CN112977557B - 一种在ctcs2+ato系统中提升短编组列车自动折返效率的方法 - Google Patents
一种在ctcs2+ato系统中提升短编组列车自动折返效率的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，包括：列车停在折返起始轨，并办理至折返线的进路后，列车启动运行，列车的车载设备根据接收到的第一股道信息包生成第一停车曲线控制列车运行；其中，第一股道信息包括变量值Q_LGTLOC和变量值D_STOP，变量值Q_LGTLOC＝0，变量值D_STOP描述为第一停车点距离；列车进入折返线后，列车的车载设备根据接收到的第二股道信息包生成第二停车曲线控制列车运行，直至列车停车；其中，第二股道信息包括变量值Q_LGTLOC和变量值D_STOP，变量值Q_LGTLOC＝0，变量值D_STOP描述为第二停车点距离。本发明提升了短编组列车的折返效率。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法。
背景技术
市域(郊)铁路是连接都市圈中心城市城区和周边城镇组团，为通勤客流提供快速度、大运量、公交化运输服务的轨道交通系统。
由此可以看出市域铁路主要服务于都市圈、城市市域范围，服务都市圈中心城市城区与周边城镇组团及组团内部的通勤客流；提供市域范围的通勤交通，促进新型城镇化建设；提供跨市范围的通勤交通，更好适应都市圈发展要求，市域(郊)铁路服务范围一般在50km～100km，设计速度100km/h～160km/h之间，运输模式为站站停和大站停相结合，采用公交化运输组织方式、行车密度更大、站间距较小(平均站间距在3km左右)。
由于市域(郊)铁路的客流具有潮汐现象，早晚高峰更加明显，在高峰时段有追踪间隔3分钟的运营需求，包含折返间隔满足3分钟且要求具有ATO功能(Automatic TrainOperation，列车自动驾驶)，同时由于市域铁路需要与高速干线铁路和区域城际铁路实现跨线运行，市域铁路需要与城市轨道交通互联互通，满足国家干线铁路、城际铁路、市域铁路、城市轨道交通四网融合发展，这些都对市域铁路所采用的信号系统提出前所未有的挑战。
市域铁路信号使用的两种信号制式，一种为基于无线通信的列车自动控制系统(Communication Based Train Control System，简称CBTC)，另一种为CTCS2(ChineseTrain Control System，中国列车运行控制系统，中国列车运行控制系统第2级)+ATO系统。由于部分市域铁路有国铁列车运营的需求，国铁列车装备的车载均可在兼容CTCS-2级线路，因此有这种需求的城际铁路均采用CTCS2+ATO的信号系统。而且铁线路CTCS2级已有成熟的ATO运营业绩，自增加自动折返功能后，能满足市域线路公交化运营折返间隔3分钟的需求。
由于市域铁路客流具有潮汐现象，因此在运营上普遍采用长编组列车(8节车厢)和短编组列车(4节车厢)，在高峰时使用长编组和两列短编组列车连挂运营，低峰时使用短编组列车运营的方式。
目前CTCS2+ATO列控系统在设计上没有考虑长/短编组混合运营的需求，特别是在折返作业过程，短编组列车没有发挥出优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，以实现提升短编组列车的折返效率的目的。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，包括：
列车停在折返起始轨，并办理至折返线的进路后，所述列车启动运行，所述列车的车载设备根据接收到的第一股道信息包生成第一停车曲线控制所述列车运行；
其中，所述第一股道信息包括变量值Q_LGTLOC和变量值D_STOP，所述变量值Q_LGTLOC＝0，所述变量值D_STOP描述为第一停车点距离；
所述列车进入所述折返线后，所述列车的车载设备根据接收到的第二股道信息包生成第二停车曲线控制所述列车运行，直至所述列车停车；
其中，所述第二股道信息包括变量值Q_LGTLOC和变量值D_STOP，所述变量值Q_LGTLOC＝0，所述变量值D_STOP描述为第二停车点距离。
优选地，所述CTCS2+ATO系统包括地面设备，所述地面设备包括设置在靠近所述折返起始轨的末端地面上的第一应答器组和设置在所述折返线的首端地面上的第二应答器组，所述列车启动运行经过所述第一应答器组时，接收所述第一应答器组发送的所述第一股道信息生成所述第一停车曲线；
所述列车经过所述第二应答器组时，接收所述第二应答器组发送的所述第二股道信息生成所述第二停车曲线。
优选地，所述第一股道信息为CTCS-11信息包，所述变量值Q_LGTLOC＝0时，表示列车尾部有效；所述变量值Q_LGTLOC＝1时，表示列车头部有效；
所述第一停车点距离描述为从所述第一应答器组到列车在所述折返线上停车时，所述第一应答器组至所述列车的车尾的距离。
优选地，所述第二股道信息为CTCS-11信息包，所述变量值Q_LGTLOC＝0时，表示列车尾部在停车点停车；所述变量值Q_LGTLOC＝1时，表示列车头部在停车点停车；所述第二停车点距离描述为从所述第二应答器组到列车在所述折返线上停车时，所述第二应答器组至所述列车的车尾的距离。
优选地，当所述列车经过所述第一应答器组时，所述列车的车载设备读取所述变量值Q_LGTLOC＝0时，所述车载设备以所述第一停车点距离为基础再增加一个列车安全长度为顶车点，生成所述第一停车曲线，以控制所述列车运行。
优选地，所述列车安全长度为所述列车的列车长度与所述列车的行走误差之和。
优选地，所述列车长度为所述车载设备的安全数据，当所述车载设备内没有所述列车长度的数据时，所述车载设备无法进入正常运营模式。
优选地，所述列车为短编组列车或长编组列车。
另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上文所述的方法。
另一方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的方法。
本发明至少具有以下优点之一：
本发明提供的一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，通过在所述第一股道信息和所述第二股道信息中增加变量值Q_LGTLOC，以及修改所述第一股道信息和所述第二股道信息中的变量值D_STOP描述的停车点距离，即可实现在长/短编组列车混合运行时，在不影响长编制列车折返效率的前提下，提升短编组列车的折返效率的目的。
本发明通过在第一应答器组发出的所述第一股道信息和第二应答器组发出的所述第二股道信息中添加的变量值Q_LGTLOC，设置对车头或车尾有效的命令，并配合停车点距离的描述，使列车在折返轨(折返线)停车时，由车头对齐停车点改为车尾对齐停车点，保证了长/短编制列车均可适应的基础上，缩短短编组列车的折返走行距离和走行时间，提升总体的折返效率。
附图说明
图1为现有技术中长/短编制列车在折返轨停车时情况示意图；
图2为本发明一实施例提供的折返线及应答器布置示意图；
图3为本发明一实施例提供的长/短编制列车在折返轨停车时情况示意图；
图4为本发明一实施例提供一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
如图1所示，其表示了现有的长/短编制列车在折返轨停车时情况，研究发现，目前CTCS2+ATO列控系统在设计上没有考虑长/短编组列车混合运营的需求，特别是在折返作业过程，短编组列车没有发挥出优势，从而造成短编组列车的折返效率低进而导致长/短编组列车混合运营效率低下的问题。
具体的，现有技术中，短编组列车和/或长编组列车自动折返过程如下：
可以继续参考图2所示，列车(短编组列车20或长编组列车10)停在折返起始轨，办理至折返线的进路，第二车信号灯X1开放，该发车进路末端为折返牵出线。
这时第一应答器组B1发送CTCS-11报文，该报文格式如表1所示：
表格1为现有技术中的CTCS-11信息包格式
其中变量值D_STOP描述为列车从该第一应答器B1至在折返轨的停车点的距离。
当列车通过该第一应答器B1，车载设备读取到CTCS-11信息包数据，根据变量值D_STOP的距离确定列车车头的停车点，根据该停车点控制列车车头到停车点停车。目前的方案中，实际上是默认变量值D_STOP仅对车头有效。由此可知，由于现有的CTCS2+ATO列控系统没有考虑短编组列车的情况，导致短编组列车20在折返轨的停车点(车头位置)与长编组列车10一致，考虑到折返作业时，列车进入折返轨/驶出折返轨，短编组列车20和长编组列车10的走行距离是相同的，但实际上短编组列车20在折返过程中多走了200米，根据计算走行时间大概多20秒左右。
如图4所示，本实施例提供的一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，包括：
步骤S100、列车停在折返起始轨，并办理至折返线的进路后，所述列车启动运行，所述列车的车载设备根据接收到的第一股道信息包生成第一停车曲线控制所述列车运行。
其中，所述第一股道信息包括变量值Q_LGTLOC和变量值D_STOP，所述变量值Q_LGTLOC＝0，所述变量值D_STOP描述为第一停车点距离。
步骤S200、所述列车进入所述折返线后，所述列车的车载设备根据接收到的第二股道信息包生成第二停车曲线控制所述列车运行，直至所述列车停车。
其中，所述第二股道信息包括变量值Q_LGTLOC和变量值D_STOP，所述变量值Q_LGTLOC＝0，所述变量值D_STOP描述为第二停车点距离。
请继续参考图2所示，所述CTCS2+ATO系统包括地面设备，所述地面设备包括设置在靠近所述折返起始轨的末端地面上的第一应答器组B1和设置在所述折返线的首端地面上的第二应答器组B2，所述列车启动运行经过所述第一应答器组B1时，接收所述第一应答器组B1发送的所述第一股道信息生成所述第一停车曲线。
所述列车经过所述第二应答器组B2时，接收所述第二应答器组B2发送的所述第二股道信息生成所述第二停车曲线。
所述地面设备还包括：第一车信号灯S1、第二车信号灯X1和第三车信号灯SF。
所述第一车信号灯S1、所述第二车信号灯X1和所述第三车信号灯SF沿着T8号的折返起始轨间隔进行设置，所述第一应答器组B1靠近所述第二车信号灯X1设置，在本实施例中，所述列车的初始位置，停在所述T8号的折返起始轨上，所述列车位于所述第一车信号灯S1与第一应答器组B1之间，所述列车的车头CAB-A靠近所述第一应答器组B1，所述列车的车尾CAB-B靠近所述第一车信号灯S1。
所述第一车信号灯S1用于防护第一车信号灯S1前方进路。
所述第三车信号灯SF用于防护第三车信号灯SF至T8折返起始轨之间的进路。
请继续参考图2，所述地面设备还包括：第四车信号灯S2、第五车信号灯X2和第三应答器组B3，所述第四车信号灯S2和所述第五车信号灯X2沿着T7号的折返起始轨间隔进行设置；所述第三应答器组B3靠近所述第五车信号灯X2设置。
所述第四车信号灯S2用于防护第四车信号灯S2前方进路。
所述第五车信号灯X2用于防护第五车信号灯X2至折返线之间的进路。
所述第三应答器组B3用于发送第三股道信息，列车经过第三应答器组B3时生成第三停车曲线。
请继续参考图2，所述地面设备还包括：第六车信号灯ZF，所述第六车信号灯ZF设置在所述折返线的首端，所述第二应答器组B2靠近所述第六车信号灯ZF设置。在一些其他的实施例中，对于CTCS-5列控系统，其地面设备还包括第四应答器组B4，其设置在所述折返线的末端。
所述第六车信号灯ZF用于防护第六车信号灯ZF至T7折返轨起始轨之间的进路。
请参考如下表2和表3所示，所述第一股道信息为CTCS-11信息包，所述变量值Q_LGTLOC＝0时，表示列车尾部有效；所述变量值Q_LGTLOC＝1时，表示列车头部有效。
所述第一停车点距离描述为从所述第一应答器组B1到列车在所述折返线上停车时，所述第一应答器组B1至所述列车的车尾的距离。
所述第二股道信息为CTCS-11信息包，所述变量值Q_LGTLOC＝0时，表示列车尾部在停车点停车；所述变量值Q_LGTLOC＝1时，表示列车头部在停车点停车；所述第二停车点距离描述为从所述第二应答器组B2到列车在所述折返线上停车时，所述第二应答器组B2至所述列车的车尾的距离。
表格2为变量值Q_LGTLOC的定义
从上表2中可知，Q_LGTLOC定义为：
Q_LGTLOC＝0，为列车尾部在停车点停车。
Q_LGTLOC＝1，为列车头部在停车点停车。
由此通过将在现有的CTCS-11数据包(信息包)中增加一个变量值Q_LGTLOC，形成如表格3所示CTCS-11信息包：
表格3为CTCS-11信息包格式
将图2所示的第一应答器组B1和第二应答器组B2种的CTCS-11信息包中的变量值Q_LGTLOC设置为0，由此当所述列车经过所述第一应答器组B1时，所述列车的车载设备读取所述变量值Q_LGTLOC＝0，时，所述车载设备以所述第一停车点距离为基础再增加一个列车安全长度为顶车点，生成所述第一停车曲线，以控制所述列车运行。
所述列车安全长度为所述列车的列车长度与所述列车的行走误差之和。
所述列车长度为所述车载设备的安全数据，当所述车载设备内没有所述列车长度的数据时，所述车载设备无法进入正常运营模式。
所述列车为短编组列车(4节车厢)或长编组列车(8节车厢)。
由此本实施例可以通过更改CTCS-11信息包的格式，根据D_STOP的距离确定列车车尾的停车点，根据该停车点控制列车车尾到停车点停车。即如图3所示，短编组列车200的车尾和长编组列车100的车尾在停车点处停车，由此列车进入折返轨/驶出折返轨，短编组列车200在折返过程中少走大约200米，由此进一步提高了短编组列车200的折返效率。
上述的CTCS2+ATO列控系统的结构与现有技术相同，其主要包括车载ATP设备、车载ATO设备、地面设备、联锁设备以及调度集中系统；其中，所述车载ATP设备分别与地面设备及车载ATO设备相连；地面设备还分别与联锁设备以及调度集中系统相连；所述地面设备中包含有精确定位的无源应答器，用于列车进站对标停车；所述地面设备中的列控中心具有ATO相关信息的处理功能，以实现ATO相关信息的转发。在此不做过多赘述。
另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上文所述的方法。
另一方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的方法。
综上所述，当折返进路办理完成，列车启动运行，当列车通过第一应答器组B1时，车载设备读取第一应答器组B1发送的CTCS-11信息包中变量值Q_LGTLOC＝0时，车载设备以变量值D_STOP描述的距离为基础再增加一个列车安全长度为顶车点，生成所述第一停车曲线控制列车运行。
当列车继续前进，通过所述第二应答器组B2时，再次以变量值Q_LGTLOC＝0和变量值D_STOP描述的距离为基础，计算第二停车曲线控制列车运行，直至列车停车。
由此可知，本实施例可以实现在站后无人自动折返的情况下，仅需修改应答器报文(CTCS-11信息包)，即可提升长/短编组混合运行，在不影响长编制列车折返效率的前提下，提升短编组列车的折返效率。
本实施例提供的一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，通过在所述第一股道信息和所述第二股道信息中增加变量值Q_LGTLOC，以及修改所述第一股道信息和所述第二股道信息中的变量值D_STOP描述的停车点距离，即可实现在长/短编组列车混合运行时，在不影响长编制列车折返效率的前提下，提升短编组列车的折返效率的目的。
本实施例通过在第一应答器组发出的所述第一股道信息和第二应答器组发出的所述第二股道信息中添加的变量值Q_LGTLOC，设置对车头或车尾有效的命令，并配合停车点距离的描述，使列车在折返轨(折返线)停车时，由车头对齐停车点改为车尾对齐停车点，保证了长/短编制列车均可适应的基础上，缩短短编组列车的折返走行距离和走行时间，提升总体的折返效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，其特征在于，包括：
列车停在折返起始轨，并办理至折返线的进路后，所述列车启动运行，所述列车的车载设备根据接收到的第一股道信息包生成第一停车曲线控制所述列车运行；
其中，所述第一股道信息包括变量值Q_LGTLOC1和变量值D_STOP1，所述变量值Q_LGTLOC1＝0，所述变量值D_STOP1描述为第一停车点距离；
所述列车进入所述折返线后，所述列车的车载设备根据接收到的第二股道信息包生成第二停车曲线控制所述列车运行，直至所述列车停车；
其中，所述第二股道信息包括变量值Q_LGTLOC2和变量值D_STOP2，所述变量值Q_LGTLOC2＝0，所述变量值D_STOP2描述为第二停车点距离；所述CTCS2+ATO系统包括地面设备，所述地面设备包括设置在靠近所述折返起始轨的末端地面上的第一应答器组和设置在所述折返线的首端地面上的第二应答器组，所述列车启动运行经过所述第一应答器组时，接收所述第一应答器组发送的所述第一股道信息生成所述第一停车曲线；
所述列车经过所述第二应答器组时，接收所述第二应答器组发送的所述第二股道信息生成所述第二停车曲线；所述第一股道信息为CTCS-11信息包，所述变量值Q_LGTLOC1＝0时，表示列车尾部有效；所述变量值Q_LGTLOC1＝1时，表示列车头部有效；
所述第一停车点距离描述为从所述第一应答器组到列车在所述折返线上停车时，所述第一应答器组至所述列车的车尾的距离；
所述第二股道信息为CTCS-11信息包，所述变量值Q_LGTLOC2＝0时，表示列车尾部在停车点停车；所述变量值Q_LGTLOC2＝1时，表示列车头部在停车点停车；所述第二停车点距离描述为从所述第二应答器组到列车在所述折返线上停车时，所述第二应答器组至所述列车的车尾的距离；
当所述列车经过所述第一应答器组时，所述列车的车载设备读取所述变量值Q_LGTLOC1＝0时，所述车载设备以所述第一停车点距离为基础再增加一个列车安全长度为顶车点，生成所述第一停车曲线，以控制所述列车运行；
所述列车安全长度为所述列车的列车长度与所述列车的行走误差之和。
2.如权利要求1所述的在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，其特征在于，
所述列车长度为所述车载设备的安全数据，当所述车载设备内没有所述列车长度的数据时，所述车载设备无法进入正常运营模式。
3.如权利要求1或2所述的在CTCS2+ATO系统中提升短编组列车自动折返效率的方法，其特征在于，所述列车为短编组列车或长编组列车。
4.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至3中任一项所述的方法。
5.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至3中任一项所述的方法。
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