CN115285173A - 基于cbtc的列车自动过分相区的实现方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法、设备及介质，该方法包括：S1，车载控制器CC判断列车模式是否为CBTC模式；S2，若列车处于CBTC模式，判断列车与区域控制器ZC的通信是否正常，若为是，执行步骤S3，否则执行步骤S4；S3，车载控制器CC采用CBTC模式下的自动过分相处理过程；S4，判断列车是否处于点式后备BM模式，若为否，执行步骤S5，否则执行步骤S7；S5，判断列车是否处于RM后备模式，若为是，执行步骤S6；S6，车载控制器CC采用RM后备模式下的自动过分相处理过程；S7，车载控制器CC采用点式后备BM模式下的自动过分相处理过程。与现有技术相比，本发明具有解决了不同驾驶模式下列车安全过分相的问题等优点。

Description

基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法、设备及介质

技术领域

本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法、设备及介质。

背景技术

我国干线铁路均采用单相工频25kV交流制式，城市轨道交通则多数采用1500 V直流制式，部分线路采用直流750V三轨供电制式。近年来，随着中国大都市圈、城市群加速发展，线路长、站间距大、运行速度快的市域地铁也越来越多，站间距大、线路较长的线路多采用交流制式，站间距小、长度较短的线路宜采用直流制式。单相工频25kV交流制式也开始应用于市域地铁线路，市内及连接相邻城市的轨道交通逐步采用交流制。相比于直流制式，交流制式优点是供电能力强，建设费用低，再生制动电能可以得到直接、高效利用；缺点是为减小负序影响须换相接入公用电网而产生分相，对列车供电造成断点。

通过检索，对于轨道交通过分相区目前存在如下方式：

1、微机系统从监控系统实时接收监控信息，结合路况信息和运行信息过分相控制。

2、重载铁路智能电分相装置与电子标签形式的车载自动过分相装置相结合，将电子标签形式的车载自动过分相装置作为重载铁路智能电分相装置的备用来过分相。

3、地面磁钢信号的车载过分相装置，列车网络控制系统以及主断路器、变流器执行机构，G1，G2，G3和G4四个磁钢信号作为信号输入作为列车过分相系统的信号来源与输入。

4、ATP自动过分相区，在轨旁布置入口预告应答器、出口预告应答器和分相区防护信号机，提前进行分相区预告，并保证列车到达分相区之前具备一定速度值，实现列车自动惰性通过分相区。

5、地面自动过分相系统及其控制方法，包括：第一换相开关、第二换相开关、第一红外测距仪、第二红外测距仪、第三红外测距仪、位置判定单元和控制单元；其中位置判定单元，用于根据第一、第二或第三红外测距仪的测距数据判定列车位置；其中控制单元，用于根据列车位置控制所述第一、第二换相开关通断实现过分相的控制方法。除上述自动过分相的方法外还有其他电能电路控制分相区供电的相关技术。

但是关于城市轨道交通中基于CBTC和各种降级模式的自动过分相区的技术专利空白。

随着城市群地铁的加速建设，市域地铁线路采用交流制式是必然选择。对于地铁信号如何解决过分相的问题也极为迫切，需要从技术上解决过分相问题，以防列车停在分相区需要救援的发生。在电分相处，为防止相间短路，接触网上需设置一个无电区，列车通过无电区时是靠惯性通过的。供电专业一般避免将分相区设置在低于60km/h的限速区段上，基本都是站间区间中设置。为防止列车带电通过而烧坏接触网悬挂部件，导致相间短路、牵引变电所跳闸等不良后果，列车在通过电分相时，必须严格遵守断电、降弓等一系列的操作规程。

在分相区前后线路右侧设置断合标志牌，以提示司机操纵列车安全通过分相区。但断电运行均由司机操作完成，存在提前断电和滞后合闸的风险。特别是在市域快线上，每小时通过多个分相区，手动操纵过于频繁，司机稍有疏忽就会产生拉电弧、烧分相绝缘器等现象，由此引起变电所跳闸，中断供电，造成行车事故。

CBTC信号系统列车控制有三种模式：CBTC模式、点式后备、RM人工驾驶。因此对于过分相区技术需要充分考虑三种模式下控制列车过跨越分相区的同时避免列车停在分相区内影响运营的情况。基于CBTC模式的地铁信号系统自动过分相技术需要考虑如下场景：1、CBTC正常模式下如何自动过分相区；2、车载通信故障CBTC降级到点式后备BM模式下如何自动过分相；3、通信中断且点式模式不可用的RM人工驾驶模式下如何过分相。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于CBTC 的列车自动过分相区的实现方法、设备及介质。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的第一方面，提供了一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1，车载控制器CC判断列车模式是否为CBTC模式，若为是，执行步骤S2，否则结束；

步骤S2，若列车处于CBTC模式，判断列车与区域控制器ZC的通信是否正常，若为是，执行步骤S3，否则执行步骤S4；

步骤S3，车载控制器CC采用CBTC模式下的自动过分相处理过程；

步骤S4，判断列车是否处于点式后备BM模式，若为否，执行步骤S5，否则执行步骤S7；

步骤S5，判断列车是否处于RM后备模式，若为是，执行步骤S6，否则车载控制器CC进行故障告警；

步骤S6，车载控制器CC采用RM后备模式下的自动过分相处理过程；

步骤S7，车载控制器CC采用点式后备BM模式下的自动过分相处理过程。

作为优选的技术方案，所述的步骤S3，车载控制器CC采用CBTC模式下的自动过分相处理过程具体为：

步骤S301，ZC在线路的静态数据中提前定义好分相区、无电惰行区以及配置预告入分相区域、出分相区域；

步骤S302，在CBTC模式下ZC与车载控制器CC的通信可用，车载控制器 CC将位置信息实时发送给ZC，由ZC来判断列车AP包络是否驶入预告入分相区域；

步骤S303，当列车行驶到预告入分相区域后ZC开始执行过分相功能，将跳断指令发送给车载控制器CC，所述车载控制器CC确认接收后转发给车辆控制受电弓的落弓；

步骤S304，当列车驶出分相区并行驶到出分相区域后ZC开始将合接指令发送给车载控制器CC，所述车载控制器CC确认接收后转发给车辆控制受电弓的升弓。

作为优选的技术方案，所述的步骤S3的整个自动过分相处理过程通过ZC灵活配置相关区域的大小和相关的时间延时，从软件层面实现了CBTC模式下的自动过分相。

作为优选的技术方案，所述的步骤S3的整个自动过分相处理过程，在正常情况下列车的速度满足惰行过分相区，如果出现列车速度过低无法满足，则提前制动确保在预告入分相区域外停车。

作为优选的技术方案，所述的步骤S7，车载控制器CC采用点式后备BM模式下的自动过分相处理过程具体为：

步骤S701，车载控制器CC的数据中提前定义好分相区、无电惰行区以及预告区域A1、入分相跳断区域A2、出分相合接区域A3；

步骤S702，车载控制器CC根据读取无源信标和编码里程计的信息计算具体位置，并与提前定义在静态数据中预告区域来对比；

步骤S703，列车运行至预告区域A1并且判断车速大于定义的某阈值时，允许列车进入分相区，否则紧急制动EB使列车停在分相区前；

步骤S704，车载控制器CC判断列车行驶到入分相跳断区域A2时，开始将跳断信号发送给车辆来控制断受电臂的主断实现受电弓断电；

步骤S705，车载控制器CC判断列车行驶出分相区并到达出分相合接区域A3 时，开始发送合接信号给车辆，合主断命令发出一段时间后再停止输出“ATP过分向有效”命令，通过继电接口恢复磁钢过分向功能，控制受电弓升弓。

作为优选的技术方案，所述的步骤S701中需要提前计算好列车在预告区域A1 中的阈值速度并配置在数据中。

作为优选的技术方案，所述的步骤S703中，车载控制器CC通过继电器接口切除磁钢过分向功能，到达A3区时再恢复磁钢过分向功能。

作为优选的技术方案，所述的步骤S6，车载控制器CC采用RM后备模式下的自动过分相处理过程具体为：

步骤SR01，首先RM后备模式下车载控制器CC通过读取信标计算列车位置，并在获取定位时与静态数据中RM50授权区域或者RM25授权区域对比来判定所处区域；若当列车无车载定位，车载控制器CC通过车辆发送的继电信号(持续信号)判断列车所处区域；

步骤SR02，如果列车判定自己处于非RM50授权区域则正常以低于25km/h 的速度继续行驶；

步骤SR03，如果列车处于RM50授权区域且速度低于50km/h，车载ATP系统授权RM50提示司机按压，列车进入RM50模式并提速至50km/h的速度穿越无电区；

步骤SR04，穿越无电区后从RM50授权区域进入非RM50区域后提示司机按压RM25按钮并进入RM25模式以低于25km/h的速度继续行驶；

步骤SR05，列车以RM25模式继续运行至RM50授权区域点亮RM50提示灯在司机按压RM50按钮后进入RM50模式提速至50km/h的速度穿越无电区。

作为优选的技术方案，该方法定义了信号自动过分相和车辆磁钢过分相接口，同时明确了信号自动过分相和车辆磁钢过分相的切换原则。

作为优选的技术方案，所述切换原则具体如下：

信号系统输出“ATP过分向有效”信号时，信号ATP系统接管车辆自动过分向功能，此时车辆磁钢过分向功能被禁用；

ATP未输出“ATP过分向有效”信号时，ATP过分向功能被禁用，此时即使 ATP发出过分向命令，车辆也不执行，此时车辆磁钢过分向功能有效。

根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明针对市域铁路中分相区的需求，基于CBTC信号系统提出三种驾驶模式下的自动过分相区的方案。CBTC下ZC配置实现过分相区、点式后备模式下CC配置结合定位实现过分相区、额外配置高速RM模式(RM50)实现过分相区可解决不同驾驶模式下列车安全过分相的问题。

2、本发明创新性提出RM50的过分相方法，在列车磁钢过分相的基础上，并结合RM按钮操作，给出简洁有效的降级方案。

3、本发明通过互为主备以及不同模式下判断依据，通过失效导向安全，高效可靠的解决多层次多场景实现CBTC系统过分相的问题。

附图说明

图1为城市轨道交通过分相区示意图；

图2为本发明车载控制器CC与机车过分相控制的接口图；

图3为本发明三种驾驶模式下过分相技术的实现流程图；

图4为本发明CBTC模式下ZC配置自动过分相的示意图；

图5为本发明点式后备模式下CC配置过分相的示意图；

图6为本发明配置高速RM模式(RM50)过分相的示意图。

图7为本发明信号自动过分向和磁钢过分向的切换图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

本发明是城市轨道交通中基于CBTC系统中自动过分相区域的技术，提出了针对三种列车控制级别的三个方法：1、CBTC下ZC配置实现的方法；2、点式后备模式下CC读取无源信标实现；3、额外配置高速RM模式。并通过上述方法互为降级控制来系统性的实现列车自动过分相区符合故障导向安全的原则。

本发明提出的城市轨道交通列车自动过分相区的实现方法能够有效解决地铁列车自动通过分相区，配合列车自动转换电分相装置。基于CBTC系统的三种自动过分相技术不同于国铁的磁钢车载自动过分相技术，是基于地铁系统和控制级别的基础，填补了城市轨道交通中对于不同控制级别来自动过分相的空白，极大的提高了各种场景下列车过分相的安全性可靠性，同时对于三种自动过分相技术的故障降级给出应对方案。

本发明的具体实现方法：

1.CBTC下ZC配置实现过分相

通过ZC配置实现CBTC模式列车自动过分相具体包括：

(1)ZC在线路的静态数据中提前定义好分相区、无电惰行区(该区域长度通常和车型相关，不同的车型断电与合电的位置不同)以及配置预告入分相区域、出分相区域。

(2)CBTC模式下ZC与车载控制器CC的通信可用，车载控制器CC将位置信息实时发送给ZC，由ZC来判断列车AP包络是否驶入预告入分相区域。

(3)当列车行驶到预告入分相区域后ZC开始执行过分相功能，将跳断指令发送给CC，CC确认接收后转发给车辆控制受电弓的落弓。

(4)当列车驶出分相区并行驶到出分相区域后ZC开始将合接指令发送给CC， CC确认接收后转发给车辆控制受电弓的升弓。

(5)整个过程通过ZC灵活配置相关区域的大小和相关的时间延时，从软件层面实现了CBTC模式下的自动过分相。正常情况下列车的速度满足惰行过分相区，如果出现列车速度过低无法满足，则提前制动确保在预告入分相区域外停车。

2.点式后备模式下CC配置过分相

点式后备模式下，ZC与CC的通信中断，此时过分相需要车载控制器CC控制，具体如下：

(1)车载控制器CC的数据中提前定义好分相区、无电惰行区以及预告区域A1、入分相跳断区域A2、出分相合接区域A3。并需要提前计算好列车在预告区域A1 中的阈值速度配置在数据中。

(2)车载控制器CC根据读取无源信标和编码里程计的信息计算具体位置，与 CC提前定义的静态数据中预告区域来对比。

(3)列车运行至预告区域A1(车载通过继电器接口切除磁钢过分向功能，到达 A3区时再恢复磁钢过分向功能)并且判断车速大于定义的某阈值时，允许列车进入分相区，否则EB使列车停在分相区前。

(4)车载控制器CC判断列车行驶到入分相跳断区域A2时，开始将跳断信号发送给车辆来控制断受电臂的主断实现受电弓断电。

(5)车载控制器CC判断列车行驶出分相区并到达出分相合接区域A3时，开始发送合接信号给车辆，合主断命令发出一段时间后再停止输出“ATP过分向有效”命令，通过继电接口恢复磁钢过分向功能，控制受电弓升弓。

3.配置高速RM模式(RM50)过分相

(1)高速RM模式(RM50)设计

RM模式主要是通过列车的依靠一定的初始速度降弓后惰行通过分相区，之后再人工升弓。额外配置高速RM模式(RM50)实原理是依靠列车磁钢过分相系统。

中城协发布的《城市轨道交通车辆与信号系统接口技术要求(范本)》：一般地，根据各地地铁运营经验，RM模式速度按25km/h设计。根据经验：一般初始速度均大于45km/h时，列车能顺利通过所有分相区。因此需要配置RM模式的最高速度限制定义为50km/h(可根据具体配置数值)，本文称为RM50。额外配置RM50 的功能，在列车驾驶台上新增一个RM模式按钮(带提示灯)。当信号系统判断具备RM50授权条件时点亮按钮指示灯，司机按压RM50按钮后系统进入RM50模式，信号系统以固定最高速度50km/h监控列车运行，当列车速度超过50km/h时信号系统触发紧急制动。若按钮指示灯未点亮，即便司机按压RM50按钮，系统也不会进入RM50模式。RM50的授权条件主要包括两个，一是列车位置在RM50 授权区域内，二是列车当前速度小于50km/h。

如图6所示，在原有车辆磁钢过分相系统的基础上，于RM授权区域起点和终点处各新增一个磁钢。当列车运行方向为正方向时，车辆系统读取到新增磁钢1，则向车载信号系统输出继电信号为1(持续信号)，读到新增磁钢2，车辆系统向车载信号系统输出继电信号为0(持续信号)。若在读取到新增磁钢2之前未读取到新增磁钢1，不应输出继电信号1，同时还应考虑第一圈未获得磁钢2的信号，第二圈未获得磁钢1的信号的故障场景。当列车运行方向为反方向时同理。

(2)RM50授权实现

信号系统授权进入RM50有：当列车有车载定位时，车载信号系统通过列车当前位置与静态数据中的RM50授权区域比较，若列车位于RM50授权区域内且当前速度低于50km/h时，车载ATP系统授权RM50；当列车无车载定位，车载ATP 系统通过车辆发送的继电信号(持续信号)判断列车是否位于RM50授权区域。当继电信号为1且当前速度低于50km/h时，车载ATP系统授权RM50。

(3)RM25与RM50转换场景

A、列车在非RM50授权区域运行

列车在非RM50授权区域运行，速度低于25km/h，车载ATP系统授权RM25 并点亮RM25提示灯，且DMI上显示最高可用驾驶模式为RM25。司机根据提示按压RM25按钮后系统进入RM25。在列车运行过程中，系统持续监控列车运行速度，若列车速度超过25km/h，车载ATP系统触发紧急制动。

B、列车从非RM50授权区域进入RM50授权区域

列车以RM25进入RM50授权区域，当信号系统判断列车已进入RM50授权区域时，车载ATP系统授权RM50并点亮RM50提示灯，且DMI上显示最高可用驾驶模式为RM50。司机根据提示按压RM50按钮后系统从RM25升级为RM50，无需停车。在列车运行过程中，系统持续监控列车运行速度，若列车速度超过 50km/h，车载ATP系统触发紧急制动。

C、列车从RM50授权区域进入非RM50授权区域

列车以RM50接近非RM50授权区域，司机根据轨旁过分相标识牌及车辆离开分相区提示音采取制动措施降低列车速度，当列车速度低于25km/h时系统自动切换为RM25，无需停车，但需按压RM25按钮。若列车离开RM50授权区域后列车速度高于25km/h，或司机未按压RM25按钮选择进入RM25模式，则车载ATP 系统触发紧急制动。

4、信号自动过分相和车辆磁钢过分相切换

如图7所示，定义了信号自动过分相和车辆磁钢过分相接口，同时为了明确信号自动过分相和车辆磁钢过分相工作切换机制，定义切换原则如下：信号系统输出“ATP过分向有效”信号时，信号ATP应接管车辆自动过分向功能，此时车辆磁钢过分向功能被禁用。ATP未输出“ATP过分向有效”信号时，ATP过分向功能被禁用，此时即使ATP发出过分向命令(断主断)，车辆也不应执行，此时车辆磁钢过分向功能有效。

参考图4，介绍本发明的多管理的实现方法，对于多列车每列车，具体包含如下步骤：

步骤1，车载控制器CC读取编码里程计计算列车位置，读取轨旁无源信标来确认位置并消掉定位误差，同时将定位信息发送给ZC，ZC计算列车的授权终点和防护包络后反馈给车载控制器CC。

步骤2，在ZC数据中配置对应的分相区域、预告过分相区域，通过时间和距离配置。同时计算出过分相区的最低滑行速度，如果列车在预告过分相区及前方计算范围内内的速度低于XX某个最小值，则给CC输出EB指令。

步骤3，当车进入预告过分相区域，CC将定位发给ZC后，ZC计算出CC的包络跨入过分相区域，经过系统配置一定的距离或者时间后开始执行过分相功能，将跳段信号指令发送给CC。同时提示司机高速通过。

步骤4，车载控制器CC接收到跳段信号指令后执行转发将跳段指令发送给车辆控制系统，并将执行结果反馈给ZC，列车继续前行。

步骤5，列车穿过无电区后，列车的CC计算车尾已穿越无电分相区后，CC 发送位置给ZC，ZC通过AP包括计算确认无误后，经过系统配置一定的距离或者时间后发送合接信号指令给CC。

步骤6，整个过程，CC给车辆控制系统输出合接信号控制车辆升弓。

步骤7，车载控制器CC除了主要发送给车辆控制系统的跳段/合接信号外，同时控制过分相蜂鸣器和正常指示灯(根据需要灵活配置过分相区域大小或者是否提示)。

参考图5介绍点式后备模式下CC读取无源信标实现具体的定义和实现方法，包括以下步骤：

步骤101，在轨旁布置无源信标，车载控制器CC在点式后备BM模式下通过编码里程计和读取无源信标获得定位，通过在线路分相区附件定义好预告区域A1、入分相跳断区域A2、出分相合接区域A3等。

步骤102，在列车正常行驶没有靠近分相区前，车载控制器CC发送正常指示灯给司机显示屏。

步骤103，车载控制器CC继续前行进入到预告区域A1时，CC判断列车的速度低于某阈值则EB，高于则与车辆控制系统发送列车马上过分相的预告信息。

步骤104，车载控制器CC继续前行并驶入分相跳断区域A2，经过可控的延时后输出跳断信号给车辆控制系统同时给司机显示器发送蜂鸣器报警。

步骤105，列车收到车载控制器CC发送的跳断信号后控制受电弓降弓，切断供电。

步骤106，车载控制器CC惰行前进并进入A3合接区后并继续运行一定的可配置的距离X米之向车辆控制系统发送合接信号。同时切断蜂鸣器信号，恢复发送正常显示灯给司机显示屏。

步骤107，车载控制系统受到合接信号后，升受电弓，恢复供电。此时，列车已通过惰行完全穿越了分相区。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及存储介质实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

本发明电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器 (ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O) 接口也连接至总线。

设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S1～S7。例如，在一些实施例中，方法S1～S7可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由 ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由 CPU执行时，可以执行上文描述的方法S1～S7的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S1～S7。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列 (FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1，车载控制器CC判断列车模式是否为CBTC模式，若为是，执行步骤S2，否则结束；

步骤S2，若列车处于CBTC模式，判断列车与区域控制器ZC的通信是否正常，若为是，执行步骤S3，否则执行步骤S4；

步骤S3，车载控制器CC采用CBTC模式下的自动过分相处理过程；

步骤S4，判断列车是否处于点式后备BM模式，若为否，执行步骤S5，否则执行步骤S7；

步骤S5，判断列车是否处于RM后备模式，若为是，执行步骤S6，否则车载控制器CC进行故障告警；

步骤S6，车载控制器CC采用RM后备模式下的自动过分相处理过程；

步骤S7，车载控制器CC采用点式后备BM模式下的自动过分相处理过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述的步骤S3，车载控制器CC采用CBTC模式下的自动过分相处理过程具体为：

步骤S301，ZC在线路的静态数据中提前定义好分相区、无电惰行区以及配置预告入分相区域、出分相区域；

步骤S302，在CBTC模式下ZC与车载控制器CC的通信可用，车载控制器CC将位置信息实时发送给ZC，由ZC来判断列车AP包络是否驶入预告入分相区域；

步骤S303，当列车行驶到预告入分相区域后ZC开始执行过分相功能，将跳断指令发送给车载控制器CC，所述车载控制器CC确认接收后转发给车辆控制受电弓的落弓；

步骤S304，当列车驶出分相区并行驶到出分相区域后ZC开始将合接指令发送给车载控制器CC，所述车载控制器CC确认接收后转发给车辆控制受电弓的升弓。

3.根据权利要求2所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述的步骤S3的整个自动过分相处理过程通过ZC灵活配置相关区域的大小和相关的时间延时，从软件层面实现了CBTC模式下的自动过分相。

4.根据权利要求2所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述的步骤S3的整个自动过分相处理过程，在正常情况下列车的速度满足惰行过分相区，如果出现列车速度过低无法满足，则提前制动确保在预告入分相区域外停车。

5.根据权利要求1所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述的步骤S7，车载控制器CC采用点式后备BM模式下的自动过分相处理过程具体为：

步骤S701，车载控制器CC的数据中提前定义好分相区、无电惰行区以及预告区域A1、入分相跳断区域A2、出分相合接区域A3；

步骤S702，车载控制器CC根据读取无源信标和编码里程计的信息计算具体位置，并与提前定义在静态数据中预告区域来对比；

步骤S703，列车运行至预告区域A1并且判断车速大于定义的某阈值时，允许列车进入分相区，否则紧急制动EB使列车停在分相区前；

步骤S704，车载控制器CC判断列车行驶到入分相跳断区域A2时，开始将跳断信号发送给车辆来控制断受电臂的主断实现受电弓断电；

步骤S705，车载控制器CC判断列车行驶出分相区并到达出分相合接区域A3时，开始发送合接信号给车辆，合主断命令发出一段时间后再停止输出“ATP过分向有效”命令，通过继电接口恢复磁钢过分向功能，控制受电弓升弓。

6.根据权利要求5所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述的步骤S701中需要提前计算好列车在预告区域A1中的阈值速度并配置在数据中。

7.根据权利要求5所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述的步骤S703中，车载控制器CC通过继电器接口切除磁钢过分向功能，到达A3区时再恢复磁钢过分向功能。

8.根据权利要求1所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述的步骤S6，车载控制器CC采用RM后备模式下的自动过分相处理过程具体为：

步骤SR01，首先RM后备模式下车载控制器CC通过读取信标计算列车位置，并在获取定位时与静态数据中RM50授权区域或者RM25授权区域对比来判定所处区域；若当列车无车载定位，车载控制器CC通过车辆发送的继电信号判断列车所处区域；

步骤SR02，如果列车判定自己处于非RM50授权区域则正常以低于25km/h的速度继续行驶；

步骤SR03，如果列车处于RM50授权区域且速度低于50km/h，车载ATP系统授权RM50提示司机按压，列车进入RM50模式并提速至50km/h的速度穿越无电区；

步骤SR04，穿越无电区后从RM50授权区域进入非RM50区域后提示司机按压RM25按钮并进入RM25模式以低于25km/h的速度继续行驶；

步骤SR05，列车以RM25模式继续运行至RM50授权区域点亮RM50提示灯在司机按压RM50按钮后进入RM50模式提速至50km/h的速度穿越无电区。

9.根据权利要求1所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，该方法定义了信号自动过分相和车辆磁钢过分相接口，同时明确了信号自动过分相和车辆磁钢过分相的切换原则。

10.根据权利要求9所述的一种基于CBTC的列车自动过分相区的实现方法，其特征在于，所述切换原则具体如下：

信号系统输出“ATP过分向有效”信号时，信号ATP系统接管车辆自动过分向功能，此时车辆磁钢过分向功能被禁用；

ATP未输出“ATP过分向有效”信号时，ATP过分向功能被禁用，此时即使ATP发出过分向命令，车辆也不执行，此时车辆磁钢过分向功能有效。

11.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～10中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～10中任一项所述的方法。

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