只保存J天数据，过期数据定期删除。当平流层飞艇的设定区间列车防撞智能安全评估模型中参数因子没有值。飞艇通过LTE模块与监控中心对接，获取最新的参数因子。把获取到的参数因子与J天历史数据导入到平流层飞艇的设定区间列车信号智能安全评估算法中，进行列车控制命令安全性和节能性评估，给出最合理的列车控制数据并传输到列车中执行。

下面对本申请实施例提供的一种列车控制系统进行介绍，下文描述的列车控制系统与上文描述的方法可相互对应参照，参考图4，图4为本申请实施例所提供的一种列车控制系统的结构示意图，包括：

平流层飞艇401，用于通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有列车的列车运行数据，并根据列车运行数据确定列车的列车控制数据，其中，平流层飞艇包括：飞艇通讯组件；

列车402，用于通过列车通讯组件获取列车控制数据，并根据列车控制数据控制列车行驶，其中，列车包括：列车通讯组件。

优选地，还包括：

监控中心，包括：服务器数据存储模块；

车站，包括：车站通讯模块、车站连锁系统；

平流层飞艇还包括：

飞艇定位模块和区域列车信号智能控制模块。

优选地，列车还包括：列车通讯模块、列车自动控制系统模块、列车定位模块、列车轨旁设备、列车激光雷达模块、列车图像识别模块、列车互联模块和列车自主防撞控制模块。

请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种结构示意图，包扩：平流层飞艇（LTE通讯模块、卫星通讯模块、飞艇定位模块和区域列车信号智能控制模块）、车站（LTE通讯模块、卫星通讯模块、车站连锁系统）、列车（LTE通讯模块、卫星通讯模块、列车自动控制系统模块、列车定位模块、列车轨旁设备、列车激光雷达模块、列车图像识别模块、列车互联模块和列车自主防撞控制模块）和监控中心（服务器数据存储模块）。其中平流层飞艇（LTE通讯模块、卫星通讯模块、飞艇定位模块和区域列车信号智能控制模块）、车站（LTE通讯模块、卫星通讯模块）、列车（LTE通讯模块、卫星通讯模块、列车定位模块、列车激光雷达模块、列车图像识别模块、列车互联模块和列车自主防撞控制模块）和监控中心（服务器数据存储模块）为本方法增加模块。其中列车自动控制系统模块、车站连锁系统、列车轨旁设备为传统模块。

本实施例采用平流层飞艇（LTE通讯模块、卫星通讯模块、飞艇定位模块、飞艇互联模块和区域列车信号智能控制模块）、列车（LTE通讯模块、卫星通讯模块、列车自动控制系统模块、列车牵引模块、列车定位模块、列车轨旁模块、列车激光雷达模块、列车图像识别模块、列车互联模块和列车自主防撞控制模块）、车站（LTE通讯模块、卫星通讯模块、车站连锁系统）和监控中心（数据存储模块）实现列车智能化列车防撞系统同时能给降低铁路建设成本、运营成本和提升铁路运力。当列车运行时，实时通过LTE模块或者卫星通讯模块上传列车运行数据（列车内部故障信息和列车控制信息、列车现场感知信息和列车地理位置信息等）到平流层飞艇接（主控）和监控中心（副控）。平流层飞艇接受设定区域内的所有列车运行数据，通过区域列车防撞控制模块控制所有列车运行（目前列车控制通过列车闭塞分区的信号设备控制列车运行状态的，该设备一般位于列车闭塞分区开始部分。这就导致列车只能在列车闭塞分区开始部分才能接受铁路型号控制，列车接收到控制信号是间断，无法实现相近的列车实施动态队列功能。本发明实现了列车现场感知和实时通讯功能，可以实现相近的列车实施动态队列功能。简单的例子，前方列车突然降速，后方跟随的列车可以在0.2ms内通过平流层飞艇平台通讯中转接受到前方列车控制数据同时采取相应的跟随操作。）。因为平流层飞艇据地面10到50公里，使列车与平流层飞艇通讯延时可以控制在0.03ms到0.2ms内。理论上可以实现平流层飞艇所控制区间内所有列车运行间距在19.4米内。比目前列车运行间距8到12公里，可以极大的提升铁路运力。在空旷区域使用列车定位模块，可以大量减少轨旁设备部署成本和运维成本。

综上可知，本申请针对高铁信号系统建设成本高和铁路运力底下的确定。通过平流层飞艇代替地面高铁信号设备和后端智能算法，实现了列车信号系统智能化，1、通过列车防撞激光雷达图像识别和列车互联功能，实现列车行驶主动安全。2、通过减低铁路轨旁设备的使用数量，从而降低高铁建设成本和运维成本。3、平流层飞艇代替地面监控中心，为高铁列车无人驾驶提供了更先进的平台。4、通过平流层飞艇与高铁列车之间的通讯，实现提高列车运行安全性同时缩短列车运行间距。实现了高铁铁路运力的提升。5、铁路中所有的列车已经实现0.5毫秒以下级别的智能控制。可以通过输入命令到平流层飞艇的设定区间网，有飞艇中的智能算法实现全域列车动态调整。也进一步提高了高铁运行安全。可以实现高铁运行图实时动态调整。

由于列车控制系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此列车控制系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的列车控制系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种列车控制方法、系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种列车控制方法，其特征在于，包括：

平流层飞艇通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有列车运行数据，并根据所述列车运行数据确定列车的列车控制数据；

所述列车通过列车通讯组件获取所述列车控制数据，并根据所述列车控制数据控制所述列车行驶；

所述根据所述列车运行数据确定列车的列车控制数据，包括：

所述平流层飞艇将所述列车运行数据输入智能安全评估模型中，输出所述列车控制数据，以便进行列车命令安全性和/或节能性的评估；

其中，所述智能安全评估模型的建立过程包括：

根据历史运行数据提取用以预测平流层飞艇的设定区间列车信号的列车运行数据；其中，所述列车运行数据至少包括列车坐标、列车运行速度、列车牵引控制命令、铁路信号系统数据和铁路电力系统数据；

根据所述列车运行数据进行模型建立，得到所述智能安全评估模型。

2.根据权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，所述飞艇通讯组件和所述列车通讯组件均包括LET模块和卫星通讯模块，且，若当前通讯模块故障时，采用另一通讯模块进行数据传输。

3.根据权利要求2所述的列车控制方法，其特征在于，当所述平流层飞艇出现通讯故障时，其他平流层飞艇进行区间的重新划分，以实现平流层飞艇的设定区间全域覆盖。

4.根据权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，还包括：

判断所述智能安全评估模型中的参数因子是否具有有效值；

若不具有所述有效值，则从监控中心中获取最新的参数因子。

5.根据权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，还包括：

所述列车读取经过列车轨旁设备时第一北斗导航设备采集的第一坐标参数，且获取所述列车轨旁设备的第二北斗导航设备采集的第二坐标参数；

利用所述第二坐标参数和所述第一坐标参数得到每一所述设定区间内的坐标精度，并根据所述坐标精度进行定位修正。

6.根据权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，还包括：

所述列车读取第一列车运行速度参数，且获取列车轨旁设备发送的第二列车运行速度参数；

根据所述第二列车运行速度参数和所述第一列车运行速度参数得到每一所述设定区间的速度精度，并根据所述速度精度进行速度修正。

7.根据权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，还包括：

所述列车获取设置在所述列车上的激光雷达传感器发送的图像，并对所述图像进行识别；

当识别结果是存在障碍物时，利用列车互联功能控制列车的行驶，以实现列车主动安全。

8.一种列车控制系统，其特征在于，包括：

平流层飞艇，用于通过飞艇通讯组件获取设定区间内所有所述列车的列车运行数据，并根据所述列车运行数据确定列车的列车控制数据，其中，所述平流层飞艇包括：所述飞艇通讯组件；

列车，用于通过列车通讯组件获取列车控制数据，并根据所述列车控制数据控制所述列车行驶，其中，所述列车包括：所述列车通讯组件；

所述平流层飞艇，具体用于将所述列车运行数据输入智能安全评估模型中，输出所述列车控制数据，以便进行列车命令安全性和/或节能性的评估；其中，所述智能安全评估模型的建立过程包括：根据历史运行数据提取用以预测平流层飞艇的设定区间列车信号的列车运行数据；其中，所述列车运行数据至少包括列车坐标、列车运行速度、列车牵引控制命令、铁路信号系统数据和铁路电力系统数据；根据所述列车运行数据进行模型建立，得到所述智能安全评估模型。

9.根据权利要求8所述的列车控制系统，其特征在于，还包括：

监控中心，包括：服务器数据存储模块；

车站，包括：车站通讯模块和车站连锁系统；

所述平流层飞艇还包括：

飞艇定位模块和区域列车信号智能控制模块。

Images