CN114475720B - 一种区间闭塞控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种区间闭塞控制方法及系统，所述控制方法包括：将区间口的闭塞状态初始化为初始态；判断与区间口相邻的相邻区间口的区间方向是否为接车方向，当相邻区间口的区间方向为接车方向时，根据切换状态对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制。本发明有效提高区间改方效率，保证列车安全运行。

Description

一种区间闭塞控制方法及系统

技术领域

本发明属于轨道交通列车运行控制技术领域，特别涉及一种区间闭塞控制方法及系统。

背景技术

随着高铁建设的不断发展，确保列车的安全运行至关重要，为防止两站同时向一个区间发车导致列车相撞，列车在区间运行时需要区分闭塞方向。

目前计算机联锁系统（Computer Based Interlocking，以下简称联锁系统）在实现区间闭塞控制时，主要有以下两种方式：其一，对于普速铁路，大多采用继电联锁的四线制方向控制电路控制，该方式采用大量的继电器，成本高，故障点多，维护困难，设备运行效率有待提高。其二，对于高速铁路，由列控中心实现区间闭塞控制，但仍需设置少量继电器，方向电路继电器的故障会导致改方失败，故障排查难，影响行车效率。

因此，需要设计一种区间闭塞控制方法及系统，以解决上述技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种区间闭塞控制方法，所述控制方法包括：

将区间口的闭塞状态初始化为初始态；

判断与区间口相邻的相邻区间口的区间方向是否为接车方向，当相邻区间口的区间方向为接车方向时，根据切换状态对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制。

进一步地，当判断出相邻区间口的区间方向不为接车方向时，对相邻区间口的区间方向是否为常态进行判断；

当相邻区间口的区间方向为常态时，根据切换状态对初始态的区间口的闭塞状态的切换进行控制。

进一步地，所述切换状态包括初始化为初始态后的区间口与其相邻的相邻区间口之间的通信状态。

进一步地，当通信状态为通信正常以及相邻区间口的区间方向为接车方向时，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为发车方向。

进一步地，当通信状态为通信正常以及相邻区间口的区间方向为常态时，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为常态。

进一步地，当区间口的闭塞状态为常态时，若区间口的车站办理向该区间口的列车进路或调车进路时，对该区间口是否满足发车闭塞条件进行检查，若满足发车闭塞条件，且相邻区间口的车站无发车进路，则将区间口的闭塞状态由常态转为发车请求中。

进一步地，当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，持续检查该区间口是否满足发车闭塞条件，当不满足发车闭塞条件时，表示闭塞设置失败，该区间口的闭塞状态恢复常态。

进一步地，当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，若该区间口的车站发车进路解锁，并且区间处于空闲状态时，则该区间口的闭塞状态恢复常态。

进一步地，当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，持续检查相邻区间口的区间方向，当检查到相邻区间口的区间方向为接车方向，则将区间口的闭塞状态转为发车方向。

进一步地，当区间口的闭塞状态处于发车方向并且区间处于空闲状态以及区间口的车站无发车进路时，则区间口的闭塞状态由发车方向恢复为常态。

另一方面，本发明还提供一种区间闭塞控制系统，所述控制系统包括：

初始化模块，用于将区间口的闭塞状态初始化为初始态；

控制模块，用于判断与区间口相邻的相邻区间口的区间方向是否为接车方向，当相邻区间口的区间方向为接车方向时，根据切换状态对初始态的区间口的闭塞状态的切换进行控制。

进一步地，所述切换状态包括初始化为初始态后的区间口与其相邻的相邻区间口之间的通信状态。

本发明提供了一种区间闭塞控制方法及系统，通过相邻两区间口间的通信（如以太网通信）实现了区间闭塞控制功能，扩展了联锁的控制范围，替代了既有继电器控制区间方向的方案，成本低，故障少，易于维护。

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个简单地介绍，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控制方法的流程图。

图2示出了根据本发明实施例的区间闭塞状态及切换控制的流程图。

图3示出了根据本发明实施例的区间常态的闭塞状态图。

图4示出了根据本发明实施例的发车请求中的闭塞状态图。

图5示出了根据本发明实施例的接车同意中的闭塞状态图。

图6示出了根据本发明实施例的接车方向的闭塞状态图。

图7示出了根据本发明实施例的发车方向的闭塞状态图。

图8示出了根据本发明实施例的列车接近的闭塞状态图。

图9示出了根据本发明实施例的列车到达的闭塞状态图。

图10示出了根据本发明实施例的区间方向恢复的闭塞状态图。

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。

如图1所示的，本发明提供了一种区间闭塞控制方法，所述控制方法包括：

将区间口（当前区间口）的闭塞状态初始化为初始态；

判断与区间口相邻的相邻区间口的区间方向是否为接车方向，当相邻区间口的区间方向为接车方向时，根据切换状态对初始态的区间口的闭塞状态的切换进行控制。

其中，切换状态包括初始化为初始态后的区间口与其相邻的相邻区间口之间的通信状态以及联锁系统的运行状态（联锁系统运行状态包括初始态、上电锁闭、正常运行以及故障停机）。

在本实施例中，仅当联锁系统的运行状态为上电锁闭时，才能在相邻区间口的区间方向为接车方向（或发车方向或常态）时，根据通信状态（正常或故障）对初始态后的区间口的闭塞状态进行切换控制。

当判断出相邻区间口的区间方向不为接车方向时，对相邻区间口的区间方向是否为常态进行判断（即判断是常态还是发车方向）；当相邻区间口的区间方向为常态（或发车方向）时，也需要根据切换状态对初始态的区间口的闭塞状态的切换进行控制。

在本实施例中，基于相邻两个车站间的安全以太网通道，传输站内和区间设备相关信息，联锁系统再实现区间闭塞控制。联锁系统为每个区间口定义一个闭塞状态，每个区间口独立控制，相互之间不影响，根据本站（区间口的车站）和邻站（相邻区间口的车站）的信号设备状态（车站管辖范围内的信号设备状态）信息，以及本站的闭塞状态和邻站的区间方向，可实时切换本站区间口的闭塞状态。区间闭塞状态为常态时，区间方向不开向任一车站，当发车站有向区间的发车请求时，接车站检查接车闭塞条件满足后，接车站将区间口区间方向改为接车方向；发车站检查发车闭塞条件满足后，发车站将区间口区间方向改为发车方向。当列车完全进入接车站时，两站的区间方向均恢复为常态无方向，以下进行详细的说明。

1 区间闭塞状态及切换控制

如图2所示的（其中，图中的“

”表示与关系，“

”表示或关系，“/”表示条件满足后的执行动作），在本实施例中，区间口的闭塞状态在联锁系统启动时初始化为初始态，可根据获取的区间口通信状态、联锁系统运行状态及邻站区间口的区间方向，设置区间口的闭塞状态。联锁系统将每个区间口的闭塞控制分为若干状态进行处理，闭塞状态根据区间口的进路状态、邻站区间口的区间方向（相邻区间口的区间方向）、区间封锁状态等条件进行跳转。

需要知道的是，每个区间口存在两种属性，分别是区间口的闭塞状态和区间方向，任一区间口的闭塞状态均可设计为6个状态，分别为：初始态、常态、接车方向、接车同意中、发车请求中以及发车方向，区间方向包含常态、发车方向以及接车方向；区间口闭塞状态为常态时，区间口不向任一车站开通，区间方向为常态无方向。每个区间口可单独设置区间的封锁状态，其目的用于区间设备（两个相邻区间口之间的信号设备）的修护，保证工作人员的安全，区间口封锁时检查区间方向为常态，且区间空闲（两个区间口之间的所有区段处于空闲状态）。当区间处于封锁状态时，禁止向该区间办理发车进路，发出禁止开放的信号。

下面对上述的6个闭塞状态，进行详细描述。

1.1 初始态

初始时，联锁系统启动时，初始化区间口的闭塞状态为“初始态”。且在本实施例中，所述通信状态包括：通信正常或N秒内初始态后的区间口未收到相邻区间口的有效信息（接收信息超时），因此，在区间口的闭塞状态为“初始态”后，区间口的闭塞状态的切换控制可如下：

（1）在通信状态为通信正常时，则根据邻站的区间方向（相邻区间口的区间方向），初始化本站的区间闭塞状态（即对应区间口的闭塞状态），即在通信状态为通信正常时：

a、若相邻区间口的区间方向为发车方向时，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为接车方向。

b、若相邻区间口的区间方向为接车方向时，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为发车方向。

c、若相邻区间口的区间方向为常态时，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为常态。

（2）当通信状态为初始态后的区间口在N秒内未收到相邻区间口的有效信息时，不管相邻区间口的区间方向是发车方向、接车方向或常态，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制均包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为常态。

1.2 常态

（1）当区间口的闭塞状态为常态时，若区间口的车站办理向该区间口的列车进路或调车进路时，对该区间口是否满足发车闭塞条件进行检查，若满足发车闭塞条件，且相邻区间口的车站无发车进路，则将区间口的闭塞状态由常态转为发车请求中，其中，发车闭塞条件为：

a、区间空闲；

b、区间未封锁（检查区间口的车站和相邻区间口的车站均未封锁）；

C、区间反向信号机均为禁止灯光；（区间口的车站和相邻区间口的车站管辖的反向信号机均为禁止灯光）。

（2）当区间口的闭塞状态为常态时，对相邻区间口的车站有无发车进路进行检查，若检查到相邻区间口的车站有发车进路，且区间口的车站无发车进路，则将该区间口的闭塞状态由常态转为接车同意中。

1.3 发车请求中

（1）当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，持续检查该区间口是否满足发车闭塞条件，当不满足发车闭塞条件时，表示闭塞设置失败，该区间口的闭塞状态恢复常态。

（2）当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，若该区间口的车站发车进路解锁，并且区间处于空闲状态时，则将该区间口的闭塞状态恢复常态。

（3）当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，持续检查相邻区间口的区间方向，当检查到相邻区间口的区间方向为接车方向，则将区间口的闭塞状态转为发车方向。

1.4 发车方向

当区间口的闭塞状态处于发车方向时，区间处于空闲状态（相邻两个区间口之间的所有区段处于空闲状态）并且区间口的车站无发车进路时，则将区间口的闭塞状态由发车方向恢复为常态。

1.5 接车同意中

（1）当区间口的闭塞状态处于接车同意中时，持续检查区间口是否满足接车闭塞条件，当不满足接车闭塞条件时，则将区间口的闭塞状态由接车同意中恢复为常态，其中，接车闭塞条件如下：

a、区间空闲；

b、区间未封锁；

c、区间口的车站未向区间口排列（办理）发车进路；

d、通向区间口的站内区段空闲（区段被进路锁闭时除外）且通向区间口的出站信号机点亮红灯。

（2）当区间口的闭塞状态处于接车同意中时，持续检查相邻区间口的车站有无发车进路，当检查到相邻区间口的车站无发车进路时，则将区间口的闭塞状态由接车同意中恢复为常态。

（3）当区间口的闭塞状态处于接车同意中时，持续检查相邻区间口的车站有无发车进路以及区间口是否满足接车闭塞条件，当检查到相邻区间口的车站存在发车进路且区间口满足接车闭塞条件时，则将区间口的闭塞状态由接车同意中转为接车方向。

1.6 接车方向

（1）当区间口的闭塞状态处于接车方向时，若列车顺序占压进路（进路一般由若干个有序的区段组成，占压进路表示占用进路内的区段）的接近区段和首区段（进路由若干个有序的区段组成，其中第一个区段为首区段）并出清接近区段（进路首区段的外方第一个区段为接近区段），同时区间处于空闲状态，则区间口的闭塞状态由接车方向恢复为常态。

（2）当区间口的闭塞状态处于接车方向时，持续检查相邻区间口邻站区间方向，当相邻区间口的区间方向为常态且无发车进路，同时区间处于空闲状态，则区间口的闭塞状态由接车方向恢复为常态。

2 区间方向自动设置

区间闭塞状态为常态时，区间方向为无方向，不得在任何一个方向开通，由发车站值班员办理发车进路后自动触发区间方向改变，无需车站值班人员配合其他操作。

区间改方是指区间空闲时，通过建立向区间口的发车进路自动改变区间的运行方向。设A站和B站为相邻的两站（A站所在的区间口与B站所在的区间口为相邻的两个区间口），图3-图10按照先后顺序演示了两个相邻车站在常态时，A站作为发车站，B站作为接车站的闭塞控制及区间方向恢复为常态的过程。

图3-图10中区间标识块指示了区间口当前区间方向，其中的“C”表示区间口的接车方向，“N”表示区间口的常态，“G表示区间口的发车方向”，通过“G”、“N”、“C”下方标识的点亮状态标识当前区间口的区间方向。

2.1 区间常态

图3中，A站和B站均无向各自区间口的发车请求，区间口的闭塞状态均处于常态。区间标识块中块“N”下方的矩形块点亮，A站和B站对应的区间口的区间方向为常态。

2.2 发车请求中

图4中，当A站办理向B站的发车进路时（图中的黑色箭头），A站进路锁闭后，自动触发区间方向切换，A站联锁系统检查本站发车闭塞条件满足后，将A站所在区间口的闭塞状态转为发车请求中，B站的区间口的区间方向维持常态不变。

2.3 接车同意中

图5中，B站所在区间口的闭塞状态处于常态时，检查到邻站（A站）有向本区间口的发车进路时，B站联锁系统检查本站接车闭塞条件满足后，将B站所在区间口的闭塞状态转为接车同意中，区间口的区间方向维持常态不变（即图中的“N”标识为黑色）。

2.4 接车方向

图6中，当B站所在区间口的闭塞状态处于接车同意中时，检查接车闭塞条件，当接车闭塞条件满足且A站存在发车进路时，将B站所在区间口的闭塞状态转为接车方向，B站区间标识块中“C”下方的三角块点亮，B站所在区间口的区间方向为接车方向。

2.5 发车方向

图7中，当A站所在区间口的闭塞状态处于发车请求中时，检查到B站区间方向为接车方向，则将A站闭塞状态转为发车方向，A站区间标识块中的“G”下方三角块点亮，当前A站所在区间口的区间方向为发车方向。至此，区间方向切换完成，A站向该区间口的发车进路所需的区间方向条件满足，发车进路信号开放后，列车允许驶入区间。

3 区间方向自动恢复

3.1 列车接近

图8中，当A站列车驶入本站管辖的最后一个区段（本站管辖的区段包含站内区段和区间的区段，此时指的是区间的最后一个区段）时，应向邻站（B站）发送列车接近信息，当列车完全驶入B站时，列车接近警告停止。B站接收到列车接近信息时，B站发出“列车接近”警告，提示B站值班员邻站（A站）列车即将进入本站（B站）管辖区间，“列车接近”警告可在值班员确认后停止。列车在区间（A站区间口至B站区间口的整个区间，包含A站和B站区间口管辖的区间）运行过程中，发车站（A站）的闭塞状态维持发车方向，接车站（B站）的闭塞状态维持接车方向，保持不变。

3.2 列车到达

图9中，当列车驶入B站进站信号机（每个区间口均存在所管辖的进站信号机，如图9中区间标识块下方的信号机为B站区间口的进站信号机）外方区段（进站信号机外方的第一个区段，如图9中列车靠近进站信号机的占用的区段）时，B站应发出“列车到达”警告。当列车完全进入进站信号机内方区段（进路的首区段，即进路内的第一个区段）后，“列车到达”警告停止，“列车到达”警告可在值班员确认后停止。值班员接收到列车到达警告后，应按计划办理接车进路，进路办理后，接车信号开放，等待列车驶入站内。

3.3 区间方向恢复

图10中，当列车在B站顺序占压进路的接近区段和首区段并出清接近区段，同时区间处于空闲状态，则B站所在区间口的区间方向恢复为常态；当A站检查到邻站（B站）的区间方向为“常态”，并且区间处于空闲状态时，则A站所在区间口的区间方向恢复为常态。至此，两站的区间口的区间方向均恢复为常态。

对于本实施例而言，虽然第二部分（2 区间方向自动设置）以及第三部分（3.3 区间方向恢复）中，选择列车从A站行驶到B站为例对两个相邻车站的区间方向的变化进行说明的，但是需要注意的是，列车从B站行驶到A站区间方向的变化亦是同理。

另一方面， 本发明还提供一种区间闭塞控制系统，所述控制系统包括：

初始化模块，用于将区间口的闭塞状态初始化为初始态；

控制模块，用于判断与区间口相邻的相邻区间口的区间方向是否为接车方向，当相邻区间口的区间方向为接车方向时，根据切换状态对初始态的区间口的闭塞状态的切换进行控制。

其中，所述切换状态包括初始化为初始态后的区间口与其相邻的相邻区间口之间的通信状态。

另外，本发明的一种区间闭塞控制系统实现的其他功能以及其他方式与本发明的一种区间闭塞控制方法实现的其他功能以及其他方式对应一致，因此，此处不再赘述。

综上，本发明中，区间闭塞控制逻辑（即本发明的整个控制方法）纳入了联锁系统，相邻两站间无需通过继电器，可通过以太网通信的方式交互闭塞控制相关信息（闭塞控制的各个状态切换过程中均存在交互相关信息，交互的闭塞控制相关信息例如：区间方向、封锁状态、是否存在发车进路以及区间信号设备状态）；本发明中闭塞状态的切换控制可采用状态机进行控制，借助状态机跳转图描述了区间口各个闭塞状态间的跳转，对每个区间口的闭塞状态进行控制，能提高区间闭塞控制的效率，保证区间闭塞控制的可靠性和安全性；区间方向的建立和恢复由联锁系统自动完成，无需值班员操作。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种区间闭塞控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

将区间口的闭塞状态初始化为初始态；

判断与区间口相邻的相邻区间口的区间方向是否为接车方向，当相邻区间口的区间方向为接车方向时，根据切换状态对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制，其中，所述切换状态包括初始化为初始态后的区间口与其相邻的相邻区间口之间的通信状态；当判断出相邻区间口的区间方向不为接车方向，且通信状态为通信正常以及相邻区间口的区间方向为常态时，将区间口的闭塞状态由初始态初始化为常态；当区间口的闭塞状态为常态时，若区间口的车站办理向该区间口的列车进路或调车进路时，对该区间口是否满足发车闭塞条件进行检查，若满足发车闭塞条件，且相邻区间口的车站无发车进路，则将区间口的闭塞状态由常态转为发车请求中。

2.根据权利要求1所述的一种区间闭塞控制方法，其特征在于，当判断出相邻区间口的区间方向不为接车方向时，对相邻区间口的区间方向是否为常态进行判断；

当相邻区间口的区间方向为常态时，根据切换状态对初始态的区间口的闭塞状态的切换进行控制。

3.根据权利要求2所述的一种区间闭塞控制方法，其特征在于，当通信状态为通信正常以及相邻区间口的区间方向为接车方向时，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为发车方向。

4.根据权利要求2所述的一种区间闭塞控制方法，其特征在于，当通信状态为通信正常以及相邻区间口的区间方向为常态时，对初始态后的区间口的闭塞状态的切换进行控制包括：

将区间口的闭塞状态由初始态初始化为常态。

5.根据权利要求4所述的一种区间闭塞控制方法，其特征在于，当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，持续检查该区间口是否满足发车闭塞条件，当不满足发车闭塞条件时，表示闭塞设置失败，该区间口的闭塞状态恢复常态。

6.根据权利要求4所述的一种区间闭塞控制方法，其特征在于，当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，若该区间口的车站发车进路解锁，并且区间处于空闲状态时，则该区间口的闭塞状态恢复常态。

7.根据权利要求4所述的一种区间闭塞控制方法，其特征在于，当区间口的闭塞状态处于发车请求中时，持续检查相邻区间口的区间方向，当检查到相邻区间口的区间方向为接车方向，则将区间口的闭塞状态转为发车方向。

8.根据权利要求3或7所述的一种区间闭塞控制方法，其特征在于，当区间口的闭塞状态处于发车方向并且区间处于空闲状态以及区间口的车站无发车进路时，则区间口的闭塞状态由发车方向恢复为常态。

9.一种区间闭塞控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

初始化模块，用于将区间口的闭塞状态初始化为初始态；

控制模块，用于判断与区间口相邻的相邻区间口的区间方向是否为接车方向，当相邻区间口的区间方向为接车方向时，根据切换状态对初始态的区间口的闭塞状态的切换进行控制，其中，所述切换状态包括初始化为初始态后的区间口与其相邻的相邻区间口之间的通信状态；当判断出相邻区间口的区间方向不为接车方向，且通信状态为通信正常以及相邻区间口的区间方向为常态时，将区间口的闭塞状态由初始态初始化为常态；当区间口的闭塞状态为常态时，若区间口的车站办理向该区间口的列车进路或调车进路时，对该区间口是否满足发车闭塞条件进行检查，若满足发车闭塞条件，且相邻区间口的车站无发车进路，则将区间口的闭塞状态由常态转为发车请求中。

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