CN115571193A - 一种基于ctcs-n结合stp实现调车作业的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明基于既有设备LKJ车载设备与STP模块，继承原有列车监控和调车监控功能的基础上，增加更安全、高效的新型CTCS‑N列控系统，进而提供了一种基于CTCS‑N结合STP实现调车作业的系统，使CTCS‑N列控系统的调车模式有了更安全、高效、易用的解决方案。同时，本发明还提供一种基于CTCS‑N结合STP实现调车作业的方法，该方法通过控制切换模块完成ATP控车的调车模式和LKJ控车的调车模式的切换，具有应用场景更加灵活，提高调车作业过程中的安全性的优势。

Description

一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统和方法

技术领域

本发明属于轨道交通领域，特别涉及一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的设备和方法。

背景技术

在铁路运输生产过程中，除列车在车站的到达、出发、通过以及在区间内运行外，凡机车车辆进行一切有目的移动统称为调车。为解体、编组列车，摘挂、转场、整场、调移、取送车辆以及机车的对位、转线、出入段等目的而使机车车辆在站线或其他线路上移动的作业。它是铁路行车工作的基本内容之一。

在中国新型列车运行控制系统(简称CTCS-N列控系统)中，有专门的调车模式用于调车作业，在调车模式中，车载设备按照固定限制速度(顶棚)监控车列前进或折返运行，但是这种方法存在以下弊端：1.由于无从得知地面信号状态，司机无法根据人机接口单元(简称DMI)得知车列具体位置，不易操作；2.对于驶出可调车区域边界的防护，需要安装调车危险应答器，增加成本；3.不同的调车作业具有不同的限速，但上述调车模式只有单一的顶棚限速；4.没有对压信号调车作业进行安全防护；5.调车模式下仍会基于LRBG(最近相关应答器组)计算位置，但存在不换端调车的情况，退出调车模式后基于LRBG的位置可能存在问题。

列车运行监控装置(简称LKJ)，是中国列车运行控制系统体系的组成部分，是用于防止列车冒进信号、运行超速事故和辅助司机提高操纵能力的重要行车设备。LKJ是机车、动车组的重要组成部分。

无线调车机车信号和监控系统(简称STP)是一种保证车站调车作业安全的重要行车安全设备。STP实现了机车和地面间站场信息、调车机车状态、调车作业计划等信息的实时传输和显示，同时能够有效防止调车作业中由于车列越过阻挡信号、冲撞土档、超速等造成的“挤”、“冲”、“脱”等事故，既保证了站内调车作业的安全，又满足了铁路发展安全高效的要求。

但是，目前既有设备LKJ车载设备和STP模块与CTCS-N列控系统之间缺少配合连接，而导致CTCS-N列控系统在调车模式中存在诸多弊端。

发明内容

本发明的目的是基于既有设备LKJ与STP，继承原有列车监控和调车监控功能的基础上，增加更安全、高效的新型CTCS-N列控系统，使CTCS-N列控系统的调车模式有了更安全、高效、易用的解决方案。

为实现上述目的，本发明提供一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统，其包括：ATP车载设备模块，包括：车载主控单元，用于处理输入信号，生成控制信号；所述控制信号包括控车信号和控制权信号；列车接口单元，用于ATP车载设备模块与列车之间信号的输出和状态的输入；控制切换模块，包括：控制权继电器，其与列车接口单元连接，用于接收控制权信号，设置控制权继电器的控制权状态；制动机，其与列车接口单元连接，接收制动命令，并反馈制动状态；LKJ车载设备模块，分别与控制切换模块和车载主控单元连接，用于接收控车信号；STP模块，与LKJ车载设备模块连接，为LKJ车载设备模块提供地面信号状态，实现车列基于车载设备模块的调车作业。

优选的，所述ATP车载设备模块还包括：测速测距单元，其与车载主控单元连接，用于测量车列运行信息；人机接口单元，其与车载主控单元连接，车列司机通过所述人机接口单元与ATP车载设备模块进行人机交互。

本发明还提供一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其包括：ATP车载设备模块读取配置文件，根据配置文件确定调车模式；若车载主控单元判断调车模式为ATP控车的调车模式，分别发送ATP控车的控车信号给LKJ车载设备模块和发送ATP控制权信号给控制权继电器；控制权继电器根据ATP控制权信号将接点闭合在与ATP控车一侧，ATP车载设备模块负责控制车列运行和输出制动；或若载主控单元判断调车模式为LKJ控车的调车模式，分别发送LKJ控车的控车信号给LKJ车载设备模块和发送LKJ控制权信号给控制权继电器；控制权继电器根据LKJ控制权信号将接点闭合在与LKJ控车一侧，LKJ车载设备模块负责控制车列运行和输出制动。

优选的，所述LKJ控车的调车模式的转入条件包括：条件1.ATP车载设备模块处于待机、目视、引导、完全、冒后的允许转入调车模式；条件2.车列处于停车状态；条件3.司机和调车员确认车列处于可调车区域；当条件1～条件3均满足时，车列转入LKJ控车的调车模式。

优选的，当车列转入LKJ控车的调车模式后，ATP车载设备模块将进行以下操作：操作1.ATP车载设备模块主动与地面设备断开连接；操作2.ATP车载设备模块向控制切换模块输出LKJ控车的控制权信号，使控制权继电器的接点闭合在LKJ控车一侧。

优选的，当车列转入处于LKJ控车的调车模式后，若ATP车载设备模块采集到控制权继电器的接点闭合在ATP控车一侧，说明控制权继电器的控制权切换失败，ATP车载设备模块输出常用制动命令给制动机，使车列制动。

优选的，若ATP车载设备模块持续未收到制动机提供的常用制动反馈信息，视为常用制动故障，则追加紧急制动命令，使车列制动，以保证车列调车作业的安全性。

优选的，若ATP车载设备模块采集到系统关键性故障，ATP车载设备模块将直接宕机，输出紧急制动命令给制动机，使车列紧急制动。

优选的，如果采集到系统关键性故障时，控制权继电器的接点闭合在LKJ控车一侧，控制权继电器的接点会因为ATP车载设备模块宕机无法输出LKJ控车信号而回弹到ATP控车一侧，以保证紧急制动命令可以输出给车列的制动机。

优选的，当车列转出LKJ控车的调车模式时，ATP车载设备模块依次执行以下处理：1.ATP车载设备模块输出ATP控车的控车信号，将控制权继电器的接点将闭合在ATP控车一侧；2.删除ATP车载设备模块保存的最近相关应答器组信息；3.ATP车载设备模块转入待机模式，重新开始注册流程。

优选的，若车列处于ATP控车的调车模式，需要满足的线路条件和管理办法包括：地面设备通过测速测距单元传输的车载位置报告判断车列是否处于可调车区域；在ATP车载设备模块转入调车模式之前向地面设备请求ATP控车的调车模式，地面设备根据车载位置报告回复ATP车载设备模块允许调车或拒绝调车；在可调车区域边界加装调车危险应答器，如果ATP车载设备模块收到所述调车危险应答器发送的报警信息，ATP车载设备模块转入冒进模式以避免车列驶出可调车区域。

优选的，若车载主控单元判断调车模式为LKJ控车的调车模式，则对于执行LKJ控车的调车模式进行调车作业包括如下步骤：步骤S101、司机判断ATP车载设备模块是否满足允许转入调车的条件，且车列处于停车状态，如果条件满足，司机按压调车按键，执行步骤S102；步骤S102、车列转入LKJ控车的调车模式；步骤S103、ATP车载设备模块与地面设备断开连接；步骤S104、ATP车载设备模块输出LKJ控车信号，通过车载主控单元将LKJ控车信号发送给LKJ车载设备；步骤S105、控制权继电器将控制权状态反馈给ATP车载设备模块和制动机；如果控制权继电器201的接点闭合在LKJ控车一侧，则执行步骤S106；步骤S106、司机通过LKJ控车的调车模式功能进行调车作业，LKJ车载设备通过与STP模块交互获取地面信号状态。

优选的，所述步骤S105中，如果控制权继电器的接点闭合在ATP控车一侧，说明控制权继电器可能存在故障，ATP车载设备模块发送常用制动命令，如果ATP车载设备模块持续无法采集常用制动反馈，ATP车载设备模块输出紧急制动命令，停止LKJ控车的调车模式。

优选的，如若需要从LKJ控车的调车模式切换为ATP控车的调车模式，则执行如下步骤，包括：步骤S201、司机在人机接口单元上按压调车按键，ATP车载设备模块向地面设备发送调车请求，收到地面设备回复的允许调车后执行步骤S202；步骤S202、ATP车载设备模块输出ATP控车的控车信号给控制权继电器；步骤S203、控制权继电器将控制权状态反馈给ATP车载设备模块和制动机；如果控制权继电器的接点闭合在ATP控车一侧，则执行步骤S204；步骤S204、ATP车载设备模块删除保存的最近相关应答器组信息；步骤S205、ATP车载设备模块转入待机模式重新开始注册流程。

优选的，若步骤S201中地面设备回复信息为不允许调车，则无法转入ATP控车的调车模式，保持LKJ控车的调车模式；或若步骤S203中，控制权继电器的接点闭合在LKJ控车一侧，说明控制权继电器存在故障，无法转出LKJ控车的调车模式。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统和方法，具有如下有益效果：

1、本发明通过控制切换模块连接ATP车载设备模块和LKJ车载设备模块，可以适配ATP控车的调车模式和LKJ控车的调车模式两种方案，应用场景更加灵活；

2、对于LKJ控车的调车模式，能够通过控制切换模块中的控制权继电器保证调车安全，避免软件通信发生故障后引起的安全事故；

3、对于LKJ控车的调车模式，能够通过STP模块接收地面信号状态，司机可以根据STP显示屏或者LKJ人机界面得知车列具体位置，便于操作；

4、对于LKJ控车的调车模式，驶出可调车区域边界的冒进防护可以不用加装针对ATP车载设备模块的调车危险应答器，节约安装和维护成本；

5、对于LKJ控车的调车模式，可以通过STP模块针对不同种类的调车作业设置不同的限速，提高不同种类的调车作业中的安全性；

6、对于LKJ控车的调车模式，退出LKJ控车的调车模式后删除最近相关应答器组，避免调车过程中的前进和折返运动带来的列车位置计算错误的问题，提高调车作业过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统的结构框图；

图2为本发明的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法中的LKJ模式下的流程图；

图3为本发明的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法中的ATP模式下的流程图。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图1～附图3，对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统，如图1所示，该系统包括：ATP车载设备模块100(Automatic Train Protection，列车自动防护系统)，包括：车载主控单元101，用于处理输入信号，生成控制信号；所述控制信号包括控车信号和控制权信号；列车接口单元102，用于ATP车载设备模块100与列车之间信号的输出和状态的输入；控制切换模块200，包括：控制权继电器201，其与列车接口单元102连接，用于接收控制权信号，设置控制权继电器201的控制权状态；制动机202，其与列车接口单元102连接，接收制动命令，并反馈制动状态；LKJ车载设备模块300，分别与控制切换模块200和车载主控单元101连接，用于接收控车信号；STP模块400，与LKJ车载设备模块300连接，为LKJ车载设备模块300提供地面信号状态，实现车列基于LKJ车载设备模块300的调车作业。

进一步，如图1所示，所述ATP车载设备模块100还包括：司法记录单元103，其与所述车载主控单元101连接，用于记录车载主控单元101的输出信号和状态输入；ATP车载设备模块100通过车载电台单元104连接无线网络与地面设备或具有无线通信功能的列尾设备进行信号的双向传输；所述列尾设备为装载在车列尾部用于监控车列完整性的设备；其中，所述车列是按列车性质和编组计划编成并连挂在一起的若干车辆；轨道电路接收单元105，其通过设置在车列上的轨道电路接收天线接收轨道电路信息，并将轨道电路信息解调出的轨道电路载频、低频信号传送给车载主控单元101；车载交换机单元106，其分别与所述车载电台单元104和车载主控单元101连接，用于ATP车载设备模块100与LKJ车载设备模块300之间的网络互联和数据传输；测速测距单元107，其与车载主控单元101连接，用于测量车列运行信息(所述车列运行信息包括车列速度、走行距离、加速度信息)；人机接口单元108，其与车载主控单元101连接，是车列司机和ATP车载设备模块100人机交互的接口。

基于本发明提供的一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统，实现调车作业的方法包括如下步骤：ATP车载设备模块100读取配置文件，根据配置文件确定调车模式；若车载主控单元101判断调车模式为ATP控车的调车模式，分别发送ATP控车的控车信号给LKJ车载设备模块300和发送ATP控制权信号给控制权继电器201；控制权继电器201根据ATP控制权信号将接点闭合在ATP控车一侧(即与ATP车载设备模块100连接的一侧)，ATP车载设备模块100负责控制车列运行和输出制动；或若车载主控单元101判断调车模式为LKJ控车的调车模式，分别发送LKJ控车的控车信号给LKJ车载设备模块300和发送LKJ控制权信号给控制权继电器201；控制权继电器201根据LKJ控制权信号将接点闭合在LKJ控车一侧(即与LKJ车载设备模块300连接的一侧)，LKJ车载设备模块300负责控制车列运行和输出制动。

其中，若车列处于ATP控车的调车模式，则对STP模块400和LKJ车载设备300的工作状态不做要求(即可以处于工作状态或关闭状态)，但线路条件和管理办法需要满足ATP控车的调车模式的若干要求，包括但不限于：(1)地面设备能够通过ATP车载设备模块100中的测速测距单元107传输的车载位置报告判断车列是否处于可调车区域；在ATP车载设备模块100转入调车模式之前向地面设备请求ATP控车的调车模式，地面设备根据车载位置报告回复ATP车载设备模块100允许调车或拒绝调车；(2)在可调车区域边界加装调车危险应答器，如果ATP车载设备模块100收到所述调车危险应答器发送的报警信息，ATP车载设备模块100转入冒进模式以避免车列驶出可调车区域。在本实施例中，地面设备为RBC(Radio BlockCenter，无线闭塞中心)，其设置在地面上的控制中心，与ATP车载设备模块100连接，用于根据ATP车载设备模块100中的测速测距单元107向RBC报告的位置信息计算并发送车列的行车许可。

其中，若车列处于LKJ控车的调车模式，要求STP模块400和LKJ车载设备300的调车功能处于工作状态，司机和调车员根据线路设计判断车列是否处于可调车区域，具体的，如线路设计中规定A区域不允许进行调车，司机和调车员通过车列的位置信息判断车列处于该A区域时，则车列位于不可调车区域；反之，如线路设计中规定B区域允许进行调车，司机和调车员通过车列的位置信息判断车列处于该B区域时，则车列位于可调车区域。当车列处于LKJ控车的调车模式时，ATP车载设备模块100与地面设备如RBC(如果有)断开连接，并且不对车列是否处于可调车区域做限制(需要说明的是，车列在转入LKJ控车的调车模式之前需要确认车列处于可调车区域)，同时将防冒进、防超速等调车作业下的安全需求交由STP模块400和LKJ车载设备300监控；也就是说，ATP车载设备模块100不再监控调车顶棚限速，也不监控车列是否已经驶出可调车区域边界，不对驶出可调车区域边界的车列施加制动，可调车区域边界也不需要设置以供ATP车载设备模块100读取的调车危险应答器。

因此，LKJ控车的调车模式的转入条件是：条件1.ATP车载设备模块100处于待机、目视、引导、完全、冒后的允许转入调车模式；条件2.车列处于停车状态；条件3.司机和调车员确认车列处于可调车区域，并在人机接口单元108上按压调车按键。通过设置LKJ控车的调车模式的转入条件，保证车列实时调车作业的安全性。当条件1～条件3均满足时，车列转入LKJ控车的调车模式。

同时，当车列处于LKJ控车的调车模式不对以下条件进行检查：1.ATP车载设备模块100与地面设备处于连接状态；2.地面设备是否允许ATP车载设备模块100转入调车模式。这是由于在CTCS-N以及CTCS-3规范中，地面设备(如RBC)控制列车是否可以转入调车模式，因此ATP车载设备模块100需要与RBC连接并向地面设备(如RBC)请求授权，而本发明基于CTCS-N结合STP模块400使车列处于LKJ控车的调车模式时，则不需要地面设备(如RBC)授权即可实现调车作业，提升调车作业的效率。

需要进一步说明的是，车列转入LKJ控车的调车模式后，ATP车载设备模块100将进行以下操作：操作1.ATP车载设备模块100主动与地面设备(如RBC)断开连接；操作2.ATP车载设备模块100向控制切换模块200输出LKJ控车的控制权信号，使控制权继电器201的接点闭合在LKJ控车一侧。

其中，当车列转入LKJ控车的调车模式后，ATP车载设备模块100将采集控制权继电器201的接点状态，如果控制权继电器201接点闭合在LKJ控车一侧，说明车列的控制权已经切换成功，ATP车载设备模块100不会输出制动命令，具体的：1.ATP车载设备模块100不输出退行防护相关制动命令；2.ATP车载设备模块100不输出溜逸防护相关制动命令；3.ATP车载设备模块100不输出冒进防护相关制动命令；4.ATP车载设备模块100检测到方向手柄故障不输出制动命令；5.ATP车载设备模块100检测到导航板故障不输出制动命令；6.ATP车载设备模块100检测到DMI通信中断不输出制动命令；7.ATP车载设备模块100检测到BTM故障不输出制动命令；8.ATP车载设备模块100不输出制动命令测试相关制动命令。其中，所述BTM(Balise Transmission Module，应答器传输模块)用于接收应答器信息，其安装在列车底部，列车在轨道上运行时，读取安装在轨道上的应答器报文信息，在CTCS-N中，BTM故障会导致ATP车载设备模块100输出常用制动命令。

上述ATP车载设备模块100不输出制动命令是因为此时车列的控制权在LKJ一侧(即控制权继电器接点闭合在LKJ控车一侧)，同时ATP车载设备模块100不直接与STP模块400进行通信，而是LKJ车载设备模块300与STP模块400通信，所以STP模块400的调车控制信号只能反映在LKJ车载设备模块300上，因此ATP车载设备模块100将车列控制权转换给LKJ车载设备模块300，车列处于LKJ控车的调车模式时，由于控制权继电器201闭合在LKJ控车一侧，因此物理上ATP车载设备模块100输出的制动命令不起作用。如此设置保证了车列仅由一种车载设备模块控制调车作业，有效避免了两种车载设备模块的操作冲突，提高了车列进行调车作业时的安全性。

进一步，当车列转入处于LKJ控车的调车模式后，如果ATP车载设备模块100采集到控制权继电器201的接点闭合在ATP控车一侧，说明控制权继电器201的控制权切换失败，ATP车载设备模块100输出常用制动命令给制动机202，如果持续无法收到制动机202提供的常用制动反馈，视为常用制动故障，需要追加紧急制动命令，以保证车列调车作业的安全性。

此外，如果ATP车载设备模块100采集到系统关键性故障，如速度传感器故障、紧急制动故障等，ATP车载设备模块100将直接宕机，输出紧急制动命令给制动机202；如果此时控制权继电器201的接点闭合在LKJ控车一侧，控制权继电器201的接点会因为ATP车载设备模块100宕机无法输出LKJ控车信号而回弹到ATP控车一侧，保证紧急制动命令可以输出给车列的制动机202，实现车列的紧急制动，保证车列调车作业的安全性。

当车列处于LKJ控车的调车模式具有以下功能特点：1.由于ATP车载设备模块100不根据LRBG(最近相关应答器组)计算列车位置，因此ATP车载设备模块100不接收应答器的信息，进而不进行应答器组消息一致性检查；2.ATP车载设备模块100不会根据“调车危险”执行冒进防护，这是由于ATP车载设备模块100不读取应答器报文，因此不会执行应答器中存储的“调车危险”报警信息。3.ATP车载设备模块100不会进行溜逸防护和退行防护；4.禁止修改轮径值；5.禁止执行完整性测试；6.禁止执行制动测试。由于在LKJ控车的调车模式，LKJ车载设备模块300不输出制动命令，而上述功能特点中的3～6条中所述防护或操作需要再制动状态下执行以保证车列的调车作业安全，因此这些防护或操作在LKJ控车的调车模式下是被禁止的。

当车列转出LKJ控车的调车模式时，ATP车载设备模块100将依次进行以下处理：1.ATP车载设备模块100输出ATP控车的控车信号，将控制权继电器201的接点将闭合在ATP控车一侧；2.删除ATP车载设备模块100保存的最近相关应答器组信息；3.ATP车载设备模块100转入待机模式，重新开始注册流程。

在一具体实施例中，车列将执行调车作业，如图2所示，若车载主控单元101判断调车模式为LKJ控车的调车模式，则对于执行LKJ控车的调车模式进行调车作业包括如下步骤：步骤S101、司机判断ATP车载设备模块100是满足允许转入调车的条件，且车列处于停车状态，如果条件满足，司机按压调车按键，执行步骤S102；步骤S102、车列转入LKJ控车的调车模式；步骤S103、ATP车载设备模块100与地面设备断开连接；步骤S104、ATP车载设备模块100输出LKJ控车信号，通过车载主控单元101将LKJ控车信号发送给LKJ车载设备300；步骤S105、控制权继电器201将控制权状态反馈给ATP车载设备模块100和制动机202；如果控制权继电器201的接点闭合在LKJ控车一侧，则执行步骤S106；步骤S106、司机通过LKJ控车的调车模式功能进行调车作业，LKJ车载设备300通过与STP模块400交互获取地面信号状态。

其中，步骤S101中所述的允许转入调车的条件包括ATP车载设备模块100处于待机、目视、引导、完全、冒后的状态；若不满足所述允许转入调车模式的条件，则无法转入调车模式，调车作业失败，重新读取配置文件。

进一步，步骤S105中，如果控制权继电器201的接点闭合在ATP控车一侧，说明控制权继电器201可能存在故障，ATP车载设备模块100发送常用制动命令，如果ATP车载设备模块100持续无法采集常用制动反馈，ATP车载设备模块100输出紧急制动命令，停止LKJ控车的调车模式。

如若需要从LKJ控车的调车模式切换为ATP控车的调车模式，则执行如下步骤，如图3所示，包括：步骤S201、司机在人机接口单元108上按压调车按键，ATP车载设备模块100向地面设备发送调车请求，收到地面设备回复的允许调车后执行步骤S202；步骤S202、ATP车载设备模块100输出ATP控车的控车信号给控制权继电器201；步骤S203、控制权继电器201将控制权状态反馈给ATP车载设备模块100和制动机202；如果控制权继电器201的接点闭合在ATP控车一侧，则执行步骤S204；步骤S204、ATP车载设备模块100删除保存的最近相关应答器组信息；步骤S205、ATP车载设备模块100转入待机模式重新开始注册流程。

其中，若步骤S201中地面设备回复信息为不允许调车，则无法转入ATP控车的调车模式，保持LKJ控车的调车模式；同时，若步骤S203中，控制权继电器201的接点闭合在LKJ控车一侧，说明控制权继电器201可能存在故障，无法转出LKJ控车的调车模式。

综上所述，与现有技术相比，本发明所提供的一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统和方法，通过控制切换模块连接ATP车载设备模块和LKJ车载设备模块，可以适配ATP控车的调车模式和LKJ控车的调车模式两种方案，使应用场景更加灵活；同时，提高调车作业过程中的安全性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统，其特征在于，包括：

ATP车载设备模块(100)，包括：车载主控单元(101)，用于处理输入信号，生成控制信号；所述控制信号包括控车信号和控制权信号；列车接口单元(102)，用于ATP车载设备模块(100)与列车之间信号的输出和状态的输入；

控制切换模块(200)，包括：控制权继电器(201)，其与列车接口单元(102)连接，用于接收控制权信号，设置控制权继电器(201)的控制权状态；制动机(202)，其与列车接口单元(102)连接，接收制动命令，并反馈制动状态；

LKJ车载设备模块(300)，分别与控制切换模块(200)和车载主控单元(101)连接，用于接收控车信号；

STP模块(400)，与LKJ车载设备模块(300)连接，为LKJ车载设备模块(300)提供地面信号状态，实现车列基于(LKJ)车载设备模块(300)的调车作业。

2.如权利要求2所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的系统，其特征在于，所述ATP车载设备模块(100)还包括：测速测距单元(107)，其与车载主控单元(101)连接，用于测量车列运行信息；人机接口单元(108)，其与车载主控单元(101)连接，车列司机通过所述人机接口单元(108)与ATP车载设备模块(100)进行人机交互。

3.一种基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，包括：

ATP车载设备模块(100)读取配置文件，根据配置文件确定调车模式；

若车载主控单元(101)判断调车模式为ATP控车的调车模式，分别发送ATP控车的控车信号给LKJ车载设备模块(300)和发送(ATP)控制权信号给控制权继电器(201)；控制权继电器(201)根据ATP控制权信号将接点闭合在与ATP控车一侧，ATP车载设备模块(100)负责控制车列运行和输出制动；

或若载主控单元(101)判断调车模式为LKJ控车的调车模式，分别发送LKJ控车的控车信号给LKJ车载设备模块(300)和发送LKJ控制权信号给控制权继电器(201)；控制权继电器(201)根据LKJ控制权信号将接点闭合在与LKJ控车一侧，LKJ车载设备模块(300)负责控制车列运行和输出制动。

4.如权利要求3所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，所述LKJ控车的调车模式的转入条件包括：

条件1.ATP车载设备模块(100)处于待机、目视、引导、完全、冒后的允许转入调车模式；条件2.车列处于停车状态；条件3.司机和调车员确认车列处于可调车区域；当条件1～条件3均满足时，车列转入LKJ控车的调车模式。

5.如权利要求3所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，当车列转入LKJ控车的调车模式后，ATP车载设备模块(100)将进行以下操作：

操作1.ATP车载设备模块(100)主动与地面设备断开连接；

操作2.ATP车载设备模块(100)向控制切换模块(200)输出LKJ控车的控制权信号，使控制权继电器(201)的接点闭合在LKJ控车一侧。

6.如权利要求3所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，当车列转入处于LKJ控车的调车模式后，若ATP车载设备模块(100)采集到控制权继电器(201)的接点闭合在ATP控车一侧，说明控制权继电器(201)的控制权切换失败，ATP车载设备模块(100)输出常用制动命令给制动机(202)，使车列制动。

7.如权利要求6所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，若ATP车载设备模块(100)持续未收到制动机(202)提供的常用制动反馈信息，视为常用制动故障，则追加紧急制动命令，使车列制动，以保证车列调车作业的安全性。

8.如权利要求3所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，若ATP车载设备模块(100)采集到系统关键性故障，ATP车载设备模块(100)将直接宕机，输出紧急制动命令给制动机(202)，使车列紧急制动。

9.如权利要求8所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，如果采集到系统关键性故障时，控制权继电器(201)的接点闭合在LKJ控车一侧，控制权继电器(201)的接点会因为ATP车载设备模块(100)宕机无法输出LKJ控车信号而回弹到ATP控车一侧，以保证紧急制动命令可以输出给车列的制动机(202)。

10.如权利要求3所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，当车列转出LKJ控车的调车模式时，ATP车载设备模块(100)依次执行以下处理：1.ATP车载设备模块(100)输出ATP控车的控车信号，将控制权继电器(201)的接点将闭合在ATP控车一侧；2.删除ATP车载设备模块(100)保存的最近相关应答器组信息；3.ATP车载设备模块(100)转入待机模式，重新开始注册流程。

11.如权利要求3所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，若车列处于ATP控车的调车模式，需要满足的线路条件和管理办法包括：

地面设备通过测速测距单元(107)传输的车载位置报告判断车列是否处于可调车区域；在ATP车载设备模块(100)转入调车模式之前向地面设备请求ATP控车的调车模式，地面设备根据车载位置报告回复ATP车载设备模块(100)允许调车或拒绝调车；

在可调车区域边界加装调车危险应答器，如果ATP车载设备模块(100)收到所述调车危险应答器发送的报警信息，ATP车载设备模块(100)转入冒进模式以避免车列驶出可调车区域。

12.如权利要求3～11任一项所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，若车载主控单元(101)判断调车模式为LKJ控车的调车模式，则对于执行LKJ控车的调车模式进行调车作业包括如下步骤：

步骤S101、司机判断ATP车载设备模块(100)是否满足允许转入调车的条件，且车列处于停车状态，如果条件满足，司机按压调车按键，执行步骤S102；

步骤S102、车列转入LKJ控车的调车模式；

步骤S103、ATP车载设备模块(100)与地面设备断开连接；

步骤S104、ATP车载设备模块(100)输出LKJ控车信号，通过车载主控单元(101)将LKJ控车信号发送给LKJ车载设备(300)；

步骤S105、控制权继电器(201)将控制权状态反馈给ATP车载设备模块(100)和制动机(202)；如果控制权继电器201的接点闭合在LKJ控车一侧，则执行步骤S106；

步骤S106、司机通过LKJ控车的调车模式功能进行调车作业，LKJ车载设备(300)通过与STP模块(400)交互获取地面信号状态。

13.如权利要求12所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，所述步骤S105中，如果控制权继电器(201)的接点闭合在ATP控车一侧，说明控制权继电器(201)可能存在故障，ATP车载设备模块(100)发送常用制动命令，如果ATP车载设备模块(100)持续无法采集常用制动反馈，ATP车载设备模块(100)输出紧急制动命令，停止LKJ控车的调车模式。

14.如权利要求12所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，如若需要从LKJ控车的调车模式切换为ATP控车的调车模式，则执行如下步骤，包括：

步骤S201、司机在人机接口单元(108)上按压调车按键，ATP车载设备模块(100)向地面设备发送调车请求，收到地面设备回复的允许调车后执行步骤S202；

步骤S202、ATP车载设备模块(100)输出ATP控车的控车信号给控制权继电器(201)；

步骤S203、控制权继电器(201)将控制权状态反馈给ATP车载设备模块(100)和制动机(202)；如果控制权继电器(201)的接点闭合在ATP控车一侧，则执行步骤S204；

步骤S204、ATP车载设备模块(100)删除保存的最近相关应答器组信息；

步骤S205、ATP车载设备模块(100)转入待机模式重新开始注册流程。

15.如权利要求14所述的基于CTCS-N结合STP实现调车作业的方法，其特征在于，若步骤(S201)中地面设备回复信息为不允许调车，则无法转入ATP控车的调车模式，保持LKJ控车的调车模式；

或若步骤S203中，控制权继电器(201)的接点闭合在LKJ控车一侧，说明控制权继电器(201)存在故障，无法转出LKJ控车的调车模式。

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