CN115195828A - 基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，在全自动运行系统下车的正线进站过标向后跳跃锁闭，通过车载和地面之间的多次信息交互，将位于跳跃锁闭的计轴区间进行锁闭，使得进站列车向后跳跃的过程中，跳跃锁闭的计轴区间内没有列车，也没有列车驶入跳跃锁闭的计轴区间，保证了进站列车向后跳跃的安全，本发明即使列车车尾距离进站计轴点的距离不满足跳跃的安全防护距离，通过本发明提供的方法对进站计轴区间进行检查和后车的MA调整，也能使得列车向后跳跃，实现快速准确的对标停车。

Description

基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法

技术领域

本发明涉及列车控制的技术领域，尤其涉及一种基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法。

背景技术

基于通信的列车控制 Communication Based Train Control ( CBTC) ，通过不依赖轨旁列车占用检测设备的列车主动定位技术、连续车一地双向数据通信技术以及能够执行安全功能的车载和地面处理器而构建的连续式列车自动控制系统。

全自动运行系统Fully Automatic Operation （FAO）：是一种全自动化、高度集中控制的列车运行控制系统，是基于现代计算机、通信、控制、综合监控和系统集成等技术，实现列车运行过程自动化的新一代城市轨道交通系统。

LC ：线路控制器（ Line Controller) LC系统主要负责根据通信列车所汇报的位置信息以及联锁所排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的通信列车计算移动授权（MA），保证其控制区域内通信列车的安全运行。

ATP：列车自动防护（Automatic Train Protection）ATP是直接保证列车安全的车载子系统，实现对列车安全的全部防护。ATP将安装在每列车的车头和车尾，通过速度传感器、测速雷达和里程计实现自主定位，并用应答器对列车的位置和速度信息进行校正，通过无线通信（或可变数据应答器）获得列车的移动授权（MA），计算生成列车的控制速度曲线，并对列车的位置和速度进行防护，保证行车安全。

在现有技术中，如图1所示，显示了CT列车过标停车的示意图，进站列车停车过标后，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，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，但由于需要在列车车尾距离进站计轴点的距离满足跳跃的安全防护距离时才允许向后跳跃，在站台长度较短的情况下常常不能通过这种方式向后跳跃，限制了向后跳跃这一功能的可用性，通常加入对进站区间进行锁闭，但进站计轴区段较长时，后车很容易进入此区段，或此区间上有车，在此情况下，进站列车停车过标后，不能通过向后跳跃锁闭进行对标停车，同时也影响运营效率。如图2所示，显示了站台双CT车追踪的示意图，同样存在类似的缺陷。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，保证列车运行安全的前提下，在站台长度较短的情况，使进站列车停车过标后，通过对站台区间进行跳跃锁闭，并且检测进站计轴区段上的状态和列车的级别和位置。满足条件后，向车载ATP系统回复向后跳跃授权，列车通过向后跳跃进行对标停车，保障列车安全，同时也提高运营效率。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，列车在进站停车的过程中过标停车后，列车需要向后跳跃对标时，列车的车载ATP向地面设备LC发送向后跳跃申请，其特征在于包含如下步骤：

步骤一：地面设备LC系统收到车载ATP发送来的跳跃申请，对列车的车尾到进站计轴始端的距离和最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和进行比较，若列车的车尾到进站计轴始端的距离大于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，则满足在站台区间进行向后跳跃锁闭对标停车条件，进入步骤二；若列车的车尾到进站计轴始端的距离小于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，则不满足在站台区间进行向后跳跃锁闭对标停车条件，进入步骤三；

步骤二：进入常规处理，考虑检查当前站台区段、轨旁、列车是否满足条件，满足后即向联锁申请站台区间的跳跃锁闭，收到站台跳跃锁闭后向车载ATP回复向后跳跃授权；当上述条件有不满足时，即向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束；

步骤三：进行对标停车，先检查当前站台区段，轨旁，列车是否满足条件，条件有不满足时，即向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束，条件满足时进入步骤四；

步骤四：对进站计轴区间计轴上的状态进行考量，进一步检查条件，上述检查条件都不满足时，向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束，上述检查条件满足其中之一时，向联锁申请站台区间的跳跃锁闭，进入步骤五；

步骤五：收到站台跳跃锁闭后，向车载ATP回复向后跳跃授权。

其中：步骤四中包含如下检查条件：

4.1检查联锁系统汇报的进站计轴区段是空闲状态并且没有车时，满足该检查条件，反之不满足；

4.2检查进站计轴区段是ARB占用时并且没有车时，满足该检查条件，反之不满足；

4.3检查站计轴区段上距离站台最近的一辆CT车，若站台列车的车尾到进站计轴区段最近一辆CT列车车头的距离大于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，满足该检查条件，反之不满足。

其中：还可包含如下步骤：

步骤六：地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，向后跳跃申请开始直至列车完成跳跃动作的过程中，需要进行安全保护步骤。

其中：步骤六中的安全保护步骤包含：列车在站台上进行向后跳跃时，为防止后车入侵前方站台跳跃锁闭区间，撞上前方正在进行的向后跳跃的列车，所以需要后车进行移动授权的调整，对追踪到站台跳跃锁闭区间计轴始端回撤最大安全防护距离处。

其中：步骤六中的安全保护步骤包含：地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，记录列车的当前位置，并实时监控向后跳跃的距离，在列车向后跳跃的过程中，检测列车向后跳跃的距离，当大于最大向后跳跃的距离时向列车发送紧急制动命令，以迫使列车停车来保证后车的安全。

其中：步骤六中的安全保护步骤包含：地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，向后跳跃申请开始直至列车完成跳跃动作的过程中，车载ATP周期的向地面设备LC系统发送向后跳跃申请，地面设备LC系统应实时的检查上述步骤四中的条件，当不满足时，应立即向车载ATP发送紧急制动。

其中：还包含步骤七：当列车完成向后跳跃动作后对标停车，向地面设备LC系统发送不再向后跳跃锁闭命令，LC系统检测到不再向后跳跃后，对此车的站台计轴区段锁闭进行解锁，LC向联锁发送跳跃锁闭取消命令，直至检测到计轴区段无跳跃锁闭状态。

其中：在完成与联锁申请计轴区段的跳跃锁闭后，当前的计轴是跳跃锁闭状态后，检查到地面设备LC系统与车载ATP系统通信中断后，LC延时一段时间后，向CI发送跳跃解锁，CI解锁。

通过上述内容可知，本发明的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法具有如下效果：

1、在全自动运行系统下车的正线进站过标向后跳跃锁闭，通过车载和地面之间的多次信息交互，将位于跳跃锁闭的计轴区间进行锁闭，使得进站列车向后跳跃的过程中，跳跃锁闭的计轴区间内没有列车，也没有列车驶入跳跃锁闭的计轴区间，保证了进站列车向后跳跃的安全。

2、即使列车车尾距离进站计轴点的距离不满足跳跃的安全防护距离，通过本发明提供的方法对进站计轴区间进行检查和后车的MA调整，也能使得列车向后跳跃，实现快速准确的对标停车。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了现有技术中CT列车过标停车的示意图。

图2显示了现有技术中站台双CT车追踪的示意图。

图3显示了本发明的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法的示意图。

具体实施方式

本发明涉及一种基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法。

所述基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法是基于列车在全自动运行的情况下，列车在进站停车的过程中过标（车头的位置越过设置的停车点区域范围）停车后，列车需要向后跳跃对标（停在停车点区域范围内）时，列车的车载ATP向地面设备LC发送向后跳跃申请。具体业务流程可参考图3所示，该方法包含如下步骤：

步骤一：地面设备LC系统收到车载ATP发送来的跳跃申请，根据列车的位置和方向，对列车的车尾到进站计轴始端的距离和最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和进行比较，若列车的车尾到进站计轴始端的距离大于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，则满足在站台区间进行向后跳跃锁闭对标停车条件，进入步骤二；若列车的车尾到进站计轴始端的距离小于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，则不满足在站台区间进行向后跳跃锁闭对标停车条件，进入步骤三。

步骤二：进入常规处理，不考虑进站计轴区间内的状态，只考虑检查当前站台区段，轨旁，列车是否满足条件（可包含如下条件：列车车身都在站台轨上；列车的车头车尾完成筛选；站台区段的spks按钮是未按下的；站台门是关闭的；紧急停车按钮是未按下的），满足后即向联锁申请站台区间的跳跃锁闭，收到站台跳跃锁闭后向车载ATP回复向后跳跃授权；当上述条件有不满足时，即向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束。

步骤三：进行对标停车，先检查当前站台区段，轨旁，列车是否满足条件，条件有不满足时，即向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束，条件满足时进入步骤四。

步骤四：对进站计轴区间计轴上的状态进行考量，例如若进站计轴区段上有列车，列车向后跳跃时，存在安全风险，这时候需要考虑进站计轴区段是否空闲，和是否有车，进一步包含如下检查条件：

4.1检查联锁系统汇报的进站计轴区段是空闲状态并且没有车时，满足该检查条件，反之不满足；

4.2查进站计轴区段是ARB占用时（没有列车占用该区段，但是联锁汇报占用）并且没有车时，满足该检查条件，反之不满足；

4.3检查站计轴区段上距离站台最近的一辆CT车，若站台列车的车尾到进站计轴区段最近一辆CT列车车头的距离大于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，满足该检查条件，反之不满足。

上述检查条件都不满足时，向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束，上述检查条件满足其中之一时，向联锁申请站台区间的跳跃锁闭（地面设备LC系统向联锁系统发送报文信息，申请指定站台区间需要进行跳跃锁闭状态），进入步骤五。

步骤五：收到站台跳跃锁闭后（地面设备LC系统检查收到联锁系统发送过来的报文信息显示当前站台区间是跳跃锁闭申请），向车载ATP回复向后跳跃授权。

其中在另外的实施例中，为确保安全，本发明的方法还可包含如下步骤：

步骤六：地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，向后跳跃申请开始直至列车完成跳跃动作的过程中，需要进行安全保护步骤，具体可包含如下并行的子步骤。

步骤6.1列车在站台上进行向后跳跃时，为防止后车入侵前方站台跳跃锁闭区间，撞上前方正在进行的向后跳跃的列车，所以需要后车进行移动授权的调整，对追踪到站台跳跃锁闭区间计轴始端回撤最大安全防护距离处。如图1和图2所示。

具体而言，通过后车的计算移动授权回撤最大安全防护距离，来保证前车在站台上进行向后跳跃的安全防护距离，确保前车的车尾到后车的车头的距离大于大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和从而保证足够的安全距离。当地面设备LC系统在为列车计算移动授权的过程中，若计算移动授权范围内出现计轴区段的跳跃锁闭区域，则及时将移动授权回撤至跳跃锁闭区域始端计轴回撤最大安全防护距离处。

步骤6.2地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，记录列车的当前位置，并实时监控向后跳跃的距离。在列车向后跳跃的过程中，检测列车向后跳跃的距离，当大于最大向后跳跃的距离时向列车发送紧急制动命令，以迫使列车停车来保证后车的安全。

步骤6.3地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，向后跳跃申请开始直至列车完成跳跃动作的过程中，车载ATP周期的向地面设备LC系统发送向后跳跃申请，地面设备LC系统应实时的检查上述步骤四中的4.1-4.4的条件，当不满足时，应立即向车载ATP发送紧急制动。

步骤七：当列车完成向后跳跃动作后对标停车，应向地面设备LC系统发送不再向后跳跃锁闭命令，LC系统检测到不再向后跳跃后，应对此车的站台计轴区段锁闭进行解锁。LC向联锁发送跳跃锁闭取消命令，直至检检测到计轴区段无跳跃锁闭状态。

在完成与联锁申请计轴区段的跳跃锁闭后，当前的计轴是跳跃锁闭状态后，检查到地面设备LC系统与车载ATP系统通信中断后，LC延时一段时间后，向CI发送跳跃解锁，CI解锁；（延迟时间应该为车载ATP实施紧急制动能够停下来的时间，定为12S）。

由此，本发明的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法具有如下有点：

1、当列车停车过标后站台较短时，不能满足尾到进站计轴始端的距离小于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，并且进站计轴区段较长时，通过只跳跃锁闭站台区段，检查进站计轴区段的占用状态和上面列车的位置和级别。满足后可进行向后跳跃精准停车，同时不会影响后续的CT列车的正常运营。

2、既有线传统的CBTC线路，运营常规的6编组列车，站台都较短，并且进站区段都比较长，这种情况下，如都锁闭站台区段和进站的计轴区段，严重影响运行效率和运营间隔。运用此发明专利，可以在保证安全的前提下，只申请站台区段跳跃锁闭，不影响进站计轴区间的CT列车正常行驶，提高运行效率和运营间隔。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (8)

1.一种基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，列车在进站停车的过程中过标停车后，列车需要向后跳跃对标时，列车的车载ATP向地面设备LC发送向后跳跃申请，其特征在于包含如下步骤：

步骤一：地面设备LC系统收到车载ATP发送来的跳跃申请，对列车的车尾到进站计轴始端的距离和最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和进行比较，若列车的车尾到进站计轴始端的距离大于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，则满足在站台区间进行向后跳跃锁闭对标停车条件，进入步骤二；若列车的车尾到进站计轴始端的距离小于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，则不满足在站台区间进行向后跳跃锁闭对标停车条件，进入步骤三；

步骤二：进入常规处理，考虑检查当前站台区段、轨旁、列车是否满足条件，满足后即向联锁申请站台区间的跳跃锁闭，收到站台跳跃锁闭后向车载ATP回复向后跳跃授权；当上述条件有不满足时，即向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束；

步骤三：进行对标停车，先检查当前站台区段，轨旁，列车是否满足条件，条件有不满足时，即向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束，条件满足时进入步骤四；

步骤四：对进站计轴区间计轴上的状态进行考量，进一步检查条件，上述检查条件都不满足时，向车载ATP回复禁止向后跳跃锁闭后直接结束，上述检查条件满足其中之一时，向联锁申请站台区间的跳跃锁闭，进入步骤五；

步骤五：收到站台跳跃锁闭后，向车载ATP回复向后跳跃授权。

2.如权利要求1所述的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，其特征在于：步骤四中包含如下检查条件：

4.1检查联锁系统汇报的进站计轴区段是空闲状态并且没有车时，满足该检查条件，反之不满足；

4.2检查进站计轴区段是ARB占用时并且没有车时，满足该检查条件，反之不满足；

4.3检查站计轴区段上距离站台最近的一辆CT车，若站台列车的车尾到进站计轴区段最近一辆CT列车车头的距离大于最大向后跳跃距离与最大安全防护距离之和时，满足该检查条件，反之不满足。

3.如权利要求1所述的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，其特征在于：还可包含如下步骤：

步骤六：地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，向后跳跃申请开始直至列车完成跳跃动作的过程中，需要进行安全保护步骤。

4.如权利要求3所述的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，其特征在于：步骤六中的安全保护步骤包含：列车在站台上进行向后跳跃时，为防止后车入侵前方站台跳跃锁闭区间，撞上前方正在进行的向后跳跃的列车，所以需要后车进行移动授权的调整，对追踪到站台跳跃锁闭区间计轴始端回撤最大安全防护距离处。

5.如权利要求3所述的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，其特征在于：步骤六中的安全保护步骤包含：地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，记录列车的当前位置，并实时监控向后跳跃的距离，在列车向后跳跃的过程中，检测列车向后跳跃的距离，当大于最大向后跳跃的距离时向列车发送紧急制动命令，以迫使列车停车来保证后车的安全。

6.如权利要求3所述的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，其特征在于：步骤六中的安全保护步骤包含：地面设备LC系统给车载ATP发送向后跳跃授权后，向后跳跃申请开始直至列车完成跳跃动作的过程中，车载ATP周期的向地面设备LC系统发送向后跳跃申请，地面设备LC系统应实时的检查上述步骤四中的条件，当不满足时，应立即向车载ATP发送紧急制动。

7.如权利要求1所述的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，其特征在于：还包含步骤七：当列车完成向后跳跃动作后对标停车，向地面设备LC系统发送不再向后跳跃锁闭命令，LC系统检测到不再向后跳跃后，对此车的站台计轴区段锁闭进行解锁，LC向联锁发送跳跃锁闭取消命令，直至检检测到计轴区段无跳跃锁闭状态。

8.如权利要求7所述的基于全自动系统向后跳跃锁闭的方法，其特征在于：在完成与联锁申请计轴区段的跳跃锁闭后，当前的计轴是跳跃锁闭状态后，检查到地面设备LC系统与车载ATP系统通信中断后，LC延时一段时间后，向CI发送跳跃解锁，CI解锁。

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