CN113650657B - 一种全自动列车反向运行防护控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动列车反向运行防护控制方法，属于列车自动控制领域。本发明针对列车因为发生火灾/防淹门落下/轨道障碍物在区间需要停车退行至就近站台疏散时，但因没有反向信号机或虽有反向信号X1，但反向进路与已有进路区段锁闭方向相反，且已有进路无法解锁的情况下，给出了自动按防护控制的流程。本发明采用全新的进路/路径办理方式，CI可依据退行路径起止点的设置，自动选择需防护的区域，VOBC依据自身位置、速度及障碍点的防护类型，自动选择不同的处理方式，车地多系统联动，可依据运营场景需要，在列车换端前最终停车位置自动设置临时停车折返区域。本发明应用场景更多，自动化程度高。

Description

一种全自动列车反向运行防护控制方法

技术领域

本发明属于列车自动控制领域，具体涉及一种全自动列车反向运行防护控制方法。

背景技术

以下为常见的反向运营场景：

1、由反向信号机防护的反向运行/列车折返：

调度员人工办理反向列车进路/折返进路X1-X3。

反向进路正常开放信号机X1，列车1换端后根据移动授权在上行线路按下行方向(向左)以FAM模式运行。

车载系统VOBC控制列车在各站台自动停车，停站时分按预先设定的配置值执行。

11、站车列车上行运行，精确停车过标，需退行。由VOBC控制列车以低速向后跳跃(5米以内)，尝试对标。如果列车车尾距离站台1的JK1计轴过近，则需由调度员在列车退行前人工设置后跳一定范围的区段及道岔锁闭建立保护区域。

上述场景或应用场景有限制，或是退行距离有限制。本发明的主要目的是：在FAO全自动无人驾驶的系统架构的基础上，解决轨道交通列车在非折返位置，无反向信号，或反向进路无法办理的退行场景的自动控制及安全防护问题。本发明的方案，调试操作更便捷，尽量减少对人工确认的依赖，自动化程度更高。

如图3所示，轨道交通列车信号控制系统是基于轨道运行线路的实际情况，以及列车实时的运行情况，对列车运行状态进行控制，防护、调整和监督的信号系统。

信号地面控制系统包括CI、ZC子系统。其中CI子系统用于车站进路、信号、道岔、区段等联锁关系计算，完成轨旁设备控制与防护功能。相同方向的防护信号机间连通的列车可通行路径称为进路，进路数据包括进路路径上所有设备(信号机、道岔、区段等)的控制、防护条件以及通行路径之外的敌对信号机、道岔侧方向防护等检查条件，进路是CI运算逻辑的基础，关乎铁路运营安全。ZC子系统，其主要功能是依据列车VOBC的实时位置报告、CI发送的地面设备信息(进路、计轴/轨道电路、信号机、道岔)、ATS发送的临时限速信息实时生成列车移动授权(MA)，保障列车安全、可靠、实时的运行在FAO控制区域。

列车VOBC设备通过与CI、ATS、ZC等设备接口，根据地面信息和机车信息实现防止列车超速运行，保证列车行车安全的自动控制系统。列车ATO设备控制列车自动驾驶运行、加速、停止等，可响应ATS下发的运营控制命令(如：站台停车，站台跳停，站台扣车等)。

列车反向运行场景：

1)有反向信号机防护的场景。

2)列车在运营指定区域按计划自动折返的场景。

3)火灾、防淹门落下、轨道障碍物等非预期位置，需要列车折返的场景。

4)列车精确停车过标自动退行对标。

1)2)已有成熟的自动化控制防护方案，不再累述。本发明主要针对第3)4)场景，目前业内主要有两种方案：

方案A：人工操作单锁/封锁轨旁设备进行防护。例如：FAO系统，列车1停车已越过停车点的情况下，可退行跳跃一段距离(最多5米)尝试对标。如果此时列车1车尾包络距离站台进站计轴点JK1不满足退行跳跃(站台设计相关)。为了防护退行与后续列车冲突，可由调度员在ATS界面上“单锁”道岔P1，并“封锁”区段DG2002，人工确认“防护”已具备后，再通知列车后跳。

方案B：退行跳跃命令由VOBC主动发起(判断列车停车过标)，通过VOBC、ZC和CI之间的多次信息交互，将位于进站列车后方且与进站列车最近的进站计轴区间进行锁闭，使得进站列车向后跳跃的过程中，检查进站计轴区间内没有列车，也没有列车驶入进站计轴区间，保证了进站列车向后跳跃的安全。

现有技术方案A：缺点是：依赖人工办理流程，操作较繁琐，而且需要调度与列车司机沟通确认后跳路径已锁闭，自动化程度不高。特别是涉及到多列车遇到障碍物需要反向运行的场景，需要人工操作与确认的内容较多。

现有技术方案B:对于列车后跳保护自动化程度较高。但不适用于需较长距离的自动退行防护；也不适用于多列车后撤的场景。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种全自动列车反向运行防护控制方法，以解决轨道交通列车在非折返位置，无反向信号，或反向进路无法办理的退行场景的自动控制及安全防护，依赖人工操作等问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种全自动列车反向运行防护控制方法，该方法包括如下步骤：

S1、调度员人工确认需要退行后，下达“退行路径办理指令”，由列车自动监控系统ATS发送给计算机联锁CI，退行指令附带包含起点：某个确定的逻辑区段，和终点：乘客疏散点；此退行路径为“下行方向”；

S2、CI收到“退行路径办理指令”后，检查是否满足条件，如办理条件满足且等待道岔到位后，CI将“检查范围”内区段设置为“退行征用”状态并发送给列车自动监控系统ATS或区域控制器ZC，暂不改变区段锁闭状态，同时控制关闭进入退行征用区域的防护信号机；如办理条件不满足或选动道岔后等待道岔条件超时，则办理失败，并向ATS发送提示报警信息；

S3、ZC对“火灾区域”范围内列车计算移动授权MA；

S4、ZC收到CI发送的“退行征用状态”后，为“退行征用”、“退行接近区域”范围内所有列车计算移动授权MA；

S5、待上述“退行征用”范围内通行列车已停下后，ZC对车载控制器VOBC施加紧急制动，ZC与VOBC交互，临时设置退行征用区段及其外方占用区段为临时“折返区域”；

S6、调度员通过ATS界面显示确认通信列车已停稳后，通过ATS界面操作逐一给相关列车VOBC发送“远程换端”指令，VOBC接收到指令后完成旧端与ZC的注销和换端后的移动授权申请，完成自动换端后，列车运行方向转换为“下行方向”；对于范围内的非通信列车，需调度员人工确认列车已停稳后换端为“下行方向”，在ATS界面上相应列车位置所在的非CTC占用区段上，操作下发设置非通信列车运行方向为“下行方向”状态给ZC；

S7、ZC将“退行征用”范围内的通信/非通信列车的“运行方向”以区段状态属性信息的方式实时发给CI；

S8、CI确认退行范围内所有列车均已换端后，关闭退行范围内的所有正向信号机和通往退行终点的信号机；CI采集到正向信号机关闭状态后，锁闭退行路径，将路径上的轨道区段设置为“退行锁闭状态”，控制退行路径上的反向信号机X1状态在接收到ZC的“非通信列车”接近信息时开放引导信号，其它情况维持红灯禁止，但CI发送至ZC的状态仍为允许通信列车通过；

S9、ZC接收到CI的“退行路径锁闭”状态后，ZC按照CI发送的退行区段锁闭状态和信号机状态为列车重新计算至退行目标站台MA；ZC与VOBC交互，取消退行范围内的临时折返区域设置；

S10、通信列车由ATO控制按照ZC移动授权以全自动运行模式FAM模式运行至可选的退行目标站台2；降级列车追踪运行至指定的疏散站台/最近的阻挡信号机前方停下；

S11、调度员通知车站值班员在退行目标站台进行观察瞭望，随时准备按压站台紧急按钮；

S12、列车退至目标站台后，VOBC自动执行“临时清客”命令，并触发广播提醒乘客下车；

S13、CI退行路径上轨道区段的“退行路径锁闭”逻辑状态仅支持列车出清后，通过区解操作解锁；

S14、CI“退行路径锁闭”失败或收到ATS的中止退行命令，则取消区段“退行征用”状态，同时ZC取消记忆上述“退行征用”范围内非CTC列车的运行方向信息；

S15、已“退行锁闭”的路径上，列车如无法继续退行至目标疏散点的情况下，调度员在ATS界面上选择与已有退行方向相反的路径进行选排退行路径，继续执行步骤S1到S14。

进一步地，所述步骤S1在“退行路径”锁闭之前，可对已被“退行征用”的任一区段下发“中止退行”命令，可中止正在办理的整条“退行路径”。

进一步地，所述步骤S2中的条件包括：

“检查范围”内道岔未被锁闭在非预期位置；

“检查范围”内区段未被其它路径“退行征用”或“退行锁闭”；

“检查范围”内道岔的超限区段空闲；

“检查范围”所属完整进路的照查条件为照查继电器吸起；

“检查范围”内敌对信号机未开放。

进一步地，所述步骤S3中对列车包络已越过或位于火灾区域内且MA为远离火灾区域的列车，则MA计算不受影响，列车继续前行。

进一步地，所述步骤S4中，对于退行征用区域：对正在向火灾区域方向运行的列车，ZC发送“停车请求”，并告知MA范围里最近的火灾边缘位置，如列车回复可在火灾区域边缘前停车，则ZC等待VOBC停稳,如列车回复无法停稳且原MA可越过危险区域，则ZC维持原MA不变，并停止发送“停车请求”，列车继续前行。

进一步地，所述步骤S4中，对于退行接近区域：正向驶向目标站台的列车的MA回缩至“退行征用”范围防护信号机外方，如列车无法在防护信号机前停下，则进入防护信号机内方后，按照“退行征用区域”规则计算MA。

进一步地，所述步骤S10中降级列车按照25km/h的限速，人工驾驶追踪运行至指定的疏散站台/最近的阻挡信号机前方停下。

进一步地，步骤S15之后还包括列车退行后恢复正常运营的步骤。

进一步地，所述列车退行后恢复正常运营的步骤包括：

S21、在运营人员确认退行列车已完成运营目的，且正常运营障碍物已排除后，由调度员在ATS操作界面下发“进路选排命令”给CI；正常运营方向的列车进路与退行路径方向相反，按与退行路径办理流程S1到S15同样的处理流程办理并区段锁闭成功后，列车即可恢复正常运营；

S22、如果是折返路径前方故障导致的“退行”操作，此时退行路径的区段锁闭方向与所在线路的运营方向一致，在“退行”运营目的已完成的情况下，如果列车不需要再次换端后去折返，则可办理顺向进路，同向重复锁闭“退行路径”后，列车可延此进路恢复正常运营。

进一步地，该方法适用于单列车/多列车、非通信车/通信车混跑、短距离/长距离反向运行的自动防护。

(三)有益效果

本发明提出一种全自动列车反向运行防护控制方法，本技术方案的主要优势为：

应用场景更多：适应单列车/多列车、非通信车/通信车混跑、短距离/长距离反向运行(无论是否有反向信号机)的自动防护。

自动化程度高：最大限度减少人工操作及确认的环节及复杂度，提高自动化程度及安全系数，尽量减少运营管理漏洞可能引入的风险

附图说明

图1为反向列车进路示例；

图2为站台停车场景示例；

图3为FAO全自动系统结构示例；

图4为多列车退行站场示例图(四辆车运行方向均为上行)；

图5为折返场景非折返轨换端退行示例；

图6为列车自动退行示例场景各系统交互时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

对于技术交底书中出现的英文缩写或专业技术名词需要给出解释，对于英文缩写，还要有英文全拼及译文。

如CI：Computer Interlocking计算机联锁

ATS：Automatic Train Supervision列车自动监控系统

VOBC：Vehicle On-Board Controller车载控制器

ATO：automatic train operation列车自动驾驶

ZC：Zone Controller区域控制器

DCS：Data Communication System数据通信系统

CBTC：Communication Based Train Control基于通信的列车控制系统

FAO：Fully Automatic Operation轨道交通全自动运行系统

FAM：Fully Automatic Train Operation Mode全自动运行模式

CTC：Continuous Train Control连续通信式列车控制

非CTC：Uncontinuous train Control非通信列车(含故障车、无位置报告车等)

通信车：指连续式通信列车，此时该车可以在全自动驾驶模式下依据地面的“移动授权”进行移动闭塞行车，该车处于地面的连续控制下运行。

非通信车：是指未与地面系统建立通信的列车，此时该车无法在全自动驾驶模式下进行移动闭塞行车，该车在地面的非连续控制下运行，需人工驾驶/5G低延迟远程驾驶目视行车。

进路：列车通行的路径，一般从阻挡信号机到同向阻挡终端信号或线路终端，由人工或计划的方式通过ATS向CI下发进路办理命令。

MA：Moving Authority移动授权，列车沿给定的行驶方向进入并在某一特定轨道区段内行车的放进车。

区段锁闭：CI执行进路选排命令，选排成功后，会将路径上的轨道区段设置为区段锁闭状态，此状态为CI系统内部的逻辑状态，ZC计算的MA均在区段锁闭范围内。

区段锁闭方向：区段的锁闭方向与列车进路始端信号机的防护方向一致；在退行路径办理的场景，与从路径起点到终点的方向一致。

折返区域：站场电子地图中指定的可用于列车折返换端(更换运行方向)的区域，可能包含多个轨道区段。定义详见轨道交通协会规范T/CAMET_04010.3—2018，互联互通车载电子地图说明。

区段故障解锁：CI进路内锁闭的区段，在列车顺序通过后，未能自动解锁的，经人工确认无车停留，可在ATS界面操作下发“区段故障解锁”命令给CI，如CI判断此区段空闲，且不在列车运行前方，则可解锁此区段。区段解锁后，才可被其它进路再次使用。

针对以上缺点，本发明的目的：

适应单列车/多列车短距离/长距离反向运行(无论是否有反向信号机)的自动防护。

最大限度减少人工操作及确认的环节及复杂度，提高自动化程度及安全系数。

本发明的基本原则是：

退行路径办理为列车进路办理及重复锁闭的一种操作方式，可使用于但不限于火灾/防淹门/轨道障碍物等场景；

“退行路径”可为多条同向列车进路的完整/部分路径的连接组合，轨旁联锁检查条件需符合联锁表设计要求。

退行征用：CI将“退行路径”锁闭前需将退行范围内区段设置为“退行征用”状态，此征用状态从CI接收到ATS的选排命令开始，一直持续到选排检查失败，如退行锁闭失败，则CI释放对区段的征用。此征用状态主要用于避免有重叠的多条“退行路径”同时选排时办理冲突。

“退行路径”已锁闭的情况下，支持同向/反向重叠的，再次退行路径/普通进路(有信号机防护的完整进路)办理及重复锁闭，处理流程同下一章节流程。

“退行路径”锁闭后的解锁方式仅支持区解；锁闭前征用状态下支持“中止退行”命令。

如图4所示，本发明的多列车退行应用场景如下：

列车因故在区间需要停车退行至就近站台疏散时(如图所示G1004-B区间发生火灾/防淹门落下/轨道障碍物等)，但因没有反向信号机或虽有反向信号X1，但反向进路与已有进路区段锁闭方向相反，且已有进路S4-S2无法解锁的情况下，按以下流程进行：

S1、调度员人工确认需要退行后，下达“退行路径办理指令”，由列车自动监控系统ATS发送给计算机联锁CI，退行指令附带包含起点：某个确定的逻辑区段(如G1004-B，该区段是已通过ATS设置为火灾危险区域的边缘区段)，和终点：乘客疏散点(某个指定物理区段)，如火灾后方某站台(如站台2)或区段G2006(疏散停车点站台2需要设置退行保护区段的情况)。此退行路径为“下行方向”。在“退行路径”锁闭之前，可对已被“退行征用”的任一区段下发“中止退行”命令，可中止正在办理的整条“退行路径”。

S2、CI收到“退行路径办理指令”后，不检查路径上区段占用及锁闭(含退行锁闭)方向条件，需检查^注1以下条件：

“检查范围”内道岔(含侧防道岔)未被锁闭在非预期位置，如道岔可选动，则操作道岔转向预期位置；

“检查范围”内区段未被其它路径“退行征用”或“退行锁闭”。

“检查范围”内道岔的超限区段(如有)空闲；

“检查范围”所属完整进路的照查条件为照查继电器吸起；

“检查范围”内敌对信号机^注2(防护上行方向如S4)未开放

注1：“检查范围”为退行起点至退行路径终点离去方向最近的敌对信号机(如上图中S6)。

注2：上述敌对信号机除“非CTC列车”运行前方的信号机外，需由CI控制在“退行路径锁闭”前，得到ZC/ATS的列车停稳条件后，关闭信号

2.1如办理条件满足且等待道岔到位(如需要动岔)后，CI将“检查范围”内区段设置为“退行征用”状态并发送给列车自动监控系统ATS/区域控制器ZC，暂不改变区段锁闭状态，同时控制关闭进入退行征用区域的防护信号机S6；

2.2如办理条件不满足/选动道岔后等待道岔条件超时，则办理失败，并向ATS发送提示报警信息。例如：“道岔条件不满足，退行路径办理失败”，则需调度员在ATS界面操作区解道岔区段后再次尝试办理退行路径。

S3、ZC对“火灾区域”范围内列车按如下规则计算移动授权MA：

火灾区域：对列车包络已越过或位于火灾区域内且MA为远离火灾区域的列车(图中列车1)，则MA计算不受影响，列车继续前行；

S4、ZC收到CI发送的“退行征用状态”后，为“退行征用”、“退行接近区域”范围内所有列车按如下规则计算移动授权MA：

退行征用区域：对正在向火灾区域方向运行的列车(“退行征用”方向与运行方向相反的列车，图中列车2、列车4、列车3)，ZC发送“停车请求”，并告知MA范围里最近的火灾边缘位置(如有)，如列车回复可在火灾区域边缘前停车，则ZC等待VOBC停稳,如列车回复无法停稳且原MA可越过危险区域(危险点是否可越过，只能由ATS操作人员判断(如防淹门等)，需与FAO中ZC既有的“防护区域”属性区分)，则ZC维持原MA不变，并停止发送“停车请求”，列车继续前行；

退行接近区域：正向驶向目标站台的列车(图中列车3)的MA回缩至“退行征用”范围防护信号机S6外方，如列车3无法在S6信号机前停下，则进入S6信号机内方后，按照“退行征用区域”规则计算MA

S5、待上述“退行征用”范围内通行列车已停下(零速)后，ZC对VOBC施加紧急制动，ZC与VOBC交互，临时设置退行征用区段及其外方占用区段为临时“折返区域”例如图中G1004-B，G1004-C均可折返)，VOBC仅能在“折返区域”进行转换列车运行方向的操作。

S6、调度员通过ATS界面显示确认通信列车已停稳后，通过ATS界面操作逐一给相关列车(图中列车2、)VOBC发送“远程换端”指令，VOBC接收到指令后完成旧端与ZC的注销和换端后的移动授权申请，完成自动换端后，列车运行方向转换为“下行方向”；对于范围内的非通信列车，需调度员人工确认(远程驾驶界面确认或与列车司机电话确认)列车已停稳后换端为“下行方向”，在ATS界面上相应列车位置所在的非CTC占用区段上，操作下发设置非通信列车运行方向为“下行方向”状态给ZC。

S7、ZC将“退行征用”范围内的通信/非通信列车的“运行方向”以区段状态属性信息的方式实时发给CI；

S8、CI确认退行范围内所有列车均已换端后，关闭退行范围内的所有正向信号机(图中S4)和通往退行终点(站台2)的信号机(图中S6)；CI采集到正向信号机关闭状态后，锁闭退行路径，将路径上的轨道区段设置为“退行锁闭状态”，控制退行路径上的反向信号机X1状态在接收到ZC的“非通信列车”接近信息时开放引导信号，其它情况维持红灯禁止，但CI发送至ZC的状态仍为允许通信列车通过。

S9、ZC接收到CI的“退行路径锁闭”状态后，ZC按照CI发送的退行区段锁闭状态和信号机状态为列车重新计算至退行目标站台MA。ZC与VOBC交互，取消退行范围内的临时折返区域设置。

S10、通信列车由ATO控制按照ZC移动授权以FAM模式运行至可选的退行目标站台2(支持多个疏散点)；降级列车按照25km/h的限速，人工驾驶(本地/5G低延迟远程)追踪运行至指定的疏散站台/最近的阻挡信号机前方停下。

S11、调度员通知车站值班员在退行目标站台(疏散点)进行观察瞭望，随时准备按压站台紧急按钮。

S12、列车退至目标站台后，VOBC自动执行“临时清客”命令，并触发广播提醒乘客下车。

S13、CI退行路径上轨道区段的“退行路径锁闭”逻辑状态仅支持列车出清后，通过区解操作解锁。

S14、CI“退行路径锁闭”失败或收到ATS的中止退行命令，则取消区段“退行征用”状态，同时ZC取消记忆上述“退行征用”范围内非CTC列车的运行方向信息。

S15、已“退行锁闭”的路径上，列车如因故障无法移动或其它原因无法继续退行至目标疏散点的情况下，调度员可在ATS界面上选择与已有退行方向相反的路径进行选排退行路径(步骤1到14)。

◆列车退行后恢复正常运营的方法：

S21、在运营人员确认退行列车已完成运营目的(疏散乘客/故障列车回段维修等)，且正常运营障碍物已排除后，由调度员在ATS操作界面下发“进路选排命令”给CI。例如：图4中列车退行到站台2，乘客疏散后，确认前方火灾已扑灭，由调度员在ATS界面下发始终端为“S6->S4”、“S4->S2”的两条进路办理命令给CI。正常运营方向的列车进路与退行路径方向相反，按同样的处理流程(退行路径办理流程S1到S15)办理并区段锁闭成功后，列车即可恢复正常运营。

S22、如果是折返路径前方故障导致的“退行”操作，此时退行路径的区段锁闭方向与所在线路的运营方向一致，在“退行”运营目的已完成的情况下，如果列车不需要再次换端后去折返，则可办理顺向进路，同向重复锁闭“退行路径”后，列车可延此进路恢复正常运营。

例如：图5中列车1在延X1->ZFX向折返轨运行过程中，发现ZFG上有掉落障碍物，办理从ZFG->G1002的“退行路径”后，待列车运行至站台1，出清DG2002道岔区段后，有两种方式恢复正常运营：

2.1调度员在ATS界面对未解锁的区段操作“区段故障解锁”，此命令下发给CI，CI解锁掉区段DG2002后，再由调度员在ATS界面办理S4->S2列车进路，此进路锁闭后，列车1可延此进路恢复“上行方向”正常运营

2.2调度员在ATS界面办理始终端为ZFX->S2列车进路，CI锁闭此进路后，列车1延进路方向(上行)恢复正常运营控制。

综上所述，列车自动退行场景各信号系统间交互流程如图6所示。

本技术方案的关键点为：

1.全新的进路/路径办理方式：在多信号系统自动交互、确认的前提下，不依赖于进路的始终端，支持与已有进路部分重叠甚至反向重叠的路径办理方式。通过上述路径办理方式的结果，锁闭路径及轨旁联锁条件从物理区段的最小尺度单位上看，其联锁条件，仍然符合<TB 3027-2015计算机联锁技术条件>的要求：进路办理可选出的进路需唯一，且CI不可选出进路联锁表之外的进路。

2.CI可依据退行路径起止点的设置，自动选择需防护的区域(征用范围延伸至最近的防护信号机)

3.VOBC依据自身位置、速度及障碍点的防护类型(是否可越过)，自动选择不同的处理方式：可停下的列车在防护区域入口前停下，准备之后反向运行；对可通过的防护点，来不及停下的列车可选择通过。

4.车地多系统联动，自动控制及确认退行路径相关列车换端，路径的选排增加相关列车运行方向检查条件

5.CI确认退行范围内所有列车均已换端后，关闭退行范围内的所有正向信号机(图中S4)和通往退行终点(站台2)的信号机(图中S6)；采集到信号关闭后，锁闭退行路径，退行路径上的反向信号机X1状态维持红灯，但CI发送至ZC的状态为允许通过，对非通信列车执行接近控制开放引导信号限制低速人工驾驶通过。

6.可依据运营场景需要，在列车换端前最终停车位置自动设置临时停车折返区域，并在退行执行后自动取消。

7.反向运行时通过接近控制及人工驾驶的运营管理，确保非通信列车退行的允许移动范围。

8.已“退行锁闭”的路径上，列车如因故障无法移动或其它原因无法继续退行至目标疏散点的情况下，可选择与已有退行方向相反的路径进行再次操作办理正常列车进路，按退行办理的流程进行。

本技术方案的主要优势为：

应用场景更多：适用于单列车/多列车、非通信车/通信车混跑、短距离/长距离反向运行(无论是否有反向信号机)的自动防护。

自动化程度高：最大限度减少人工操作及确认的环节及复杂度，提高自动化程度及安全系数，尽量减少运营管理漏洞可能引入的风险。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、调度员人工确认需要退行后，下达“退行路径办理指令”，由列车自动监控系统ATS发送给计算机联锁CI，退行指令附带包含起点：某个确定的逻辑区段，和终点：乘客疏散点；此退行路径为“下行方向”；

S2、CI收到“退行路径办理指令”后，检查是否满足条件，如办理条件满足且等待道岔到位后，CI将“检查范围”内区段设置为“退行征用”状态并发送给列车自动监控系统ATS或区域控制器ZC，暂不改变区段锁闭状态，同时控制关闭进入退行征用区域的防护信号机；如办理条件不满足或选动道岔后等待道岔条件超时，则办理失败，并向ATS发送提示报警信息；

S3、ZC对“火灾区域”范围内列车计算移动授权MA；

S4、ZC收到CI发送的“退行征用状态”后，为“退行征用”、“退行接近区域”范围内所有列车计算移动授权MA；

S5、待上述“退行征用”范围内通行列车已停下后，ZC对车载控制器VOBC施加紧急制动，ZC与VOBC交互，临时设置退行征用区段及其外方占用区段为临时“折返区域”；

S6、调度员通过ATS界面显示确认通信列车已停稳后，通过ATS界面操作逐一给相关列车VOBC发送“远程换端”指令，VOBC接收到指令后完成旧端与ZC的注销和换端后的移动授权申请，完成自动换端后，列车运行方向转换为“下行方向”；对于范围内的非通信列车，需调度员人工确认列车已停稳后换端为“下行方向”，在ATS界面上相应列车位置所在的非CTC占用区段上，操作下发设置非通信列车运行方向为“下行方向”状态给ZC；

S7、ZC将“退行征用”范围内的通信/非通信列车的“运行方向”以区段状态属性信息的方式实时发给CI；

S8、CI确认退行范围内所有列车均已换端后，关闭退行范围内的所有正向信号机和通往退行终点的信号机；CI采集到正向信号机关闭状态后，锁闭退行路径，将路径上的轨道区段设置为“退行锁闭状态”，控制退行路径上的反向信号机X1状态在接收到ZC的“非通信列车”接近信息时开放引导信号，其它情况维持红灯禁止，但CI发送至ZC的状态仍为允许通信列车通过；

S9、ZC接收到CI的“退行路径锁闭”状态后，ZC按照CI发送的退行区段锁闭状态和信号机状态为列车重新计算至退行目标站台MA；ZC与VOBC交互，取消退行范围内的临时折返区域设置；

S10、通信列车由ATO控制按照ZC移动授权以全自动运行模式FAM模式运行至可选的退行目标站台2；降级列车追踪运行至指定的疏散站台/最近的阻挡信号机前方停下；

S11、调度员通知车站值班员在退行目标站台进行观察瞭望，随时准备按压站台紧急按钮；

S12、列车退至目标站台后，VOBC自动执行“临时清客”命令，并触发广播提醒乘客下车；

S13、CI退行路径上轨道区段的“退行路径锁闭”逻辑状态仅支持列车出清后，通过区解操作解锁；

S14、CI“退行路径锁闭”失败或收到ATS的中止退行命令，则取消区段“退行征用”状态，同时ZC取消记忆上述“退行征用”范围内非CTC列车的运行方向信息；

S15、已“退行锁闭”的路径上，列车如无法继续退行至目标疏散点的情况下，调度员在ATS界面上选择与已有退行方向相反的路径进行选排退行路径，继续执行步骤S1到S14。

2.如权利要求1所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，所述步骤S1在“退行路径”锁闭之前，可对已被“退行征用”的任一区段下发“中止退行”命令，可中止正在办理的整条“退行路径”。

3.如权利要求1所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的条件包括：

“检查范围”内道岔未被锁闭在非预期位置；

“检查范围”内区段未被其它路径“退行征用”或“退行锁闭”；

“检查范围”内道岔的超限区段空闲；

“检查范围”所属完整进路的照查条件为照查继电器吸起；

“检查范围”内敌对信号机未开放。

4.如权利要求1所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，所述步骤S3中对列车包络已越过或位于火灾区域内且MA为远离火灾区域的列车，则MA计算不受影响，列车继续前行。

5.如权利要求1所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，对于退行征用区域：对正在向火灾区域方向运行的列车，ZC发送“停车请求”，并告知MA范围里最近的火灾边缘位置，如列车回复可在火灾区域边缘前停车，则ZC等待VOBC停稳,如列车回复无法停稳且原MA可越过危险区域，则ZC维持原MA不变，并停止发送“停车请求”，列车继续前行。

6.如权利要求1所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，对于退行接近区域：正向驶向目标站台的列车的MA回缩至“退行征用”范围防护信号机外方，如列车无法在防护信号机前停下，则进入防护信号机内方后，按照“退行征用区域”规则计算MA。

7.如权利要求1所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，所述步骤S10中降级列车按照25km/h的限速，人工驾驶追踪运行至指定的疏散站台/最近的阻挡信号机前方停下。

8.如权利要求1-7任一项所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，步骤S15之后还包括列车退行后恢复正常运营的步骤。

9.如权利要求8所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，所述列车退行后恢复正常运营的步骤包括：

S21、在运营人员确认退行列车已完成运营目的，且正常运营障碍物已排除后，由调度员在ATS操作界面下发“进路选排命令”给CI；正常运营方向的列车进路与退行路径方向相反，按与退行路径办理流程S1到S15同样的处理流程办理并区段锁闭成功后，列车即可恢复正常运营；

S22、如果是折返路径前方故障导致的“退行”操作，此时退行路径的区段锁闭方向与所在线路的运营方向一致，在“退行”运营目的已完成的情况下，如果列车不需要再次换端后去折返，则可办理顺向进路，同向重复锁闭“退行路径”后，列车可延此进路恢复正常运营。

10.如权利要求1-7任一项所述的全自动列车反向运行防护控制方法，其特征在于，该方法适用于单列车/多列车、非通信车/通信车混跑、短距离/长距离反向运行的自动防护。