CN115303334A - 一种基于lkj的货物列车运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于列车运行监控记录装置(LKJ)的货物列车运行控制方法。通过少量细化LKJ控制数据、优化LKJ控制方法，解决货物列车在运营过程中进行压钩作业和容许信号控制时引发的非预期制动、冒进等问题，实现对压钩作业的有效控制，防止压钩作业时的非预期制动的发生，实现对容许信号控制的优化细分，防止冒进信号机，完全避免货物列车在运行过程中产生安全事故的潜在风险，提高LKJ的可用性、安全性。

Description

一种基于LKJ的货物列车运行控制方法

技术领域

本发明涉及铁路行业的列车控制领域，特别涉及一种基于列车运行监控记录装置(LKJ)的货物列车运行控制方法。

背景技术

LKJ是以防止列车冒进信号、运行超速和辅助司机提高操作能力为主要目标的列车速度控制系统，是铁路信息化的列车中枢设备。随着中国铁路的快速发展，一些新需求被不断提出来，促使LKJ需要不断进行控制逻辑、控制功能的优化和升级，以便进一步优化提高其保障铁路运输安全的作用。

目前，货物列车在执行运输任务时，为了解决货物列车载重大导致启动困难的问题，通常会在列车启动时以及在减少运行过程中不必要的停车这两个方面采取特殊的控制方法：(1)站内停车后，启动时司机通常会控制列车反向运行来适当压缩车钩，以此降低机车的牵引阻力，使列车得以启动；(2)列车在自动闭塞区段遇到设在上坡道的通过信号机显示停车信号时，为避免停车后出现启动困难的问题，通过在该通过信号机上装设容许信号，使LKJ在当前运营场景下监控货物列车以20km/h为固定模式限速值越过该信号机。

采用上述控制方法监控货物列车运行时，存在以下缺陷：(1)在进行压钩操作时，机车反向运行，此时机车信号收不到轨道电路信号，机车信号输出无码H。根据《LKJ控制模式设定规范》要求，当LKJ收到H码、HU码转无码时，将输出紧急制动，严重影响司机的正常操作。(2)在进行容许信号控制时，如果机车信号信息为HU码或H码，与容许信号控制方式不一致，存在车载与地面数据不匹配等可能，如果解除停车控制，存在冒进信号的风险。

发明内容

本发明的目的在于对上述现有控制方法存在的缺陷加以解决，提供一种基于列车运行监控记录装置(LKJ)的货物列车运行控制方法。本发明优化LKJ的控制方法，解决货物列车在运营过程中进行压钩作业和容许信号控制时引发的非预期制动、冒进等问题，实现对压钩作业的有效控制，防止压钩作业时的非预期制动的发生；实现对容许信号控制的优化细分，防止冒进信号机。

本发明提供一种基于LKJ的货物列车运行控制方法，所述方法实现对压钩作业的有效控制，防止压钩作业时的非预期制动的发生；

该方法的步骤如下：

在列车启动进行压钩作业时，

1)LKJ检测到手柄方向与开车对标时的方向相反，允许列车退行进行压缩车钩作业；退行距离不超过退行允许距离D时，机车信号HU转无码，不输出紧急制动；退行超过退行允许距离时，LKJ输出紧急制动；

2)屏幕显示器显示的剩余距离，在列车退行时按走行距离递减，便于司机观察。

所述方法还解决货物列车在进行特殊作业时引发的非预期制动、冒进问题，当货物列车运行在自动闭塞区段，遇容许通过信号机显示停止信号时，按机车信号码位对LKJ的容许信号控制进行细分。

本发明具有以下技术效果：所述方法不需要用户增加额外的提报数据，只需要在编制数据时少量细化控制数据；对于LKJ控制软件，变更修改也局限在独立功能范围内，可行性较高。可促进LKJ的控制模式与现场作业实际需求相结合，解决目前LKJ控制方式上可能存在的风险，提高LKJ的可用性、安全性。

附图说明

图1为列车压钩作业预防非预期制动的控制流程图；

图2为容许信号控制的增加码位判断的控制流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

在货物列车执行运输任务时，站内停车后，在启动时，因为列车重量很大，启动时的牵引阻力就很大，而车头的牵引力是有限的，很容易由于动力不足以拉动整列车而使机车及其后一节车厢发生断钩等危险事故。既有的控制方式是，司机操作机车向后倒车，通过适当压缩车钩，使每节车钩都处于松弛或压缩状态，然后再向前启动，此时在拉动第一节车厢时，第一节车厢和第二节车厢的车钩处于松弛状态，第二节以后的车厢阻力几乎不会作用在机车上，机车会很容易启动，以此类推，整个过程可视为机车将车厢一节一节的拉动。

利用“压钩”作业可以使列车一节一节的启动，从而大大降低启动时的阻力，保证车头的加速过程。在此过程中，列车将向后有很大的位移，越靠前的车厢位移量越大，导致机车信号收不到轨道电路信号，机车信号输出无码H。根据《LKJ控制模式设定规范》要求，当LKJ收到H码、HU码转无码时，将输出紧急制动，严重影响司机的正常操作。

货物列车运行过程中，在自动闭塞区段，货物列车在遇到设在上坡道的通过信号机显示停车信号时，停车后容易出现启动困难的现象，甚至由于请求救援打乱铁路运行秩序，影响铁路运输效率。既有的控制方式是，通过信号机若设在上坡道货物列车停车后起动困难的地点，则在该通过信号机上装设容许信号。根据《LKJ控制模式设定规范》要求：货物列车在车载数据已设置为装设有容许信号的通过信号机前，遇机车信号信息为停车信号的，LKJ以该信号机为控制目标点计算产生控制模式曲线，并以20km/h确定为固定模式限速值监控列车越过该信号机。

在LKJ的现有控制模式中，容许通过信号机前收到停止信号包括：HB码、HU码、H码、无码但逻辑判定的停止信号等，会按容许信号开放，解除容许信号机停车控制。但《铁路技术管理规程(普速铁路部分)》(以下简称《技规》)等文件中相关条例与LKJ现有的容许信号控制方法存在差异，具体如下：

根据《技规》第435条，机车信号为半黄半红色闪光，表示列车接近的进站、接车进路或接发车进路信号机显示引导信号或通过信号机显示容许信号。根据《铁路信号设计规范》第9.0.7规定，在自动闭塞区间，当通过信号机显示容许信号时，轨道电路应发送HB码。

因此，只有当LKJ收到机车信号的HB码时，才能确定地面开放容许信号。当前LKJ的容许信号控制方法认为收到包括HB码在内的停止信号时，就可确定地面开放容许信号，比《技规》规定的确定容许信号的范围大，存在安全隐患。

根据机车信号码位，对容许信号控制分别进行分析：(1)机车信号无码但逻辑判定为停止信号的情况，考虑《技规》第316条规定，当容许信号灯光熄灭时，在司机确认信号机装有容许信号时，仍允许通过容许信号机。LKJ在容许信号机前的控制，可以允许在轨道电路无码、逻辑判断为停车信号时，自动解除停车控制。(2)如果机车信号信息为HU码或H码，与《技规》规定的HB码为容许信号的规则不一致，如果按《LKJ控制模式设定规范》解除停车控制，存在冒进信号的风险。

针对上述LKJ控制模式的缺陷，本发明通过优化LKJ的控制方法，解决货物列车在运营过程中进行上述特殊作业时引发的非预期制动、冒进等问题，实现对压钩作业的有效控制，防止压钩作业时的非预期制动的发生，提高LKJ对司机的辅助能力；实现对容许信号控制的优化细分，防止冒进信号机。

本发明的基于LKJ的货物列车运行控制方法，包括以下的实施步骤：

在列车启动进行压钩作业时：

1)LKJ检测到手柄方向与开车对标时的方向相反，允许列车退行进行压缩车钩作业，退行距离不超过退行允许距离时，机车信号HU转无码，不输出紧急制动；退行超过退行允许距离时，LKJ输出紧急制动。

退行允许距离由下式计算，并向上取整：

式(1)中：n为辆数；l为连挂间隙，单位为mm。

辆数n根据司机输入的设定参数确定，连挂间隙l可根据车钩型号选取大小。

2)屏幕显示器显示的剩余距离，在列车退行时应按走行距离递减，便于司机观察。

LKJ的容许信号控制修订为：

1)货物列车在车载数据已设置为装设有容许信号的通过信号机前，遇机车信号信息为HB码或逻辑判定的无码时，LKJ以该信号机为控制目标点计算产生控制模式曲线，并以20km/h确定为固定模式限速值监控列车越过该信号机直至次一通过信号机(进站信号机)。

2)如果机车信号信息为HU码、H码，货物列车在车载数据已设置为装设有容许信号的通过信号机前，仍需按走停走控制，停车2min后解除停车控制。

本发明所述的基于LKJ的货物列车运行控制方法的基本内容是，(1)在列车启动进行压钩作业时，LKJ检测到手柄方向与开车对标时的方向相反，允许列车退行进行压缩车钩作业，根据前述内容实施步骤中的公式(1)计算退行允许距离，遇机车信号HU码、H码转无码，退行距离不超过退行允许距离时，不输出紧急制动；退行超过退行允许距离时，LKJ输出紧急制动。同时，在列车退行过程中，屏幕显示器显示的剩余距离应按走行距离递减，辅助司机观察。(2)货物列车运行在自动闭塞区段，遇容许通过信号机显示停止信号时，可按机车信号码位对LKJ的容许信号控制进行优化细分：如果机车信号信息为HB码或逻辑判定的无码时，LKJ以该信号机为控制目标点计算产生控制模式曲线，并以20km/h确定为固定模式限速值监控列车越过该信号机；如果机车信号信息为HU码、H码，货物列车在车载数据已设置为装设有容许信号的通过信号机前，仍需按走停走控制，停车2min后解除停车控制。

LKJ按图1和图2描述的控制流程实现本发明所述的货物列车运行控制方法。图1描述的是列车压钩作业预防非预期制动的控制流程，图2描述的是容许信号控制的增加码位判断的控制流程。

本发明的基于LKJ的货物列车运行控制方法不需要用户增加额外的基础线路数据和控制数据，只需要在编制数据时少量细化控制数据；对于LKJ控制软件，变更修改也局限在HU码转无码、容许信号控制等独立功能范围内，可行性较高。本发明所述的方法可促进LKJ的控制模式与现场作业实际需求相结合，解决目前LKJ控制方式上可能存在的风险，提高LKJ的可用性、安全性。

优选实施例

在列车启动进行压钩作业时，LKJ通过检测手柄方向，发现与开车对标时的方向相反，结合场景判定此时处于压钩作业状态，根据前述发明内容实施步骤中的公式(1)计算退行允许距离，根据退行距离与退行允许距离的大小关系，LKJ监控列车进行相应的控制逻辑的输出。

为了理解本发明的设计，下文将以具体示例对本问题的解决方案进行描述。

在货物列车进行压钩作业时，列车辆数为100，车钩参照13号，取值19.5mm。退行允许距离为：2/3×100×19.5＝1.3m，向上取整为2m，即进行压钩作业时，遇机车信号HU码、H码转无码，若退行距离小于等于2m时，不输出制动；超过2m，输出紧急制动。

通过以上内容描述了本发明的基本方案、主要特征和优点，特别是显示了本发明的精髓所在——通过少量细化LKJ控制数据、优化LKJ控制方法，解决货物列车在运营过程中进行压钩作业和容许信号控制时引发的非预期制动、冒进等问题，完全避免货物列车在运行过程中产生安全事故的潜在风险。

以上所述仅为本发明方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于LKJ的货物列车运行控制方法，所述方法实现对压钩作业的有效控制，防止压钩作业时的非预期制动的发生；

该方法的步骤如下：

在列车启动进行压钩作业时，

1)LKJ检测到手柄方向与开车对标时的方向相反，允许列车退行进行压缩车钩作业；退行距离不超过退行允许距离D时，机车信号HU转无码，不输出紧急制动；退行超过退行允许距离时，LKJ输出紧急制动；

2)屏幕显示器显示的剩余距离，在列车退行时按走行距离递减，便于司机观察。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退行允许距离D由下式计算，并向上取整：

式(1)中：n为辆数；l为连挂间隙，单位为mm。

辆数n根据司机输入的设定参数确定，连挂间隙l可根据车钩型号选取大小。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还解决货物列车在进行特殊作业时引发的非预期制动、冒进问题，当货物列车运行在自动闭塞区段，遇容许通过信号机显示停止信号时，按机车信号码位对LKJ的容许信号控制进行细分。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法对LKJ的容许信号控制细分为：

1)货物列车在车载数据已设置为装设有容许信号的通过信号机前，遇机车信号信息为HB码或逻辑判定的无码时，LKJ以该信号机为控制目标点计算产生控制模式曲线，并以20km/h确定为固定模式限速值监控列车越过该信号机直至次一通过信号机；

2)如果机车信号信息为HU码、H码，货物列车在车载数据已设置为装设有容许信号的通过信号机前，仍按走停走控制，停车2min后解除停车控制。

5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述方法不需要用户增加额外的基础线路数据和控制数据，只需在编制数据时少量细化控制数据；对于LKJ控制软件，变更修改也局限在HU码转无码、容许信号控制的功能范围内。

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