CN114435432A - 一种自动折返方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动折返方法、系统及装置，方法包括：列车的首端车载设备与尾端车载设备实现通信连接；首端车载设备获取调度集中控制系统CTC的折返计划；首端车载设备判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，首端车载设备和尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。本发明自动折返方法、系统及装置由地面运行计划驱动自动换端及无人自动折返，车载设备根据运行计划和折返计划将站台驾驶和换端过程自动化，提供了一种快速、高效、安全的自动化折返实现方案。

Description

一种自动折返方法、系统及装置

技术领域

本发明属于轨道交通领域，特别涉及一种自动折返方法、系统及装置。

背景技术

我国既有高铁及城际铁路运用的CTCS-2级、CTCS-3级列控系统及高速动车组均已实现自动驾驶功能，自动驾驶列车的车载设备包括列车自动运行系统(ATO,AutomaticTrain Operation)和列车自动防护系统(ATP，Automatic Train Protection)。ATO利用地面信息实现对列车的牵引、制动控制以及列车自动折返。ATO系统实现列车自动驾驶，在ATP的防护下完成列车自动驾驶控制，实现对车辆的牵引、制动、巡航等控制。列车设置有首端车载设备和尾端车载设备，用于控制列车在不同方向运行时控车。

CTCS(Chinese Train Control System，中国列车运行控制系统)体系的列控系统通过地面应答器或者地面设备实现地面线路数据的传输，从而实现铁路运行的互联互通运行。列控系统控制车载设备控制列车在终到站停车后，需要进行列车折返作业。在一种场景为自动换端作业，列车在站台股道停车后直接进行自动换端作业(不需要折入折返轨)。在另一种场景下为无人自动折返作业，列车先折入折返轨，再进行折返轨的自动换端，然后再折出折返轨。

目前国铁城际铁路、高铁动车组终到站后，动车组首尾车载设备独立运行，司机通过DMI(Driver Machine Interface，人机界面)输入运营相关列车信息，首尾之间无通信通道，需要由司机进行手动操作进行换端作业，整个作业过程包括拔取驾驶台钥匙、关闭车载设备、走行到对端驾驶室、插入驾驶台钥匙、激活车载设备、输入列车运行数据、人工驾驶列车驶离站台等，作业过程步骤繁多，操作至少需要10分钟，耗时耗力，严重制约了终到站列车的接发车效率。人工折返过程主要通过司机驾驶、停车、换端、出站来实现，并且需要车载设备协调多个地面设备的运行情况来进行折返过程推进，因此，缺少一种高效安全的自动折返方案，从而影响了列车折返间隔时间，降低了动车组的运行效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自动折返方法，包括：

列车的首端车载设备与尾端车载设备实现通信连接；

首端车载设备获取调度集中控制系统CTC的折返计划；

首端车载设备判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，首端车载设备和尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

进一步地，包括：

所述进行自动折返作业包括进行无人自动折返作业或自动换端作业。

进一步地，

所述首端车载设备获取CTC的折返计划包括：

所述首端车载设备通过临时限速服务器系统TSRS获取CTC发送的折返计划包，所述折返计划包中的信息包括：

用于自动换端作业的自动换端计划信息和自动换端股道编号；或

用于无人自动折返作业的无人自动折返计划信息和无人自动折返发车股道编号；

首端车载设备根据折返计划包中设置的自动换端计划信息或无人自动折返计划信息，确定作业类型。

进一步地，

首端车载设备判断折返计划的有效性包括：

将列车所处站台的股道编号与无人自动折返发车股道编号进行比较，判断一致时，认为无人自动折返计划有效；

将列车所处站台的股道编号与自动换端股道编号进行比较，判断一致时，认为自动换端计划有效。

进一步地，

为自动折返作业的车地数据交互单独增加中国列车运行控制系统CTCS信息包，包括：

所述折返计划包、折返计划反馈包；或

所述折返计划包、折返计划反馈包、轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包和轨旁无人折返按钮状态信息包；

所述折返计划反馈包中包括：折返计划反馈信息和车载设备的折返状态信息；

CTC可根据车载设备的折返状态信息，发送或者取消发送折返计划；

首端车载设备根据无人自动折返流程发送轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包至TSRS；TSRS根据股道编号及列车方向发送列车控制中心TCC对应的驱动命令，用于驱动轨旁无人折返按钮指示灯闪烁、常亮或熄灭；

轨旁无人折返按钮状态由TCC采集并发送至TSRS，TSRS根据指示灯命令、股道编号及列车方向发送对应的按钮的状态至首端车载设备。

进一步地，

包括：

CTC判断列车越过进站信号机后，发送运行计划信息包和折返计划包到TSRS；

TSRS判断该折返计划包对应的列车后，将折返计划包发送到对应的首端车载设备；

首端车载设备发送折返计划反馈包到TSRS；

首端车载设备判断无人自动折返计划有效时，开启无人自动折返作业；

首端车载设备采集到轨旁无人折返按钮或驾驶台的无人折返确认按钮被按下的状态后，控制列车进入无人自动折返状态。

进一步地，方法包括：

CTC判断列车越过进站信号机后，发送运行计划信息包和折返计划包到TSRS；

TSRS判断该折返计划包对应的列车后，将折返计划包发送到对应的首端车载设备；

首端车载设备发送折返计划反馈包到TSRS；

TSRS将折返计划反馈包反馈到CTC；

首端车载设备判断无人自动折返计划有效时，开启无人自动折返作业；

首端车载设备发送轨旁无人折返按钮指示灯控制命令和列车所在的股道编号及列车方向到TSRS；

TSRS将对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯控制命令转发到TCC；

TCC控制轨旁无人折返按钮指示灯闪烁；

首端车载设备发送当前状态的折返计划反馈包到TSRS，由TSRS转发到CTC；

轨旁无人折返按钮或驾驶台的无人折返确认按钮被按压后，TCC采集到轨旁无人折返按钮状态，并反馈到TSRS，由TSRS转发到首端车载设备；

首端车载设备控制列车进入无人自动折返状态。

进一步地，无人自动折返作业流程包括：从无人自动折返发车站台股道折入折返轨、在折返轨自动换端、折出折返轨并运行至无人自动折返接车站台股道停车。

进一步地，折入折返轨的过程中，首端车载设备判断列车处于非停稳时，发送TSRS轨旁无人折返按钮指示灯命令，轨旁无人折返按钮指示灯命令为熄灭；

TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向，将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯熄灭。

进一步地，首端车载设备控制列车进行无人自动折返在折返轨停车时，根据地面应答器报文中记录的折返轨的停车点信息停车；

所述停车点信息唯一描述一种指定编组类型的列车的停车点位置；

首端车载设备控制列车根据自身编组类型、指定编组类型和所述停车点信息自适应停车。

进一步地，在应答器中设置基准类型编组列车的停车点信息；

列车经过应答器时，从应答器接收停车点信息，并根据停车点信息确定相应的基准类型；

如果基准类型与当前列车的编组类型相同，则控制当前列车按照停车点信息停车；

如果基准类型与当前列车的编组类型不同，则根据基准类型的编组列车长度和当前列车的长度计算新的停车点，按照新的停车点停车。

进一步地，通过以下方式计算新的停车点：

新的停车点＝所述停车点信息-(基准类型的编组列车长度–当前列车的长度)+停车余量。

进一步地，无人自动折返作业包括：

(1)列车进入预定的无人自动折返发车站台股道后，CTC依据运行计划发送本站台股道的无人自动折返计划到TSRS,TSRS接收到CTC无人自动折返计划后发送给对应的首端车载设备，CTC自动触发计算机联锁CBI办理折入折返轨进路，TCC根据进路信息控制发码；

(2)列车进站停准停稳后，首端车载设备根据接收到的CTC无人自动折返计划中的股道编号信息判断无人自动折返计划有效后，驱动驾驶台折返按钮指示灯闪烁；

(3)首端车载设备接收驾驶台折返按钮被按下的状态后，首端车载设备驱动驾驶台折返指示灯常亮，通过人机界面DMI输出无人自动折返提示信息，首尾车载设备开始启动无人折返信息交互；

首端车载设备发送TSRS的折返计划反馈包中的折返状态为无人折返预备状态，TSRS将该折返计划反馈包发送给CTC；

(4)驾驶台钥匙被拔取后，首端车载设备发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人折返预备状态，首端车载设备同步发送到TSRS的轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包中轨旁无人折返按钮指示灯命令为闪烁；TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯闪烁；

(5)轨旁无人折返按钮被按压后，TCC采集到轨旁无人折返按钮状态并发送给TSRS，TSRS结合无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将该轨旁无人折返按钮状态发送给首端车载设备；

(6)首端车载设备接收到TSRS发送的轨旁无人折返按钮被按下的状态后，进入无人自动折返状态，发送给TSRS折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返状态，同时发送轨旁无人折返按钮指示灯命令为常亮到TSRS，TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯常亮；

(7)首尾车载设备交互确认无人自动折返状态后，首端车载设备输出折返模式控制信号有效，首端车载设备判断无人折返发车条件满足后，无人自动驾驶列车折入折返轨；

首端车载设备判断列车处于非停稳时，发送TSRS轨旁无人折返按钮指示灯命令，轨旁无人折返按钮指示灯命令为熄灭，TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯熄灭；

(8)首端车载设备驾驶列车折入折返轨时，根据折返轨布置的应答器中的停车点信息包实现自动自适应停车；

列车在折返轨停准停稳后，车载设备将停稳信息发送TSRS，TSRS转发至CTC备，CTC根据列车停稳信息通知CBI办理折出进路，TCC根据进路信息控制发码；

(9)列车在折返轨停稳后，首尾车载设备启动自动换端作业流程；首端车载设备和尾端车载设备开始启动换端信息交互；

首端车载设备发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返状态，TSRS将折返计划反馈包发送给CTC；

尾端车载设备收到首端车载设备的换端请求后，尾端车载设备输出折返模式控制信号有效，驱动本端的驾驶台折返按钮指示灯常亮，发送结束折返命令到首端车载设备，首端车载设备输出折返模式控制信号无效并熄灭本端的驾驶台折返按钮指示灯；

(10)首端车载设备与TSRS断开连接，尾端的车载设备根据首端发送的换端信息开始与TSRS连接，连接成功后发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返状态；

尾端车载设备接收到地面的允许码后，由待机模式升级为部分监控模式，尾端车载设备判断无人折返过程中自动换端成功，驱动驾驶台折返按钮指示灯熄灭；

(11)尾端车载设备判断发车条件满足，在部分监控模式下无人自动驾驶列车折出折返轨；

(12)列车进入无人自动折返接车站台股道停准停稳后，尾端车载设备根据折返轨至站台股道的运行计划，自动打开对应侧的车门及站台门；

CTC根据运行计划触发发车进路，TCC根据进路信息控制发码；

(13)尾端的驾驶台钥匙被激活且尾端车载设备对应的驾驶台折返被按钮后，尾端车载设备输出折返模式控制信号无效，控制驾驶台折返按钮指示灯熄灭，发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返成功状态；

(14)尾端车载设备根据司机的关门指令联动关闭车门及站台门，TCC根据进路信息发送允许码；

(15)尾端车载设备驱动列车自动运行系统ATO发车按钮指示灯闪烁，尾端车载设备接收到ATO发车按钮按压状态后，自动控制列车驶出站台。

进一步地，自动换端作业包括：

(1)列车进入预定的换端站台股道后，CTC依据运行计划周期发送本股道的自动换端计划到TSRS，TSRS接收到CTC折返计划后发送给对应的首端车载设备；

(2)首端车载设备进站停准停稳后，接收到CTC折返计划后，根据所处站台的股道编号信息与折返计划的动换端股道编号进行比较，确定折返计划有效后，驱动驾驶台折返按钮指示灯闪烁；

(3)驾驶台折返按钮被按压后，首端车载设备和尾端车载设备开始启动换端信息交互，首端车载设备发送给TSRS的折返计划反馈包中折返状态为处于自动换端状态，TSRS将折返计划反馈包发送给CTC；

首端车载设备驱动驾驶台的折返按钮指示灯常亮，通过DMI发送自动换端提示信息；

尾端车载设备收到首端车载设备的换端请求后，驱动尾端驾驶台折返按钮指示灯闪烁；

(4)驾驶台钥匙被拔取后，首端车载设备与TSRS断开连接，尾端的车载设备与TSRS开始连接，连接成功后发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为自动换端状态；

(5)尾端驾驶室激活驾驶台钥匙后，尾端车载设备和首端车载设备交互结束自动换端命令，首端车载设备结束自动换端，尾端车载设备驱动驾驶台折返按钮指示灯常亮；

(6)尾端驾驶台折返按钮被按压后，尾端车载设备判断自动换端成功，驱动驾驶台折返按钮指示灯熄灭，发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为自动换端成功状态；

TSRS将自动换端成功的状态信息转发到CTC，CTC接收到自动换端成功状态信息后，根据运行计划触发发车进路，TCC根据进路信息控制发码；

(7)尾端车载设备根据司机的关门指令联动关闭车门及站台门；

(8)尾端车载设备接收行车许可开放后，驱动ATO发车指示灯闪烁，ATO发车按钮被按压后，尾端车载设备自动控制列车驶出站台。

进一步地，首端车载设备和尾端车载设备需要进行具备以下条件后进行自动换端作业：

首端ATP处于FS模式且预选ATO模式；

首端ATO与TSRS通信正常且接收到的CTC折返计划有效；

折返计划中包含自动换端计划信息和自动换端股道编号；

首端ATP判断列车停稳停准；

首端ATP判断首尾端的ATP和ATO均工作正常。

本发明还提供一种自动折返系统，包括：首端车载设备、尾端车载设备、调度集中控制系统CTC、临时限速服务器系统TSRS,

首端车载设备与尾端车载设备用于设置在同一列车中，并实现通信连接；

首端车载设备用于通过TSRS获取CTC的折返计划；

首端车载设备用于判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，所述首端车载设备和所述尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

进一步地，系统还包括列车控制中心TCC，

首端车载设备用于根据无人自动折返流程发送轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包至TSRS；TSRS根据股道编号及列车方向发送TCC对应的驱动命令，用于驱动轨旁无人折返按钮指示灯闪烁、常亮或熄灭；

轨旁无人折返按钮状态由TCC采集并发送至TSRS，TSRS根据指示灯命令、股道编号及列车方向发送对应的按钮的状态至首端车载设备。

本发明提供一种自动折返装置，包括：首端车载设备和尾端车载设备，

首端车载设备与尾端车载设备用于设置在同一列车上，并实现通信连接；

首端车载设备获取调度集中控制系统CTC的折返计划；

首端车载设备判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，首端车载设备和尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

本发明的自动折返方法、系统及装置，能够适用于CTCS体系，由地面运行计划驱动自动换端及无人自动折返，车载设备根据运行计划和折返计划将站台驾驶和换端过程自动化，在此过程中，从列车的角度不需要干预进路办理等，地面设备与车载设备各自保持相对独立的控制逻辑，提供了一种快速、高效、安全的自动化折返实现方案，减少对现有车地设备交互与工作逻辑的改动。

自动折返方法、系统及装置支持不同编组列车、不同应用场景的自动换端、有人自动折返及无人自动折返；提供了自动换端及无人自动折返的数据交互流程及信息包结构和不同编组列车的折返轨自适应的停车点计算及停车控制方法和系统，能够用于支持自动换端及无人自动折返的城际动车组、高速动车组、市域列车及机车。

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示出了根据本发明实施例的自动折返路线示意图；

图2示出了根据本发明实施例的无人自动折返流程图；

图3(a)示出了根据本发明实施例的车载设备无人自动折返流程图；

图3(b)示出了根据本发明实施例的车载设备无人自动折返过程中的自动换端流程图；

图4(a)示出了根据本发明实施例的8编组列车停车点示意图；

图4(b)示出了根据本发明实施例的4编组列车停车点示意图；

图5示出了根据本发明实施例的自动折返系统结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例的自动折返装置结构示意图。

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。

本发明实施例提供一种自动折返方法、系统及装置，能够用于CTCS体系列控系统的列车自动折返，也可扩展至其他类似的应用场景中。

本发明实施例的自动折返包括：无人自动折返作业或自动换端作业。无人自动折返作业中包括自动换端步骤，但该自动换端步骤与自动换端作业稍有不同。自动换端作业是指列车到站后不需要折入折返轨，直接在原股道换端的作业，该换端过程有司机参与。无人自动折返作业则包括折入折返轨的过程，在折返轨进行无司机参与的自动换端步骤。

自动折返作业(包括无人自动折返作业和自动换端作业)由地面CTC(CentralizedTraffic Control，调度集中控制系统)根据运行计划发起。CTC根据运行计划生成折返计划，并发送至TSRS(Temporary Speed Restriction Server，临时限速服务器系统)，由TSRS判断折返计划对应的列车后，通过GPRS(General packet radio service，通用无线分组业务)网络或者其他车地通信网络(如LTE、5G)发送至对应的车载设备。车载设备需根据列车位置判断折返计划有效性后，启动自动折返流程。整个自动折返过程中，车载设备与地面TSRS周期交互折返状态信息、轨旁无人折返按钮状态及指示灯控制命令信息，TSRS将折返状态信息转发至CTC，将轨旁无人折返按钮指示灯的控制命令信息转发至TCC(TrainControl Center，列车控制中心)。其中，轨旁无人折返按钮仅用于无人自动折返作业。本发明实施例中，为实现无人自动折返过程，在列车设置驾驶台折返按钮(该按钮为带灯的按钮，按钮上的灯常亮时用于提示站务人员或者司机可以按压，也即驾驶台折返按钮指示灯)，轨旁设置轨旁无人折返按钮(带灯，即轨旁设置轨旁无人折返按钮指示灯)。其中，按钮和相应的指示灯可以是一个部件，也可以是相关联的两个部件，本发明实施例中以按钮和指示灯为一个部件为例。首端车载设备和尾端车载设备各自设置有驾驶台折返按钮。驾驶台折返按钮指示灯由各自对应的车载设备驱动。

为了实现自动折返功能，首尾的车载设备需实现贯通通信。车载设备通过ATP实现首尾通信。首尾通信支持采用CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线、RS422(一系列的规定采用4线，全双工，差分传输，多点通信的数据传输协议，具有平衡电压数字接口电路的电气特性)、MVB(Multifunction Vehicle Bus，多功能车辆总线)、TRDP(Train Real-time Data Protocol，列车实时数据协议)、以太网及无线通信等一种或多种通信接口实现首尾数据交互。首尾车载设备的通信接口选择根据首尾数据通信数据量、列车长度、车载设备硬件构成、列车接口(是否支持TRDP、MVB等接口类型，如果车辆支持的话，可优先采用此类接口进行通信)类型等因素综合确定。

为自动折返作业的车地数据交互单独增加(不影响现有的CTCS信息包)CTCS信息包以交互折返相关信息，包括：折返计划包、折返计划反馈包，进一步地，当轨旁设置有轨旁无人折返按钮时，还包括：轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包和轨旁无人折返按钮状态信息包。其中CTC发送的折返计划包中的信息包括：自动换端计划信息、无人自动折返计划信息、自动换端股道编号和无人自动折返发车股道编号；其中，自动换端计划信息和自动换端股道编号用于自动换端作业，无人自动折返计划信息和无人自动折返发车股道编号用于无人自动折返作业，两个信息能够使用折返计划包中的同一字段，针对不同的作业场景，设置相应的信息，即两种信息是互斥的；车载设备根据折返计划包中设置的自动换端计划信息或无人自动折返计划信息，确定作业类型。车载设备发送至地面(经过TSRS到CTC)的折返计划反馈包中包括：折返计划反馈信息、车载设备的折返状态信息。CTC可根据车载设备的折返状态信息，发送或者取消发送折返计划。轨旁无人折返按钮指示灯命令包括闪烁、常亮及熄灭命令，根据无人自动折返流程车载设备发送对应的信息包(轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包)至TSRS，TSRS根据股道编号及列车方向发送TCC对应的驱动命令；轨旁无人折返按钮状态由TCC采集并发送至TSRS，TSRS根据指示灯命令、股道编号及列车方向发送对应的按钮的状态至车载设备。

下面分别对无人自动折返和自动换端过程进行说明。

无人自动折返

无人自动折返是指列车在无司机干预的情况下，由车载设备自动驾驶列车至无人折返轨停车，车载设备无人自动换端后，自动驾驶列车驶入无人自动折返接车站台股道。通过首尾两端车载设备间的通信及无人自动折返操作，实现列车在站台的无人自动折返、换端及换线操作，减少司机的操作步骤，可以有效提升列车的折返效率。

如图1所示，无人自动折返作业流程包括：从无人自动折返发车站台股道(图中股道IG)折入折返轨(即无人折返股道，图中股道ZFG)、在折返轨无人自动换端、折出折返轨并运行至无人自动折返接车站台股道(图中股道IIG)停车以及停车后开关车门及站台门作业。具体地，由地面CTC根据运行计划发送无人自动折返计划信息到车载设备，车载设备控制列车停车在指定站台后，将所处站台的股道编号信息与CTC无人自动折返计划中的股道信息进行比较，判断无人自动折返计划有效后，启动无人自动折返作业流程。将列车所处站台的股道编号与无人自动折返发车股道编号进行比较，判断一致时，认为无人自动折返计划有效。

如图2所示，CTC判断列车越过进站信号机后，发送运行计划信息包和折返计划包到TSRS；TSRS判断该折返计划包对应的列车后，将折返计划包发送到对应的车载设备，即当前车载设备(首端)；车载设备判断折返计划有效性，并发送折返计划反馈包到TSRS，其中包含折返状态信息。TSRS将折返计划反馈包反馈到CTC。车载设备判断无人自动折返计划有效时，开启无人自动折返操作，发送轨旁无人折返按钮指示灯控制命令、列车所在的股道编号及列车方向到TSRS，由TSRS将该对应股道编号的控制命令转发到TCC，TCC控制轨旁无人折返按钮指示灯闪烁。并且，车载设备在此发送当前状态的折返计划反馈包到TSRS，由TSRS转发到CTC。司机或者站务按压轨旁无人折返按钮后(或者首端车载设备采集到轨旁无人折返按钮被按压的状态后)，TCC采集到轨旁无人折返按钮状态，并反馈到TSRS，由TSRS转发到车载设备。车载设备控制列车进入无人自动折返状态。CTC周期性地执行发送运行计划信息包，发送运行计划信息包到TSRS，由TSRS发送到车载设备。车载设备通过TSRS向CTC反馈运行计划反馈包。运行计划信息包为CTCS系统既有信息包，用于车地之间的维持通信心跳及状态交互。

传统的CTCS列控系统车载设备换端需要司机通过DMI输入车长、上下行方向、司机号、车次号、TSRS的ID及IP等数据。本发明实施例中，车载设备进行无人自动折返及自动换端过程中，车载实现DMI输入信息的传输：首端车载设备在发起自动换端操作时，向尾端车载设备发送DMI输入数据信息，即本端司机输入的车长、上下行方向、司机号、车次号、TSRS的ID及IP信息；尾端车载设备判断当前处于无人自动折返状态，接收来自首端的DMI输入信息，并根据本端的定位信息和接收的DMI输入信息对车长进行校核。这样，尾端车载设备的DMI结合无人自动折返状态简化DMI启机及输入流程，显示接收到的DMI输入信息，提升折返及换端效率。

下面对列车无人自动折返的流程进行示例性说明。

(1)列车进入预定的无人自动折返发车站台股道后，CTC依据运行计划发送本站台股道的无人自动折返计划到TSRS,TSRS接收到CTC无人自动折返计划后发送给对应的车载设备，即该列车首端车载设备。CTC自动触发CBI(Computer Based Interlocking，计算机联锁)办理折入折返轨进路，TCC根据进路信息控制发码。

(2)列车进站停准停稳后，首端车载设备根据接收到的CTC无人自动折返计划，根据股道编号信息判断无人自动折返计划有效后，驱动驾驶台折返按钮指示灯闪烁。

(3)司机按压驾驶台折返按钮后，首端车载设备驱动驾驶台折返指示灯常亮，通过DMI输出无人自动折返提示信息，首尾车载设备开始启动无人折返信息交互。首端车载设备发送TSRS的折返计划反馈包中的折返状态为无人折返预备状态，TSRS将折返计划反馈包发送给CTC。

(4)司机判断已完成站台开关车门及站台门作业后，拔取驾驶台钥匙，首端车载设备维持与TSRS的连接状态，发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人折返预备状态。首端车载设备同步发送到TSRS的轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包中轨旁无人折返按钮指示灯命令为闪烁，TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯闪烁。

(5)司机或者站务人员按压轨旁无人折返按钮(自复位按钮，按压时间需超过500ms)后，TCC采集到轨旁无人折返按钮状态并发送给TSRS，TSRS结合无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将该轨旁无人折返按钮状态发送给首端车载设备。

(6)首端车载设备接收到TSRS发送的轨旁无人折返按钮被按下的状态后，进入无人自动折返状态，发送给TSRS折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返状态，同时发送轨旁无人折返按钮指示灯命令为常亮到TSRS，TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯常亮。

(7)首尾车载设备交互确认无人自动折返状态后，首端车载设备输出折返模式控制信号有效用于替代驾驶台钥匙及方向手柄前向命令，首端车载设备判断无人折返发车条件满足后，无人自动驾驶列车折入折返轨。首端车载设备判断列车处于非停稳时(速度不为0)，发送TSRS轨旁无人折返按钮指示灯命令，轨旁无人折返按钮指示灯命令为熄灭，TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯熄灭。

(8)车载设备驾驶列车折入折返轨时，根据折返轨布置的应答器中的停车点信息包实现自动停车控制。列车在折返轨停准停稳后，车载设备将停稳信息发送TSRS，TSRS转发至CTC备，CTC根据列车停稳信息通知CBI办理折出进路，TCC根据进路信息控制发码。

(9)列车在折返轨停稳后，首尾车载设备启动自动换端作业流程。首尾车载设备开始启动换端信息交互(包括换端请求、来自DMI的输入的车长、上下行方向、司机号、车次号、TSRS的ID及IP信息)，首端车载设备发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返状态，TSRS将折返计划反馈包发送给CTC。尾端车载设备收到首端车载设备的换端请求后，尾端车载设备输出折返模式控制信号有效，驱动本端的驾驶台折返按钮指示灯常亮，发送结束折返命令到对端即首端车载设备。首端车载设备输出折返模式控制信号无效，熄灭本端的驾驶台折返按钮指示灯。

(10)首端车载设备与TSRS断开连接，尾端的车载设备根据首端发送的换端信息(其中包含TSRS的ID及IP信息)开始与TSRS连接，连接成功后发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返状态。尾端车载设备接收到地面的允许码后，由待机模式升级为PS模式(Part Supervision mode，部分监控模式)。尾端车载设备判断无人折返过程中自动换端成功，驱动驾驶台折返按钮指示灯熄灭。

(11)尾端车载设备判断发车条件满足，在PS模式下无人自动驾驶列车折出折返轨。

(12)列车进入无人自动折返接车站台股道停准停稳后，尾端车载设备根据折返轨至站台股道的运行计划，自动打开对应侧的车门及站台门。CTC根据运行计划触发发车进路，TCC根据进路信息控制发码。

(13)司机上车后，激活尾端的驾驶台钥匙，按压尾端车载设备对应的驾驶台折返按钮后，尾端车载设备输出折返模式控制信号无效，控制驾驶台折返按钮指示灯熄灭，发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为无人自动折返成功状态。无人折返过程结束，DMI显示无人折返结束的提示信息。整个过程车载设备维持自动驾驶模式不变。

(14)尾端车载设备根据司机的关门指令联动关闭车门及站台门。站台门关闭后，TCC根据进路信息发送允许码。

(15)尾端车载设备驱动ATO发车按钮指示灯闪烁，司机按压ATO发车按钮后，车载设备自动控制列车驶出站台。

本发明实施例中，无人自动折返过程中列车的换端主要由车载设备自动触发，首端车载设备向尾端车载设备发送换端请求信息、DMI输入信息(含司机号、车次号、车长、载频方向)、TSRS的ID、IP信息。

从车载设备的角度，在启动无人自动折返流程时不需要考虑进路是否已经办理、当前车门状态是否打开无关，仅根据地面CTC无人折返计划将自动折返过程自动化。车载设备在自动折返过程中将状态信息(无人自动折返预备状态、无人自动折返状态、无人自动折返成功状态等)发送到地面TSRS，保障无人自动折返过程可监控安全运行。地面设备，如CTC自动触发CBI办理进路，TCC根据进路信息控制发码。列车在进路条件满足时自动驾驶。整个过程中车载设备的控制过程主要依赖于运行计划，计划的有效性由车载设备判断，直接高效。地面设备的进路和发码自动触发。这样的控制过程实现了车载设备和地面设备的松耦合，能够与车载设备和地面设备原有的运行条件、逻辑相适应适应，车地之间彼此的交互条件少，控制效率高。

车载设备包含ATP和ATO。车载设备进行换端及无人自动折返过程中，通过ATP进行无人自动折返及换端逻辑处理，通过ATO控制驾驶台折返按钮的动作采集及驾驶台折返按钮指示灯的输出控制。ATO还负责与TSRS的链接控制及车地的信息交互。

下面对车载设备在无人自动折返过程中的控制操作进行详细说明。

车载ATP判断可进行无人自动折返后，启动无人自动折返流程。如图3(a)所示，无人自动折返流程为：

1)首端ATP判断无人自动折返计划有效后，ATO控制首端驾驶台折返按钮指示灯开始闪烁。司机按下首端驾驶台折返按钮，首端ATO(即首端车载设备的ATO)采集驾驶台折返按钮被按下的状态后发送给首端ATP(即首端车载设备的ATP)，则首端ATP开始向尾端ATP发送无人折返预备状态信息，ATO控制首端驾驶台折返按钮指示灯开始常亮，首端DMI显示可进行无人折返信息，显示方式为图标或者文本，本发明实施例不做形式限制。

2)司机拔出首端驾驶台钥匙后，首端ATP维持既有工作模式，ATP发送ATO钥匙拔出信息(折返过程中)后，首端ATO向TSRS发送轨旁无人折返按钮指示灯闪烁命令，TSRS向TCC转发此命令，TCC据此命令驱动轨旁无人折返按钮指示灯灯闪烁(如果站台配置轨旁无人折返按钮)。在另外的实施例中也可以不设置轨旁无人折返按钮，则通过驾驶台设置独立的无人折返确认按钮进行确认操作。

3)首端ATO接收到TSRS发送的轨旁无人折返按钮被按下或者无人折返确认按钮被按下的状态时，作为无人自动折返确认信息发送给首端ATP。如果首端ATP等待该无人自动折返确认信息超时，则退出无人自动折返流程(例如，超时时长为60s，可配置)。首端车载ATO向TSRS发送轨旁无人折返按钮灯常亮命令，TSRS向TCC转发此命令，TCC据此命令驱动轨旁无人折返按钮灯常亮。此时无人自动折返过程开始。

4)首尾车载设备交互确认无人自动折返状态：首端ATP向尾端ATP发送处于无人自动折返状态信息，尾端ATP接收到信息后向首端ATP发送确认无人自动折返状态信息。首端ATO发送TSRS当前处于无人自动折返状态。

5)首端ATP收到尾端ATP的无人折返状态确认信息后，输出折返模式控制信号有效，替代钥匙有效和方向手柄向前指令。行车许可开放后，首端ATO判断自动发车条件具备后，判断无人折返发车指令有效时，自动驾驶列车运行至无人折返停车轨(即折返轨)自动停车。

6)列车处于非停稳时(列车速度不为0)，首端车载ATO向TSRS发送轨旁无人折返按钮指示灯熄灭命令，TSRS向TCC转发此命令，TCC据此命令驱动轨旁无人折返按钮指示灯熄灭。

ATO控制列车进入折返轨后停稳后开始执行无人折返过程中的自动换端流程，如图3(b)：

7)ATO控制列车在折返轨停准停稳后，首端ATP向尾端ATP发送换端请求信息、DMI输入信息(含司机号、车次号、车长、载频方向)、TSRS的ID及IP信息，尾端ATP收到首端ATP的换端信息后，通知尾端ATO控制该端驾驶台折返按钮指示灯闪烁，给首端ATP回复确认信息。自动换端过程中，无需司机输入DMI相关信息，首尾ATP应进行数据交互，DMI支持相关数据的显示。

8)尾端ATO根据尾端ATP的状态信息开始与TSRS连接：由尾端ATO发起GPRS/LTE网络注册，完成TSRS链接。

9)尾端ATP从休眠模式(Sleeping mode，SL模式)转为待机模式(Stand By mode，SB模式)。

10)首端ATP收到尾端的换端确认信息后，发起断开TSRS的链接，ATO开始断开与TSRS的链接。尾端ATO发送TSRS当前处于无人自动折返状态信息。

11)尾端ATO控制该端驾驶台折返按钮指示灯常亮，尾端ATP向首端ATP发送结束折返命令。尾端ATP收到地面发送的允许码信息后，转为部分模式。

尾端ATP输出折返模式控制信号有效替代钥匙有效和方向手柄向前，自动缓解最大常用制动，即车载一直输出最大常用制动，防护安全。

12)首端ATP收到尾端ATP发送的结束自动折返命令后，首端ATP输出折返模式控制信号无效，转待机模式，首端ATO控制该端驾驶台折返按钮指示灯熄灭，向尾端发送处于非折返状态的信息。尾端ATO发送TSRS当前处于无人折返状态。

13)自动换端完成后，尾端ATP处于PS模式，尾端ATP在PS模式下，允许ATO自动驾驶一定距离(250m，可配置)，超过该距离未能更新线路数据信息升级为FS模式(FullSupervision mode，完全监控模式)时退出无人自动折返模式，输出最大常用制动。

换端流程结束。

14)行车许可开放后，尾端ATO判断自动发车条件具备后，判断无人折返发车指令有效时，自动驾驶列车运行至无人自动折返接车站台股道。

15)ATO控制列车运行至无人自动折返接车站台股道停准停稳，在到达站停车窗内停车后，根据门控模式及运行计划，自动打开车门及站台门。

16)司机上车后，激活驾驶台钥匙、方向手柄前向后，按压尾端的驾驶台折返按钮后，尾端ATP输出折返模式控制信号无效，尾端ATO控制该端驾驶台折返按钮指示灯熄灭，发送TSRS无人自动折返成功信息。无人折返过程结束，DMI显示“无人折返成功”提示信息。过程中，ATP应维持既有自动驾驶模式不变。

17)司机根据运行计划重新输入DMI中的车次号、司机号后，若行车许可具备，则ATO发送发车按钮指示灯闪烁，提示发车。司机按压ATO发车按钮后，ATO在ATP的防护下自动控制列车驶出站台。

为了提高无人自动折返的效率，在列车折入折返轨的过程中控制多编组列车自适应停车。

车载设备控制列车进行无人自动折返在折返轨停车时，地面应答器报文中记录的折返轨的停车点信息，该停车点信息唯一描述一种指定编组类型的列车的停车点位置，车载设备控制列车根据自身编组类型、指定编组类型和所述停车点信息自适应停车。实际运行中存在不同编组列车的均在折返轨停车需求，为了实现无人自动折返过程中效率优先，要求不同编组列车在折返轨根据停车点信息尽快停车。

在应答器中设置基准类型编组列车的停车点信息；

列车经过应答器时，从应答器接收停车点信息，并根据停车点信息确定相应的基准类型；

如果基准类型与当前列车的编组类型相同，则控制当前列车按照停车点信息停车。

如果基准类型与当前列车的编组类型不同，则根据基准类型的编组列车长度和当前列车的长度计算新的停车点，按照新的停车点停车。

不失一般性地，基准类型的编组列车为长编组列车，基准类型的编组列车长度大于或等于当前列车的长度。当前列车的类型为基准类型时，当前列车的长度等于基准类型的编组列车长度时，当前列车的类型不是基准类型时，当前列车的类型为短编组列车，其长度小于基准类型的编组列车长度。

示例性地，本发明中提出了4编组、8编组等长短编组列车的自适应停车控制方法，首先假设地面应答器中的停车点信息按照8编组设置，8编组的车载设备接收到应答器报文后，如图4(a)所示按照报文中的停车点位置进行停车控制，并判断停准停稳。

对于4编组的列车，车载设备接收到应答器报文后，计算对应编组的停车点位置：

新的停车点＝接收到的停车点信息-(基准类型的编组列车长度–当前列车的长度)+停车余量

即新的停车点＝接收到的停车点信息-(长编组列车长度-短编组列车长度)+停车余量＝接收到的停车点信息-(8编组列车长度-4编组列车长度)+停车余量，如图4(b)所示，车载设备按照计算得到的停车点位置信息控制列车尽快停车。

自动换端作业

自动换端作业是司机监督情况下，车载设备自动完成首尾两端车载设备的控制交权操作以及列车运行数据的交互。本发明实施例中，自动换端作业是指列车进入站台后不需要折入折返轨，直接在当前股道进行自动换端。自动换端是有人/无人自动折返的关键步骤。

下面对列车自动折返的流程进行示例性说明。

(1)列车进入预定的换端站台股道后，CTC依据运行计划周期发送本股道的自动换端计划到TSRS，TSRS接收到CTC折返计划后发送给对应的首端车载设备。

(2)首端车载设备进站停准停稳后，接收到CTC折返计划后，根据所处站台的股道编号信息与折返计划的股道信息(动换端股道编号)进行比较，确定折返计划(具体为自动换端计划)有效后，首端车载设备驱动驾驶台折返按钮指示灯闪烁。具体地，将列车所处站台的股道编号与自动换端股道编号进行比较，判断一致时，认为自动换端计划有效。

(3)司机按压驾驶台折返按钮后，首尾车载设备开始启动换端信息交互，首端车载设备发送给TSRS的折返计划反馈包中折返状态为处于自动换端状态，TSRS将折返计划反馈发送给CTC，驱动驾驶台的折返按钮指示灯常亮，通过DMI发送自动换端提示信息。尾端车载设备收到首端车载设备的换端请求后，驱动尾端驾驶台折返按钮指示灯闪烁。

(4)司机拔取驾驶台钥匙后，首端车载设备与TSRS断开连接，尾端的车载设备与TSRS开始连接，连接成功后发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为自动换端状态。

(5)司机走行到对端驾驶室激活驾驶台钥匙后，首尾车载设备交互结束自动换端命令，首端车载设备结束自动换端，尾端车载设备驱动驾驶台折返按钮指示灯常亮。

(6)司机按压尾端驾驶台折返按钮后，尾端车载设备判断自动换端成功，驱动驾驶台折返按钮指示灯熄灭，发送TSRS的折返计划反馈包中折返状态为自动换端成功状态。TSRS将自动换端成功的状态信息转发到CTC，CTC接收到自动换端成功状态信息后，根据运行计划触发发车进路，TCC根据进路信息控制发码。

(7)司机根据运行计划重新输入DMI中的车次号、司机号后，根据换端操作流程确认乘客上客完毕后人工联动关闭车门及站台门。尾端车载设备根据司机的关门指令联动关闭车门及站台门。

(8)尾端ATO接收行车许可开放后，驱动ATO发车指示灯闪烁，司机按压ATO发车按钮后，尾端车载设备自动控制列车驶出站台。

自动换端过程主要由车载设备根据运行计划自动进行。从车载设备的角度，在启动无人自动换端流程时不需要考虑进路是否已经办理、当前车门状态是否打开无关，仅根据地面CTC折返计划将自动换端过程自动化。车载设备在自动换端过程中将状态信息发送到地面TSRS，保障自动折返过程可监控安全运行。地面设备，如CTC自动触发CBI办理进路，TCC根据进路信息控制发码。列车在进路条件满足时自动驾驶。整个过程中车载设备的控制过程主要依赖于运行计划，计划的有效性由车载设备判断，直接高效。地面设备的进路和发码自动触发。这样的控制过程实现了车载设备和地面设备的松耦合，能够与车载设备和地面设备原有的运行条件、逻辑相适应适应，车地之间彼此的交互条件少，控制效率高。

下面对车载设备在自动换端作业中的控制操作进行详细说明。

车载设备需要进行具备以下条件后进行自动换端作业：

1.当前ATP即首端ATP处于FS模式且预选ATO模式；

2.首端ATO与TSRS通信正常且接收到的CTC运行计划有效；只有运行计划有效的时候，才处理折返计划。

3.首端ATO在站台股道收到CTC发送的折返计划，计划中包含自动换端计划信息和自动换端股道编号；；

4.首端ATP判断列车停稳停准。具体地，根据C13包(一种CTCS数据包)的停车点信息判断是否停稳挺准；

5.首端ATP判断首尾端的ATP和ATO均工作正常。

首端ATP判断满足自动换端条件，与首端ATO交互信息，ATO控制本端AR灯(折返指示灯)闪烁，同时DMI显示可进行自动换端的提示信息(图标或者文本显示等)。

首端车载ATP判断可进行自动换端后，开始自动换端流程。自动换端过程如下：

1)司机按下首端驾驶台折返按钮，首端ATO采集该按钮信息后发送首端ATP，首端ATP开始向尾端ATP发送自动换端状态信息，ATO控制首端驾驶台折返按钮指示灯常亮。首端ATP向尾端ATP发送换端请求信息、DMI输入信息(含司机号、车次号、车长、载频方向等)、TSRS的ID及IP信息。尾端ATP收到这些信息后，给首端ATP回复确认信息，尾端ATP进入自动换端状态，通知尾端ATO控制尾端驾驶台折返按钮指示灯闪烁，DMI显示进入自动换端提示信息。

2)尾端ATO根据尾端ATP的自动换端状态信息发起GPRS网络/LTE注册。

3)首端ATO通过首端ATP通知TSRS当前处于自动换端状态。

4)首端ATP检测到司机拔出首端的驾驶台钥匙后，首端ATP维持既有的工作模式不变，同时发起断开TSRS的连接，ATO开始断开TSRS连接。首端ATP通知尾端ATP已断开TSRS连接的状态信息，尾端通过ATP发起并通过ATO完成与TSRS连接，连接成功后发送TSRS当前处于自动换端状态信息。

5)尾端ATP取消休眠模式，转为待机模式，等待司机插入钥匙。

6)尾端ATP检测到司机插入钥匙后，向首端ATP发送结束折返命令(换端是折返的一部分)。

7)首端ATP收到尾端ATP发送的结束折返命令后，转为休眠模式，首端ATO控制驾驶台折返按钮指示灯熄灭，首端ATP向尾端ATP发送非折返状态信息。尾端ATO控制尾端驾驶台折返按钮指示灯常亮；

8)司机按压尾端的驾驶台折返按钮后，尾端ATP根据ATO采集的驾驶台折返按钮按下信息判断自动换端成功，并通知尾端ATO，尾端ATO控制尾端驾驶台折返按钮指示灯熄灭，尾端ATO发送TSRS换端成功信息。

9)换端完成后，司机根据运行计划重新输入DMI中的车次号、司机号后，确认启动后，尾端ATP转为PS模式，司机按压ATO发车按钮发车。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种自动折返系统，如图5所示，包括：首端车载设备、尾端车载设备、调度集中控制系统CTC、临时限速服务器系统TSRS。

首端车载设备与尾端车载设备实现通信连接，用作同一列车的车载设备；首端车载设备用于通过TSRS获取CTC的折返计划；首端车载设备用于判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，所述首端车载设备和所述尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

TSRS用于实现车载设备与CTC的通信，即CTC与车载设备的通信通过TSRS中转。

进一步地，系统还包括列车控制中心TCC。

TSRS还用于实现车载设备与TCC的通信，即TCC与车载设备的通信通过TSRS中转。

当轨旁设置轨旁无人折返按钮时：

首端车载设备用于根据无人自动折返流程发送轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包至TSRS；TSRS根据股道编号及列车方向发送TCC对应的驱动命令，用于驱动轨旁无人折返按钮指示灯闪烁、常亮或熄灭；

轨旁无人折返按钮状态由TCC采集并发送至TSRS，TSRS根据指示灯命令、股道编号及列车方向发送对应的按钮的状态至首端车载设备。

另外，CTC自动触发计算机联锁CBI办理折入折返轨进路，TCC根据进路信息控制轨道电路发码。

自动折返系统能够用于实现无人自动折返作业或自动换端作业，具体实现方式可以根据本发明自动折返方法的任意实施例获得，不再赘述。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种自动折返装置，如图6所示，装置包括：首端车载设备和尾端车载设备，首端车载设备与尾端车载设备用于设置在同一列车上，并实现通信连接；首端车载设备获取调度集中控制系统CTC的折返计划；首端车载设备判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，首端车载设备和尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

自动折返装置能够用于实现无人自动折返作业或自动换端作业，具体实现方式可以根据本发明自动折返方法的任意实施例获得，不再赘述。

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 (16)

1.一种自动折返方法，其特征在于，包括：

列车的首端车载设备与尾端车载设备实现通信连接；

首端车载设备获取调度集中控制系统CTC的折返计划；

首端车载设备判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，首端车载设备和尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

2.根据权利要求1所述的自动折返方法，其特征在于，包括：

所述进行自动折返作业包括进行无人自动折返作业或自动换端作业。

3.根据权利要求2所述的自动折返方法，其特征在于，

所述首端车载设备获取CTC的折返计划包括：

所述首端车载设备通过临时限速服务器系统TSRS获取CTC发送的折返计划包，所述折返计划包中的信息包括：

用于自动换端作业的自动换端计划信息和自动换端股道编号；或

用于无人自动折返作业的无人自动折返计划信息和无人自动折返发车股道编号；

首端车载设备根据折返计划包中设置的自动换端计划信息或无人自动折返计划信息，确定作业类型。

4.根据权利要求3所述的自动折返方法，其特征在于，首端车载设备判断折返计划的有效性包括：

将列车所处站台的股道编号与无人自动折返发车股道编号进行比较，判断一致时，认为无人自动折返计划有效；

将列车所处站台的股道编号与自动换端股道编号进行比较，判断一致时，认为自动换端计划有效。

5.根据权利要求4所述的自动折返方法，其特征在于，还包括为自动折返作业的车地数据交互单独增加中国列车运行控制系统CTCS信息包，包括：

所述折返计划包、折返计划反馈包；或

所述折返计划包、折返计划反馈包、轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包和轨旁无人折返按钮状态信息包；

所述折返计划反馈包中包括：折返计划反馈信息和车载设备的折返状态信息；

CTC可根据车载设备的折返状态信息，发送或者取消发送折返计划；

首端车载设备根据无人自动折返流程发送轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包至TSRS；TSRS根据股道编号及列车方向发送列车控制中心TCC对应的驱动命令，用于驱动轨旁无人折返按钮指示灯闪烁、常亮或熄灭；

轨旁无人折返按钮状态由TCC采集并发送至TSRS，TSRS根据指示灯命令、股道编号及列车方向发送对应的按钮的状态至首端车载设备。

6.根据权利要求5所述的自动折返方法，其特征在于，包括：

CTC判断列车越过进站信号机后，发送运行计划信息包和折返计划包到TSRS；

TSRS判断该折返计划包对应的列车后，将折返计划包发送到对应的首端车载设备；

首端车载设备发送折返计划反馈包到TSRS；

首端车载设备判断无人自动折返计划有效时，开启无人自动折返作业；

首端车载设备采集到轨旁无人折返按钮或驾驶台的无人折返确认按钮被按下的状态后，控制列车进入无人自动折返状态。

7.根据权利要求6所述的自动折返方法，其特征在于，包括：

CTC判断列车越过进站信号机后，发送运行计划信息包和折返计划包到TSRS；

TSRS判断该折返计划包对应的列车后，将折返计划包发送到对应的首端车载设备；

首端车载设备发送折返计划反馈包到TSRS；

TSRS将折返计划反馈包反馈到CTC；

首端车载设备判断无人自动折返计划有效时，开启无人自动折返作业；

首端车载设备发送轨旁无人折返按钮指示灯控制命令和列车所在的股道编号及列车方向到TSRS；

TSRS将对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯控制命令转发到TCC；

TCC控制轨旁无人折返按钮指示灯闪烁；

首端车载设备发送当前状态的折返计划反馈包到TSRS，由TSRS转发到CTC；

轨旁无人折返按钮或驾驶台的无人折返确认按钮被按压后，TCC采集到轨旁无人折返按钮状态，并反馈到TSRS，由TSRS转发到首端车载设备；

首端车载设备控制列车进入无人自动折返状态。

8.根据权利要求2所述的自动折返方法，其特征在于，

无人自动折返作业流程包括：从无人自动折返发车站台股道折入折返轨、在折返轨自动换端、折出折返轨并运行至无人自动折返接车站台股道停车。

9.根据权利要求8所述的自动折返方法，其特征在于，

折入折返轨的过程中，首端车载设备判断列车处于非停稳时，发送TSRS轨旁无人折返按钮指示灯命令，轨旁无人折返按钮指示灯命令为熄灭；

TSRS根据无人自动折返发车站台股道编号信息及列车方向，将轨旁无人折返按钮指示灯命令转发至TCC，TCC驱动对应股道编号的轨旁无人折返按钮指示灯熄灭。

10.根据权利要求8所述的自动折返方法，其特征在于，

首端车载设备控制列车进行无人自动折返在折返轨停车时，根据地面应答器报文中记录的折返轨的停车点信息停车；

所述停车点信息唯一描述一种指定编组类型的列车的停车点位置；

首端车载设备控制列车根据自身编组类型、指定编组类型和所述停车点信息自适应停车。

11.根据权利要求10所述的自动折返方法，其特征在于，

在应答器中设置基准类型编组列车的停车点信息；

列车经过应答器时，从应答器接收停车点信息，并根据停车点信息确定相应的基准类型；

如果基准类型与当前列车的编组类型相同，则控制当前列车按照停车点信息停车；

如果基准类型与当前列车的编组类型不同，则根据基准类型的编组列车长度和当前列车的长度计算新的停车点，按照新的停车点停车；

基准类型的编组列车长度大于或等于当前列车的长度。

12.根据权利要求11所述的自动折返方法，其特征在于，通过以下方式计算新的停车点：

新的停车点＝所述停车点信息-(基准类型的编组列车长度–当前列车的长度)+停车余量。

13.根据权利要求2-12中任一项所述的自动折返方法，其特征在于，首端车载设备和尾端车载设备需要进行具备以下条件后进行自动换端作业：

首端ATP处于FS模式且预选ATO模式；

首端ATO与TSRS通信正常且接收到的CTC折返计划有效；

折返计划中包含自动换端计划信息和自动换端股道编号；

首端ATP判断列车停稳停准；

首端ATP判断首尾端的ATP和ATO均工作正常。

14.一种自动折返系统，其特征在于，包括：首端车载设备、尾端车载设备、调度集中控制系统CTC、临时限速服务器系统TSRS,

首端车载设备与尾端车载设备用于设置在同一列车中，并实现通信连接；

首端车载设备用于通过TSRS获取CTC的折返计划；

首端车载设备用于判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，所述首端车载设备和所述尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

15.根据权利要求14所述的自动折返系统，其特征在于，还包括列车控制中心TCC，

首端车载设备用于根据无人自动折返流程发送轨旁无人折返按钮指示灯命令控制包至TSRS；TSRS根据股道编号及列车方向发送TCC对应的驱动命令，用于驱动轨旁无人折返按钮指示灯闪烁、常亮或熄灭；

轨旁无人折返按钮状态由TCC采集并发送至TSRS，TSRS根据指示灯命令、股道编号及列车方向发送对应的按钮的状态至首端车载设备。

16.一种自动折返装置，其特征在于，包括：首端车载设备和尾端车载设备，

首端车载设备与尾端车载设备用于设置在同一列车上，并实现通信连接；

首端车载设备获取调度集中控制系统CTC的折返计划；

首端车载设备判断折返计划的有效性，当所述折返计划有效时，首端车载设备和尾端车载设备根据所述折返计划基于所述通信连接进行自动折返作业。

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