CN115303331A - 轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，该方法在确定了列车的编组信息后，才获知列车整车的长度、重量和牵引制动特性，从而对列车在线路上的运行进行自动防护以及自动驾驶。与现有技术相比，本发明具有实现了大于2个编组列车的联挂状态检测等优点。

Description

轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及轨道交通信号系统，尤其是涉及一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法、设备及介质。
背景技术
城市轨道交通在一天当中的客流通常是不平衡的，特别是连接城市郊区与市区的外围线路，具有明显的潮汐现象。在运营组织时，往往会通过早晚高峰和日间客流相对低估时采用不同的运行图来解决；对于贯穿郊区和市中心的较长的线路，还会采用大小交路的方式，在市区投入更多的运力。可想而知，此种方式下，在郊区日间的行车间隔会很长。
解决上述问题的一种策略，是通过信号及车辆的在线联挂解编功能，实现多编组列车混合运营组织模式。如上海轨道交通16号线，可在正线由两列三编组车联挂形成一列六编组列车，比如可以在高峰期投入六编组列车运营，平峰时期解编为三编组运营，这样在不造成太大运力浪费的情况下能够尽可能缩短日间的行车间隔，提高乘客满意度。
当列车通过长大隧道区间时，如果采用既有“小编组，高密度”的行车方式，隧道内部运营的单组列车由于与隧道间的活塞风效应，将承受较大的空气压力。与此同时，上述运营组织方式也不利于诸如火灾或水患情况下的乘客紧急疏散场景设计。通过列车在线灵活编组技术的实施，可以在列车进入隧道前将小编组列车联挂为大编组列车，如“3+3+3”的多编组方式，待大编组列车通过隧道后，再按照运营需求解编为小编组列车。
经过检索中国专利公开号CN111267915A公开了一种城市轨道交通车辆编组状态的安全检测方法，其列车联挂检测方法只适用于两列车联挂的安全检测，当多编组列车大于两列车联挂时，无法通过原先两列车联挂状态的检测方法来实现，因此如何来实现大于两列车联挂的安全检测，成为需要解决的技术问题。
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轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法、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，提供了一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，该方法在确定了列车的编组信息后，才获知列车整车的长度、重量和牵引制动特性，从而对列车在线路上的运行进行自动防护以及自动驾驶。
作为优选的技术方案，该方法在预先定义线路中的所有列车编组组合及编组ID号，当所述编组ID号大于2时，由轨旁区域控制器ZC根据每个车载控制器CC检测的自身联挂状态来计算列车编组ID，并将计算后的列车编组ID持续发送给车载控制器CC，所述车载控制器CC根据获得列车编组对列车进行控制及安全防护。
作为优选的技术方案，所述所有列车编组组合及编组ID号具体为：
单个线路可运行的最小编组列车ID为1；
两个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为2；
三个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为3；
……；
X个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为x，其中X为最小编组列车数量。
作为优选的技术方案，所述车载控制器CC检测的列车联挂状态具体为：
1)每列车的车载控制器CC采集列车两端车钩的“车钩联挂”与“车钩未联挂”输入信息：
2)车载控制器CC向轨旁控制器ZC发送列车每一端的列车联挂状态。
作为优选的技术方案，所述区域控制器ZC根据每个车载控制器CC发送的车钩联挂状态，判断每一端列车是否安全联挂，具体为：
安全联挂：ACS＝1，ANCS＝0；
未安全联挂：ACS＝0，ANCS＝1；
联挂状态未知：ACS＝1，ANCS＝1或ACS＝0，ANCS＝0
其中ACS为车钩联挂，ANCS为车钩未联挂。
作为优选的技术方案，所述轨旁区域控制器ZC对列车编组ID的计算包括：
若本车车端与相邻列车车端的两个联挂状态都为“未安全联挂”；或本车车端为“未安全联挂”，相邻列车车端为“联挂状态未知”时，ZC判断本车车端为未安全联挂；如本车两个车端都为“未安全联挂”，ZC判断本车为非联挂车，并向车载控制器CC发送列车编组ID＝1。
作为优选的技术方案，所述轨旁区域控制器ZC对列车编组ID的计算包括：
若两个相邻车端的两个联挂状态都为“联挂状态未知”；或一个为“安全联挂”，另一个为“未安全联挂”时，ZC向每个车载CC发送列车编组ID＝0。
作为优选的技术方案，所述轨旁区域控制器ZC对列车编组ID的计算包括：
若两个相邻车端的两个联挂状态都为“安全联挂”；或一个为“安全联挂”，另一个为“联挂状态未知”，ZC将检查另一侧两个相邻车端的安全联挂状态直到一个“未安全联挂”的车端，根据所经过的“最小列车编组列车”个数，计算列车编组ID，并向车载控制器CC发送。
作为优选的技术方案，如果在上述计算过程中检查到的最后一个车端的联挂状态为“联挂未知”，则判断列车编组ID＝0。
作为优选的技术方案，所述列车编组ID通过信号系统内部计算判断获得。
作为优选的技术方案，该方法适用于各种制式下的轨道交通信号系统。
作为优选的技术方案，该方法适用于固定闭塞系统，准移动闭塞系统和移动闭塞系统。
作为优选的技术方案，该方法适用于CBTC系统、CTCS系统、ETCS系统、PTC系统、ITCS系统和TACS系统。
作为优选的技术方案，该方法支持大于2个编组列车在线联挂和解编。
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)本发明实现了大于2个编组列车的联挂状态检测，从而对列车在线路上的运行进行自动防护以及自动驾驶；
2)本发明列车联挂编组数量可通过信号系统内部计算判断获得，无需依赖额外的外部输入；
3)本发明可支持多编组(大于2个编组)列车在线联挂和解编；
4)本发明由轨旁区域控制器ZC对列车编组进行计算，多编组列车内每个列车只需发送每个车端的联挂状态，不需要由每个列车的车载系统通过相互通信和相互校验的方式计算列车编组，只需轨旁区域控制器ZC统一管理，减少了列车编组计算的复杂度。
附图说明
图1为轨旁区域控制器ZC计算列车编组ID的示意图；
图2为计算列车编组ID＝1的示意图；
图3为计算列车编组ID＝1的另一种示意图；
图4为计算列车编组ID＝0的示意图；
图5为计算列车编组ID＝2的示意图；
图6为计算列车编组ID＝4的示意图；
图7为具体实施例的列车编组ID＝1的示意图；
图8为具体实施例的列车编组ID＝2的示意图；
图9为具体实施例的列车编组ID＝3的示意图；
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。
本发明提出一种多编组列车联挂的安全检测方法，只有在确定了列车的编组信息后，才能获知列车整车的长度、重量、牵引制动特性，从而对列车在线路上的运行进行自动防护以及自动驾驶。
本发明方法可用于固定闭塞系统，准移动闭塞系统，移动闭塞系统，以及CBTC系统、CTCS系统、ETCS系统、PTC系统、ITCS系统和TACS系统等各种制式下使用列车联挂解编功能信号系统。
信号系统中预先定义线路中的所有列车编组组合及编组ID号：
单个线路可运行的最小编组列车ID为1；
两个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为2；
三个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为3；
……；
X个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为x(X为最小编组列车数量)。
如图1所示，当列车编组ID大于2时，由轨旁区域控制器ZC根据每个车载CC计算的自身联挂状态，计算列车编组ID，并将计算后确认的列车编组ID持续发送给车载CC，车载CC根据此获得列车编组，对列车进行控制及安全防护。
车载CC对列车辆两端的联挂状态检测方法如下：
1)每列车的车载CC采集列车两端车钩的“车钩联挂”(缩写为“ACS”)与“车钩未联挂”(缩写为“ANCS”)输入信息：
2)车载CC向轨旁控制器ZC发送列车每一端的列车联挂状态，即ACS状态及ANCS状态；
区域控制器ZC根据每个车载CC发送的车钩联挂状态，判断每一端列车是否安全联挂：
安全联挂：ACS＝1，ANCS＝0；
未安全联挂：ACS＝0，ANCS＝1；
联挂状态未知：ACS＝1，ANCS＝1或ACS＝0，ANCS＝0。
ZC对列车编组ID的计算方式如下：
1)如本车车端与相邻列车车端的两个联挂状态都为“未安全联挂”；或本车车端为“未安全联挂”，相邻列车车端为“联挂状态未知”时，ZC判断本车车端为未安全联挂；如本车两个车端都为“未安全联挂”，ZC判断本车为非联挂车(单个线路最小编组列车)，并向车载CC发送列车编组ID＝1，如图2和3所示。
2)如两个相邻车端的两个联挂状态都为“联挂状态未知”；或一个为“安全联挂”，另一个为“未安全联挂”时，ZC向每个车载CC发送列车编组ID＝0(未知)，如图4所示。
3)如两个相邻车端的两个联挂状态都为“安全联挂”；或一个为“安全联挂”，另一个为“联挂状态未知”，ZC将检查另一侧两个相邻车端的安全联挂状态直到一个“未安全联挂”的车端，根据所经过的“最小列车编组列车”个数，计算列车编组ID，并向车载CC发送。如果在此过程中检查到的最后一个车端的联挂状态为“联挂未知”，则判断列车编组ID＝0(未知)，如图5和6所示。
具体举例如下：
线路上有最小编组列车TU，可能的联挂形式为两编组联挂(即TU+TU)，和三编组联挂(即TU+TU+TU)。
定义最小编组列车的编组ID＝1，两编组列车编组ID＝2，三编组列车编组ID＝3，其余为未知编组ID＝0。
1)TU1单编组运行时，向ZC发送两端未安全联挂，ZC上述技术方案中的计算原则向TU1回复编组ID＝1，TU1的CC收到后以单编组列车配置运行，如图7所示；
2)TU1+TU2两编组联挂运行时，TU1和TU2的CC各自向ZC发送一端安全联挂，另一端未安全联挂的状态，ZC上述技术方案中的计算原则向TU1和TU2回复编组ID＝2，TU1和TU2的CC收到后以两编组联挂列车配置运行，如图8所示；
3)TU1+TU2+TU3三编组联挂运行时，TU1和TU2和TU3的CC各自向ZC发送如下联挂状态：
TU1：END1未安全联挂，END2联挂未知；
TU2：END1安全联挂，END2安全联挂；
TU3：END1联挂未知，END2未安全联挂。
ZC上述技术方案中的计算原则，在收到TU1的END2联挂状态未知后，继续向后续列车检查联挂状态，当检查到TU3的END2未安全联挂状态后结束，统计此过程中经过了3个TU3，因此向TU1和TU2和TU3回复编组ID＝3，TU1、TU2和TU3的CC收到后以三编组联挂列车配置运行，如图9所示；
除上述状态以外的任何其他状态(如联挂状态故障或有大于3个TU的编组)，ZC都将计算列车编组为0并向CC回复，CC收到为以未知列车编组配置运行。
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及储存介质实施例，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，例如本发明方法。例如，在一些实施例中，本发明方法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本发明方法的一个或多个步骤。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)而被配置为执行本发明方法。
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 (16)

1.一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，该方法在确定了列车的编组信息后，才获知列车整车的长度、重量和牵引制动特性，从而对列车在线路上的运行进行自动防护以及自动驾驶。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，该方法在预先定义线路中的所有列车编组组合及编组ID号，当所述编组ID号大于2时，由轨旁区域控制器ZC根据每个车载控制器CC检测的自身联挂状态来计算列车编组ID，并将计算后的列车编组ID持续发送给车载控制器CC，所述车载控制器CC根据获得列车编组对列车进行控制及安全防护。
3.根据权利要求2所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，所述所有列车编组组合及编组ID号具体为：
单个线路可运行的最小编组列车ID为1；
两个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为2；
三个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为3；
……；
X个最小编组列车组成的联挂列车的编组ID为x，其中X为最小编组列车数量。
4.根据权利要求2所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，所述车载控制器CC检测的列车联挂状态具体为：
1)每列车的车载控制器CC采集列车两端车钩的“车钩联挂”与“车钩未联挂”输入信息：
2)车载控制器CC向轨旁控制器ZC发送列车每一端的列车联挂状态。
5.根据权利要求2所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，所述区域控制器ZC根据每个车载控制器CC发送的车钩联挂状态，判断每一端列车是否安全联挂，具体为：
安全联挂：ACS＝1，ANCS＝0；
未安全联挂：ACS＝0，ANCS＝1；
联挂状态未知：ACS＝1，ANCS＝1或ACS＝0，ANCS＝0
其中ACS为车钩联挂，ANCS为车钩未联挂。
6.根据权利要求2所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，所述轨旁区域控制器ZC对列车编组ID的计算包括：
若本车车端与相邻列车车端的两个联挂状态都为“未安全联挂”；或本车车端为“未安全联挂”，相邻列车车端为“联挂状态未知”时，ZC判断本车车端为未安全联挂；如本车两个车端都为“未安全联挂”，ZC判断本车为非联挂车，并向车载控制器CC发送列车编组ID＝1。
7.根据权利要求2所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，所述轨旁区域控制器ZC对列车编组ID的计算包括：
若两个相邻车端的两个联挂状态都为“联挂状态未知”；或一个为“安全联挂”，另一个为“未安全联挂”时，ZC向每个车载CC发送列车编组ID＝0。
8.根据权利要求2所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，所述轨旁区域控制器ZC对列车编组ID的计算包括：
若两个相邻车端的两个联挂状态都为“安全联挂”；或一个为“安全联挂”，另一个为“联挂状态未知”，ZC将检查另一侧两个相邻车端的安全联挂状态直到一个“未安全联挂”的车端，根据所经过的“最小列车编组列车”个数，计算列车编组ID，并向车载控制器CC发送。
9.根据权利要求8所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，如果在上述计算过程中检查到的最后一个车端的联挂状态为“联挂未知”，则判断列车编组ID＝0。
10.根据权利要求2所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，所述列车编组ID通过信号系统内部计算判断获得。
11.根据权利要求1所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，该方法适用于各种制式下的轨道交通信号系统。
12.根据权利要求1所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，该方法适用于固定闭塞系统，准移动闭塞系统和移动闭塞系统。
13.根据权利要求1所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，该方法适用于CBTC系统、CTCS系统、ETCS系统、PTC系统、ITCS系统和TACS系统。
14.根据权利要求1所述的一种轨道交通多编组列车联挂的安全检测方法，其特征在于，该方法支持大于2个编组列车在线联挂和解编。
15.一种电子设备，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1～14中任一项所述的方法。
16.一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1～14中任一项所述的方法。
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