CN117207926A - 一种列车溜车防护方法、系统及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种列车溜车防护方法、系统及计算机存储介质，属于轨道交通运行控制技术领域，解决了现有防溜车方案的局限性问题；方法包括：S1、计算列车的溜车防护速度；S2、确定列车的溜车坡度门限；S3、周期估算列车可能的停车位置；S4、依据估算的停车位置，判断列车停车时是否会溜车；S5、若判断为会溜车，则列车停车前施加紧急制动；通过评估溜车防护速度，以实测方式获取溜车坡度门限，并依据当前列车位置、速度，估算出停车位置，如果停车位置存在可能溜车的坡度，则提前施加紧急制动以防止溜车；因此，本发明可以消除列车追踪间距增加的现象，使线路上的列车空间间隔更小，提高线路整体运输能力，带来更大的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通运行控制技术领域，具体为一种列车溜车防护方法、系统及计算机存储介质。
背景技术
传统的轨道交通列车运行控制系统中，如何缩小列车的追踪间距，提高列车运转效率和线路运输能力，始终是重点研究方向；但该研究不可避免的会面临列车溜车这一难题。
现有的防止列车溜车的技术方案如下：
1、列车停车时，依靠机械装置防护列车溜车；
2、当机械装置失效，列车发生溜车时，信号系统可以检测到溜车，并在检测到溜车后主动施加紧急制动，保证列车不再继续溜车；
3、为了保证列车溜车后不会产生碰撞风险，线路上列车与列车之间、列车与障碍物之间的追踪运行时，需要提前预留溜车防护距离；溜车防护距离的大小，与信号系统检测到列车溜车，并施加紧急制动后的停车距离有关。
可见，现有技术方案可总结为两个要点，分别是机械防溜车装置与信号系统防溜车方法；但其分别存在以下缺陷：
1)机械防溜车装置：该装置主要防护列车已经为停车状态时的溜车，无法防护列车在启动时可能发生的溜车；触发机械防溜车装置的系统安全等级较低，存在无法正常触发防护功能的情况。
2)信号系统防溜车方法：该方法需提前预留“溜车防护距离”，以保证发生溜车后当前列车不会与其他列车/障碍物产生碰撞，这将增加列车间的追踪间隔，降低线路上列车的数量，导致线路运输能力降低。
发明内容
本发明为了解决现有防溜车方案的局限性，在列车原有信号系统的基础上，提出一种新的溜车防护方法，该方法可以消除由于溜车导致的列车追踪间距增加的现象，并使线路上的列车空间间隔更小，在保障安全的情况下提高线路整体运输能力，带来更大的经济效益。
本发明采用了以下技术方案来实现目的：
一种列车溜车防护方法，所述方法包括如下步骤：
S1、计算列车的溜车防护速度；
S2、确定列车的溜车坡度门限；
S3、周期估算列车可能的停车位置；
S4、依据估算的停车位置，判断列车停车时是否会溜车；
S5、若判断为会溜车，则列车停车前施加紧急制动。
进一步的，步骤S1中，溜车防护速度的计算过程为：
S11、确定最大延时t溜；最大延时t溜为信号系统输出紧急制动到列车紧急制动施加这一过程的时间间隔；
S12、依据当前列车的车辆性能，获取列车最大常用制动值Acc溜；
S13、溜车防护速度V溜计算式为：V溜＝Acc溜*t溜。
具体的，步骤S2中，溜车坡度门限的确定过程为：在运营线路开通前，对全线坡度进行现场实测；依据不同列车车型的性能参数，分别确定各类型列车会发生溜车的最小坡度值，作为溜车坡度门限Grad溜。
进一步的，步骤S3中，周期估算列车可能的停车位置，过程为：当列车运行速度小于溜车防护速度V溜时，依据列车当前位置、速度与线路坡度信息，分别计算车尾向前运行停车距离LT和车头向前运行停车距离LH；依据LT和LH值，得到列车的停车位置Pos。
优选的，车头向前运行停车距离LH的计算方式为：LH＝当前速度计算下最慢的紧急制动停车距离+当前时刻至下一信号系统运行周期时的最大走行距离。
优选的，车尾向前运行停车距离LT的计算方式为：LT＝当前速度计算下最快的紧急制动停车距离；经估算的停车位置Pos长度大于当前列车的真实车长。
进一步的，步骤S4中，判断列车停车时是否会溜车，过程为：查询列车的停车位置Pos处的线路坡度值θ，若线路坡度值θ>当前列车的溜车坡度门限Grad溜，则判断为会发生溜车；反之判断为不会发生溜车。
具体的，步骤S5中，当判断为会发生溜车时，通过信号系统提前施加紧急制动；当判断为不会发生溜车时，不施加紧急制动，并进行后续周期的停车位置Pos估算。
本发明同时提供一种列车溜车防护系统，所述系统包括：溜车防护速度计算模块、溜车坡度门限确定模块、停车位置估算模块和溜车判定处理模块；
所述溜车防护速度计算模块，用于计算溜车防护速度V溜；
所述溜车坡度门限确定模块，用于确定溜车坡度门限Grad溜；
所述停车位置估算模块，用于计算车尾向前运行停车距离LT和车头向前运行停车距离lH，并依据LT和LH值，确定列车的停车位置Pos；
所述溜车判定处理模块，用于依据溜车坡度门限Grad溜和停车位置Pos，判定列车是否会出现溜车；并在判定为会出现溜车时，通过信号系统提前施加紧急制动。
本发明还提供一种计算机存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前文所述的列车溜车防护方法。
综上所述，由于采用了本技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明通过提前评估列车的溜车防护速度，以实验方式获取溜车坡度门限，并依据当前列车位置、速度，估算出列车可能的停车位置；如果停车位置存在可能溜车的坡度，则提前施加紧急制动以防止溜车。
可见，本发明去掉了由于溜车防护而带来的列车最小追踪间距，使列车追踪间距相较于现有方案更小；同时，本发明支持列车虚拟编组模式运行，虚拟编组需要两车的运行间距非常小，极限追踪距离可为0，因此本发明适用于该场景下虚拟编组列车的溜车防护。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为防溜车导致的最小追踪间距示意图；
图3为确定列车的溜车坡度门限的示意图；
图4为估算列车的停车位置的示意图；
图5为估算停车位置存在坡度的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以按各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
为了更好的说明本申请，图2给出了现有技术最小追踪间距的示意；以表明现有信号系统防溜车的缺陷，需预留“溜车防护距离”，保证发生溜车后不会与其他车或障碍物发生碰撞；所增加的追踪间距便降低了线路上列车的数量，从而降低线路运输能力。
本实施例由此提出新的方法：一种列车溜车防护方法，方法整体流程可参看图1的示例，以下为各步骤的具体介绍。
一、计算列车的溜车防护速度。
S11、确定最大延时t溜；最大延时t溜为信号系统输出紧急制动到列车紧急制动施加这一过程的时间间隔；
S12、依据当前列车的车辆性能，获取列车最大常用制动值Acc溜；
S13、溜车防护速度V溜计算式为：V溜＝Acc溜*t溜。
二、确定列车的溜车坡度门限。
如图3所示，在运营线路开通前，对全线坡度进行现场实测；依据不同列车车型的性能参数，分别确定各类型列车会发生溜车的最小坡度值，作为溜车坡度门限Grad溜。
三、周期估算列车可能的停车位置。
当列车运行速度小于溜车防护速度V溜时，依据列车当前位置、速度与线路坡度信息，分别计算车尾向前运行停车距离lT和车头向前运行停车距离lH；依据lT和lH值，得到列车的停车位置Pos。可同步参看图4的示意。
作为本实施例的优选，车头向前运行停车距离LH的计算方式为：lH＝当前速度计算下最慢的紧急制动停车距离+当前时刻至下一信号系统运行周期时的最大走行距离。
同样优选，车尾向前运行停车距离LT的计算方式为：LT＝当前速度计算下最快的紧急制动停车距离；经估算的停车位置Pos长度大于当前列车的真实车长。这一设置可以使列车运行方向上可能的停车位置区域得到全覆盖，在此基础上结合坡度值进行的溜车判定将更加准确。
四、依据估算的停车位置，判断列车停车时是否会溜车。
查询列车的停车位置Pos处的线路坡度值θ，如图5所示；若线路坡度值θ>当前列车的溜车坡度门限Grad溜，则判断为会发生溜车；反之判断为不会发生溜车。
五、判断后的分别处置过程。
当判断为会发生溜车时，通过信号系统提前施加紧急制动，以确保列车在停车后不会溜车；当判断为不会发生溜车时，不施加紧急制动，并进行后续周期的停车位置Pos估算。
本实施例方法通过上述步骤改善了既有信号系统的限制，从而缩小了线路上列车的追踪间距；此方法可以应用于各种架构的列控系统中，诸如基于通信(车车通信)的列控系统等。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供一种列车溜车防护系统，该系统可实现实施例1中的列车溜车防护方法，包括：溜车防护速度计算模块、溜车坡度门限确定模块、停车位置估算模块和溜车判定处理模块。
溜车防护速度计算模块，用于计算溜车防护速度V溜；
溜车坡度门限确定模块，用于确定溜车坡度门限Grad溜；
停车位置估算模块，用于计算车尾向前运行停车距离LT和车头向前运行停车距离LH，并依据LT和LH值，确定列车的停车位置Pos；
溜车判定处理模块，用于依据溜车坡度门限Grad溜和停车位置Pos，判定列车是否会出现溜车；并在判定为会出现溜车时，通过信号系统提前施加紧急制动。
实施例3
在上述各实施例的基础上，本实施例提供一种计算机存储介质，此介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如实施例1中的方法或实施例2中的系统的相关步骤流程及功能作用。
本领域内的技术人员应明白，本实施例可提供为方法、设备或计算机程序产品支持的存储介质；因此，可采用完全硬件实施、完全软件实施、或结合软件和硬件方面实施的形式；而且，本实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
Claims (10)
1.一种列车溜车防护方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、计算列车的溜车防护速度；
S2、确定列车的溜车坡度门限；
S3、周期估算列车可能的停车位置；
S4、依据估算的停车位置，判断列车停车时是否会溜车；
S5、若判断为会溜车，则列车停车前施加紧急制动。
2.根据权利要求1所述的一种列车溜车防护方法，其特征在于：步骤S1中，溜车防护速度的计算过程为：
S11、确定最大延时t溜；最大延时t溜为信号系统输出紧急制动到列车紧急制动施加这一过程的时间间隔；
S12、依据当前列车的车辆性能，获取列车最大常用制动值Acc溜；
S13、溜车防护速度V溜计算式为：V溜＝Acc溜*t溜。
3.根据权利要求2所述的一种列车溜车防护方法，其特征在于：步骤S2中，溜车坡度门限的确定过程为：在运营线路开通前，对全线坡度进行现场实测；依据不同列车车型的性能参数，分别确定各类型列车会发生溜车的最小坡度值，作为溜车坡度门限Grad溜。
4.根据权利要求3所述的一种列车溜车防护方法，其特征在于：步骤S3中，周期估算列车可能的停车位置，过程为：当列车运行速度小于溜车防护速度V溜时，依据列车当前位置、速度与线路坡度信息，分别计算车尾向前运行停车距离LT和车头向前运行停车距离LH；依据LT和LH值，得到列车的停车位置Pos。
5.根据权利要求4所述的一种列车溜车防护方法，其特征在于：车头向前运行停车距离LH的计算方式为：LH＝当前速度计算下最慢的紧急制动停车距离+当前时刻至下一信号系统运行周期时的最大走行距离。
6.根据权利要求5所述的一种列车溜车防护方法，其特征在于：车尾向前运行停车距离LT的计算方式为：LT＝当前速度计算下最快的紧急制动停车距离；经估算的停车位置Pos长度大于当前列车的真实车长。
7.根据权利要求4所述的一种列车溜车防护方法，其特征在于：步骤S4中，判断列车停车时是否会溜车，过程为：查询列车的停车位置Pos处的线路坡度值θ，若线路坡度值θ>当前列车的溜车坡度门限Grad溜，则判断为会发生溜车；反之判断为不会发生溜车。
8.根据权利要求7所述的一种列车溜车防护方法，其特征在于：步骤S5中，当判断为会发生溜车时，通过信号系统提前施加紧急制动；当判断为不会发生溜车时，不施加紧急制动，并进行后续周期的停车位置Pos估算。
9.一种列车溜车防护系统，其特征在于，所述系统包括：溜车防护速度计算模块、溜车坡度门限确定模块、停车位置估算模块和溜车判定处理模块；
所述溜车防护速度计算模块，用于计算溜车防护速度V溜；
所述溜车坡度门限确定模块，用于确定溜车坡度门限Grad溜；
所述停车位置估算模块，用于计算车尾向前运行停车距离LT和车头向前运行停车距离LH，并依据LT和LH值，确定列车的停车位置Pos；
所述溜车判定处理模块，用于依据溜车坡度门限Grad溜和停车位置Pos，判定列车是否会出现溜车；并在判定为会出现溜车时，通过信号系统提前施加紧急制动。
10.一种计算机存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1至8任意一项所述的列车溜车防护方法。
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