CN114194259A

CN114194259A - 一种灵活编组的控制系统

Info

Publication number: CN114194259A
Application number: CN202111470040.9A
Authority: CN
Inventors: 张庆刚; 任丛美; 刘鸿宇; 付磊; 曹田野; 邵立云
Original assignee: CRRC Tangshan Co Ltd
Current assignee: CRRC Tangshan Co Ltd
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2041-12-03
Also published as: CN114194259B

Abstract

本申请提供一种灵活编组的控制系统，该系统包括：地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统；地面控制中心，通过铁路移动通信系统分别与数据交互中心、列车、售票系统进行数据交互；数据交互中心，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互；列车，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心、数据交互中心和定位系统进行数据交互；售票系统，通过铁路移动通信系统与地面控制中心进行数据交互；定位系统，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互。本申请的系统通过地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统实现了灵活编制的控制。

Description

一种灵活编组的控制系统

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种灵活编组的控制系统。

背景技术

随着城市地铁交通规模的快速扩大，以及未来智能化的发展需求，对于车辆灵活编组以及智能重联提出了更高的需求，即车辆虚拟编组技术应用的呼声越来越高。

传统的地铁车辆一般为固定编组形式，根据不同时段客流量，可以通过车钩进行车辆的重联或解编操作，以满足不同的客流需求。传统的重联列车可以通过车钩来传递重联列车之间的纵向力，使列车保持同样的速度，同时通过车钩上的电气布线来传递前后车的相关车辆信息。但是传统的车钩重联解编操作比较繁琐，且耗费较多的人工及时间，极大程度上降低了整条线路的运营效率。

而虚拟编组是指将两列或多列车辆通过虚拟重联控制方式整合为一列车，不同于传统固定编组列车，列车与列车之间没有车钩，不需要人工参与，重联或解编均通过相关信号即可完成操作，极大地提高线路运营效率。

因此，灵活编组运行的控制系统成为研究重点。

发明内容

为了对灵活编组运行进行控制，本申请提供了一种灵活编组的控制系统。

本申请提供了一种灵活编组的控制系统，所述系统包括：

地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统；

所述地面控制中心，通过铁路移动通信系统分别与数据交互中心、列车、售票系统进行数据交互；

所述数据交互中心，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互；

所述列车，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心、数据交互中心和定位系统进行数据交互；

所述售票系统，通过铁路移动通信系统与地面控制中心进行数据交互；

所述定位系统，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互。

本申请提供的灵活编组的控制系统，该系统包括：地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统；地面控制中心，通过铁路移动通信系统分别与数据交互中心、列车、售票系统进行数据交互；数据交互中心，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互；列车，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心、数据交互中心和定位系统进行数据交互；售票系统，通过铁路移动通信系统与地面控制中心进行数据交互；定位系统，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互。本申请的系统通过地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统实现了灵活编制的控制。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种灵活编组的控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种列车系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于LTE的车地无线通信系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种自主运行工况示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在实现本申请的过程中，发明人发现，虚拟编组是指将两列或多列车辆通过虚拟重联控制方式整合为一列车，不同于传统固定编组列车，列车与列车之间没有车钩，不需要人工参与，重联或解编均通过相关信号即可完成操作，极大地提高线路运营效率。因此，灵活编组运行的控制系统成为研究重点。

基于此，本申请提供一种灵活编组的控制系统，该系统包括：地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统；地面控制中心，通过铁路移动通信系统分别与数据交互中心、列车、售票系统进行数据交互；数据交互中心，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互；列车，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心、数据交互中心和定位系统进行数据交互；售票系统，通过铁路移动通信系统与地面控制中心进行数据交互；定位系统，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互。本申请的系统通过地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统实现了灵活编制的控制。

参见图1，本实施例提供灵活编组的控制系统，包括：地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统(图1中未示出)和定位系统。

其中，

1、地面控制中心

地面控制中心，通过铁路移动通信系统分别与数据交互中心、列车、售票系统进行数据交互。

地面控制中心，用于1)通过铁路移动通信系统从售票系统获取票务数据。2)根据票务数据确定调度信息。3)根据调度信息形成调车安排。4)通过铁路移动通信系统将调车安排发送给数据交互中心。

其中，调度信息包括但不限于如下的一种或多种：始发站无线编组发车配置，在乘车高峰期增大每车次编组数量和发车密度，在乘车低谷期减少每车次数量和发车密度、中途编组变化配置。

除此之外，地面控制中心，还用于1)通过铁路移动通信系统接收列车上传的运行信息和故障信息。2)通过铁路移动通信系统接收定位系统获取的位置信息。3)根据位置信息、运行信息和故障信息，对列车进行监控以及运行控制。

另外，地面控制中心，还用于将位置信息和运行信息发送给数据交互中心。

在具体实现时，地面控制中心要通过铁路移动通信系统与售票系统、数据交互中心、列车实现数据交互。

地面控制中心从售票系统获取线路已售票数、始发站(上车人数)、中途站(上下车人数)、终点站(下车人数)，采用综合统计算法计算出始发站无线编组发车配置，在乘车高峰期增大每车次编组数量和发车密度，在乘车低谷期减少每车次数量和发车密度、中途编组变化配置，根据该配置进行调车安排，然后把安排的信息发送给数据交互中心，由数据交互中心完成调车及后续工作。

地面控制中心实时接收工作后每列车上传的运行信息、故障信息，用于列车监控、数据存储、运行控制等。

地面控制中心监督列车按运行图行车、按方案组织运输，及时处理数据交互中心间分界站出现的问题。

一个独立的系统布置一个地面控制中心。一个城市轨道交通一般分布在一个城市，布置一个地面控制中心。

例如，

地面控制中心从售票系统获取线路已售票数、始发站(上车人数)、中途站(上下车人数)、终点站(下车人数)，采用综合统计算法计算出始发站无线编组发车配置、中途编组变化配置，根据该配置进行调车安排，然后把安排的信息发送给数据交互中心，由数据交互中心完成调车及后续工作。

采用全冗余链路设计，系统满足安全稳定要求。

使用数据库管理系统，保证数据的安全性与一致性。

应用服务器主要用于系统基本图、日班计划、阶段计划、实绩运行图及其他各项数据的存储；处理内部数据与业务流程。应用服务器为双机热备系统，接收来自地面的站场设备状态信息，以及来自车载设备的列车位置和状态信息，对这些信息进行运算、缓存，然后将处理后的信息发送到相应的客户端；另一方面，应用服务器根据接收到的列车报点信息进行偏移计算和计划调整。

数据库服务器。数据库服务器用于存储关键性数据，如运行图计划、列车到发点、表示信息等。包括各版本的基本运行图，每日的实时运行图等。为了保证数据的可靠存储，数据库系统采用共享磁盘阵列的双机系统。

运行图管理调度工作站。用来为每班选择对应的基本运行图，下达运行计划，记录运行时间结果，以及对运行计划进行人工调整。

通信前置服务器主要用于完成调度中心系统与车站系统的数据交换和通信隔离。接口通讯机主要用于同TMIS，TDCS或其他系统间信息交换。

大屏幕显控系统作为调度指挥中心信息集中显示与交流的平台，需要将列调、运调、电调和综合监控等各系统的多类信号等进行集中显示，综合分析这些专业系统的显示需要，除了要有高分辨率计算机图形等视频、计算机图像的完整同步实时刷新之外，还应充分考虑各专业系统及时访问各专业数据库，确保各系统网络互相独立的管理需求，在大屏幕上能对各系统进行分区显示。为保证信息的安全性，显示系统要确保信号源进入大屏幕系统后只以图像内容在内部系统网络内传输，而不与外界网络进行相关专业系统的数据交换。同时调度指挥中心是7×24小时工作，显控系统要保证能全天候运行。

2、数据交互中心

数据交互中心，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互。

数据交互中心，用于1)监控列车的运行状态。2)通过铁路移动通信系统向列车发送运行辅助信息。

其中，辅助信息为线路上达到临界编组距离的车位置信息和如下的一种或多种：道岔信息、过道岔指令、限速信息、站台信息、进站允许指令、离站允许指令。

除此之外，数据交互中心，还用于1)通过铁路移动通信系统接收地面控制中心发送的调车安排。2)根据调车安排生成调度信息。3)通过铁路移动通信系统向列车发送调度信息。

其中，调度信息为电子地图和/或运行时刻表。

另外，数据交互中心，还用于获取地面控制中心发送的位置信息和运行信息，根据位置信息和运行信息确定列车信息列表，并发送给列车。

其中，根据位置信息和运行信息确定列车信息列表，并发送给列车，包括：从位置信息和运行信息中识别出同一轨道上、同向行驶的列车。根据识别到的列车确定列车信息列表。将列车信息列表发送给列车。

在具体实现时，数据交互中心通过铁路移动通信系统与地面控制中心、列车实现数据交互。

数据交互中心要与控制区域内所有列车进行数据交互，时刻监控列车运行状态，把道岔信息、过道岔指令、限速信息、站台信息、进站允许、离站允许等发送给列车以便列车能根据当前情况进行运行控制。

数据交互中心实时接收工作后每列车上传的定位信息，同时每隔1s向相同线路(相同方向)上达到编组临界距离所有列车发送一次该线路上达到临界编组距离的车位置信息。

数据交互中心根据地面控制中心下发的调车信息将库内列车调度到指定站台，然后给列车下发电子地图、运行时刻表等信息。

数据交互中心向通信无线、广播、旅客向导提供必要的信息。

数据交互中心一个地理区域布置一个。

例如，

数据交互中心要通过铁路移动通信系统与地面控制中心、列车实现数据交互。

通过列车的通信模块通信实现列车间自身状态数据向控制车传输和接收控制车下达的控制指令。

列车运行过程中当一端的车载无线设备、列车防护设备等发生故障时。另一端的车载设备会接管列车，在乘客毫无察觉的情况下继续保持列车的平稳运行。

3、售票系统

售票系统，通过铁路移动通信系统与地面控制中心进行数据交互。

售票系统，用于通过铁路移动通信系统向地面控制中心发送票务数据。

其中，票务数据包括但不限于如下的一种或多种：已售票数、始发站上车人数、中途站上下车人数、终点站下车人数。

具体实现时，售票系统通过铁路移动通信系统提供线路售票信息给地面控制中心。

4、铁路移动通信系统

铁路移动通信系统，包括：车载无线通信系统、轨旁无线通信系统、铁路通信卫星、铁路有线通信网络。

其中，车载无线通信系统被置与列车内。

车载无线通信系统包括：天线单元和无线通信单元。

具体实现时，铁路移动通信系统由车载无线通信系统、轨旁无线通信系统、铁路通信卫星、铁路有线通信网络组成。

铁路移动通信系统主要实现列车与地面控制中心、列车与数据交互中心、地面控制中心与数据交互中心、地面控制中心与售票系统的实时数据通信。

在具体实现时，铁路移动通信系统可以采用如下的一种或多种无线通信方案实现通信

1、基于WIFI的无线通信方式

无线通讯环境面临着许多困难，例如设备碰撞、信号变弱以及环境干扰等，这些都可能导致在传输过程中发生数据丢包的现象，无法为系统提供一个可靠且无延迟的通讯环境。采用单射频解决方案时，电磁干扰引发的数据丢包会导致客户无法正常接收数据。

基于WIFI的车间无线采用802.11n车厢内上网娱乐系统的系统需求，具有高频宽的特点，可满足多网带宽，最高可达300Mbps的无线带宽，完全满足控制系统、乘客信息系统、车载娱乐信息系统的网络需求：

●

控制系统：最少5Mbps

●

乘客信息系统：15Mbps

●

多媒体娱乐系统：最少10Mbps

车厢间无线可自动连接，降低人力成本，减少潜在的重新配置失误，符合车载应用国际标准。可根据车辆的不同类型更改产品规格。

2、宽带无线技术WiMAX

WiMAX则是无线城域网的标准IEEE 802.16x相关的互操作性组织，与WIFI相比，两者面向不同的应用类型。WiMAX有更好的物理层和MAC层技术，速率更高，QoS更好。WIFI主要作为无线局域网范畴使用，而WiMAX主要作为无线城域网范畴使用。可以认为Wi-Fi更适合在城市室内使用，而WiMAX更适合在城市室外使用。

从技术自身角度来看，WiMAX还不具备公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性；WiMAX标准还不成熟；WiMAX的特点是高速的数据传输能力，但其还没有对实时话音业务的高效支持能力，这将限制其作为公众移动通信的应用；WiMAX的产业规模以及技术和设备成熟性还远远难以和3G相抗衡，其推广期也将滞后于已经开始启动的3G技术；另外，WiMAX技术有可能受到传统移动通信运营商或制造商的抵制，从而限制其发展。

3、超宽带无线接入技术UWB

UWB技术最基本的工作原理是发送和接收脉冲间隔严格受控的高斯单周期超短时脉冲，超短时单周期脉冲决定了信号的带宽很宽，接收机直接用一级前端交叉相关器就把脉冲序列转换成基带信号，省去了传统通信设备中的中频级，极大地降低了设备复杂性。UWB技术采用脉冲位置调制PPM单周期脉冲来携带信息和信道编码，一般工作脉宽0.1-1.5ns，重复周期在25-1000ns。UWB最引人注目的特点是具有很高的数据传输速率。

对于UWB技术，对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大，甚至可以成为其良好的能力补充。

4、LTE技术

基于LTE技术重载组合列车无线重联通信系统，由地面TD-LTE宽带移动通信网络和车载LTE通信单元组成，为无线重联系统提供了高速、可靠的数据传输通道，保障了2.5万吨运煤重载组合列车的顺利开行，大幅提升了货运铁路的运输能力.

目前高速铁路应急通信技术随着铁路运输业务的不断发展，对铁路专网通信的研究从系统稳定可靠性、沿途高质量的无线覆盖、高速运行中的系统性能、系统可扩展与可演进性等方面有更高的要求。面对未来的发展趋势，GSM-R系统已在很多方面显示出诸多的局限性，未来GSM-R将向LTE平滑迁移，最终成功演进到LTE-R，当GSM-R系统出现异常情况时能切换至LTE系统上实现必要的行车调度功能，从而保证运营的安全性。可使用一种运用公网LTE作为GSM-R崩溃时的接管网络辅助应急通信的方案，从而继续保证通信的可靠性。

基于LTE的车地无线通信在地铁上也有应用。

图3示出了基于LTE的车地无线通信系统的结构。

LTE是具有中国自主知识产权的技术，其采用OFDM技术/MIMO天线技术及调制技术，使其具有更高的传输率，更高的频谱利用率，更低的传输时延和更高的安全性，支持广域覆盖和高速移动。

LTE主要技术优势：高数据吞吐率120km/h移动场景下平均吞吐速率可达70Mbps，上行速率26Mbps，下行速率44Mbps；传输时延＜100ms；

5、5G

5G网络(5G network)是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数10Gb，比4G网络的传输速度快数百倍。

上述无线通信方案的对比如表1所示：

表1

通过带宽需求，列车与地面控制中心和数据交互中心通信需要3M带宽，每个基站的通信距离越远需要的基站越少越好，需要的时延在500ms以内，通过对上表的筛选，WIFI、LTE和5G技术满足要求；

列车与列车之间通信需要500KB带宽，通信时延为10ms。目前满足的技术仅有WIFI与5G技术，由于5G技术尚未成熟，为了满足长距离通信要求，采用LTE-R作为替代。WIFI(短距离)、LTE-R(长距离)技术基本满足列车间通信需求。

另外，对于列车内部通信，可以控制通信模块通过车辆网与列车中央控制单元CCU通信，实现对本列车运行控制。

其中，输出数据包括但不限于：牵引制动手柄级位、空气制动手柄级位、紧急制动、限速值。

CCU输出数据包括但不限于：列车载荷、车辆实际限速、列车速度、空转/滑行信号、牵引制动手柄级位、恒速按钮、网侧电压、网侧电流、辅助系统功率、各动力单元(动轴)牵引/制动力、各动力单元(动轴)是否切除、当前加速度、调速制动的最大制动级位、调速制动的常规制动级位、最大牵引力、最大电制动力、可用空气制动率、空气制动手柄级位、紧急制动状态。

对于列车无线通信，可以选择符合轨道交通车辆应用需求的无线通信主机，具备1个WLAN(IEEE 802.11a/b/g/n/ac)，1个4G/LTE，2个千兆以太网口，具备无线通信的扩展能力。

其中，主机性能参数如表2所示。

表2

通过聚合WIFI，LTE通讯链路，形成稳定的上下行通道。在链路信号不好或断开时，把网络传输的负载均衡到信号较好的链路上，从而避免了由于信号较弱和基站切换导致的网络不稳定，实现高速稳定低延时的数据传输。

5、定位系统

定位系统，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互。

定位系统，用于1)获取列车的位置信息。2)通过通过铁路移动通信系统向列车和地面控制中心发送位置信息。

具体实现时，列车定位功能主要是获得列车在线路上的绝对位置、速度信息。列车定位信息用于自动运行控制、编组、协同控制、故障预警及安全防护。

列车定位系统主要是通过定位技术获得列车在线路上的绝对位置。在具体实现时，定位系统可以采用如下3种方法中的一种或多种实现：

1、卫星定位系统

利用GNSS(全球导航卫星系统)系统实现列车定位已是一种比较成熟的技术。只要在列车两端安装GNSS接收机和差分误差信息接收器，接收多颗导航定位卫星发送来的定位信息，就可以计算出自己确切的位置，从而通过导航卫星实现列车的精确定位。应用比较广泛的GNSS系统主要有美国的GPS系统及中国的北斗导航卫星系统。卫星定位系统可实现全球、全天候连续地实时导航与定位，操作简单，抗干扰性能好，对于用户来说没有地面设备节约了大量的安装和维护工作。

其中，GPS导航系统性能如表3所示

表3

北斗导航系统性能如表4所示。

表4

按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。在精度要求高，接收机间距离较远时(大气有明显差别)，应选用双频接收机。

北斗定位系统利用高精度卫星导航接收模块，通过实时动态差分法(RTK)或精密单点定位(P3)方法，解算得到精确三维坐标和运行速度、方向等，并通过北斗卫星通信链路或移动通信网络发送给控制中心，控制中心利用应用软件得到所需相关数据，并将相关的调度信息发送给列车，确保列车安全行驶并提高线路的运输效率。

全球定位系统主要优点有：

1)全天候；

2)全球覆盖；

3)三维定速定时高精度；

4)快速省时高效率；

5)应用广泛多功能。

全球定位系统的主要缺点有：在视野不开阔处找不到足够数量的定位卫星，不能定位。因此需要其他系统辅助实现定位。

2、5G定位系统

在5G加入到全球卫星导航系统以后，借助于轨旁的5G基站点定位技术，定位精度会达到1米以下。

由于在列车沿线两侧布置了5G基站，可以采用三角定位方法实现定位功能。三角定位即用平面上有三个不共线的基站A，B，C，和一个未知终端D，并已测出三个基站到终端D的距离分别为R1，R2，R3，则以三个基站坐标为圆心，三基站到未知终端距离为半径可以画出三个相交的圆，未知节点坐标即为三圆相交点。

在实际测量中，往往由于测量的误差，使三个圆并不交于一点，而相交于一块区域。在此种情况下，便需用其他算法进行估计，这里采用最小二乘法进行求解。

3、无源信标定位系统

信标是安装在线路沿线反映线路绝对位置的物理标志。信标分有源信标和无源信标两种。城市轨道交通系统中所使用的信标大部分为无源信标，安装在轨道沿线。无源信标类似于非接触式IC卡，在列车经过信标所在位置时，车载天线发射的电磁波激励信标工作，并传递绝对位置信息给列车。

信标向列车传送：

●

线路基本信息，如线路坡度、轨道区段等参数；

●

线路速度信息，如线路最大允许速度、列车最大允许速度等；

●

临时限速信息；

●

车站进路信息；

●

道岔信息；

●

特殊定位信息，如升降弓，进出隧道、鸣笛等；

●

固定障碍物、列车运行目标数据等其他信息。

信标分为应答器和电子标签两种。

应答器分为有源和无源两类。无源应答器发送固定信息，平时处于断电休眠状态；有源应答器发送可变信息，平时处于带电休眠状态。

地铁列车自动控制系统ATC中所使用的信标大部分为无源信标，安装在轨道沿线。信标的作用是为列车提供精确的绝对位置参考点(也可以提供线路的坡度、弯度等其它信息)。由于信标提供的位置精度很高，达厘米量级，常用信标作为修正列车实际运行距离的手段。

车载设备中存储了整条运营线路的地理数据，涵盖了运营线路上的所有信标信息，每个信标的识别ID都是全线独立和唯一的。当车载设备通过读写器获取到信标识别ID的信息时，会从存储的地理数据中查找相对应的信标识别ID。当从地理数据中匹配出相同的信标识别ID时，地理数据中读取此信标的绝对位置，从而准确得出列车的当前位置。

采用信标定位技术的信息传递是间断的，即当列车从一个信息点获得地面信息后，要到下一个信息点才能更新信息，若其间地面情况发生变化，就无法立即将变化的信息实时传递给列车，因此，信标定位技术往往作为其它定位技术的补充手段。

采用信标结合测速定位的方式，可以得到连续的位置信息。测速定位就是通过不断测量列车的即时运行速度，对列车的即时速度进行积分或求和的方法得到列车的运行距离。由于测速定位获取列车位置的方法是对列车运行速度进行积分或求和，故其误差是累积的，而且测得的速度值误差对最终距离值的误差影响也而非常直接。属于相对定位。测速定位有两种方法，一是轮速法，即里程表法，利用里程计测得列车的运行速度，进而得出列车的位移。主要缺点在于当列车对出现磨损、空转、滑行等情况时，其误差会比较大。但方法简单易于实现。二是多普勒雷达法，利用多普勒效应测量列车运行速度，对列车的速度进行积分就可以得到列车的运行距离。这种方法对列车测速的精度和频率要求都比较高。多普勒雷达法相对于轮速法较为复杂，如果地面不平整导致电波的散射厉害时测量难度会加大。但优点是克服了车轮磨损、空转或滑行时造成的误差，可以连续测速、测向和定位。

各定位技术对比如表5所示。

表5

由于GPS具有全天候；全球覆盖；三维定速定时高精度；快速省时高效率；应用广泛多功能等优点，因此选用GPS定位方法。又考虑到GPS定位受天气环境因素影响大，而信标定位的定位精度较高，不受外界环境、天气影响，系统工作性能稳定，能够附加传送其他地面信息。所以，最终选择GPS和信标结合的列车定位方法。

在列车两端安装GNSS接收机和差分误差信息接收器，接收多颗导航定位卫星发送来的定位信息，就可以计算出自己确切的位置，从而通过导航卫星实现列车的精确定位。无源信标安装在轨道沿线。当车载设备通过读写器获取到信标识别ID的信息时，会从存储的地理数据中查找相对应的信标识别ID。当从地理数据中匹配出相同的信标识别ID时，地理数据中读取此信标的绝对位置，从而准确得出列车的当前位置。

优选的，定位通过两种方式获得，一是无线编组控制单元的GPS定位，例如，用GPS、信标定位，结合测速定位方法实现列车连续定位。二是使用UWB无线定位。列车通过定位装置获得绝对位置，定位信息转换为线路上的距离。在进站、道岔、隧道等位置间隔100m放置UWB信标获得绝对定位。

6、列车

列车，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心、数据交互中心和定位系统进行数据交互。

列车，用于1)通过铁路移动通信系统向地面控制中心上传运行信息和故障信息。2)通过铁路移动通信系统接收数据交互中心发送的运行辅助信息和/或调度信息。3)通过铁路移动通信系统接收定位系统获取的位置信息。4)根据位置信息、运行辅助信息和/或调度信息进行运行控制。

列车配置列车定位处理单元、测距测速障碍物检测处理单元、灵活编组控制单元、CCU(Central Control Unit，中央控制单元)、间隔控制单元。

除此之外，列车还配置车载无线通信系统、设备状态监测单元、通信模块、自主运行控制单元。

其中，列车定位处理单元，包括但不限于：无线定位处理子单元、地面信标接收子单元、磁力定位处理子单元。

测距测速障碍物检测处理单元，包括但不限于：雷达子单元、视觉子单元、速度传感器。

在具体实现时，可以在列车的司机室上配置车载无线通信系统、列车定位处理单元、测距测速障碍物检测处理单元、灵活编组控制单元，如图2所示。

列车通过铁路移动通信系统与地面控制中心、数据交互中心、定位系统实现数据交互。

列车根据收到的调度信息、运行时刻表、电子地图实现自动运行控制。

在行车过程中根据定位系统获取的定位信息、数据交互中心的信息、地面控制中心的信息、前后车的信息实现编组/解编、过道岔、进站、出站等动作。

另外，测距测速障碍物检测处理单元进行障碍物检测时，障碍物检测距离精度要达到0.1米，响应时间要达到20ms以内，以确保列车间隔控制能跟障碍物检测装置复用。

具体的检测方案可以根据实际情况选择如下5种检测方案中的一种或多中欧冠实现。

1、基于视觉的障碍物检测

障碍物检测采用双镜头视觉传感器采集数据信息，系统对编码数据采用硬解码方式解码。

工作温度和存储温度可以满足极端恶劣环境的需求。

对采集到的图像信息，采用最先进基于卷积神经网络的目标识别算法，全面考虑速度、精度、资源消耗之间的平衡后进行有针对性的优化，功耗低、性能稳定，以实现铁轨识别以及实时的障碍物识别。原理图如图所示。采用卡尔曼滤波算法跟踪补偿障碍物的实时位置。

基于深度神经网络算法的障碍物检测技术的实时性，依赖于GPU强大的矩阵计算能力，同时与处理图像的像素有关。算法可以识别出多种形态的物体，包括行人、列车、前方的指示灯、汽车、箱子、石头等物体；对于训练过的物体可以达到很高的识别准确率，对未训练过的物体，模型也有较强的泛化能力。算法采用多线程，既维持了程序的稳定运行，也提高了检测的实时性能。

2、接触式障碍物检测

接触式障碍物/脱轨检测装置主要由检测横梁、检测板弹簧、限位轴、行程开关和接线盒等组成，当轨道上的障碍物撞击到检测横梁或列车脱轨钢轨撞击到检测横梁时，会使检测弹簧发生大的变形从而触发行程开关动作，串联到列车紧急制动回路里的行程开关使列车产生紧急制动停车，同时，通过不同的行程开关的动作向列车TCMS上报事件(是障碍物还是脱轨)信息。接触式障碍物/脱轨检测装置将板弹簧用一个固定点(用螺栓固定)和2个限位点(用转轴限制位移)共3个节点来约束它的位移(传统障碍物检测系统只有1个约束节点)，使检测横梁在列车运行中不发生相对于转向架构架的自身振动，提高了装置的稳定性，消除了误动作报警的可能，克服了传统的障碍物检测系统的悬臂梁弹簧带来的自身振动大、容易误动作报警的缺点，同时，由于新型障碍物检测系统消除了传统障碍物检测系统检测横梁相对于构架的侧滚和摇头振动，降低了检测梁吊座根部的振动弯矩与扭矩，大大提高了吊座的疲劳强度。板弹簧的自由状态和工作状态如图所示。障碍物检测距离为30～40cm，目的为检测到障碍物即刻进行紧急制动，防止对车辆及障碍物造成损害。

3、基于激光雷达的障碍物检测

激光本身具有非常精确的测距能力，其测距精度可达几个厘米，而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素，还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展，通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。

激光雷达精度高，稳定性强。但是激光雷达通过发射光束进行探测，因此探测范围窄，光束受遮挡后就无法正常使用，因此在雨雪雾霾天，沙尘暴等恶劣天气不能开启，受环境影响大。并且没有穿透能力，探头必须完全外露才能达到探测效果，对于安装车辆来说影响车辆外形美观。激光雷达可安装在车辆中实现180米距离的内障碍预警。

激光雷达主要是通过发射激光束来探测周遭环境，车载激光雷达普遍采用多个激光发射器和接收器，建立三维点云图，从而达到实时环境感知的目的。激光雷达的优势在于其探测范围更广，探测精度更高。激光雷达的缺点也很明显：在雨雪雾等极端天气下性能较差；采集的数据量过大；价格十分昂贵。

4、基于毫米波雷达的障碍物检测

毫米波的频段比较特殊，其频率高于无线电，低于可见光和红外线，频率大致范围是10GHz-200GHz。这是一个非常适合车载领域的频段。目前，比较常见的车载领域的毫米波雷达频段有三类。

1)24-24.25GHz，目前大量应用于汽车的盲点监测、变道辅助。雷达安装在车辆的后保险杠内，用于监测车辆后方两侧的车道是否有车、可否进行变道。这个频段也有其缺点，首先是频率比较低，另外就是带宽比较窄，只有250MHz。

2)77GHz，这个频段的频率比较高，雷达性能要好于24GHz的雷达，所以主要用来装配在车辆的前保险杠上，探测与前车的距离以及前车的速度，实现的主要是紧急制动、自动跟车等主动安全领域的功能。

3)79GHz-81GHz，这个频段最大的特点就是其带宽非常宽，要比77GHz的高出3倍以上，这也使其具备非常高的分辨率，可以达到5cm。

毫米波雷达原理：振荡器会产生一个频率随时间逐渐增加的信号，这个信号遇到障碍物之后，会反弹回来，其时延是2倍距离/光速。返回来的波形和发出的波形之间有个频率差，这个频率差和时延是呈线性关系的：物体越远，返回的波收到的时间就越晚，那么它跟入射波的频率差值就越大。

毫米波雷达特点：精准度高，抗干扰能力强，探测距离远，呈广角探测，探测范围广，作用时速可达到120码以上，全天候工作，雨雪雾霾沙尘暴等恶劣天气，均能开启正常使用。穿透能力强，安装也可以完全隐蔽，不影响车辆整体外观。因此毫米波雷达技术更适用于车辆防撞领域。

毫米波雷达，能够实时监测车辆前方多个目标，获取前方目标的距离、相对速度和方位角度信息。雷达系统采用3发4收架构，3个发射天线具有不同的波束角宽度，可分时实现远、中、近三种探测模式。4个接收天线同时接收目标回波信号，并使用数字波束合成(DBF)技术进行阵列信号处理，大幅提高雷达水平方向测角分辨率和精度。雷达探测距离达200米，距离分辨率达0.6米。与视频、激光等传感器相比，毫米波雷达具有远距离探测能力，且不受天气和光线情况的影响，能全天时、全天候工作。此外，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，相比于激光雷达是一大优势。

毫米波雷达的缺点也十分直观，探测距离受到频段损耗的直接制约(想要探测的远，就必须使用高频段雷达)，也无法感知行人，并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模。

5、UWB主动式间隔检测系统

T1时间从基站向主机站会发起测距请求脉冲，T2时刻测距请求脉冲到达主基站完成一次测距，脉冲在主从基站之间的飞行时间就是T2减去T1的所得的结果，已知脉冲运动速度近似为光速C，从而得到主从基站之间的距离D＝C*(T2-T1)。

在每列车的车头和车尾分别放置一个基站，则可以测量列车运行时的间隔。

如果主从基站之间存在障碍物就会导致时间差变大从而导致测距误差。遮挡主要应该避免金属、实体墙人体等遮挡，这些遮挡会导致测距误差变大，由于测距脉冲采用的是超宽带的脉冲其绕射能力较差，如果天线之间有近距离的遮挡导致距离误差变大。

目前，国内高速铁路普遍装备有异物侵限监测系统。该系统主要安装于公跨铁(公路跨铁路)或隧道口等薄弱处所，一旦有异物侵入限界，动车组将会自动限速或区间封锁。车载式轨道添乘仪普遍安装于动车组中。一旦动车组车载式添乘仪出现超出限值的垂向加速度报警，动车组列车将自动限速或区间封锁，确保安全。铁路部门每日开行确认动车组以确保运营的旅客列车安全。铁路部门每日开行确认动车组，由铁路工作人员确认高速铁路线路满足动车组运营条件，确保旅客列车安全运营。高速铁路具有相对封闭的防护栅栏等围闭措施，确保线路内安全。高速铁路线路有比较完善的防护栅栏、滚刀等设备围闭铁路线路，确保线路相对封闭，以保障行车安全。

从当前技术应用及成本角度考虑，可不在铁路沿线布置障碍物检测系统，延用现有系统及方法，在列车上安装接触式障碍物检测装置用于检测贴近列车的障碍物，在列车上安装UWB主动式间隔检测系统用于检测到前方列车并测距，在列车上安装毫米波雷达检测装置用于检测200米内的障碍物。

例如，在间隔检测时，列车通过定位装置获得绝对位置。定位信息转换为线路上列车之间的距离，如采用二次雷达和UWB技术获取列车间隔信息。

在实际应用时，列车包括多组。

另外，各组列车，还用于获取数据交互中心发送的列车信息列表，根据列车信息列表建立灵活编组。

具体的，

101，第一列车根据列车信息列表与第二列车进行通信。

其中，第一列车为多组列车中的任一组。第一列车中的“第一”仅为标识作用，为了区分其他列车，不具备任何其他含义。

具体的，第一列车解析列车信息列表，得到列车数量。

若列车数量大于1，且与第二列车之间的距离满足临界通信距离，则第一列车与第二列车进行通信。

其中，临界通信距离为在任何情况下两列车都不会出现碰撞事故的距离，设前车为静止状态，此情况下计算出的两车距离最远，为最大常用制动距离与预设值的积。

以预设值为1.5为例，临界通信距离＝最大常用制动距离*1.5。

102，第一列车基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧。

其中，第二列车为多组列车中待建立灵活编组的任一组，且第二列车与第一列车不同。第二列车中的“第二”仅为标识作用，为了区分其他列车，不具备任何其他含义。

其中，第二拓扑帧中的“第二”仅为标识作用，为了区分其他列车发送的拓扑帧，不具备任何其他含义。也就是说，第二拓扑帧是拓扑帧，是由第二列车发送的拓扑帧，即第二列车的拓扑帧。

另外，拓扑帧中包括初运行标志、IP地址列表、初运行完成标志等。

初运行标志用于描述所属列车是否禁止编组。

初运行完成标志用于描述所属列车是否完成初运行。

在步骤102中，除了基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧，还会同时接收第二列车发送的第二信息帧。

其中，第二信息帧中的“第二”仅为标识作用，为了区分其他列车发送的信息帧，不具备任何其他含义。也就是说，第二信息帧是拓扑帧，是由第二列车发送的信息帧，即第二列车的信息帧。

103，第一列车根据第二拓扑帧建立灵活编组。

具体的，

1、确定运行曲线

●若根据第二拓扑帧确定不满足编组条件，则

1.1当第一列车位于第二列车前时，确定自动驾驶。

1.2当第一列车位于第二列车后时，根据第二列车的运行信息确定灵活编组的运行曲线。

由于拓扑帧中包括初运行标志，初运行标志用于描述所属列车是否禁止编组，因此根据第二拓扑帧确定不满足编组条件的具体判断方式为：

若第二拓扑帧的初运行标志为禁止(如即第二列车拒绝编组)，则确定不满足编组条件。

或者，

若第一列车的第一拓扑帧的初运行标志为禁止(如即第一列车拒绝编组)，则确定不满足编组条件。

其中，第一拓扑帧中的“第一”仅为标识作用，为了区分其他列车发送的拓扑帧，不具备任何其他含义。也就是说，第一拓扑帧是拓扑帧，是第一列车的拓扑帧。

或者，

若第一拓扑帧的初运行标志不为禁止，且第二拓扑帧的初运行标志不为禁止，但第一列车与第二列车符合禁止编组情况，则确定不满足编组条件。

其中，第一列车与第二列车符合禁止编组情况为：

第一列车和第二列车中的前车弯道减速。或者，

第一列车和第二列车中的前车进入限速路段。或者，

第一列车和第二列车不能同时运行编组规定的时间。

例如，编组规定的时间为10分钟。也就是说，两列车建立灵活编组的前提是辆车可以编组运行10分钟。

如果本列车(即第一列车)拒绝编组(拓扑帧中初运行标志为禁止)或邻车(即第二列车)拒绝编组(拓扑帧中初运行标志为禁止)或两列车不具备编组条件(前车弯道减速、前车进入限速路段、不能同时运行编组规定的时间)则前车保持自动运行(即第一列车位于第二列车前时，第一列车为前车，此时确定自动驾驶)，后车根据前车的运行信息确定灵活编组的运行曲线(即第一列车位于第二列车后时，第一列车为候车，此时，根据第二列车的运行信息确定灵活编组的运行曲线)。

●若根据第二拓扑帧确定满足编组条件，则

2.1当第一列车位于第二列车后时，根据第二列车的运行数据确定灵活编组的运行曲线。

其中，运行数据包括但不限于如下的一种或多种：位置，速度，加速度。

另外，在根据第二列车的运行数据确定灵活编组的运行曲线之后，还会确认通信是否稳定，如果稳定则认为灵活编组建立完成。

确定通信稳定的方式为：连续接收到n个通信周期的报文不丢包，其中，n为预设的正整数，例如，n＝10，即连续10个通信周期报文不丢包。

由于在步骤102中会基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧，那么，连续接收到n个通信周期的报文不丢包，即连续接收到n个通信周期的第二拓扑帧报文不丢包。如果在步骤102中会基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧，同时，还接收第二列车发送的第二拓扑帧，那么，连续接收到n个通信周期的报文不丢包，即连续接收到n个通信周期的第二拓扑帧报文不丢包，或者，连续接收到n个通信周期的第二信息帧报文不丢包。

另外，根据列车信息列表与第二列车进行通信之后，还包括：另外，在执行步骤101之后，还会向第二列车发送第一拓扑帧和第一信息帧。

其中，第一信息帧中的“第一”仅为标识作用，为了区分其他列车发送的信息帧，不具备任何其他含义。也就是说，第一信息帧是信息帧，是第一列车的信息帧。

第一列车向第二列车发送第一拓扑帧和第一信息帧的步骤，与步骤102之间的关系可以有多种，例如第一列车先向第二列车发送第一拓扑帧和第一信息帧，再执行步骤102。再例如，第一列车先执行步骤102，再向第二列车发送第一拓扑帧和第一信息帧。还例如，第一列车同时既向第二列车发送第一拓扑帧和第一信息帧，又执行步骤102。

由于一组列车存在两组邻车(即第一列车的前一列车和后一列车)，对于第一列车来说，第二列车是其一组邻车，那么第一列车还会有另一组邻车，为了清楚区分两组不同邻车，将另一组邻车命名为第三列车。即第三列车为第一列车的邻车，且第三列车与第二列车不同。

其中，第三列车中的“第三”仅为标识作用，为了区分其他列车，不具备任何其他含义。也就是说，第三列车是一组列车，该列车是为第一列车除第二列车之外的另一组邻车。

第一列车在发送第一拓扑帧和接收第二拓扑帧的过程中，还会接收第三列车发送的第三拓扑帧。

其中，第三拓扑帧。中的“第三”仅为标识作用，为了区分其他列车的拓扑帧，不具备任何其他含义。也就是说，第三拓扑帧是一拓扑帧，该拓扑帧是第三列车发送的，即第三列车的拓扑帧。

若第三拓扑帧中不包括第一列车的第一IP地址，则

1、根据第三列车与第一列车的位置关系更新第一列车的第一IP地址列表。

具体的，

●若第三列车位于第一列车前(即第三列车为第一列车的前车)，则

1)获取第二拓扑帧中的第二IP地址列表。

2)将第二IP地址列表放入第一IP地址列表中第一IP地址之后，形成更新的第一IP地址列表。

●若第三列车位于第一列车后(即第三列车为第一列车的后车)，则

1)获取第二拓扑帧中的第二IP地址列表。

2)将第二IP地址列表放入第一IP地址列表中第一IP地址之前，形成更新的第一IP地址列表。

2、根据更新的第一IP地址列表形成新的第一拓扑帧。

也就是说，第一列车和第二列车在互发拓扑帧过程中同时计算新的拓扑帧，如果前车(如第三列车)接收到的拓扑帧中不含有本车(即第一列车)的IP地址则将后车(即第二列车)的拓扑帧IP地址列表放在自己(即第一列车)IP地址后边组成新的IP地址列表形成拓扑帧，如果后车(如第三列车)接收到的拓扑帧不含有本车(即第一列车)的IP地址则将前车(即第二列车)的IP地址列表放在自己(即第一列车)IP地址前面形成新的IP地址列表形成拓扑帧，如果列车接收到的拓扑帧跟本列车的拓扑帧一致则判断初运行成功，设置初运行完成标志后再发送新的拓扑帧，当所有列车接收和发送的拓扑帧的初运行完成标志都一致，则确定灵活编组建立完成，进而编组完成标志，以及，设定列车参考方向。

另外，在根据第二拓扑帧建立灵活编组之后，前车还会获取到后车的控制权。

例如，

●若第一列车位于第二列车前(即第一列车为前车)，则

向第二列车发送控制权获取请求，控制权获取请求用于指示第二列车反馈控制权转移响应。

接收到第二列车反馈的控制权转移响应后，向第二列车发送控制指令，控制指令用于指示第二列车停止自动驾驶。

●若第一列车位于第二列车后(即第一列车为后车)，则

接收第二列车发送控制权获取请求。

向第二列车反馈控制权转移响应。

接收第二列车发送的控制指令。

根据控制指令停止自动驾驶。

例如，如果第一列车为前车，那么第一列车判断编组完成标志为1时，发送控制命令给后车(即第二列车)要求获取控制权，当后车(即第二列车)判断编组完成标志为1且收到前车(即第一列车)的控制命令后发送控制权转移响应给前车(即第一列车)；前车(即第一列车)收到后车(即第二列车)的响应帧后发送具体控制命令给后车(即第二列车)，后车(即第二列车)收到后执行前车(即第一列车)控制命令而不再自动驾驶。

再例如，如果第一列车为后车，那么接收到前车(即第二列车)要求获取控制权后，断编组完成标志为1后发送控制权转移响应给前车(即第二列车)；前车(即第二列车)收到后车(即第一列车)的响应帧后发送具体控制命令给后车(即第一列车)，后车(即第一列车)收到后执行前车(即第二列车)控制命令而不再自动驾驶。

需要说明的是，列车之间(如第一列车与第二列车，第一列车与第三列车等)如果距离在200米以上可采用LTE-R或5G进行通信，如果距离200米以下可以用WIFI或雷达进行通信。

在执行步骤103之后第一列车和第二列车之间已经建立了灵活编组，之后，还可以对灵活编组进行控制。

控制时，前车对灵活编组进行间隔控制体现在：前车会根据后车的牵引力/制动力信息确定各时刻牵引力/制动力，并将确定的牵引力/制动力发送给后车。后车对灵活编组进行间隔控制体现在：向前车发送自身的牵引力/制动力信息，并执行前车确定的牵引力/制动力。如果第一列车位于第二列车前，则第一列车为前车，如果第一列车位于第二列车后，则第一列车为后车。

下面分别针对第一列车位于第二列车前和第一列车位于第二列车后两种情形，分别描述第一列车如何对灵活编组进行间隔控制。

第一种情况：第一列车位于第二列车前，此时第一列车为前车，第二列车为后车。第一列车需要根据后车的牵引力/制动力信息确定各时刻牵引力/制动力，并将确定的牵引力/制动力发送给后车。第二列车需要向第一列车发送自身的牵引力/制动力信息，并执行第一列车确定的牵引力/制动力。

具体的，第一列车会

A.1确定灵活编组的当前运行阶段。

A.2根据当前运行阶段对灵活编组进行间隔控制。

●若当前运行阶段非停车阶段，则

计算下一时刻牵引力/制动力，并根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。

●若当前运行阶段为停车阶段，则

当与第二列车之间的距离不小于停车间隔时，基于单车运行曲线减速停车，并计算下一时刻牵引力/制动力，根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。

当与第二列车之间的距离小于停车间隔时，在确定满足制动条件后，根据当前速度计算制动距离。每当获取到地面位置信息，则基于制动距离以及获取到的地面位置信息计算当前制动率，根据当前制动力进行减速制动，并计算下一时刻牵引力/制动力，根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。

无论当前运行阶段为何种阶段，只要计算下一时刻牵引力/制动力，其计算方法均为：获取第二列车的牵引力/制动力信息，根据牵引力/制动力信息，计算下一时刻牵引力/制动力。

其中，根据牵引力/制动力信息，计算下一时刻牵引力/制动力的过程为：

a.1根据预先得到的速度-间隔距离曲线、与第二列车之间的距离以及当前速度，计算速度偏差。

a.2确定间隔控制最小距离。

具体的，通过如下公式计算间隔控制最小距离：

S_min＝T_sum*V_back+ΔS+d。

其中，

S_min为隔控制最小距离。

T_sum为延时时间，T_sum＝t_c+t_p+t_b，t_c为通信中断时间，t_p为算法执行时间，t_b为制动命令发出到制动施加时间。

V_back为第二列车运行速度。

ΔS为第一列车与第二列车紧急制动距离差。

d为安全余量，例如，d为2米。

a.3在满足间隔控制最小距离的前提下，根据速度偏差、列车限速、限加速度、限加加速度值以及牵引力/制动力信息，计算下一时刻牵引力/制动力。

另外，无论当前运行阶段为何种阶段，只要根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制，其控制过程均为：

通过灵活编组控制单元将下一时刻牵引力/制动力发送给第二列车的灵活编组控制单元。以使第二列车通过灵活编组控制单元将下一时刻牵引力/制动力转发给第二列车的CCU(Central Control Unit，中央控制单元)，通过第二列车的CCU施加下一时刻牵引力/制动力，以便控制第二列车的速度。

第二种情况：第一列车位于第二列车后，此时第二列车为前车，第一列车为后车。第二列车需要根据后车的牵引力/制动力信息确定各时刻牵引力/制动力，并将确定的牵引力/制动力发送给后车。第一列车需要向第二列车发送自身的牵引力/制动力信息，并执行第二列车确定的牵引力/制动力。

具体的，第一列车会向第二列车发送牵引力/制动力信息，以使第二列车根据牵引力/制动力信息，计算下一时刻牵引力/制动力，根据下一时刻牵引力/制动力进行间隔控制。

除此之外，还会通过灵活编组控制单元接收第二列车发送的下一时刻牵引力/制动力。通过灵活编组控制单元将下一时刻牵引力/制动力转发给第二列车的CCU。通过CCU施加下一时刻牵引力/制动力，以便控制第一列车的速度。

通过对灵活编组进行间隔控制的过程，可以在多列车之间无线编组、自动运行的基础上，实现编组内列车作为一个整体，统一由头车编组运行控制。主要是列车编组后，计算间隔控制曲线，控制列车在灵活编组行进过程中保持行车间隔。

例如，前车根据车辆位置、实时速度、制动距离、制动系统工况等实时状态信号，结合列车制动距离，控制编组内列车行进速度，保持灵活编组列车行车间距，保证列车在特殊工况下能够安全制动，避免追尾。

其中，编组运行的工况如表6所示：

表6

通过上述过程，实现了第一列车与第二列车进行灵活编组，以及，编组后对灵活编组运行的控制。除了上上述控制过程，还会进行故障预警控制。

进行故障预警控制的前提条件是进行相应传感器信号的采集、信号综合、信号预处理及判断、故障诊断直至故障预警，针对无线灵活编组控制各环节及其相关关系，并在此基础上进行预警。

故障预警控制过程如下：

C.1采集列车运行数据。

本步骤中会采集多种数据，不同的数据可能会触发不同的预警条件，进行不同的预警。

本步骤所采集的列车数据包括：

第一类：单列车网络通信数据

例如：通过网络通信故障预警及诊断分析专家系统的MVB(MultifunctionVehicle Bus，多功能车辆总线)接口采集MVB数据。

通过网络通信故障预警及诊断分析专家系统的TCN(Train CommunicationNetwork，列车通信网络)接口采集TCN数据。

通过网络通信故障预警及诊断分析专家系统的ETH(Ethereum，以太坊)接口采集ETH数据。

第二类：单列车走行部在线数据

例如：通过走行部在线监测与故障预警装置采集温度数据和冲击数据。

第三类：单列车塞拉门数据

例如：通过塞拉门故障预警及安全防护系统采集塞拉门行驶多个交路发送的报警信息。

通过塞拉门故障预警及安全防护系统采集停靠轨迹。

第四类：单列车车载设备数据

例如：通过CCU采集车载设备的故障信息以及状态信息。

第五类：编组列车车车通信数据

例如：采集每个通信周期的报文。

第六类：编组列车降级模式数据

例如：采集运行模式和列车速度。

C.2根据列车运行数据进行故障诊断。

对于第一类：单列车网络通信数据，其故障诊断方案为：通过网络通信故障预警及诊断分析专家系统对MVB数据、WTB数据和ETH数据进行实时监控和分析，捕获网络异常。

对于第二类：单列车走行部在线数据，其故障诊断方案为：通过走行部在线监测与故障预警装置对温度数据和冲击数据进行实时监控和分析，检测钢轨典型损伤，并捕获如下一种或多种异常：轴承异常、齿轮传动系统异常、轮对异常。

对于第三类：单列车塞拉门数据，其故障诊断方案为：通过塞拉门故障预警及安全防护系统对获取的报警信息进行筛选，根据筛选后的每个交路的报警信息以及停靠轨迹统计塞拉门的检修信息，根据检修信息的等级分类进行故障诊断。

对于第四类：单列车车载设备数据，其故障诊断方案为：通过CCU对车载设备的故障信息以及状态信息进行实时监控和分析，捕获设备异常。

对于第五类：编组列车车车通信数据，其故障诊断方案为：根据每个通信周期的报文，确定连续丢包的报文数量，根据连续丢包的报文数量捕获通信异常。

对于第六类：编组列车降级模式数据，其故障诊断方案为：根据运行模式确定是否出现降级模式运行。若出现降级模式运行后，列车速度发生波动，则确定捕获到降级模式异常。

C.3根据故障诊断结果确定检测预警条件是否被触发。

对于第一类：单列车网络通信数据，其是否触发方案为：若通过网络通信故障预警及诊断分析专家系统捕获到网络异常，则确定检测预警条件被触发。

对于第二类：单列车走行部在线数据，其是否触发方案为：若通过走行部在线监测与故障预警装置捕获到任一种异常，或者，检测到钢轨典型损伤，则确定检测预警条件被触发。

对于第三类：单列车塞拉门数据，其是否触发方案为：根据检修信息的等级分类进行故障诊断，故障诊断为出现故障则确定检测预警条件被触发。

对于第四类：单列车车载设备数据，其是否触发方案为：若通过CCU捕获到设备异常，则确定检测预警条件被触发。

对于第五类：编组列车车车通信数据，其是否触发方案为：若连续丢包的报文数量达到m，则确定检测预警条件被触发。

其中，m为预设的正整数，例如，m＝10，即连续10个通信周期的报均出现丢包。

丢包为无法接收到报文和/或收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致。即丢包的情况可以为无法接收到报文，也可以为收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致。

也就是说，连续m个通信周期均会出现无法接收到报文，或者收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致。可以所有通信周期均无法接收到报文，也可以所有通信周期收到的报文中拓扑帧均与本地拓扑帧不一致，还可以部分周期通信周期无法接收到报文，部分周期通信周期收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致。

其中，无法接收到的报文为拓扑帧报文或信息帧报文。

对于第六类：编组列车降级模式数据，其是否触发方案为：若捕获到降级模式异常，则确定检测预警条件被触发。

C.4若预警条件被触发，则进行相应预警。

预警方式可以有多种，如大屏显示，与负责人电话沟通、邮件沟通等。

通过上述故障预警控制过程，可以对多种故障进行预警及救援。

当列车因严重故障无法行驶时，人工驾驶救援列车联挂救援故障列车，使故障列车行驶到下一站，清客下线，然后进入维修区域。

例如：

第一类：单列车网络通信故障

列车装配网络通信故障预警及诊断分析专家系统。该系统内置于一台高性能工业计算机内，该计算机提供MVB、TCN、ETH接口，可以对MVB数据、WTB数据和ETH数据进行实时监控和分析。该系统设备可以应用于高铁车辆、城际列车、地铁车辆等各种轨道车辆。该系统能够分析符合IEC 61375标准的MVB、WTB、ETH数据，能够提供从物理层信号质量分析到协议分析功能。通过分析信号的波形特征、链路层的帧序列和协议数据，来捕获网络异常，提前发现风险和隐患并将故障信息发送给中央控制单元，保证列车稳定可靠的运行。该系统能够在分析出故障时刻将故障前3分钟和故障后1分钟的该类型数据进行存储，有助于后期分析和整改。

第二类：单列车走行部在线故障

地铁列车走行部在线监测与故障预警装置是为保障地铁列车安全运行而研制的在线实时监测走行部故障状态的预警装置。该装置采用温度监测与冲击监测相结合的多参数诊断机制及故障诊断专家系统，对列车走行部关键部件及典型钢轨损伤进行全面在线监测。

1)实现对可能危害地铁列车安全运行的轴承、齿轮传动系统、轮对(踏面麻点、碾皮、擦伤、烧附、腐蚀、凹痕、裂损、碰伤及轮对多边形等)故障的早期预警及精确定位，为地铁列车的安全运行提供重要保障。同时，通过对运营状态及故障数据进行历史趋势分析、统计分析、对比分析等分析，提供专业化的部件失效根本原因分析及列车维护建议；

2)实现钢轨典型损伤(如钢轨波磨)的检测，为线路的维护提供指导建议。

该监测系统在发现影响列车运行故障时，及时向中央控制单元发送故障信息供中央控制单元做出相关决策。

第三类：单列车塞拉门故障

塞拉门故障预警及安全防护系统通过获取塞拉门行驶多个交路发送的报警信息；对所述报警信息进行筛选；获取列车的速度信息；根据速度信息确定列车的停靠轨迹；根据筛选后的每个交路的报警信息以及停靠轨迹统计塞拉门的检修信息；通过检修信息等级的分类确定出需要及时进行处理的故障上传给中央控制单元，中央控制单元及时作出预警。

第四类：单列车车载设备故障

列车车载设备本身都有自我诊断功能，车载设备在发生故障时及时将故障信息发送给中央控制单元同时记录故障时刻相关通信数据及设备自身状态信息，中央控制单元根据信息等级和车载设备数量根据预先配置的算法执行相关故障预警及安全防护功能。

车地无线传输系统将故障信息及时发送给地面控制中心，地面控制中心专家诊断系统辅助技术人员诊断出列车故障原因，为后期维修和完善专家诊断系统做好工作。

第五类：编组列车车车通信故障

头车连续10次收不到后车报文：头车处理算法保持不变，在发给后车的拓扑帧数据流中设置后车通信中断标志，初运行状态为未完成初运行；

后车连续10次收不到前车报文：头车处理算法保持不变，后车执行解编操作并实行自动运行，后车给头车发送到拓扑帧数据流中设置通信中断标志，初运行状态为未完成初运行；

头车和后车都收不到对方数据达到10个报文：列车将初运行状态设置为初运行未完成状态，列车自动运行，列车保持拓扑帧和信息帧继续发送；

头车和后车通信丢包数量在10个报文以下：记录连续丢包数量，保持原来编组状态运行，连续丢包不到10个就认为编组运行正常，控制模式不改变；

头车和后车编组状态在建立和解编之间反复：为避免此种工况存在，通信采用冗余技术实现，如果还有则调查是否受外界环境影响，在此处环境下增加辅助通信设备确保消除通信干扰问题，如不能解决，软件层面上则在反复3次后不再进行编组重联，只进行拓扑帧和信息帧收发，初运行状态一直设置为初运行未结束状态，直到连续不丢包时间保持10分钟才设置初运行完成，进行编组运行。

第六类：编组列车降级模式故障

具体包括：

1)编组列车头车降级模式故障

编组运行列车头车因故障出现降级模式运行后如果能继续保持后车最高速度运行则继续编组运行，否则编组运行到最近的避让区间执行解编避让操作(头车过道岔模式)。

2)编组列车后车降级模式故障

编组运行列车后车因故障出现降级模式运行后如果能继续保持后车最高速度运行则继续编组运行，否则编组运行到两车间距达到临界编组距离后头车通信中断后解编各自独立运行。

除此之外，可以对编组列车停车故障进行预警

例如，

针对对编组列车头车停车故障预，编组运行列车头车因故障出现停车故障(包括紧急制动情况)，编组列车不解编，执行编组停车模式。

针对编组列车后车停车故障，编组运行列车后车因故障出现停车故障(包括紧急制动情况)，头车执行解编命令，解编后头车保持自主运行模式，后车上报故障执行停车模式。

还可以对牵引系统故障进行预警。

例如：两车降速模式运行且不解编。

前车处理：列车计算牵引损失程度，修正运行曲线，运行到下一站，清客下线。

列车TCMS(Train Control and Management System，列车控制和管理系统)与TCU(Transmission Control Unit，传动控制单元)通信，通过交互确认故障的TCU数目，计算出列车能够发挥的牵引力、最大运行速度；如果最大速度小于目标速度，则将目标速度设定为最大运行速度，修正运行曲线，运行到下一站，解编，清客下线。

后车处理：解编前按照前车指令编组运行。前车进站道岔前解编，后车恢复自动运行控制。

还可以对制动系统故障进行预警。

例如，两车降速模式运行且不解编。

前车处理：列车计算制动损失程度，修正运行曲线，运行到下一站，清客下线。

此外，还会在确定解编条件被满足后进行解编。

具体的，

1、确定解编条件被满足后，确定目标列车。

其中，解编条件为：已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一(例如，编组列车将在不久之后运行在不同的线路上)，或者，与邻车通信中断，或者，接收到解编指令。

对于已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一的解编条件，其仅头车可能会满足，也就是说，只有头车才可能确定已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一的解编条件被满足。

对于接收到解编指令的解编条件，其仅非头车可能会满足，也就是说，只有非头车才可能确定接收到解编指令的解编条件被满足。

对于与邻车通信中断的解编条件，其既可以是头车能满足，也可以是非头车能满足，也就是说，头车可能确定与邻车通信中断的解编条件被满足，非头车也可能确定与邻车通信中断的解编条件被满足。

另外，确定目标列车的方案随着解编条件的不同而变化。

例如：

满足的解编条件为已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一时，确定目标列车的方案为：将运行路线不同的列车确定为目标列车。

满足的解编条件为接收到解编指令时，确定目标列车的方案为：将前一邻车确定为目标列车。

满足的解编条件为与邻车通信中断时，确定目标列车的方案为：将发送报文的邻车确定为目标列车。

其中，与邻车通信中断的确定方案为：连续接收到m个通信周期的报文均出现丢包，则确定与邻车通信中断，即确定解编条件被满足。

报文由同一邻车发送。m为预设的正整数。例如，m＝10，即连续10个通信周期的报均出现丢包。

丢包的情况可以为无法接收到报文，也可以为收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致。

其中，无法接收到的报文为拓扑帧报文或信息帧报文。

2、与目标列车进行解编。

本步骤的具体实现方案也随着解编条件的不同而变化。

●满足的解编条件为已完成虚拟编组的各列车运行线路不唯一时，

1.1监控与目标列车之间的距离。

具体实现时，可以先调整当前运行速度。此时，监控与目标列车之间的距离的实现方案为：根据当前运行速度，监控目标车辆与目标车辆前的邻车之间的距离。

1.2当与目标列车之间的距离达到达到临界通信距离时，与目标列车进行解编。

另外，临界通信距离为在任何情况下两列车都不会出现碰撞事故的距离，设前车为静止状态，此情况下计算出的两车距离最远，为最大常用制动距离与预设值的积。

以预设值为1.5为例，临界通信距离＝最大常用制动距离*1.5。

此外，在与目标列车进行解编时：

1)向目标车辆发送解编命令。

其中，解编命令用于指示目标车辆反馈响应帧。

2)接收到目标车辆反馈的响应帧后，设置拓扑帧中的初运行标志为禁止。

3)向目标车辆发送设置后的拓扑帧。设置后的拓扑帧用于指示目标车辆启动自动驾驶模式，完成解编。

●满足的解编条件为接收到解编指令时，

2.1向解编指令发送端反馈响应帧。

其中，响应帧用于指示解编指令发送端设置拓扑帧中的初运行标志为禁止，并发送设置后的拓扑帧。

2.2当接收到的拓扑帧中的初运行标志为禁止时，启动自动驾驶模式，完成解编。

●满足的解编条件为与邻车通信中断时，

3.1触发紧急制动。

3.2设置拓扑帧。

具体的，若当前无法接收到报文，则初始化拓扑帧。若当前接收到的报文中拓扑帧与本地拓扑帧不一致，则设置拓扑帧的初运行完成标志为未完成状态。

3.3启动自动驾驶模式。

本实施例提供的灵活编组的解编方法，列车(此时只能是头车)判断出编组列车将在不久之后运行在不同的线路上则头车要根据当前运行速度与解编后两车的运行距离差对后车进行运行控制使得两车之间的距离逐渐增大，当两车之间的距离达到临界通信距离时，列车(此时只能是头车)下发解编命令给后车，后车收到解编命令后返回响应帧，列车(此时只能是头车)收到响应帧后设置拓扑帧中初运行状态为禁止初运行，当后车收到禁止初运行的拓扑帧后启动自动驾驶模式完成解编。

两车之间的距离超过临界通信距离，两车各自恢复自动驾驶模式、初始化拓扑帧、初始化控制权状态。

当两车之间因其他原因导致拓扑帧或信息帧通信连续丢包超过10个时认为通信中断，在通信中断的条件下，接收不到报文的列车将本车拓扑帧初始化并改为自动驾驶模式，能收到报文的列车判断接收到的拓扑帧与本地拓扑帧不一致则设置初运行完成标志为未完成状态并且改为自动驾驶模式。

编组列车需要解编时，在精确定位手段探测到定位距离到达阈值前，前车优先使用精确定位手段、冗余使用列车定位计算两车间隔距离的方式获得两车间隔，前车控制行车间隔逐渐增大，超过精确定位手段探测到定位距离到达阈值后，列车使用列车定位计算两车间隔距离，继续控制两列车行车间隔达到编组通信临界距离后解编；解编后，后车执行完前车发的控制命令后，恢复自主运行。

通过本实施例提供灵活编组的控制系统可以在后车追上前车时，建立通信、确定编组、编组行车、列车解编、到站停车。

其中，后车可以为第一列车也可以为第二列车，如果后车是第一列车，则前车为第二列车，如果后车是第二列车，则前车为第一列车。

具体的，

401，列车实时向地面控制中心发送运行信息。

此处的列车为所有的列车。

402，地面控制中心接收列车发送的运行信息。

403，地面控制中心将运行信息发送给数据交互中心。

404，数据交互中心接收地面控制中心发送的运行信息。

405，数据交互中心根据运行信息确定列车信息列表，并发送给列车。

具体的，

1、获取位置信息。

2、从位置信息和运行信息中识别出同一轨道上、同向行驶的列车。

3、根据识别到的列车确定列车信息列表。

4、将列车信息列表发送给列车。

406，列车中的任一列车(如第一列车)获取数据交互中心发送的列车信息列表。

407，第一列车根据列车信息列表与另一列车(如第二列车)进行通信。

例如，第一列车解析列车信息列表，得到列车数量。若列车数量大于1，且与第二列车之间的距离满足临界通信距离，则与第二列车进行通信。

408，第一列车基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧。

在步骤408中，除了基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧，还会同时接收第二列车发送的第二信息帧。

409，第一列车根据第二拓扑帧建立灵活编组。

具体的，

1、确定运行曲线

●若根据第二拓扑帧确定不满足编组条件，则

1.1当第一列车位于第二列车前时，确定自动驾驶。

或者，

其中，第一列车与第二列车符合禁止编组情况为：

第一列车和第二列车中的前车弯道减速。或者，

第一列车和第二列车中的前车进入限速路段。或者，

第一列车和第二列车不能同时运行编组规定的时间。

●若根据第二拓扑帧确定满足编组条件，则

由于在步骤103中会基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧，那么，连续接收到n个通信周期的报文不丢包，即连续接收到n个通信周期的第二拓扑帧报文不丢包。如果在步骤103中会基于通信，接收第二列车发送的第二拓扑帧，同时，还接收第二列车发送的第二拓扑帧，那么，连续接收到n个通信周期的报文不丢包，即连续接收到n个通信周期的第二拓扑帧报文不丢包，或者，连续接收到n个通信周期的第二信息帧报文不丢包。

另外，根据列车信息列表与第二列车进行通信之后，还包括：另外，在执行步骤407之后，还会向第二列车发送第一拓扑帧和第一信息帧。

第一列车在发送第一拓扑帧和接收第二拓扑帧的过程中，还会接收另外一邻车(如第三列车)发送的第三拓扑帧。

若第三拓扑帧中不包括第一列车的第一IP地址，则

具体的，

1)获取第二拓扑帧中的第二IP地址列表。

2、根据更新的第一IP地址列表形成新的第一拓扑帧。

例如，

●若第一列车位于第二列车前(即第一列车为前车)，则

●若第一列车位于第二列车后(即第一列车为后车)，则

接收第二列车发送控制权获取请求。

向第二列车反馈控制权转移响应。

接收第二列车发送的控制指令。

根据控制指令停止自动驾驶。

本系统在具体实现时，

1)列车在运行过程中实时发送位置信息及列车信息给控制中心；

2)数据交互中心从接收到的列车定位信息中识别出同一轨道上、同向行驶的列车，将列车信息列表发送给相关列车；

3)列车收到列车信息列表后解析列表数据，当列表中的列车数量大于1时且两车之间的距离进入到临界通信距离开始进行车-车通信；

4)前后两列车相互发送信息帧和拓扑帧；

5)如果本列车拒绝编组(拓扑帧中初运行标志为禁止)或临车拒绝编组(拓扑帧中初运行标志为禁止)或两列车不具备编组条件(前车弯道减速、前车进入限速路段、不能同时运行编组规定的时间)则前车保持自动运行，后车根据前车发送给后车的信息计算新的运行曲线；

6)在通信过程中列车时刻判断车间距，在编组完成之前后车根据前车的位置、速度、加速度计算出的新的运行曲线运行；

7)车-车通信稳定判定：列车收到的临车的拓扑帧报文有连续10个报文不丢失就认为通信稳定，列车可以设置通信状态标志为1；

8)列车在互发拓扑帧过程中同时计算新的拓扑帧，如果前车接收到的拓扑帧中不含有本车的IP地址则将后车的拓扑帧IP地址列表放在自己IP地址后边组成新的IP地址列表形成拓扑帧，如果后车接收到的拓扑帧不含有本车的IP地址则将前车的IP地址列表放在自己IP地址前面形成新的IP地址列表形成拓扑帧，如果列车接收到的拓扑帧跟本列车的拓扑帧一致则判断初运行成功，设置初运行完成标志后再发送新的拓扑帧，当所有列车接收和发送的拓扑帧的初运行完成标志都一致，无线编组控制单元就判断编组完成，无线编组控制单元设置编组完成标志，设定列车参考方向；

9)当前车判断编组完成标志为1时，发送控制命令给后车要求获取控制权，当后车判断编组完成标志为1且收到前车的控制命令后发送控制权转移响应给前车；前车收到被控车的响应帧后发送具体控制命令给后车，后车收到后执行前车控制命令而不再自动驾驶。

另外，在建立灵活编组后，会对灵活编组运行进行间隔控制。控制时，前车对灵活编组进行间隔控制体现在：前车会根据后车的牵引力/制动力信息确定各时刻牵引力/制动力，并将确定的牵引力/制动力发送给后车。后车对灵活编组进行间隔控制体现在：向前车发送自身的牵引力/制动力信息，并执行前车确定的牵引力/制动力。如果第一列车位于第二列车前，则第一列车为前车，如果第一列车位于第二列车后，则第一列车为后车。

具体的，第一列车会

A.1确定灵活编组的当前运行阶段。

A.2根据当前运行阶段对灵活编组进行间隔控制。

●若当前运行阶段非停车阶段，则

●若当前运行阶段为停车阶段，则

a.2确定间隔控制最小距离。

具体的，通过如下公式计算间隔控制最小距离：

S_min＝T_sum*V_back+ΔS+d。

此外，还会进行故障预警控制。

C.1采集列车运行数据。

本步骤所采集的列车数据包括：

第一类：单列车网络通信数据

第二类：单列车走行部在线数据

第三类：单列车塞拉门数据

通过塞拉门故障预警及安全防护系统采集停靠轨迹。

第四类：单列车车载设备数据

例如：通过CCU采集车载设备的故障信息以及状态信息。

第五类：编组列车车车通信数据

例如：采集每个通信周期的报文。

第六类：编组列车降级模式数据

例如：采集运行模式和列车速度。

C.2根据列车运行数据进行故障诊断。

C.3根据故障诊断结果确定检测预警条件是否被触发。

其中，无法接收到的报文为拓扑帧报文或信息帧报文。

C.4若预警条件被触发，则进行相应预警。

此外在建立灵活编组以后，编组中的任一列车(如第一列车，或者，第二列车，或者，第三列车，或者编组中其他列车)均会确定解编条件被满足后，确定目标列车，并与目标列车进行解编。

其中，

(一)确定解编条件被满足后，确定目标列车的实现细节为：

另外，确定目标列车的方案随着解编条件的不同而变化。

例如：

其中，无法接收到的报文为拓扑帧报文或信息帧报文。

(二)与目标列车进行解编的实现细节为：

与目标列车进行解编的具体实现方案也随着解编条件的不同而变化。

1.1监控与目标列车之间的距离。

以预设值为1.5为例，临界通信距离＝最大常用制动距离*1.5。

此外，在与目标列车进行解编时：

1)向目标车辆发送解编命令。

其中，解编命令用于指示目标车辆反馈响应帧。

●满足的解编条件为接收到解编指令时，

2.1向解编指令发送端反馈响应帧。

●满足的解编条件为与邻车通信中断时，

3.1触发紧急制动。

3.2设置拓扑帧。

3.3启动自动驾驶模式。

例如，列车(此时只能是头车，头车可以是第一列车，也可以是第二列车，还可以是第三列车，或者其他列车，本实施例不对头车具体是哪组列车进行限定。同样非头车可以是第一列车，也可以是第二列车，还可以是第三列车，或者其他列车，本实施例不对非头车具体是哪组列车进行限定。)判断出编组列车将在不久之后运行在不同的线路上则头车要根据当前运行速度与解编后两车的运行距离差对后车进行运行控制使得两车之间的距离逐渐增大，当两车之间的距离达到临界通信距离时，列车(此时只能是头车)下发解编命令给后车，后车收到解编命令后返回响应帧，列车(此时只能是头车)收到响应帧后设置拓扑帧中初运行状态为禁止初运行，当后车收到禁止初运行的拓扑帧后启动自动驾驶模式完成解编。

再例如，在具体实现时，本实施例提供的灵活编组的控制系统的列车根据地面控制中心提供的可编组列表及列表中各列车的间距进行编组，当列车拓扑目录一致时表示编组完成，列车设置初运行结束标志；头列车根据编组信息进行协同控制；头车发送解编命令进行解编。

编组列车在一条线路上自动运行(没有达到解编、进站、过道岔条件)，编组列车根据到站时间及线路坡度等情况采用自动驾驶算法计算出当前位置到进站前的速度控制曲线，按速度控制曲线合理施加牵引力及制动力以达到节能目的。

编组中前车按照单车自动运行模式驾驶，前车控制后车牵引力制动力施加进行间隔控制。

1、建立编组

列车距离大于200m，无线编组控制单元通过获得的每个车位置计算列车间隔。

距离小于200m后通过间隔检测装置获取前后车之间的相对距离。

例如：

1)两车在道岔相遇

具体分为：

(1)不同线路两车在道岔相遇

先获得道岔控制权的列车为前车，优先通过道岔；

前车过道岔前，后车追上前车，建立编组；

前车按单车过道岔模式过道岔；

后车按前车命令运行通过道岔。

(2)同线路两车在道岔相遇

后车追上前车，建立编组，两列车编组按单车过道岔模式过道岔。

2)在两车在道岔相遇之后，后车追前车，此时通过步骤101至103完成两车间的灵活编组建立。

为后车追前车，编组列车达到稳定的目标间隔的行车过程。通过控制列车在运行过程中处于某种间隔采用相应运行速度的方式，达到间隔控制的目标。

编组协同控制根据两车不同工况调整目标间隔。列车变速过程中以加速度和最大减速度运行，同时加速度的变化率(加加速度)不应影响到乘客的舒适性，这些值根据列车的运行特性确定。

根据前后车建立编组时的状态，将工况分为以下9种：

(1)前车匀速运行

前车以速度V1匀速运行，后车以速度V2匀速运行，V2>V1。建立编组时，前车利用车间通信获得后车位置，根据本车位置计算前后车间隔。

前车匀速运行场景分解如表7所示。

表7

序号	编组时刻后车状态	编组后前车控制后车行为
			1	匀速	匀速->减速运行
2	加速	加速->减速运行
			3	减速	减速到V1->匀速运行

(2)前车匀加速运行

前车以速度V1匀加速运行，后车以速度V2运行，V2>V1。建立编组时，前车利用车间通信获得后车位置，根据本车位置计算前后车间隔。

前车匀加速运行场景分解图表8所示。

表8

其中，LB1为减速距离，前后车运行达到减速距离后，后车必需减速运行。

(3)前车匀减速运行

前车以速度V1开始匀减速运行，后车以速度V2运行，V2>V1。建立编组时，前车利用车间通信获得后车位置，根据本车位置计算前后车间隔。

前车匀减速运行场景分解如表9所示。

表9

2、进行间隔控制

建立编组后的第一时刻，后车把自身的牵引力制动力信息发送给前车，前车以后车发挥的牵引力制动力为基础，进行下一时刻力计算。

下一时刻力计算时，根据前车计算出九种工况后车的速度-间隔距离曲线，通过列车间通信获得后车定位信息，计算两列车相对间隔距离；在前车列车稳定接收到后车采用精确定位手段发送的信号后，前车优先使用精确定位手段、冗余使用列车定位计算两车间隔距离的方式获得两车间隔；头车实时采集列车速度信息，根据车间间隔距离，计算速度偏差；根据速度偏差，考虑列车限速、限加速度、限加加速度值，计算需要施加的牵引力/制动力；前车通过无线编组控制单元将需要施加的牵引力/制动力发送给后车无线编组控制单元，后车无线编组控制单元转发给CCU；后车CCU向列车的牵引系统或制动系统发出请求值，以施加牵引力将列车加速到控制速度，或施加制动力使列车减速至规定值。

前车每隔一段时间(5s)计算速度-间隔距离曲线，修正运行偏离。

在间隔控制过中，前后车达到稳定的目标间隔后的行车过程如下：

1)前车加速

前后车由速度V1，加速后稳定运行在速度V2.

间隔距离为S0：前车先施加牵引力，前车根据间隔控制，逐渐对后车施加牵引力。前后车间隔逐渐增大到V2运行下的间隔。

其中，S0为两车平稳运行时两车最小目标间隔距离。建立编组时，后车处于匀速或者加速状态，则S0为最小目标间隔距离；

2)前车匀速

(1)根据列车载重，前后车同时施加牵引力或制动力。

(2)距离调节模式，调节小段间隔距离。

车间隔由S0，变为S0+d时，后车先减速，后加速，最后与前车稳定运行在速度V1；

车间隔由S0，变为S0-d时，后车先加速，后减速速，最后与前车稳定运行在速度V1。

3)前车减速

前后车由速度V1，减速后稳定运行在速度V2。

1)间隔距离为S0：前车后车先惰行，当前车速度处于最大速度允许误差后，施加制动；后车根据间隔控制，逐渐施加制动力；前后车间隔逐渐减小。

2)间隔距离为S1：前车先施加制动力，后车先保持的在速度V1，逐渐减小间隔；运行到LB1后，减速，逐渐达到目标间隔距离

工况变化后，头车计算工况变化，计算后车的速度-间隔距离曲线，计算需要施加的牵引力/制动力，发送给后车。

其中，S1为前后车目标间隔距离；建立编组时，后车处于减速状态，S1为两列车速度相同时的间隔距离。

4)过道岔模式

(1)编组列车经过道岔后方向相同

编组过道岔与单车过道岔行为没有区别，相当于单列车的车身变长，经过道岔的时间变长。

(2)编组列车经过道岔后方向不同

编组进入解编模式。

5)两车编组过道岔后不解编

编组列车按单车过道岔模式通过道岔。

6)两车编组过道岔后解编

两车目的地不同时，在线路不同的道岔前解编。两种工况均为道岔动作到不同方向。

此时，前车在道岔动作距离L2与道岔建立通信，道岔受控，前车控制道岔动作；道岔最迟在道岔状态反馈距离L3反馈状态，道岔状态正常后，解编，前车经过道岔；道岔状态反馈故障，前车以道岔减速度减速，编组不解编。

后车在道岔动作距离L2开始以道岔减速度运行。

解编后，后车尝试与道岔通信，获得控制权后，控制道岔向不同方向动作；

过道岔后按照电子地图计算运行曲线。

其中，L2＝道岔动作时间内列车行驶的最大距离+道岔减速时间内列车行驶的最大距离。

L3为道岔减速时间内列车行驶的最大距离

前车按单车过道岔模式过道岔，后车按前车命令逐渐增加运行间隔后解编。解编后后车根据当前状况确定自动运行控制模式(在道岔前没有获得道岔控制就按照道岔减速度减速，直至停车)。

3、停车过程

停车过程中，前车后车速度由V1逐渐减小到0，由运行时的间隔S减少到停车间隔St。

其中，St为设置的前后车目标停车间隔距离。S为前后车实际间隔距离。

可靠的控制停车的距离差需要在0.3m。

S>＝St时，前车按照单车运行曲线减速停车，后车根据间隔控制，缩小与前车间隔，间隔达到St后，前车控制后车保持间隔距离为St运行，不再按照最小间隔进一步缩小行车间隔。

S<St时，在前车匀速运行阶段，控制后车减速，调整前后车间隔由S变为St；前车按照单车运行曲线减速停车，前车控制后车保持间隔距离为St，不再按照最小间隔进一步缩小行车间隔。

停车过程中，无线两编组的前车后车速度由V1逐渐减小到0，由运行时的间隔S减少到停车间隔St。

前车按照单车运行曲线减速，以常用制动减速停车；后车根据间隔控制曲线，减速度小于前车减速度，逐渐缩小与前车间隔。

前车停车过程：列车以一定速度驶入站内,该速度为制动前初始速度(例如车速已降至9-11.5m/s)，进站后列车开始制动，从列车开始制动到列车完全停稳的距离称为制动距离，在该距离内按一定分布(布置信标进行列车定位)，列车每经过信标时，获取该处的地面位置信息，通过速度-距离运算模块进行算法运算得到当前位置上最为适合的理论制动率，该理论制动率便作为实际制动率控制列车进行减速制动。当列车到达下一个定位位置时，执行与上述相同的过程，直到列车速度为零，即停稳在停车点。

后车停车过程：后车由运行时的间隔S运行到停车间隔St，前车制动进站时，实时检测前后车间隔；前车根据速度-间隔曲线，计算后车施加的牵引力制动力。

除了上述过程外，本实施例提供的灵活编组的控制系统还可以进行正常运行、故障处理、应急处理。

其中，自主运行工况如图4所示。

正常运行功能包括从上电唤醒、出库、起点站到终点站之间正线运行的最优方案。负责列车牵引和常用制动系统的自动控制，以及产生车门自动开/关的命令。

列车具有以下功能。

1)获取列车前方障碍物距离；

2)获取列车位置、速度；

3)列车运行授权，通过与数据交互中心通信获取与前方列车；

4)指示列车安全运行速度，监控列车安全运行；

5)列车目标制动功能，使列车精确地停在计划规定的位置；

6)车门的打开和关闭，列车抵达车站并停稳后，将打开列车车门。车门关闭将由在停站时间到时触发；

7)根据时刻表生运行速度-距离曲线。如果列车从一个车站到下一车站运行时，通过本功能来得到一个速度-距离曲线；

8)具有道岔控制功能。

地面控制中心将电子地图信息输送至列车，列车根据电子地图信息运行；列车上装有障碍物检测装置，根据获取的远(控制中心发送的轨旁监控装置汇总的环境信息)、近(列车自身监测的环境信息)、运行环境(雨雪模式下增加充分发挥列车性能)、线路情况、列车自身情况等因素对列车进行自动运行控制，输出牵引力、制动力，列车速度-位置曲线。在最优运行方案包括运行节能最优、乘坐舒适最优、到达时间最优。

自动运行的列车上不配置驾驶人员，为了能够更好地保证列车的运行，列车具备自主进行故障处理和应急处理的功能。

为实现列车故障处理和应急处理，列车具有设备状态监测功能，实时监视车辆的状态，尽可能地对最小可更换单元进行诊断。

1)对于部件，通过安装传感器、限位开关、加装智能检测系统(如走行部检测、弓网检测及电池容量检测系统)等手段，实现部件状态的监控；

2)对于系统，采用了计算机微机控制单元，实现在线诊断，实时地反馈自身系统的状态；

3)对于整车级，实时收集子系统的数据，同时配置了远程输入输出模块，采集多种类型的数据，如模拟量电压及电流信号、数字量输入信号，监视车辆开关、按钮、列车线、压力值等整体状态。

列车根据当前系统所监控的列车各子系统接口状态信息，如牵引制动、速度、走行部故障等筛选出影响列车运行的潜在故障，评估出列车运行过程中的安全隐患，并施加相应的保护措施。

本实施例提供的系统，包括：地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统；地面控制中心，通过铁路移动通信系统分别与数据交互中心、列车、售票系统进行数据交互；数据交互中心，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互；列车，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心、数据交互中心和定位系统进行数据交互；售票系统，通过铁路移动通信系统与地面控制中心进行数据交互；定位系统，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互，实现了灵活编制的控制。

本实施例提供的灵活编组的控制系统，该系统包括：地面控制中心、数据交互中心、列车、售票系统、铁路移动通信系统和定位系统；地面控制中心，通过铁路移动通信系统分别与数据交互中心、列车、售票系统进行数据交互；数据交互中心，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互；列车，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心、数据交互中心和定位系统进行数据交互；售票系统，通过铁路移动通信系统与地面控制中心进行数据交互；定位系统，通过铁路移动通信系统分别与地面控制中心和列车进行数据交互，实现了灵活编制的控制。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种灵活编组的控制系统，其特征在于，所述系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面控制中心，用于

通过铁路移动通信系统从所述售票系统获取票务数据；

根据所述票务数据确定调度信息；

根据所述调度信息形成调车安排；

通过铁路移动通信系统将所述调车安排发送给所述数据交互中心。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述调度信息包括如下的一种或多种：始发站无线编组发车配置，在乘车高峰期增大每车次编组数量和发车密度，在乘车低谷期减少每车次数量和发车密度、中途编组变化配置。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面控制中心，用于

通过铁路移动通信系统接收所述列车上传的运行信息和故障信息；

通过铁路移动通信系统接收所述定位系统获取的位置信息；

根据所述位置信息、运行信息和故障信息，对所述列车进行监控以及运行控制。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据交互中心，用于

监控所述列车的运行状态；

通过铁路移动通信系统向所述列车发送运行辅助信息。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述辅助信息为线路上达到临界编组距离的车位置信息和如下的一种或多种：道岔信息、过道岔指令、限速信息、站台信息、进站允许指令、离站允许指令。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据交互中心，用于

通过铁路移动通信系统接收所述地面控制中心发送的调车安排；

根据所述调车安排生成调度信息；

通过铁路移动通信系统向所述列车发送所述调度信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述调度信息为电子地图和/或运行时刻表。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述列车，用于

通过铁路移动通信系统向所述地面控制中心上传运行信息和故障信息；

通过铁路移动通信系统接收所述数据交互中心发送的运行辅助信息和/或调度信息；

通过铁路移动通信系统接收所述定位系统获取的位置信息；

根据所述位置信息、所述运行辅助信息和/或调度信息进行运行控制。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述售票系统，用于

通过铁路移动通信系统向所述地面控制中心发送票务数据。

11.根据权利要求2或10所述的系统，其特征在于，所述票务数据包括如下的一种或多种：已售票数、始发站上车人数、中途站上下车人数、终点站下车人数。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位系统，用于

获取列车的位置信息；

通过通过铁路移动通信系统向所述列车和所述地面控制中心发送所述位置信息。

13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述铁路移动通信系统，包括：车载无线通信系统、轨旁无线通信系统、铁路通信卫星、铁路有线通信网络。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述车载无线通信系统被置与所述列车内；

所述车载无线通信系统包括：天线单元和无线通信单元。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述列车还配置列车定位处理单元、测距测速障碍物检测处理单元、灵活编组控制单元、中央控制单元、间隔控制单元。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述列车定位处理单元，包括：无线定位处理子单元、地面信标接收子单元、磁力定位处理子单元。

17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述测距测速障碍物检测处理单元，包括：雷达子单元、视觉子单元、速度传感器。

18.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述地面控制中心，用于将所述位置信息和所述运行信息发送给数据交互中心；

所述数据交互中心，用于获取所述地面控制中心发送的所述位置信息和所述运行信息，根据所述位置信息和所述运行信息确定列车信息列表，并发送给列车；

所述列车，用于获取数据交互中心发送的列车信息列表，根据所述列车信息列表建立灵活编组。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述根据所述位置信息和所述运行信息确定列车信息列表，并发送给列车，包括：

从所述位置信息和运行信息中识别出同一轨道上、同向行驶的列车；

根据识别到的列车确定列车信息列表；

将所述列车信息列表发送给列车。

20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述列车包括多组；

所述根据所述列车信息列表建立灵活编组，包括：

第一列车根据所述列车信息列表与第二列车进行通信；所述第一列车为多组列车中的任一组；

所述第一列车基于所述通信，接收所述第二列车发送的第二拓扑帧；所述第二列车为多组列车中待建立灵活编组的任一组，且第二列车与第一列车不同；

所述第一列车根据所述第二拓扑帧建立灵活编组。

21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一列车根据所述列车信息列表与第二列车进行通信，包括：

所述第一列车解析所述列车信息列表，得到列车数量；

若所述列车数量大于1，且与第二列车之间的距离满足临界通信距离，则所述第一列车与所述第二列车进行通信。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述临界通信距离为最大常用制动距离与预设值的积。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述预设值为1.5。

24.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一列车根据所述第二拓扑帧建立灵活编组，包括：

若根据所述第二拓扑帧确定不满足编组条件，则当所述第一列车位于所述第二列车前时，所述第一列车确定自动驾驶；当所述第一列车位于所述第二列车后时，所述第一列车根据所述第二列车的运行信息确定灵活编组的运行曲线；若根据所述第二拓扑帧确定满足编组条件，则当所述第一列车位于所述第二列车后时，所述第一列车根据所述第二列车的运行数据确定灵活编组的运行曲线；

所述第一列车根据所述运行曲线建立灵活编组。

25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述拓扑帧中包括初运行标志，所述初运行标志用于描述所属列车是否禁止编组；

所述根据所述第二拓扑帧确定不满足编组条件，包括：

若所述第二拓扑帧的初运行标志为禁止，则确定不满足编组条件；或者，

若所述第一列车的第一拓扑帧的初运行标志为禁止，则确定不满足编组条件；或者，

若所述第一拓扑帧的初运行标志不为禁止，且所述第二拓扑帧的初运行标志不为禁止，但第一列车与第二列车符合禁止编组情况，则确定不满足编组条件。

26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述第一列车与第二列车符合禁止编组情况为：

所述第一列车和所述第二列车中的前车弯道减速；或者，

所述第一列车和所述第二列车中的前车进入限速路段；或者，

所述第一列车和所述第二列车不能同时运行编组规定的时间。

27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述编组规定的时间为10分钟。

28.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述运行数据包括如下的一种或多种：位置，速度，加速度。

29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，所述第一列车根据所述第二列车的运行数据确定灵活编组的运行曲线之后，还包括：

所述第一列车确定通信稳定。

30.根据权利要求29所述的系统，其特征在于，所述第一列车确定通信稳定，包括：

所述第一列车连续接收到n个通信周期的报文不丢包，其中，n为预设的正整数。

31.根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述第一列车接收所述第二列车发送的第二拓扑帧的同时，还接收所述第二列车发送的第二信息帧；

所述第一列车连续接收到n个通信周期的报文不丢包，包括：

所述第一列车连续接收到n个通信周期的第二拓扑帧报文不丢包；或者，

所述第一列车连续接收到n个通信周期的第二信息帧报文不丢包。

32.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一列车根据所述列车信息列表与第二列车进行通信之后，还包括：

所述第一列车向所述第二列车发送第一拓扑帧和第一信息帧。

33.根据权利要求32所述的系统，其特征在于，所述拓扑帧中包括IP地址列表；

所述第一列车，还用于

接收第三列车发送的第三拓扑帧，所述第三列车为所述第一列车的邻车；

若所述第三拓扑帧中不包括所述第一列车的第一IP地址，则根据所述第三列车与所述第一列车的位置关系更新所述第一列车的第一IP地址列表；所述第三列车为多组列车中待建立灵活编组的任一组，且第三列车与第二列车、第一列车均不同；

根据更新的第一IP地址列表形成新的第一拓扑帧。

34.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述根据所述第三列车与所述第一列车的位置关系更新所述第一列车的第一IP地址列表，包括：

若所述第三列车位于所述第一列车前，则

获取第二拓扑帧中的第二IP地址列表；

将所述第二IP地址列表放入所述第一IP地址列表中第一IP地址之后，形成更新的第一IP地址列表。

35.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述根据所述第三列车与所述第一列车的位置关系更新所述第一列车的第一IP地址列表，包括：

若所述第三列车位于所述第一列车后，则

获取第二拓扑帧中的第二IP地址列表；

将所述第二IP地址列表放入所述第一IP地址列表中第一IP地址之前，形成更新的第一IP地址列表。

36.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一列车根据所述第二拓扑帧建立灵活编组之后，还包括：

若所述第一列车位于所述第二列车前，则

所述第一列车向所述第二列车发送控制权获取请求，所述控制权获取请求用于指示所述第二列车反馈控制权转移响应；

所述第一列车接收到所述第二列车反馈的控制权转移响应后，向所述第二列车发送控制指令，所述控制指令用于指示所述第二列车停止自动驾驶。

37.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一列车根据所述第二拓扑帧建立灵活编组之后，还包括：

若所述第一列车位于所述第二列车后，则

所述第一列车接收所述第二列车发送控制权获取请求；

所述第一列车向所述第二列车反馈控制权转移响应；

所述第一列车接收所述第二列车发送的控制指令；

所述第一列车根据所述控制指令停止自动驾驶。