CN114559981B - 一种基于轨道交通ato系统的停车点计算方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法、系统，方法包括：确定停车点类型、行车许可位置、信号机保护区段有效性；根据分类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性计算ATO系统停车点，综合考虑轨道交通不同制式下停车需求，将停车点归为运营（折返线）停车点、参考停车点、障碍停车点和不可追踪停车点四类，根据ATP发送的MA位置和障碍停车点、轨道区段中进站口位置、出站信号机位置、终点站、站台长度等信息，计算得到最合适停车点，降低停车安全风险，满足列车运行要求。

Description

一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法、系统

技术领域

本发明属于列车控制领域，特别涉及一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法、系统。

背景技术

当前ATO（列车自动驾驶、Automatic Train Operation）系统停车点为运营停车点、参考停车点等，主要应用于地铁系统，满足列车运行的基本停车需求。然而在轨道交通运营中，还包含磁浮系统、市域快速轨道系统等其他不同制式，可能存在不同应用场景，如折返线运行、运营停车点无效、ATP（列车自动防护、Automatic Train Protection）发送的MA（行车许可、Movement Authority）位置较近、存在障碍停车点等问题，存在安全风险，不满足停车需求。

常见的轨道交通有国家铁路系统、城际铁路系统、地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域快速轨道系统。ATO自动驾驶系统在轨道交通中应用广泛，ATO在ATP（列车自动防护系统）的防护下，完成列车的自动调速包括牵引、巡航、惰行、制动和停车的控制，实现正线、折返线以及出入段（场）线运行的自动控制。在不同的场景下，ATO采用的停车点有所区分，如正线停车应采用运营停车点、折返线停车采用无人自动折返停车点或折返兼运营停车点，ATP发送障碍停车点时，需考虑采用障碍停车点。本发明根据停车点类型进行分类描述，并且分析了不同类型停车点可使用的有效场景，最终选取运行过程中合适的停车点，满足停车控制需求，同时兼顾安全性考虑。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，所述方法包括：

确定停车点类型、行车许可位置、信号机保护区段有效性；

根据分类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性计算ATO系统停车点。

进一步的，所述停车点类型包括第一类停车点和第二类停车点；

所述第一类停车点包括运营停车点、参考停车点、障碍停车点，所述第二类停车点包括不允许追踪停车点。

进一步的，根据第一类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性确定初步停车点，并为所述初步停车点赋值；

根据初步停车点赋值与不允许追踪停车点的比较计算ATO系统停车点。

进一步的，判断运营停车点、障碍停车点、信号机保护区段是否全部有效，若全部有效，则将初步停车点确定为运营停车点；

判断运营停车点是否有效、障碍停车点是否无效：

若运营停车点有效、障碍停车点无效且行车许可位置大于运营停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为运营停车点；

若运营停车点有效、障碍停车点无效、行车许可位置小于等于运营停车点与第一预定值求和、且行车许可位置为终点站，则将初步停车点确定为运营停车点；

判断运营停车点是否有效、信号机保护区段是否无效：

若运营停车点有效、信号机保护区段无效且行车许可位置大于运营停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为运营停车点；

若运营停车点有效、信号机保护区段无效、行车许可位置小于等于运营停车点与第一预定值求和、行车许可位置为终点站，则将初步停车点确定为运营停车点。

进一步的，判断运营停车点、参考停车点是否全部无效，若全部无效且障碍停车点有效，则将初步停车点确定为障碍停车点；

判断运营停车点、参考停车点是否全部无效，若全部无效且障碍停车点无效，则将初步停车点确定为无效值。

进一步的，判断运营停车点是否无效、参考停车点是否有效：

若运营停车点无效、且参考停车点、障碍停车点、信号机保护区段全部有效，则将初步停车点确定为参考停车点；

若参考停车点有效、且运营停车点、障碍停车点、信号机保护区段全部无效，则将初步停车点确定为参考停车点；

若运营停车点和信号机保护区段无效、参考停车点和障碍停车点有效、且行车许可位置大于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为参考停车点；

若运营停车点和障碍停车点无效、参考停车点和信号机保护区段有效、且行车许可位置大于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为参考停车点。

进一步的，若运营停车点和信号机保护区段无效、参考停车点和障碍停车点有效、且行车许可位置小于等于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为行车许可位置与第一预定值差值；

若运营停车点和障碍停车点无效、参考停车点和信号机保护区段有效、且行车许可位置小于等于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为行车许可位置与第一预定值差值。

进一步的，确定参考停车点有效包括：

确定参考停车点在列车当前位置前、且障碍点位置有效，若参考停车点位置距离障碍点位置小于第二预定值，则参考停车点有效；

确定参考停车点在列车当前位置前、且障碍点位置无效，若参考停车点位置距离行车许可位置小于第三预定值，则参考停车点有效。

本发明实施例中还提供一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算系统，所述系统包括停车点确定单元、位置确定单元、区段确定单元、计算单元，

停车点确定单元，用于确定停车点类型；

位置确定单元，用于确定行车许可位置；

区段确定单元，用于确定信号机保护区段有效性；

计算单元，与停车点确定单元、位置确定单元、区段确定单元相连接，用于根据分类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性计算ATO系统停车点。

进一步的，所述停车点确定单元确定的停车点类型包括第一类停车点和第二类停车点；

所述第一类停车点包括运营停车点、参考停车点、障碍停车点，所述第二类停车点包括不允许追踪停车点。

进一步的，所述计算单元包括第一确定模块、赋值模块、比较模块，

第一确定模块，用于根据第一类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性确定初步停车点；

赋值模块，用于为所述初步停车点赋值；

比较模块，用于根据初步停车点赋值与不允许追踪停车点的比较计算ATO系统停车点。

本发明的基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法、系统，综合考虑轨道交通不同制式下停车需求，将停车点归为运营（折返线）停车点、参考停车点、障碍停车点和不可追踪停车点四类，根据ATP发送的MA位置和障碍停车点、轨道区段中进站口位置、出站信号机位置、终点站、站台长度等信息，计算得到最合适停车点，降低停车安全风险，满足列车运行要求，本发明的停车点计算方法将停车点分类，给出停车点计算方法，可应用于地铁、磁浮等场景，确保列车安全停车，无风险。

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参考停车点第一种情况有效逻辑示意图；

图2示出了本发明实施例中的参考停车点第二种情况有效逻辑示意图；

图3示出了本发明实施例中的非终点站、跳停情况下不可追踪停车点获取示意图；

图4示出了本发明实施例中的非终点站、非跳停情况下不可追踪停车点获取示意图；

图5示出了本发明实施例中的停车点选取逻辑示意图。

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。

本发明提供一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，可应用于地铁、磁浮等系统，停车点类型包括运营停车点、参考停车点、障碍停车点、不允许追踪停车点。根据不同制式、不同应用场景要求，选取合适的停车点，满足停车控制需求。

本发明实施例中对停车点的类型及其有效性判断进行说明：

一、运营停车点P1：

运营停车点表示列车经过时必须停车的停车点，通常在站台内或者其他地方需要停车的地方，该信息来源于车载电子地图数据，需要根据列车数据配置、业主停车点需求等进行判断。车载电子地图数据可作为参数进行配置。

当停车点属于运营停车点类型，若跳停（跳停是指列车不停站通过）无效，且未停准停稳，该运营停车点有效；跳停无效，且已停稳，但距离停车点大于50cm（50cm可以泛指停车误差范围，来自业主需求文件，小于50cm代表停准，大于50cm代表未停准，则运营停车点仍有效），该运营停车点有效；跳停有效，且停车点已经打到下一个停车点，则该运营停车点有效。若该停车点属于无人自动折返停车点或折返兼运营停车点，记录停车点位置，作为运营停车点处理。

二、参考停车点P2

参考停车点为供ATO在区间停车时参考的停车点，参考停车点与轨道区段运营停车点在同一轨道区段内的同一方向上不应同时存在，该信息来源于车载电子地图数据，通常在区间信号机所在轨道区段上配置该停车点。列车沿规定运营方向进入该轨道区段，且需要在该轨道区段沿运营方向尽头的区间信号机前停车时，可考虑使用该停车点。参考停车点的有效性与ATP发送的障碍点位置、ATP发送的MA位置有关。

参考停车点有效的情况分为两种，图1示出了本发明实施例中的参考停车点第一种情况有效逻辑示意图，图1中，实线表示障碍点对应的位置，当参考停车点在列车当前位置前，且ATP发送的障碍点位置有效，参考停车点位置距离ATP发送的障碍点位置距离小于40m（可配置）时，参考停车点有效；图2示出了本发明实施例中的参考停车点第二种情况有效逻辑示意图，图2中，虚线表示停车前的MA移动授权，当参考停车点在列车当前位置前，且ATP发送的障碍点位置无效，参考停车点位置距离ATP发送的MA位置距离小于60m（可配置，待工程确认），参考停车点有效。当以上两种条件不满足时，参考停车点无效。

三、障碍停车点P3

障碍停车点的计算需综合考虑ATP发送的障碍点位置、目标停车点和MA位置，目标停车点表示前方目标速度为0的目标点。

当ATP发送的障碍点位置有效，障碍停车点可由ATP发送的障碍点位置减去20米（可配置）；

当ATP发送的障碍点位置无效，目标停车点有效时，需要考虑列车是否处于站台或区间；列车处于区间，障碍停车点为目标停车点减去25米（可配置），列车处于站台，障碍停车点为目标停车点；

当ATP发送的障碍点位置无效，目标停车点无效时，无需考虑列车位置，采用障碍停车点为MA位置减去40米（可配置）。

四、不允许追踪停车点P4

不允许追踪停车点的计算主要考虑轨道区段列表中终点站信息、出站信号机位置、站台入口位置，跳停信息，ATP发送的MA位置。

若存在运营停车点或者参考停车点时，需考虑MA位置所在的轨道编号是否为终点站：当MA位置所在的轨道编号处于终点站时，不允许追踪停车点为运营或者参考停车点；

图3示出了本发明实施例中的非终点站、跳停情况下不可追踪停车点获取示意图，图3中，虚线表示停车前的MA移动授权，当MA位置所在的轨道编号不处于终点站时，且出站信号机位置有效，在跳停的情况下，MA位置小于出站信号机位置加上车长，不允许追踪停车点等于站台入口位置减去40米（可配置）；

图4示出了本发明实施例中的非终点站、非跳停情况下不可追踪停车点获取示意图，图4中，虚线表示停车前的MA移动授权，MA位置所在的轨道编号不处于终点站时，且出站信号机位置有效，非跳停的情况下，当MA位置小于出站信号机，不允许追踪停车点停车点等于站台入口位置减去40米（可配置）；

若存在运营停车点或者参考停车点，当MA位置所在的轨道编号不处于终点站时，且出站信号机位置无效，不允许追踪停车点为运营或者参考停车点；

若不存在停车或参考停车点时，且MA位置介于站台入口前1米和站台入口位置后40米之间，不允许追踪停车点为站台入口位置减去40米（可配置）。

本发明实施例中提供一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，所述方法包括：

确定停车点类型、行车许可位置、信号机保护区段有效性；

根据分类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性计算ATO系统停车点。

具体的，所述停车点类型包括第一类停车点和第二类停车点；

所述第一类停车点包括运营停车点、参考停车点、障碍停车点，所述第二类停车点包括不允许追踪停车点。本发明实施例中采用的停车点类型可通用于地铁、市域等不同制式下轨道交通场景。

具体的，方法具体包括：根据第一类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性确定初步停车点，并为所述初步停车点赋值；

根据初步停车点赋值与不允许追踪停车点的比较计算ATO系统停车点。

具体的，将运营停车点作为初始停车点包括：

判断运营停车点、障碍停车点、信号机保护区段是否全部有效，若全部有效，则将初步停车点确定为运营停车点；

判断运营停车点是否有效、障碍停车点是否无效：

若运营停车点有效、障碍停车点无效且行车许可位置大于运营停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为运营停车点；

若运营停车点有效、障碍停车点无效、行车许可位置小于等于运营停车点与第一预定值求和、且行车许可位置为终点站，则将初步停车点确定为运营停车点；

判断运营停车点是否有效、信号机保护区段是否无效：

若运营停车点有效、信号机保护区段无效且行车许可位置大于运营停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为运营停车点；

若运营停车点有效、信号机保护区段无效、行车许可位置小于等于运营停车点与第一预定值求和、行车许可位置为终点站，则将初步停车点确定为运营停车点。

具体的，判断运营停车点、参考停车点是否全部无效，若全部无效且障碍停车点有效，则将初步停车点确定为障碍停车点；

判断运营停车点、参考停车点是否全部无效，若全部无效且障碍停车点无效，则将初步停车点确定为无效值。

具体的，将参考停车点作为初始停车点包括：

判断运营停车点是否无效、参考停车点是否有效：

若运营停车点无效、且参考停车点、障碍停车点、信号机保护区段全部有效，则将初步停车点确定为参考停车点；

若参考停车点有效、且运营停车点、障碍停车点、信号机保护区段全部无效，则将初步停车点确定为参考停车点；

若运营停车点和信号机保护区段无效、参考停车点和障碍停车点有效、且行车许可位置大于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为参考停车点；

若运营停车点和障碍停车点无效、参考停车点和信号机保护区段有效、且行车许可位置大于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为参考停车点。

具体的，将行车许可位置与第一预定值差值作为初始停车点包括：

若运营停车点和信号机保护区段无效、参考停车点和障碍停车点有效、且行车许可位置小于等于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为行车许可位置与第一预定值差值；

若运营停车点和障碍停车点无效、参考停车点和信号机保护区段有效、且行车许可位置小于等于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为行车许可位置与第一预定值差值。

具体的，确定参考停车点有效包括：

确定参考停车点在列车当前位置前、且障碍点位置有效，若参考停车点位置距离障碍点位置小于第二预定值，则参考停车点有效；

确定参考停车点在列车当前位置前、且障碍点位置无效，若参考停车点位置距离行车许可位置小于第三预定值，则参考停车点有效。

本发明实施例中对停车点的选取逻辑进行说明：

轨道交通所用停车点分为四种类型，运营停车点P1、参考停车点P2、障碍停车点P3，不允许追踪停车点P4。在使用停车点时，优先级为P1优先于P2优先于P3，与P4取小值，首先获取运营停车点、折返停车点、参考停车点、MA位置、障碍点等信息，判断当前运营停车点是否有效。

图5示出了本发明实施例中的停车点选取逻辑示意图，图5中，首先获取运营停车点，判断运营停车点是否有效，若运营停车点有效、且信号机保护区段及障碍点有效，则将初始停车点确定为运营停车点；若运营停车点有效，障碍点无效或信号机保护区段无效，若MA位置大于运营停车点加40米（可配置），则将初始停车点确定为运营停车点；若运营停车点有效，障碍点无效或信号机保护区段无效，若MA位置小于等于运营停车点加40米（可配置），判断MA位置所在的轨道编号是否为终点站，如果为终点站，则将初始停车点确定为运营停车点；非终点站时停车点为MA位置减去40米（可配置）；

若运营停车点P1、参考停车点P2均无效，障碍停车点P3有效时，则初始停车点为障碍停车点P3；若运营停车点P1、参考停车点P2无效，障碍停车点P3均无效时，则初始停车点为无效值；

若运营停车点P1无效，参考停车点P2有效，且满足障碍点有效、区间保护区段有效的条件或满足障碍点无效、信号区间保护区段无效的条件，采用参考停车点作为初始停车点；当运营停车点P1无效，参考停车点P2有效，障碍点及信号区间保护区段处于其他情况（障碍点无效、信号区间保护区段有效或障碍点有效、信号区间保护区段无效），若MA位置小于参考停车点P2加40米，则初始停车点为MA位置减去40米；反之为初始停车点预估停车点；

对初始停车点赋值，并获取站台不允许追踪停车点P4，将不允许追踪停车点P4与初始停车点比较，获取较小值，作为最终停车点。

本发明实施例中还提供一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算系统，所述系统包括停车点确定单元、位置确定单元、区段确定单元、计算单元，

停车点确定单元，用于确定停车点类型；

位置确定单元，用于确定行车许可位置；

区段确定单元，用于确定信号机保护区段有效性；

计算单元，与停车点确定单元、位置确定单元、区段确定单元相连接，用于根据分类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性计算ATO系统停车点。

具体的，所述停车点确定单元确定的停车点类型包括第一类停车点和第二类停车点；

所述第一类停车点包括运营停车点、参考停车点、障碍停车点，所述第二类停车点包括不允许追踪停车点。

具体的，所述计算单元包括第一确定模块、赋值模块、比较模块，

第一确定模块，用于根据第一类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性确定初步停车点；

赋值模块，用于为所述初步停车点赋值；

比较模块，用于根据初步停车点赋值与不允许追踪停车点的比较计算ATO系统停车点。

本发明的基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法、系统，综合考虑轨道交通不同制式下停车需求，将停车点归为运营（折返线）停车点、参考停车点、障碍停车点和不可追踪停车点四类，根据ATP发送的MA位置和障碍停车点、轨道区段中进站口位置、出站信号机位置、终点站、站台长度等信息，计算得到最合适停车点，降低停车安全风险，满足列车运行要求。

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 (7)

1.一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，其特征在于，所述方法包括：

确定停车点类型、行车许可位置、信号机保护区段有效性，所述停车点类型包括第一类停车点和第二类停车点；所述第一类停车点包括运营停车点、参考停车点、障碍停车点，所述第二类停车点包括不允许追踪停车点；

根据分类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性计算ATO系统停车点，具体包括：

根据第一类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性确定初步停车点，并为所述初步停车点赋值；

根据初步停车点赋值与不允许追踪停车点的比较计算ATO系统停车点。

2.根据权利要求1所述的基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，其特征在于，确定初步停车点包括：

判断运营停车点、障碍停车点、信号机保护区段是否全部有效，若全部有效，则将初步停车点确定为运营停车点；

判断运营停车点是否有效、障碍停车点是否无效：

若运营停车点有效、障碍停车点无效且行车许可位置大于运营停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为运营停车点；

若运营停车点有效、障碍停车点无效、行车许可位置小于等于运营停车点与第一预定值求和、且行车许可位置为终点站，则将初步停车点确定为运营停车点；

判断运营停车点是否有效、信号机保护区段是否无效：

若运营停车点有效、信号机保护区段无效且行车许可位置大于运营停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为运营停车点；

若运营停车点有效、信号机保护区段无效、行车许可位置小于等于运营停车点与第一预定值求和、行车许可位置为终点站，则将初步停车点确定为运营停车点。

3.根据权利要求1或2所述的基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，其特征在于，确定初步停车点包括：

判断运营停车点、参考停车点是否全部无效，若全部无效且障碍停车点有效，则将初步停车点确定为障碍停车点；

判断运营停车点、参考停车点是否全部无效，若全部无效且障碍停车点无效，则将初步停车点确定为无效值。

4.根据权利要求1或2所述的基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，其特征在于，确定初步停车点包括：

判断运营停车点是否无效、参考停车点是否有效：

若运营停车点无效、且参考停车点、障碍停车点、信号机保护区段全部有效，则将初步停车点确定为参考停车点；

若参考停车点有效、且运营停车点、障碍停车点、信号机保护区段全部无效，则将初步停车点确定为参考停车点；

若运营停车点和信号机保护区段无效、参考停车点和障碍停车点有效、且行车许可位置大于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为参考停车点；

若运营停车点和障碍停车点无效、参考停车点和信号机保护区段有效、且行车许可位置大于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为参考停车点。

5.根据权利要求4所述的基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，其特征在于，确定初步停车点还包括：

若运营停车点和信号机保护区段无效、参考停车点和障碍停车点有效、且行车许可位置小于等于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为行车许可位置与第一预定值差值；

若运营停车点和障碍停车点无效、参考停车点和信号机保护区段有效、且行车许可位置小于等于参考停车点与第一预定值求和，则将初步停车点确定为行车许可位置与第一预定值差值。

6.根据权利要求2所述的基于轨道交通ATO系统的停车点计算方法，其特征在于，确定参考停车点有效包括：

确定参考停车点在列车当前位置前、且障碍点位置有效，若参考停车点位置距离障碍点位置小于第二预定值，则参考停车点有效；

确定参考停车点在列车当前位置前、且障碍点位置无效，若参考停车点位置距离行车许可位置小于第三预定值，则参考停车点有效。

7.一种基于轨道交通ATO系统的停车点计算系统，其特征在于，所述系统包括停车点确定单元、位置确定单元、区段确定单元、计算单元，

停车点确定单元，用于确定停车点类型，所述停车点确定单元确定的停车点类型包括第一类停车点和第二类停车点；所述第一类停车点包括运营停车点、参考停车点、障碍停车点，所述第二类停车点包括不允许追踪停车点；

位置确定单元，用于确定行车许可位置；

区段确定单元，用于确定信号机保护区段有效性；

计算单元，与停车点确定单元、位置确定单元、区段确定单元相连接，用于根据分类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性计算ATO系统停车点；

其中，所述计算单元包括第一确定模块、赋值模块、比较模块，

第一确定模块，用于根据第一类停车点有效性、行车许可位置、信号机保护区段有效性确定初步停车点；

赋值模块，用于为所述初步停车点赋值；

比较模块，用于根据初步停车点赋值与不允许追踪停车点的比较计算ATO系统停车点。