CN115476899A - 一种lkj在列车自动折返运行的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种LKJ在列车自动折返运行的控制方法，LKJ从BTM接收应答器报文信息，增强型LEU通过有源应答器提供站场接车股道数据；在LKJ基础数据中增加应答器定位信息、应答器数据信息、折返数据调用信息和股道折返标志，利用应答器报文信息和上述改造过的LKJ基础数据为LKJ增加支持列车立即折返作业的功能，支持双端LKJ同时工作，实现自动折返作业。本发明的技术优势：实现自动折返控制，解决了人工折返作业效率低、有安全风险的问题；双端LKJ同时工作，通过应答器进行精确定位控制，保障自动折返作业的可靠性和安全性，避免折返安全事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用列车运行监控装置(简称LKJ)在列车自动折返运行时进行控制的方法。
背景技术
既有LKJ广泛应用于既有线路，用于防止列车冒进信号、运行超速事故，保证了列车的运行安全。
为满足市域(郊)动车组车站股道或站后立即折返的作业需要，提升列车运行效率，通过改造既有LKJ，增加支持自动折返作业的功能，支持双端LKJ同时工作的方式，实现列车后端LKJ能够在非本务模式定位(列车位置确定)状态下可以直接转入通常工作模式，进行折返作业。
发明内容
本发明提供一种基于LKJ进行列车自动折返运行的控制方法。
本发明提供一种LKJ在列车自动折返运行的控制方法，列车的车载设备包括LKJ和BTM，地面设备包括应答器和增强型LEU，
LKJ从BTM接收应答器报文信息，完成应答器始发定位、应答器定位、股道号设置；
所述增强型LEU通过有源应答器提供站场接车股道数据，LKJ接收到当前股道数据后自动进行股道号设置；
在LKJ基础数据中增加应答器定位信息、应答器数据信息；
在LKJ基础数据中增加折返数据调用信息，用于自动折返作业时LKJ进行数据调用转移处理；
在LKJ基础数据的股道信息中增加股道折返标志，作为判断进行自动折返的控制条件；
所述控制方法利用所述应答器报文信息和上述改造过的LKJ基础数据为LKJ增加支持列车立即折返作业的功能，支持双端LKJ同时工作，实现自动折返作业。
本发明的技术优势如下：
(1)实现自动折返控制，保障车站折返作业的运营安全，并大幅提高了车站运营效率，解决了人工折返作业效率低、有安全风险的问题。
(2)双端LKJ同时工作，通过应答器进行精确定位控制，保障自动折返作业的可靠性和安全性，避免折返安全事故的发生。
附图说明
[1]图1为普速铁路列控系统结构示意图
[2]图2为ATO(车门/站台门联动控制)系统结构示意图
[3]图3为精确定位应答器布置示意图
[4]图4为折返作业控制流程图
[5]图5为股道折返运行示意图
附图标记
[1]X、S、XN、SN、XI、X3等--信号机名称
[2]JZ--进站应答器组，正向运行进站时使用
[3]FJZ--反向进站应答器组，反向运行进站时使用
[4]CZ/FCZ--出站/反向出站应答器组，发车出站时使用
[5]JD1、JD2、JD3、JD4、JD5为精确定位应答器
[6]
--信号机图标
[7]
进站信号机图标
[8]Δ--无源应答器
[9]▲--有源应答器
[10]
--应答器组，带小竖线的应答器被定义为组内第一个应答器
[11]
--站台门
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。
本发明的一种LKJ在列车自动折返运行的控制方法，通过改造既有LKJ控制系统，增加应答器相关设备、修改LKJ基础数据、LKJ控制功能，增加支持立即折返作业的功能，支持双端LKJ同时工作的方式，实现自动折返作业。
本发明的列车自动折返控制，是把改造后的LKJ分别安装于列车的前端和后端，当前端LKJ工作在通常模式时，后端LKJ工作在非本务模式，并进行应答器定位、车门/站台门联动控制等功能，双端LKJ同时工作，当进行折返作业时，后端LKJ能够自动从非本务模式转为通常模式控车，完成列车自动折返控制，提升了折返作业的效率和安全保障。
本方法中在普速铁路CTCS-C0列控系统的基础上，增加了地面应答器、增强型LEU设备、车载应答器传输单元BTM等设备，系统结构如图1所示。
其中，地面设备增加增强型LEU设备，通过有源应答器提供站场接车股道数据，LKJ接收到当前股道数据后自动进行股道号设置。
车载设备增加BTM完成应答器数据的接收和传输，LKJ通过串口或扩展CAN总线接口与BTM设备通信，从BTM设备接收到线路应答器报文信息，完成应答器始发定位、应答器定位、股道号设置等功能。
LKJ模式控制系统增加待机模式，并修改数据解析管理模块、降级模式、非本务模式、通常模式的功能以适应应答器应用处理、ATO控制处理、折返控制处理的需求。
LKJ基础数据增加应答器定位信息、应答器数据信息、ATO控制信息、折返数据调用信息、股道折返标志信息，为始发应答器定位、应答器定位、应答器一致性检查、ATO车门/站台门联动控制、自动折返控制提供数据支持。
根据表1在LKJ基础数据中增加应答器定位信息，进行始发作业时，LKJ根据司机输入的运行方向以及收到的应答器编号信息，在应答器定位信息中查找该应答器在基础数据中的地址，进行数据定位后完成始发定位功能。
表1应答器定位信息
根据表2在LKJ基础数据中增加应答器数据信息，LKJ根据应答器数据信息对收到的应答器进行一致性检查、位置定位、报文功能处理等功能。
表2应答器数据信息
根据表3在LKJ基础数据的车站信息中增加ATO控制信息，LKJ从基础数据获取ATO控制信息发送给车载ATO设备，协助ATO完成车门/站台门联动控制。
表3 ATO控制信息
| 设备IP地址 |
| 设备类型 |
| 设备编号 |
根据表4在LKJ基础数据中增加折返数据调用信息，用于自动折返作业时LKJ进行数据调用转移处理，在LKJ基础数据的股道信息中增加股道折返标志，作为判断进行自动折返的控制条件。
表4折返数据调用信息
| 目的数据交路 |
| 车次修正 |
| 目的数据地址 |
| 起始监控交路 |
| 目的监控交路 |
根据运营需求，对于配置站台门设备的股道，需要自动驾驶控制或执行车门/站台门联动控制的需求，车载和地面设备增加ATO相关控制设备，车载设备增加ATO单元；
本申请的LKJ通过串口或扩展CAN总线接口与ATO单元通信；地面设备增加站台门地面控制单元，车载ATO设备与站台门地面控制单元通过GSM-R网络通信。
LKJ通过精确停车应答器获取停车位置信息，协助司机完成停车作业，LKJ根据应答器信息进行精确定位，进行车门开门允许控制，LKJ判断车列停准停稳后，将停准停稳信息、开门允许信息、开门侧选择信息发送给车载ATO设备，协助ATO设备完成车门/站台门联动控制，控制系统结构如图2所示。
对车门/站台门联动控制的股道应答器布置进行修改，提升精确定位应答器的使用效率，提高控制安全性能。
具备ATO(车门/站台门联动控制)功能的车站，车站股道应设置出站应答器组和专用的精确定位应答器组【JD1】、【JD2】、【JD3】、【JD4】、【JD5】，用于实现列车精确定位。其中【JD3】由两个应答器组成的应答器组与【FCZ】或【CZ】应答器组构成冗余设置；
其中，【FCZ】、【JD3】、【JD4】、【JD5】写入正向精确定位应答器组数据，用于正向进入股道时的停车控制，【CZ】、【JD1】、【JD2】、【JD3】写入反向精确定位应答器组数据，用于反向进入股道时的停车控制。
车站股道两侧距离停车定位基准点10m、40m及股道中间适当位置设置精确定位应答器【JD】，停车定位基准点为列车停车股道接车方向第一个站台门门中心位置，如图3所示。
本发明通过改造既有LKJ，增加以下功能：
(1)根据基础数据中应答器信息，对接收的应答器数据进行一致性检查和解析处理功能；
(2)根据收到的应答器数据通过基础数据中应答器定位信息，进行始发开车定位、应答器定位处理功能；
(3)根据应答器信息以及升级后的基础数据，配合ATO单元完成车门/站台门联动控制功能；
(4)通过前后端LKJ同时工作，利用应答器信息以及升级后的基础数据，增加列车自动折返运行功能。
(5)增加LKJ待机工作模式，适应折返作业的需求，修改LKJ既有的降级模式、通常模式、非本务模式的功能，适应列车自动折返的运行功能。
列车自动折返运行控制过程如下:
1.列车投入运行前，前、后端LKJ应处于同时工作状态，为列车折返作业做准备，以具备折返运行条件，具体工作过程如下：
(1)后端LKJ上电开机，进入待机模式工作，按要求输入作业设定参数。
(2)前端LKJ上电开机，司机激活前端驾驶台，并输入设定参数，LKJ转入降级模式。
(3)前端驾驶台激活后，列车后端驾驶台输出休眠信号。
(4)后端LKJ检测到驾驶台休眠信号，由待机模式转为非本务模式，并处于非定位(列车位置未确定)状态。
(5)列车前端运行通过地面应答器，前端LKJ由降级模式转为通常模式，监控列车运行。
(6)列车后端运行通过地面应答器，后端LKJ进入非本务模式定位(列车位置确定)状态。
(7)随着列车运行，后端LKJ根据收到的应答器信息，以及前端和后端BTM天线距离，持续校正列车位置，具备列车换端折返运行条件。
2.列车接车进入折返站，不论是股道立即折返，还是站后折返轨折返，将按下列流程，完成折返作业：
(1)前端作业完成后，司机关闭驾驶台，LKJ转入待机模式。
(2)司机进入后端驾驶室，激活后端驾驶台，后端LKJ由非本务模式定位状态转出。
(3)同时，前端LKJ检测到休眠信号，进入非本务工作模式，并处于非定位状态。
(4)后端LKJ根据定位股道，根据相应股道“折返数据项”，调取相应数据，转入通常模式控车。
(5)若列车所在股道未定义折返数据，或折返过程中出现异常，后端LKJ应转入降级模式。
3.对于配置站台门设备的股道，列车折返过程中，前、后端LKJ和ATO单元应具备车门/站台门联动控制能力，满足折返过程中车门/站台门联控需求：
(1)列车接车进站，前端LKJ和ATO单元按照常规流程，执行车门/站台门联控功能。
(2)列车接车进站过程中，后端处于非本务模式定位状态的LKJ和ATO单元应同时执行车门/站台门联动控制功能，包括与地面设备建立通信连接，判定列车停准、停稳。
(3)后端驾驶台激活，后端LKJ由非本务模式转为通常工作模式后，可以运行ATO单元执行车门/站台门联动功能，包括开/闭或单独关闭车门/站台门。
具备车门/站台门联动控制的折返作业流程图4所示。
优选实施例列车自动折返运行
针对增加ATO配置，车载设备包括LKJ和ATO车载单元，非激活端车载设备开机使用，LKJ处于非本务模式，并控制ATO车载单元进站后与车站站台门接口单元(站台门联动控制车站)建立无线通信交互。
列车按侧线接车场景停于股道，本务端LKJ判断列车停准停稳后，与本务端ATO车载单元协同完成车门/站台门联动控制，司机关闭本务端驾驶台，该端LKJ转入待机模式。
司机激活非本务端驾驶台，该端LKJ列车位置处于非本务定位状态时，由非本务模式转入通常模式，原本务端车载设备由待机模式转入非本务模式。由非本务模式转入通常模式后，LKJ按自动折返作业流程执行，并监督列车停准停稳状态，判断列车停准停稳后，根据站台门数据和车门状态信息，给出车门操作允许提示，与ATO车载单元协同完成车门/站台门联动控制。
车站联锁办理发车进路，机车信号接收到允许码，司机驾驶列车出站，进行侧线发车作业，如图5所示。
司机激活非本务端驾驶台，该端LKJ列车位置处于非本务非定位状态时，由非本务模式转入降级模式，原本务端车载设备由待机模式转入非本务模式。由于列车位置未知，司机只能选择人工联控模式，人工进行车门和站台门控制。车站联锁办理发车进路，机车信号接收到允许码，司机驾驶列车出站，进行降级模式下列车始发作业。
综上，与既有的折返作业控制功能比较，本发明具有如下优势：
(1)本发明解决了人工折返作业效率低的问题，前后端LKJ同步工作，实现自动折返作业，极大的提高了作业效率(人工是指司机对LKJ的操作，包括需要折返进行的数据转移；激活驾驶台是司机驾驶控制的操作；不需要人工参与指的是折返过程中另一LKJ不用操作)。
(2)自动折返作业不需要人工参与，避免由于人工操作失误引起的安全事故，提升了作业安全保障。
(3)自动折返作业可以兼容ATO车门/站台门联动功能，实现前后端LKJ控制的自动切换，提高作业安全和效率。
(4)本发明具有通用性，可满足车站折返作业业务需求。
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 (10)
1.一种LKJ在列车自动折返运行的控制方法，列车的车载设备包括LKJ和BTM，地面设备包括应答器和增强型LEU，
LKJ从BTM接收应答器报文信息，完成应答器始发定位、应答器定位、股道号设置；
所述增强型LEU通过有源应答器提供站场接车股道数据，LKJ接收到当前股道数据后自动进行股道号设置；
在LKJ基础数据中增加应答器定位信息、应答器数据信息；
在LKJ基础数据中增加折返数据调用信息，用于自动折返作业时LKJ进行数据调用转移处理；
在LKJ基础数据的股道信息中增加股道折返标志，作为判断进行自动折返的控制条件；
所述控制方法利用所述应答器报文信息和上述改造过的LKJ基础数据为LKJ增加支持列车立即折返作业的功能，支持双端LKJ同时工作，实现自动折返作业。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，进行始发作业时，LKJ根据司机输入的运行方向以及收到的应答器编号信息，在应答器定位信息中查找该应答器在基础数据中的地址，进行数据定位后完成始发定位功能。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，LKJ根据所述应答器数据信息对收到的应答器进行一致性检查、位置定位、报文功能处理。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述车载设备还包括和ATO车载单元；地面设备增加站台门地面控制单元，ATO车载单元与该站台门地面控制单元通过GSM-R网络通信；
在LKJ基础数据的车站信息中增加ATO控制信息；
LKJ从基础数据获取ATO控制信息发送给ATO车载单元，协助ATO完成车门/站台门联动控制。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，具备ATO的车门/站台门联动控制功能的车站，车站股道应设置出站应答器组和专用的精确定位应答器组，用于实现列车精确定位；停车定位基准点为列车停车股道接车方向第一个站台门门中心位置。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，LKJ通过所述精确停车应答器组获取停车位置信息，协助司机完成停车作业，LKJ根据应答器信息进行精确定位，进行车门开门允许控制；LKJ判断车列停准停稳后，将停准停稳信息、开门允许信息、开门侧选择信息发送给车载ATO，协助ATO完成车门/站台门联动控制。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，增加LKJ待机工作模式，适应折返作业的需求，修改LKJ既有的降级模式、通常模式、非本务模式的功能，适应列车自动折返的运行功能；
把改造后的LKJ分别安装于列车的前端和后端，当前端LKJ工作在通常模式时，后端LKJ工作在非本务模式，并进行应答器定位、车门/站台门联动控制功能，双端LKJ同时工作；
当进行折返作业时，后端LKJ能够自动从非本务模式转为通常模式控车，完成列车自动折返控制。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，列车按侧线接车场景停于股道，本务端LKJ判断列车停准停稳后，与本务端ATO车载单元协同完成车门/站台门联动控制，司机关闭本务端驾驶台，该端LKJ转入待机模式。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，司机激活非本务端驾驶台，该端LKJ列车位置处于非本务定位状态时，LKJ自动由非本务模式转入通常模式；原本务端LKJ由待机模式转入非本务模式；
由非本务模式转入通常模式后，LKJ按自动折返作业流程执行，并监督列车停准停稳状态；判断列车停准停稳后，根据站台门数据和车门状态信息，给出车门操作允许提示，与ATO车载单元协同完成车门/站台门联动控制。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，司机激活非本务端驾驶台，该端LKJ列车位置处于非本务非定位状态时，由非本务模式转入降级模式；原本务端车载设备由待机模式转入非本务模式。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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