CN115257883B - 一种lkj设备在ctcs-2级线路兼容运行的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的LKJ设备在CTCS‑2级线路兼容控车运行的方法，LKJ设备在CTCS‑2级线路运行时，兼容使用CTCS‑2级线路应答器组；在车载基础数据中增加应答器索引表和应答器数据项，应答器数据项写入车载基础数据对应的信号机数据后方；收到地面应答器组后，通过应答器索引表确定唯一数据地址，根据获取的数据地址调取应答器数据项中相应信息和线路数据执行控车。本发明的技术效果如下：本方法中LKJ设备可以在CTCS‑2级线路监控列车运行，兼容使用CTCS‑2级线路应答器，自动实现列车定位和位置校正、临时限速监控、等级转换，以及实现交路号、车站号、股道号、支线号等自动选取功能。
Description
技术领域
本发明属于列车运行控制领域，具体涉及一种LKJ设备在CTCS-2(以下简称C2)级线路兼容控车运行的方法。
技术背景
发明“CN 113120041 A一种增强既有线C0系统安全的列车运行控制系统”，发明一种在既有CTCS-0(以下简称C0)级列控系统基础上通过加装点式传输设备(BTM、LEU和应答器等)实现消除大量司机操作的不安全项，从而实现安全控车的列控系统CTCS-S(以下简称CS)系统，此系统可满足应用于既有线铁路安全控车、开行市域(郊)列车等需求。
但装备CS级列控车载设备的列车运行到C2级线路时，只能降级到C0级功能运行，仍需要司机执行大量人工操作，如人工输入车站号、监控交路号、股道号等，人工开车对标和调整车位等，根据IC卡临时限速揭示信息执行临时限速等，仍存在列车超速、冒进信号的安全隐患和风险。
针对以上情况，需要在CS级列控系统基础上发明一种LKJ设备在C2级线路兼容运行的方法，利用C2级线路地面应答器，结合LKJ车载基础数据，实现列车在C2级线路兼容运行，满足互联互通原则；减少大量的人工操作，消除人工导致的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种LKJ设备在C2级线路兼容运行的方法，在既有LKJ系统基础上，利用点式传输设备获取地面应答器信息，兼容使用C2级线路应答器信息，自动完成等级转换、列车定位和位置校正、股道选取、临时限速监控等安全控制功能。所述方法中LKJ设备在满足线路数据集中存储的原则上，同时使用地面应答器信息，以及轨道电路信息监控列车运行。
本发明提供一种LKJ设备在C2级线路兼容控车运行的方法，其特征在于，所述LKJ设备从BTM接收应答器报文信息，所述LKJ设备在C2级线路运行时，兼容使用C2级线路应答器组；
所述LKJ设备在车载基础数据中增加应答器索引表和应答器数据项；所述应答器数据项对应线路上的应答器组，写入车载基础数据对应的信号机数据后方；
所述LKJ设备收到地面应答器组后，通过应答器索引表中应答器编号、经过应答器方向、应答器所在数据方向确定唯一数据地址，根据获取的数据地址调取所述应答器数据项中相应信息和线路数据执行控车；
所述LKJ设备在C2级线路运行时，若接收到的地面应答器报文中包含特定的应答器信息包，则根据该应答器信息包内容同时结合使用LKJ基础数据，执行接发车控制、支线转移或临时限速控车。
本发明的技术效果如下：本发明方法中LKJ设备可以在C2级线路监控列车运行，兼容使用C2级线路应答器，自动实现列车定位和位置校正、临时限速监控、等级转换，以及实现交路号、车站号、股道号等自动选取功能，解决LKJ设备在C2级线路缺乏地面系统支持，安全控制信息不足，以及在C2级线路运行仍需司机人工输入交路号、车站号、股道号、人工开车对标以及调整车位等不安全项。
附图说明
[1]图1LKJ系统结构示意图
[2]图2等级转换场景示意图
[3]图3侧线接车场景示意图
[4]图4临时限速场景示意图
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于技术人员进一步理解本发明，实施例仅为示意性，不应理解为对本发明的任何形式的限制。应该指出的是，对于技术人员在未脱离本发明构思的前提下，做出的任何变形和改进，都属于本发明的保护范围。
本发明申请公开了一种LKJ设备在C2级线路兼容运行的方法，兼容使用C2级线路应答器数据自动实现列车定位和位置校正、临时限速监控、等级转换，以及实现交路号、车站号、股道号等自动选取功能，减少大量司机操作且满足跨线运行需求。
本发明中LKJ设备，其通过串口或扩展CAN总线接口与BTM设备通信，从BTM设备接收到应答器报文信息，如图1所示。
本发明中LKJ设备，在既有LKJ设备基础上通过点式传输系统获取地面应答器数据，在满足线路数据集中存储原则的同时，使用地面应答器信息监控列车运行。
本发明中LKJ设备具备在C2、CS和C0级线路监控列车安全运行的功能：1)在CS和C2级线路监控列车安全运行时，在使用车载集中存储的线路数据基础上，结合获取的地面应答器信息和轨道电路信息，完成列车定位和位置校正、临时限速、等级转换、交路号、车站号、股道号等自动选取功能；2)在C2级线路监控列车安全运行时，能兼容使用C2级线路已安装的应答器组和定义的应答器信息包，线路上应答器组及应答器信息包无需做任何改动；3)在C0区段监控列车运行时与既有LKJ设备相同，使用车载集中存储的数据和轨道电路信息监控列车运行。
CS级为一种对既有线设备功能增强，通过在既有线上加装点式传输设备实现地面数据传输到车载设备，车载设备通过点式设备获取的线路信息以及集中存储的LKJ基础数据实现列车定位和位置校正、临时限速、等级转换、交路号、车站号、股道号等的自动选取等功能。
本发明方法可用于装有LKJ设备和BTM设备的动车组和既有机车运用需求。
本发明中LKJ设备包括两种运用等级模式：1)C0级与既有LKJ设备相同，使用车载集中存储的数据监控列车运行；2)CS级可用于地面和车载均安装点式传输设备，能获取地面数据，结合车载数据共同监控列车运行；发明中LKJ设备的CS级分为两种状态：运行于CS级线路为CS状态，运行于C2级线路为C2状态。LKJ设备两种等级运用可通过在开车前参数设置选择，或者在收到等级转换应答器时自动切换到对应等级。
本发明中LKJ设备在C2级线路运行时，兼容使用C2级线路应答器组。
本发明LKJ设备需在基础数据中增加应答器索引表和应答器数据项，应答器索引表以应答器组为单位进行记录，包括应答器编号、应答器用途、经过应答器方向、应答器所在数据方向以及应答器组所在车载数据中的地址；应答器数据项对应线路上的应答器组，写入LKJ基础数据对应的信号机数据后方，包含应答器编号、越过距离、里程、链接失败时LKJ反应、股道号等信息。
本发明中LKJ设备收到地面应答器报文信息后，通过应答器索引表中应答器编号、经过应答器方向、应答器所在数据方向确定唯一数据地址，根据获取的数据地址调取应答器数据项中相应信息和线路数据信息执行控车。
本发明中C2级线路应答器组写入车载LKJ基础数据应答器索引表和应答器数据项按如下方式处理：
C2级车站进站信号机应答器组对应设置为进站信号机应答器组【JZ】/【FJZ】；
C2级车站股道出站信号机组对应设置为出站信号机组【CZ】/【FCZ】；
C2级区间等级转换应答器组【YG0-2】、【YG2-0】和【ZX0-2】、【ZX2-0】分别对应设置为等级转换应答器组【ZX1】和【ZX2】；
C0级车站应答器组【CZ-C0】和【FCZ-C0】、C2区段中继站【ZJ1】、【ZJ2】、进路应答器组【JL】写入基础数据文件；
C2级线路其他应答器组，可设置为定位应答器组【DW】，可全部写入LKJ基础数据，亦可根据运营需求写入部分区间应答器，此时需满足丢失一组应答器后，列车在收到下一组应答器之前，测距误差精度满足安全控车要求。
本发明中LKJ设备在C2级线路运行时，除上述已写入的LKJ基础数据中的应答器信息外，若接收到对应地面应答器报文中包含以下应答器信息包，则LKJ设备需同时使用二者信息监控列车运行：
1)【ETCS-5】：应答器链接信息包，在车站或线路所需要选取股道时，根据其定义的前方应答器组编号和位置进行股道选取；
2)【ETCS-44】：CTCS信息包
3)【ETCS-132】调车危险信息包、【ETCS-137】目视行车危险信息包和【CTCS-5】绝对停车危险信息包：LKJ设备接收到以上信息包判定有效时采取对应定义的反应。
4)【CTCS-2】：应答器临时限速信息包，其定义应答器组管辖范围内的临时限速信息，包括临时限速区段有效长度、到临时限速区段的距离、临时限速区段长度和临时限速值等信息，LKJ设备根据接收到的信息监控列车通过临时限速区段。
本发明中LKJ设备兼容使用C2级线路应答器组实现列车定位和位置校正功能，LKJ设备获取地面应答器报文信息，解析出应答器编号并判断通过应答器组方向，在LKJ基础数据中查找对应应答器数据项地址，调用对应线路基础数据，完成列车位置自动定位和校正功能，代替司机手动调整列车位置。
本发明中LKJ设备兼容使用C2区段出站信号机应答器组【CZ】【FCZ】实现发车运营作业：当为始发运营时，直接利用应答器组实现始发控制，通过应答器编号和通过应答器组方向实现调用发车股道及其后方区间的数据，实现自动开车对标、自动识别交路号和车站号等功能；当为列车在通常模式侧线发车运行时，可利用出站信号机应答器组实现位置校正、临时限速监控等功能，若出站信号机应答器组丢失或收到默认报文，则LKJ设备使用已存储的线路基础数据继续监控列车运行，而相同情况下，当为C2级列控车载ATP设备监控列车运行，则因缺少前方线路数据触发制动降级运行，影响行车效率。
本发明中LKJ设备兼容使用C2进站信号机应答器组【JZ】和进路信号机应答器组【JL】实现接车股道号自动选取，在侧线接车进站时，使用【JZ】/【JL】中的应答器信息包【ETCS-5】链接的前方应答器来选取接车股道数据；当【JZ】/【JL】应答器组丢失或发送默认报文时，LKJ设备可利用车载LKJ基础数据中已定义的缺省股道信息限速条件继续监控列车进站，而相同情况下，C2级列控车载ATP设备监控列车运行时，因缺少前方线路数据，ATP需转入部分模式并输出制动，由此在【JZ】/【JL】应答器组异常情况下，LKJ设备监控列车接车进站效率明显高于列控车载ATP设备，且未引入安全隐患和风险。
本发明中LKJ设备兼容使用C2区段中继应答器组【ZJ1】/【ZJ2】、进站信号机应答器组【JZ】【FJZ】、出站信号机应答器组【CZ】【FCZ】和C0车站应答器组【CZ-C0】【FCZ-C0】的应答器临时限速信息包【CTCS-2】，LKJ设备在C2区段临时限速处理遵循以下原则：
1)利用上述有源应答器发送的临时限速信息包【CTCS-2】执行临时限速监控；同时利用IC卡临时限速揭示信息执行临时限速监控；当二者有重叠区域且限速值不一致时，取最不利限速信息执行临时限速监控。
2)在【CTCS-2】定义的临时限速信息有效区段外，应答器临时限速应按照最低值45km/h执行监控。
3)区间或车站正线临时限速冗余覆盖，当一组有源应答器组丢失或发送默认报文，LKJ设备应继续使用已存储的应答器组临时限速信息。
4)侧线接车进站时，当LKJ设备在接近区段收到U2和UU码后，应将进站信号机后方闭塞分区应答器临时限速值设置为45km/h，越过【JZ】应答器组后使用【JZ】应答器组临时限速信息，当【JZ】应答器组丢失或发送默认报文时，LKJ设备继续采用应答器临时限速最低值45km/h监控列车运行；当LKJ设备在接近区段收到U2S和UUS码后，应将进站信号机后方闭塞分区应答器临时限速设置为80km/h，列车越过【JZ】应答器组后使用【JZ】应答器组临时限速信息，当【JZ】应答器组丢失或发送默认报文时，LKJ设备继续采用应答器临时限速值80km/h监控列车运行。
5)侧线发车出站时，列车越过【CZ】或【FCZ】应答器组后应使用【CZ】或【FCZ】描述的临时限速信息；当【CZ】或【FCZ】应答器组丢失或者发送默认报文时：若发车股道发UU码信号，LKJ设备采用应答器临时限速最低值45km/h监控列车运行；若发车股道发UUS码信号，LKJ设备采用应答器临时限速值80km/h监控列车运行。
本发明中LKJ设备兼容使用C2区段等级转换预告应答器组【YG0/2】【YG2/0】和执行应答器组【ZX0/2】【ZX2/0】，在LKJ基础数据应答器数据项中定义为等级转换应答器组【ZX1】和【ZX2】，如图2所示，【YG0/2】【YG2/0】LKJ基础数据中定义为【ZX1】，【ZX0/2】【ZX2/0】LKJ基础数据中定义为【ZX2】，其中【ZX1】和【ZX2】为冗余设置，丢失任意一组不影响等级转换功能。
1)CS/C2等级转换分为以下两种情况：
从CS区段至C2区段，列车越过C0车站应答器组，LKJ设备接收到应答器组【CZ-C01】或【CZ-C02】报文，利用应答器组确定列车位置，获取临时限速信息包【CTCS-2】；列车越过执行应答器组，LKJ设备接收到应答器组【ZX1】或【ZX2】报文，从应答器数据项获取到CS至C2等级转换信息，执行从CS区段至C2区段的状态转换，即状态转换为CS等级C2区段状态。
从C2区段至CS区段，列车越过执行应答器组，LKJ设备接收到应答器组【ZX1】或【ZX2】报文，从应答器数据项获取到C2至CS等级转换信息，执行从C2区段至CS区段的状态转换，即状态转换为CS等级CS区段状态。
2)C0/C2等级转换分为以下两种情况：
从C0区段至C2区段，列车越过C0车站应答器组，LKJ设备接收到应答器组【CZ-C01】或【CZ-C02】报文，利用应答器组确定列车位置，获取临时限速信息包【CTCS-2】；列车越过等级转换应答器组，LKJ设备接收到应答器组【ZX1】或【ZX2】报文，从LKJ基础数据中应答器数据项获取到C0至C2等级转换信息，执行从C0等级至CS等级(C2区段状态)的等级转换。
从C2区段至C0区段，列车越过等级转换应答器组，LKJ设备接收到应答器组【ZX1】或【ZX2】报文，从LKJ基础数据中应答器数据项获取到C2至C0等级转换信息，执行从CS等级(C2区段状态)至C0等级的等级转换。
实施例一：C2级车站侧线接车选取接车股道数据
LKJ设备在C2级线路监控列车安全运行时，在侧线接车进站时，使用进站应答器组【JZ】中的应答器链接信息包【ETCS-5】包链接的前方应答器来识别接车股道，如图3所示，实现C2级车站侧线接车控制，具体流程如下：
1)车站联锁排列侧线接车进路，C2车站列控中心向进站信号机应答器组有源应答器发送相应接车进路报文；
2)C2级车站接车进路报文包含应答器链接信息包【ETCS-5】，写有接车股道发车信号机应答器组【FCZ】和【CZ】编号信息，该信息为唯一信息；
3)LKJ设备利用上述链接应答器组编号，在车载基础数据当前进站信号机后方线路数据中查找对应的应答器数据项；
4)通过解析该应答器数据项获取该链接应答器对应的侧线股道号，该侧线股道号即是列车侧线接车股道号；
5)LKJ设备利用该侧线股道号实现C2车站侧线股道接车控制。
当【JZ】应答器组故障或发送默认报文时，LKJ设备可利用车载LKJ基础数据中已定义的股道127G(LKJ基础数据中定义的缺省股道)限速条件继续接车进站。
实施例二：C2级线路区间或正线临时限速
C2级线路区间或车站正线临时限速有效区段长度按距本应答器的距离表示，临时限速实现冗余覆盖，应答器组临时限速有效区段长度包括到下一站出站口应答器加一个防护距离，如图4所示。
当A站办理正线相关进路时，对于A站【JZ】和【FJZ】应答器组，如果【JZ】应答器组正常，【FJZ】应答器组丢失或发送默认报文，LKJ设备应继续使用A站【JZ】应答器组临时限速信息，同时结合IC卡临时限速揭示信息执行临时限速监控；当B站办理正线相关进路时，B站【JZ】应答器组丢失或发送默认报文，LKJ设备仍可使用从A站获取的应答器临时限速信息，同时结合IC卡临时限速揭示信息执行临时限速监控，列车运行越过B站【FJZ】应答器组时更新应答器临时限速信息，从而实现区间和车站正线应答器临时限速信息冗余覆盖。
根据前述，当在区间或者车站正线应答器组收到应答器默认报文时，LKJ设备仍可使用已接收存储的应答器临时限速信息继续监控列车运行，而相同情况若为列控车载ATP设备控车运行，则需要转入部分模式并输出制动，影响行车效率。
Claims (10)
1.一种LKJ设备在C2级线路兼容控车运行的方法，其特征在于，所述LKJ设备从BTM接收应答器报文信息；所述LKJ设备在C2级线路运行时，兼容使用C2级线路应答器组；
所述LKJ设备在车载基础数据中增加应答器索引表和应答器数据项；所述应答器数据项对应线路上的应答器组，写入车载基础数据对应的信号机数据后方；
应答器索引表以应答器组为单位进行记录，包括应答器编号、经过应答器方向、应答器所在数据方向以及应答器组所在车载数据中的地址；应答器数据项包含应答器编号、越过距离、里程、链接失败时LKJ反应、股道号信息；
所述LKJ设备收到地面应答器组信息后，通过应答器索引表中应答器编号、经过应答器方向、应答器所在数据方向确定唯一数据地址，根据获取的数据地址调取所述应答器数据项中相应信息和线路数据执行控车；
所述LKJ设备在C2级线路运行时，若接收到的地面应答器报文中包含特定的应答器信息包，则根据该应答器信息包内容同时结合使用LKJ基础数据执行接发车控制或临时限速控车。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LKJ设备通过点式设备获取地面应答器信息，兼容使用C2区段进站信号机应答器组、进路信号机应答器组中的特定应答器信息包来识别车站接车股道号；
所述特定的应答器信息包是应答器信息包【ETCS-5】；所述LKJ设备使用应答器信息包【ETCS-5】来识别车站接车股道号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当为侧线发车运行时，若出站信号机应答器组丢失或收到默认报文，所述LKJ设备使用已存储的所述线路数据继续监控列车运行。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当应答器组丢失或发送默认报文时，所述LKJ设备能利用LKJ基础数据中已定义的缺省股道信息限速条件继续接车进站。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定的应答器信息包是应答器信息包【CTCS-2】，即应答器临时限速信息包，其定义应答器组管辖范围内的临时限速信息；所述LKJ设备利用有源应答器发送的应答器信息包【CTCS-2】执行临时限速监控，同时利用IC卡临时限速揭示信息执行临时限速监控。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，区间或车站正线临时限速冗余覆盖，当一组有源应答器组丢失或发送默认报文，所述LKJ设备继续使用已存储的应答器组临时限速信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LKJ设备包括两种运用等级模式：1)C0级与既有LKJ设备相同，使用车载集中存储的数据监控列车运行；2)CS级能用于地面和车载均安装点式传输设备的情况，能获取地面数据，结合车载数据共同监控列车运行；
所述LKJ设备的CS级分为两种状态：运行于CS级线路为CS状态，运行于C2级线路为C2状态；
所述两种运用等级通过在开车前参数设置选择，或者在收到等级转换应答器时切换到对应等级。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从CS区段至C2区段，列车越过C0车站应答器组，所述LKJ设备接收到应答器组报文，利用应答器组确定列车位置，获取应答器信息包【CTCS-2】；
列车越过执行应答器组，所述LKJ设备接收报文，从应答器数据项获取到CS至C2等级转换信息，执行从CS区段至C2区段的状态转换，即状态转换为CS等级C2区段状态；
从C2区段至CS区段，列车越过执行应答器组，所述LKJ设备接收到报文，从应答器数据项获取到C2至CS等级转换信息，执行从C2区段至CS区段的状态转换，即状态转换为CS等级CS区段状态。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从C0区段至C2区段，列车越过C0车站应答器组，所述LKJ设备接收到应答器组报文，利用应答器组确定列车位置，获取应答器信息包【CTCS-2】；
列车越过等级转换应答器组，增强型LKJ接收到应答器组报文，从LKJ基础数据中应答器数据项获取到C0至C2等级转换信息，执行从C0等级至CS等级的等级转换；
从C2区段至C0区段，列车越过等级转换应答器组，增强型LKJ接收到应答器组报文，从LKJ基础数据中应答器数据项获取到C2至C0等级转换信息，执行从CS等级至C0等级的等级转换。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LKJ设备兼容使用C2级线路应答器组实现列车定位和位置校正功能，所述LKJ设备获取地面应答器信息，解析出应答器编号并判断通过应答器组方向，在LKJ基础数据中查找对应应答器数据项地址，调用对应线路数据，完成列车位置自动定位和校正的功能。
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| 新一代LKJ系统研究与应用;杨志刚 等;中国铁路(第09期);第42-46页 * |
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