CN113060187A - 一种缩短追踪间隔的控制系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种缩短追踪间隔的控制系统与方法，基于北斗短报文/卫星通信，地面设置列车管理设备和车站北斗短报文/卫星通信设备，车载增加车载北斗短报文/卫星通信设备，用于实现固定闭塞或移动闭塞，相对站间闭塞制式，增加极少的设备，实现极大地提高了追踪、运输能力，并且与原系统兼容。
Description
技术领域
本发明属于系统控制领域，特别涉及一种缩短追踪间隔的控制系统与方法。
背景技术
为了缩短追踪间隔，现有技术中，一般通过以下两种方法：第一种采用三显示/四显示自动闭塞，四显示闭塞区间按固定闭塞分区划分，每个闭塞分区设置轨道电路及区间通过信号机。轨道电路负责占用检查及信号授权，信号机负责为司机提供行车指示。全区间需要敷设较多轨道电路及信号机电缆，室内增加轨道电路设备；第二种采用移动闭塞。传统的移动闭塞方式区间需要设置应答器进行位置矫正，需设置无线网络实现车地双向数据通信，为列车提供行车许可，网络需要全区间覆盖，同时还需要设置核心网。
传统的两种方法中具有以下缺陷：区段闭塞全区间需要施工挖沟，施工工作量大、施工工期长、占用土地资源多、工程造价高；敷设较多轨道电路及信号机用电缆，且需要定期检测维护工作量大，环境影响大；对道床电阻有严格要求，全线需要采用专用道砟，轨底、扣件等需要增加绝缘垫片。对专用道砟组成成分要求严格，一般只能使用专用采石场提供的道砟才能满足性能要求，其开采、运输等成本均远高于普通道砟。绝缘垫片属于易损易耗材料，不仅需要长期监测检查，而且需要定期更换，其更换过程中不仅需要大量的人力、物力、财力，还需中断运输作业，其缺点很多；系统无统一精准时钟，无法实现各设备间时间同步；室内占用空间多，室外占用较多土地资源；用电量大、能耗高；需要大量人工进行前期施工、后期设备维护检修等。
传统的移动闭塞方式列车运行全线路需要GSM-R/LTE-R/5G-R（GSM-R：铁路综合数字移动通信系统，Global System for Mobile Communications–Railway、LTE-R：移动通信系统，Long Term Evolution- Railway）的无线网络全覆盖，需要沿线挖沟敷设大量光纤、电缆、铁塔及天线，覆盖面广，需要占用较多土地面积，征地多，对环境影响大，需要建设核心网，投资高，工程建设周期长，维护工作量大，使用不便，设备过多导致各个设备间无统一精准时钟，无法实现各设备间时间同步；同时现有的移动闭塞需要申请专用频率资源，且实际所需业务承载量很小，造成频率资源浪费，且与公网存在互相干扰的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种缩短追踪间隔的控制方法，所述方法包括：
前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将接收到的所述前车列车位置信息发送给联锁设备；
联锁设备根据接收到的所述前车列车位置信息为后车列车办理进路，并将所述后车列车办理进路信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将所述后车列车办理进路信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
进一步的，前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统进行信息交互。
进一步的，前车列控车载设备将前车列车信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车信息和后车列车信息计算速度曲线，并监控列车的距离与速度，实现列车安全运行。
进一步的，北斗短报文/卫星通信子系统包括车站北斗短报文/卫星通信设备、车载北斗短报文/卫星通信设备；
其中，前车列控车载设备通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将所述后车列车办理进路信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
进一步的，前车列控车载设备通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过车载北斗短报文/卫星通信设备进行信息交互。
进一步的，列车管理设备还通过北斗短报文/卫星通信子系统将授时信息提供给联锁设备。
进一步的，所述前车列车信息包括速度、前车列车位置信息、加速度、车长、完整性；
所述后车列车信息包括线路信息、列车参数信息。
本发明还提供一种缩短追踪间隔的控制系统，所述系统包括列控车载设备、北斗短报文/卫星通信子系统、列车管理设备、联锁设备；
前车列控车载设备用于通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备用于将接收到的所述前车列车位置信息发送给联锁设备；
联锁设备用于根据接收到的所述前车列车位置信息为后车列车办理进路，并将所述后车列车办理进路信息发送给列车管理设备；
列车管理设备还用于将所述后车列车办理进路信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
进一步的，前车列控车载设备用于通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备用于根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统进行信息交互。
进一步的，列车管理中心还用于接收北斗提供的授时信息；
联锁设备还用于接收列车管理中心提供的所述授时信息。
进一步的，北斗短报文/卫星通信子系统包括车站北斗短报文/卫星通信设备、车载北斗短报文/卫星通信设备；
其中，前车列控车载设备用于通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备用于将所述后车列车办理进路信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
进一步的，前车列控车载设备用于通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备用于将所述前车列车ID信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备用于根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过车载北斗短报文/卫星通信设备进行信息交互。
进一步的，列车管理设备还用于接收北斗短报文/卫星通信子系统提供的授时信息，并将信息提供给联锁设备。
本发明的缩短追踪间隔的控制系统与方法，基于北斗短报文/卫星通信，地面设置列车管理设备和车站北斗短报文/卫星通信设备，车载增加车载北斗短报文/卫星通信设备，用于实现固定闭塞或移动闭塞，相对站间闭塞制式，增加极少的设备，实现极大地提高了追踪、运输能力，并且与原系统兼容。区间不需要设置任何用于列车定位、轨道占用检查、信号机等设备，本发明采用控制设备集中设置的方式，极大地减少维护工作量；区间无需敷设光缆/电缆，也无需建设通信基站用于传递控制信息；实现将站间闭塞等升级为自动闭塞、移动闭塞；实现工程快速部署，解决部分线路短时高运能的需求。本发明的建设工期短、建设成本低、系统简单、可靠性高、维护工作量小、可以快速部署。同时系统利用北斗授时功能，实现系统内部各设备间的时间同步，为系统安全运行提供保障。卫星通信/北斗短报文覆盖范围广、容量大、组网方便；系统以移动闭塞方式运行，提高运输效率；本发明的系统可对所有列车同时发送相同的控制命令，进行特殊控制；系统设备故障后影响范围小，仅影响单个车站；无需室外施工，工程建设周期短，工程造价低；取消列车占用检查设备，取消轨道电路发码设备；无需建设基站，节约土地资源；系统可快速布设，故障后可快速恢复。
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示出了本发明实施例中的基于北斗短报文/卫星通信的列车控制系统结构示意图；
图2示出了本发明实施例中的列车追踪发车场景示意图；
图3示出了本发明实施例中的列车追踪进入区间场景示意图；
图4示出了本发明实施例中的列车区间追踪运行场景示意图。
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。
本发明实施例中提供一种缩短追踪间隔的控制方法和缩短追踪间隔的控制系统，本发明实施例中，通过列车之间追踪、运输进行举例说明，具体实施过程中，在不脱离本发明实质内容的情况下，均在本发明的保护范围之内。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。
本发明基于北斗短报文/卫星通信，其中，本发明通过卫星通信进行通信的，通过北斗短报文发送信息，两种通信方式均适用于本发明，地面设置列车管理设备和车站北斗短报文/卫星通信设备，车载增加车载北斗短报文/卫星通信设备，用于实现固定闭塞或移动闭塞，相对站间闭塞制式，增加极少的设备，实现极大地提高了运输、追踪能力，并且与原系统兼容。本发明的卫星通信指利用卫星作为中继站转发或反射无线电信号的方式。
1. 区间不需要设置任何用于列车定位、轨道占用检查、信号机等设备，本发明采用控制设备集中设置的方式，极大地减少维护工作量；
2. 区间无需敷设光缆/电缆，也无需建设通信基站用于传递控制信息。
3. 实现将站间闭塞等升级为自动闭塞、移动闭塞。
4. 实现工程快速部署，解决部分线路短时高运能的需求。
本发明建设工期短、建设成本低、系统简单、可靠性高、维护工作量小、可以快速部署。同时系统利用北斗授时功能，实现系统内部各设备间的时间同步，为系统安全运行提供保障。
本发明提供一种缩短追踪间隔的控制系统，图1示出了本发明实施例中的基于北斗短报文/卫星通信的列车控制系统结构示意图，图1中，基于卫星通信/北斗短报文的列车控制系统分为：车站控制子系统、车载控制子系统、北斗短报文/卫星通信子系统共同完成列车安全控制功能。
具体的，北斗短报文/卫星通信子系统包括车站北斗短报文/卫星通信设备和车载北斗短报文/卫星通信设备，车载控制子系统包括车载ATP设备（ATP：列控车载设备，Automatic Train Protection）及其他辅助设备构成，本发明实施例中将车载北斗短报文/卫星通信设备增加到车载中；车站控制子系统包括列车管理设备和联锁设备（CBI：计算机联锁，Computer Based Interlocking），本发明在地面设置车站北斗短报文/卫星通信设备，增加极少的设备，实现极大地提高了运输、追踪能力，并且与原系统兼容。
具体的，系统包括列控车载设备、北斗短报文/卫星通信子系统、列车管理设备、联锁设备；
列车进行追踪时，前车列控车载设备用于通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备用于将接收到的前车列车位置信息发送给联锁设备；
联锁设备用于根据接收到的前车列车位置信息为后车列车办理进路，并将后车列车办理进路信息发送给列车管理设备；
列车管理设备还用于将后车列车办理进路信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
列车之间进行通信时，前车列控车载设备用于通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备用于根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统进行信息交互。
进一步的，北斗短报文/卫星通信子系统包括车站北斗短报文/卫星通信设备、车载北斗短报文/卫星通信设备；
其中，前车列控车载设备用于通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备用于将后车列车办理进路信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
前车列控车载设备用于通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备用于将所述前车列车ID信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备用于根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过车载北斗短报文/卫星通信设备进行信息交互。
具体的，联锁设备CBI既有联锁的相关功能，即：对轨旁信号设备安全监测与控制，实现进路与信号设备之间的联锁逻辑控制；又能与列车管理设备进行信息交互。联锁接收列车管理设备提供的列车位置，并根据前车的位置判断能否为后车办理发车作业。当前车已经出清发车口后方最后一个道岔区段后，联锁可以为后车办理进路并开放信号。从而在保证列车安全可靠以及有效的运行的前提下，进一步提高了发车效率。联锁设备还能够接收列车管理设备提供的北斗授时信息。
列车管理设备主要负责闭塞控制、静态基础数据管理、列车位置关系管理的功能。列车管理设备接收列车ATP设备通过北斗短报文/卫星通信提供的位置信息，并将接收到的车载ATP设备位置发送给联锁。当列车进入发车口时，列车管理设备将前车列车ID通过北斗短报文/卫星通信发给后车，用于后车与前车建立车车通信连接；列车管理设备同时接收北斗卫星提供的授时信息，并将信息提供给联锁设备及其他设备。
列车管理设备管辖范围仅为车站。能够动态转发数据（前车ID）、静态线路数据存储管理。根据发车顺序不同可判断列车的前后位置，根据列车所报位置判断列车前后顺序。同时还可根据需要发起组呼或广播业务，组呼的对象为列车、其他列车管理设备，可以由一列车/多列车/全部列车/其他一台列车管理设备/其他多台列车管理设备/其他全部列车管理设备中的一种或几种组成。
车载控制子系统主要由车载ATP设备及其他辅助设备构成。
车载ATP设备通过北斗定位功能实现列车位置获取、完成走行距离测量，而后进行位置、速度等参数解算，实现列车精确定位、测速的功能。同时接收北斗提供的授时信息用于车载设备时间同步。
北斗短报文或卫星通信比GSM-R/LTE-R/5G-R等通信覆盖性更广。车载ATP设备通过北斗短报文/卫星通信的方式从地面列车管理设备接收本车的的前车车载ATP设备ID。
车载ATP设备通过前车ID与前车建立通信连接，通信建立后，后车向前车申请获取前车信息，前车将自身的速度、前车列车位置信息、加速度、车长、完整性等信息发送给后车，后车根据前车提供的速度、前车列车位置信息、车长等信息，以及后车的线路信息、列车参数信息等计算速度曲线，并监控列车的走行距离与速度，以实现列车的安全运行，从而实现区间的移动闭塞。事先车载也可在区间特定位置设置虚拟闭塞分区，从而实现区间的固定闭塞；相比既有的站间闭塞，即区间只能有一辆车。此种方法可以极大地提高了运输能力。
车载ATP设备可以根据需要同时向一个列车管理设备或多个车站的列车管理设备同时发送相同信息；也可同时向一辆或多辆列车同时发送相同信息；还可同时向一个/多个列车管理设备和一列/多列车同时发送相同信息。
北斗短报文/卫星通信子系统
列车间点对点信息传输：车载北斗短报文/卫星通信设备负责两个车之间的控制信息交互，如：发送本车车载设备的ID及位置信息，接收前车车载设备的ID及位置信息等。
车地间点对点信息传输：车站北斗短报文/卫星通信设备负责接收车载ATP设备的位置报告及ID，并将接收到的车载ATP设备位置发送给列车管理设备，再由列车管理设备转发给联锁，同时将列车管理中心发出的控制指令发送给列车。
组呼式信息传输：列车管理设备通过北斗短报文组呼业务或卫星通信的广播业务将临时限速、灾害、紧急调度命令等信息同时发送给每列列车，以便应对特殊情况下紧急需求。
北斗卫星还为车站控制子系统、车载控制子系统等各子系统内部设备提供授时服务。
列车管理设备与列车间，通过北斗短报文或卫星通信方式实现列车控制信息的点对点传输，接收前车位置和列车ID，为后车提供前车ID，给CBI提供前车列车位置；列车管理设备通过北斗短报文组呼业务或卫星通信的广播业务将特定信息同时提供给多列车（根据需要）或所有列车，如临时限速、灾害、紧急调度命令等信息同时发送给每列列车或一定范围内的列车；列车管理设备通过北斗短报文组呼业务或卫星通信的广播业务将特定信息同时提供给其他一个或多个列车管理设备，如报警信息可以提供给一定范围内或全部范围内的列车管理设备；列车管理设备具备根据列车位置管理列车前后关系，或根据列车出站顺序管理列车前后关系的功能。
列车与列车间，通过北斗短报文或卫星通信方式实现列车控制信息的点对点传输，接收前车位置、速度、长度、完整性等，为后车提供用于生成速度曲线的重要信息。
车载ATP设备通过北斗短报文组呼业务或卫星通信的广播业务将特定信息同时提供给一列车/多列车（根据需要）或所有列车；车载ATP设备还能够通过北斗短报文组呼业务或卫星通信的广播业务将特定信息同时提供给一个/多个列车管理设备；车载ATP设备通过北斗短报文组呼业务或卫星通信的广播业务将特定信息同时提供给一列车/多列车/所有列车以及一个/多个列车管理设备。
CBI通过北斗短报文或卫星通信获取前车的位置，可作为后车进路办理的条件，可缩短列车发车间隔。
区间列车运行仅依靠北斗短报文或卫星通信提供的前车位置及其他相关信息，地面无需布设任何设备；列车还能够通过北斗短报文或卫星通信获取前车的信息，同时通过北斗卫星获取自己的位置、速度、系统时间。
本发明系统能够快速部署，实现从站间闭塞升级为移动闭塞。地面列车管理设备主要负责闭塞控制、静态基础数据管理、前后车位置关系管理的功能。列车管理中心接收列车ATP设备位置，并将接收到的车载ATP设备位置发送给联锁。当列车进入发车口时，列车管理中心将前车列车ID通过北斗卫星发给后车，用于后车与前车建立车车通信连接。同时接收北斗提供的授时信息，并将信息提供给联锁设备。
本发明还提供一种缩短追踪间隔的控制方法，方法包括：
前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将接收到的所述前车列车位置信息发送给联锁设备；
联锁设备根据接收到的所述前车列车位置信息为后车列车办理进路，并将所述后车列车办理进路信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将所述后车列车办理进路信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
具体的，列车之间进行通信时，前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统进行信息交互。
具体的，前车列控车载设备将前车列车信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车信息和后车列车信息计算速度曲线，并监控列车的距离与速度，实现列车安全运行。
北斗短报文/卫星通信子系统包括车站北斗短报文/卫星通信设备、车载北斗短报文/卫星通信设备；
其中，前车列控车载设备通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将所述后车列车办理进路信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
具体的，前车列控车载设备通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过车载北斗短报文/卫星通信设备进行信息交互。
本发明的北斗短报文/卫星通信，具有以下通信方式：
一、通信资源配置
数据量较大的，如静态线路数据等，采用在站内通过车地通信的方式发送至车上。
区间前车列车位置信息（包括位置和速度等），采用车车通信的方式发送至后车。
二、车地通信方式与内容
1.通信机制
车载ATP为主动发起方，设备管理设备为被动响应方。
车载ATP与设备管理设备应用层建立连接后，双方应用层可以交互信息。
车载ATP判断与设备管理设备断开连接时，则停止向设备管理设备发送消息。
2.通信报文定义：
三、车车通信方式与内容
1.通信机制
后车车载ATP设备为主动发起方，前车车载ATP设备为被动响应方。
后车车载ATP根据设备管理中心发送的前车ID，与前车建立连接。
后车车载ATP设备与前车车载ATP设备应用层建立连接后，双方应用层可以交互信息。
后车车载ATP设备判断与前车车载ATP设备断开连接时，则停止向前车车载ATP设备发送消息。
2.通信报文定义：
图2示出了本发明实施例中的列车追踪发车场景示意图，图2中，XJG、2G、2DG、1AG、SFJG表示区段、X2、SF表示信号机。车站中设置车站北斗短报文/卫星通信设备、列车管理设备、联锁设备（图中未示出），图2中，当列车车3到达1AG区段，车3向列车管理设备报告位置，列车管理中心将车3的位置提供给车站联锁设备。联锁设备判断车3已经出清发车口后方最后一个道岔区段2DG后，联锁设备可以为车4办理发车进路并开放信号。联锁设备为后车车4排列发车进路，相比当前联锁需要判断一离去区段（1AG）空闲之后方能为后车车4排列发车进路，可以明显缩短追踪间隔，提高运输能力。
信号开放后，列车4开始运行，待列车4运行到1AG，列车4向列车管理设备报告位置，此时，列车管理中心将前车车3的ID提供给后车列车4。后车列车4的车载ATP根据ID与前车列车3的车载ATP通过车载北斗短报文或卫星通信设备进行信息交互，车3的车载ATP将本车列车位置信息通过北斗短报文或卫星通信发送给列车4的车载ATP。列车4根据列车3提供的位置报告、线路信息以及本车列车参数计算速度曲线，并监控列车的距离与速度，以实现列车安全运行。
图3示出了本发明实施例中的列车追踪进入区间场景示意图，图3中，列车3到达1AG区段，列车3向列车管理设备报告位置，列车管理设备将列车2的ID提供给列车3。列车3根据列车2的ID与列车2通过北斗短报文或卫星通信进行信息交互，列车3根据列车2提供的位置报告、线路信息以及本车列车参数计算速度曲线，并监控列车的距离与速度，以实现列车安全运行。
图4示出了本发明实施例中的列车区间追踪运行场景示意图，图4中，列车1将位置信息提供给列车2。列车2根据前车提供的位置报告、线路信息以及本车列车参数计算速度曲线，并监控列车的距离与速度，以实现列车安全运行。通过北斗短报文或卫星通信，前后车之间进行控车信息交互，实现列车移动闭塞，保证列车行车安全。
本发明实施例中，通过四列列车为例对本发明的追踪进行说明，并不限于四列列车的通信，在不脱离本发明实质内容的前提下，均在本发明的保护范围之内。本发明实施例中通过四列完整的列车。可以实现区间的移动闭塞，减少车与车之间的安全追踪距离，增加列车的运行密度，增加区间的运输能力。车车通信以及车地通信都是通过卫星通信/北斗短报文传输。不需要地面设置无线通信网络，大幅节约成本。
本发明的缩短追踪间隔的控制系统与方法，基于北斗短报文/卫星通信，地面设置列车管理设备和车站北斗短报文/卫星通信设备，车载增加车载北斗短报文/卫星通信设备，用于实现固定闭塞或移动闭塞，相对站间闭塞制式，增加极少的设备，实现极大地提高了追踪、运输能力，并且与原系统兼容。区间不需要设置任何用于列车定位、轨道占用检查、信号机等设备，本发明采用控制设备集中设置的方式，极大地减少维护工作量；区间无需敷设光缆/电缆，也无需建设通信基站用于传递控制信息；实现将站间闭塞等升级为自动闭塞、移动闭塞；实现工程快速部署，解决部分线路短时高运能的需求。本发明的建设工期短、建设成本低、系统简单、可靠性高、维护工作量小、可以快速部署。同时系统利用北斗授时功能，实现系统内部各设备间的时间同步，为系统安全运行提供保障。卫星通信/北斗短报文覆盖范围广、容量大、组网方便；系统以移动闭塞方式运行，提高运输效率；本发明的系统可对所有列车同时发送相同的控制命令，进行特殊控制；系统设备故障后影响范围小，仅影响单个车站；无需室外施工，工程建设周期短，工程造价低；取消列车占用检查设备，取消轨道电路发码设备；无需建设基站，节约土地资源；系统可快速布设，故障后可快速恢复。
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 (13)
1.一种缩短追踪间隔的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将接收到的所述前车列车位置信息发送给联锁设备；
联锁设备根据接收到的所述前车列车位置信息为后车列车办理进路，并将所述后车列车办理进路信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将所述后车列车办理进路信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
2.根据权利要求1所述的缩短追踪间隔的控制方法，其特征在于，
前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统进行信息交互。
3.根据权利要求2所述的缩短追踪间隔的控制方法，其特征在于，
前车列控车载设备将前车列车信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车信息和后车列车信息计算速度曲线，并监控列车的距离与速度，实现列车安全运行。
4.根据权利要求2所述的缩短追踪间隔的控制方法，其特征在于，
北斗短报文/卫星通信子系统包括车站北斗短报文/卫星通信设备、车载北斗短报文/卫星通信设备；
其中，前车列控车载设备通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备将所述后车列车办理进路信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
5.根据权利要求4所述的缩短追踪间隔的控制方法，其特征在于，
前车列控车载设备通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过车载北斗短报文/卫星通信设备进行信息交互。
6.根据权利要求1所述的缩短追踪间隔的控制方法，其特征在于，
列车管理设备还通过北斗短报文/卫星通信子系统将授时信息提供给联锁设备。
7.根据权利要求3所述的缩短追踪间隔的控制方法，其特征在于，
所述前车列车信息包括速度、前车列车位置信息、加速度、车长、完整性；
所述后车列车信息包括线路信息、列车参数信息。
8.一种缩短追踪间隔的控制系统，其特征在于，所述系统包括列控车载设备、北斗短报文/卫星通信子系统、列车管理设备、联锁设备；
前车列控车载设备用于通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备用于将接收到的所述前车列车位置信息发送给联锁设备；
联锁设备用于根据接收到的所述前车列车位置信息为后车列车办理进路，并将所述后车列车办理进路信息发送给列车管理设备；
列车管理设备还用于将所述后车列车办理进路信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
9.根据权利要求8所述的缩短追踪间隔的控制系统，其特征在于，
前车列控车载设备用于通过北斗短报文/卫星通信子系统将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备将所述前车列车ID信息通过北斗短报文/卫星通信子系统发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备用于根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过北斗短报文/卫星通信子系统进行信息交互。
10.根据权利要求8所述的缩短追踪间隔的控制系统，其特征在于，
列车管理中心还用于接收北斗提供的授时信息；
联锁设备还用于接收列车管理中心提供的所述授时信息。
11.根据权利要求9所述的缩短追踪间隔的控制系统，其特征在于，
北斗短报文/卫星通信子系统包括车站北斗短报文/卫星通信设备、车载北斗短报文/卫星通信设备；
其中，前车列控车载设备用于通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车位置信息发送给列车管理设备；
列车管理设备用于将所述后车列车办理进路信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发送给后车列车，缩短后车列车追踪间隔。
12.根据权利要求11所述的缩短追踪间隔的控制系统，其特征在于，
前车列控车载设备用于通过车站北斗短报文/卫星通信设备将前车列车ID信息发送给列车管理设备；
后车列车进入发车口时，列车管理设备用于将所述前车列车ID信息通过车站北斗短报文/卫星通信设备发给后车列控车载设备；
后车列控车载设备用于根据所述前车列车ID信息与前车列控车载设备通过车载北斗短报文/卫星通信设备进行信息交互。
13.根据权利要求8所述的缩短追踪间隔的控制系统，其特征在于，
列车管理设备还用于接收北斗短报文/卫星通信子系统提供的授时信息，并将信息提供给联锁设备。
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- 2021-06-03 CN CN202110616458.XA patent/CN113060187B/zh active Active
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