一種判斷列車闖信號(hào)的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種判斷列車闖信號(hào)的方法，具體包括：獲取列車前方信號(hào)機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)信息，根據(jù)所述標(biāo)識(shí)信息查詢所述信號(hào)機(jī)的顯示狀態(tài)，若顯示禁止信號(hào)，則存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)信息；實(shí)時(shí)檢查列車前方信號(hào)機(jī)的標(biāo)識(shí)信息，并與之前存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息比較，如果列車前方信號(hào)機(jī)的標(biāo)識(shí)信息有變化，則獲取已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置和內(nèi)方區(qū)段；根據(jù)已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置，結(jié)合列車的精確位置，判斷列車車頭是否已越過該信號(hào)機(jī)；如果列車車頭已經(jīng)越過該信號(hào)機(jī)，再判斷該信號(hào)機(jī)的內(nèi)方區(qū)段是否為占用狀態(tài)，若為占用狀態(tài)，則發(fā)送移動(dòng)授權(quán)信息使列車緊急制動(dòng)。該方法避免了列車可能越過禁止信號(hào)的問題，保證了行車安全。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及城市軌道交通
，具體涉及一種城市軌道CBTC(CommunicationBased Train Control System)系統(tǒng)判斷列車闖信號(hào)的方法。
技術(shù)介紹
基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CommunicationBased Train Control System,簡稱CBTC)是傳統(tǒng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的現(xiàn)代接班者，它集合了兩項(xiàng)現(xiàn)代尖端科技——無線電通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)，即通過無線通信媒體來實(shí)現(xiàn)列車和地面設(shè)備的雙向通信，并結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制。CBTC系統(tǒng)無須繁雜的電纜，以無線通信系統(tǒng)代替，減少電纜鋪設(shè)及維護(hù)成本；可以實(shí)現(xiàn)車輛與控制中心的雙向通信，大幅度提高了列車區(qū)間通過能力；信息傳輸流量大、效率高、速度快，脫離了的傳統(tǒng)軌道電路固定閉塞的方式，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)閉塞，減少了列車運(yùn)行間隔。北京地鐵亦莊線的順利開通標(biāo)志中國成為繼德國西門 子、法國阿爾斯通、加拿大阿爾卡特后第四個(gè)成功掌握CBTC核心技術(shù)并順利開通應(yīng)用實(shí)際工程的國家。具備CBTC系統(tǒng)的城市軌道交通運(yùn)營線路，在CBTC級(jí)別下的列車運(yùn)行完全按照地面自動(dòng)防護(hù)設(shè)備(以下簡稱ATP設(shè)備)，即區(qū)域控制系統(tǒng)(以下簡稱ZC系統(tǒng))計(jì)算的移動(dòng)授權(quán)運(yùn)行，不僅如此，區(qū)別于傳統(tǒng)的固定閉塞，列車運(yùn)行對(duì)軌旁室外設(shè)備依賴度降低，列車司機(jī)通過觀察車載設(shè)備的人機(jī)界面進(jìn)行列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)督，無需關(guān)注室外信號(hào)機(jī)的狀態(tài)，同時(shí)避免室外設(shè)備對(duì)CBTC模式下運(yùn)行列車的司機(jī)行為產(chǎn)生誤導(dǎo)，使得CBTC系統(tǒng)在保證安全的基礎(chǔ)上更好的輔助列車行駛。在CBTC系統(tǒng)中，室外信號(hào)機(jī)默認(rèn)常態(tài)為滅燈顯示，只在某些特定情況下為需要目視信號(hào)運(yùn)行的列車點(diǎn)亮信號(hào)機(jī)，以提高系統(tǒng)的可用性，故在CBTC級(jí)別下司機(jī)無法通過瞭望信號(hào)機(jī)的狀態(tài)控制列車運(yùn)行。根據(jù)地鐵運(yùn)營要求，具有以下原則(I)禁止列車越過紅燈信號(hào)機(jī)(禁止信號(hào))運(yùn)行。(2)當(dāng)列車運(yùn)行在一些具備進(jìn)路外方保護(hù)區(qū)段的線路上時(shí)，原則上不允許列車進(jìn)入保護(hù)區(qū)段。當(dāng)進(jìn)路外方具備保護(hù)區(qū)段且進(jìn)路終端信號(hào)機(jī)為禁止信號(hào)時(shí)，根據(jù)運(yùn)營的精確停車的需求，ZC系統(tǒng)將移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)設(shè)置在保護(hù)區(qū)段終端，當(dāng)出現(xiàn)車載設(shè)備故障無法在停車點(diǎn)精確停車或列車制動(dòng)失效發(fā)生溜逸，或者司機(jī)未按照運(yùn)營指示駕駛列車，以及運(yùn)營過程中臨時(shí)變更作業(yè)ZC系統(tǒng)及時(shí)更新了移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)，但列車速度較高未能及時(shí)停在信號(hào)機(jī)前等情況時(shí)，導(dǎo)致列車闖過禁止信號(hào)，如果系統(tǒng)不采取任何防護(hù)措施，會(huì)使列車進(jìn)入一段未被允許運(yùn)行的區(qū)段內(nèi)，如果此時(shí)保護(hù)區(qū)段內(nèi)道岔未鎖閉時(shí)，則存在擠岔風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)線路基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生一定的破壞。針對(duì)以上背景情況，地面ATP設(shè)備ZC系統(tǒng)通過判斷列車闖信號(hào)功能，保證發(fā)生闖信號(hào)時(shí)列車能夠緊急制動(dòng)，以保證行車安全。在信號(hào)系統(tǒng)中，室外軌旁會(huì)設(shè)立不同類型的信號(hào)機(jī)，信號(hào)機(jī)的類型根據(jù)擺放位置和具體的功能不同可分為以下幾類出站信號(hào)機(jī)、防護(hù)信號(hào)機(jī)、阻攔信號(hào)機(jī)、區(qū)間分隔信號(hào)機(jī)、進(jìn)段信號(hào)機(jī)、以及出段信號(hào)機(jī)。各種類型的信號(hào)機(jī)的顯示控制可劃分為以下幾類亮燈且綠燈信號(hào)、亮燈且黃燈信號(hào)、亮燈且紅燈信號(hào)。引入了 CBTC系統(tǒng)后，在以上顯示的基礎(chǔ)上增加了以下顯示滅燈且綠燈信號(hào)、滅燈且黃燈信號(hào)、滅燈且紅燈信號(hào)。在CBTC系統(tǒng)中，將信號(hào)的亮/滅顯示稱為信號(hào)的物理狀態(tài)，將信號(hào)的綠/黃/紅顯示稱為信號(hào)的邏輯狀態(tài)，同時(shí)將邏輯狀態(tài)中的綠燈信號(hào)和黃燈信號(hào)統(tǒng)稱為允許信號(hào)，將紅燈信號(hào)稱為禁止信號(hào)，允許/禁止信號(hào)的概念不隨信號(hào)機(jī)的亮/滅而發(fā)生變化。具體的圖示如附圖I所示。 在運(yùn)營線路中，存在進(jìn)路外方設(shè)置保護(hù)區(qū)段的線路設(shè)計(jì)，一般會(huì)在站外或者具備折返功能的區(qū)段外設(shè)置一段保護(hù)區(qū)段，并在保護(hù)區(qū)段前配有一個(gè)出站信號(hào)機(jī)或者防護(hù)信號(hào)機(jī)，傳統(tǒng)固定閉塞下，當(dāng)給列車辦理了進(jìn)站接車進(jìn)路未辦理出站進(jìn)路時(shí)，此時(shí)出站信號(hào)機(jī)應(yīng)設(shè)置為禁止信號(hào)(紅燈信號(hào))。當(dāng)給列車辦理了折返進(jìn)路時(shí)，其折返終端設(shè)置的反向阻擋信號(hào)機(jī)也應(yīng)為禁止信號(hào)，如附圖2所示。在固定閉塞下，司機(jī)通過瞭望信號(hào)機(jī)控制列車運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)營過程中臨時(shí)出現(xiàn)變更作業(yè)，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī)手動(dòng)控制列車在信號(hào)機(jī)前停車，對(duì)司機(jī)的要求較高。在引入CBTC系統(tǒng)控制理念后，首先根據(jù)運(yùn)營作業(yè)方式的變化，司機(jī)駕駛列車運(yùn)行不再要求司機(jī)必須看到信號(hào)指示行車，而改為要求司機(jī)通過觀察車載的人機(jī)界面顯示的目標(biāo)距離和目標(biāo)速度進(jìn)行駕駛列車向前運(yùn)行，如果司機(jī)不按照系統(tǒng)指示駕駛列車，會(huì)出現(xiàn)人為闖過禁止信號(hào)的情況；其次，當(dāng)車載設(shè)備故障，列車無法在停車點(diǎn)精確停車時(shí)，司機(jī)未及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成闖信號(hào)；再或者當(dāng)列車制動(dòng)性能失效，導(dǎo)致列車本應(yīng)該停車時(shí)卻發(fā)生溜逸，闖過禁止信號(hào)，再次，運(yùn)營過程中臨時(shí)變更作業(yè)ZC系統(tǒng)及時(shí)更新了移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)，但由于列車速度較高未能及時(shí)停在信號(hào)機(jī)前，導(dǎo)致發(fā)生列車闖過禁止信號(hào)的現(xiàn)象，如果系統(tǒng)不采取任何防護(hù)措施，會(huì)使列車進(jìn)入一段未被允許運(yùn)行的區(qū)段內(nèi)，如果此時(shí)該區(qū)段內(nèi)存在未鎖閉道岔，則存在擠岔風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)對(duì)線路基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生一定的破壞。在本專利技術(shù)之前，在實(shí)際的地鐵運(yùn)營線路中偶爾會(huì)發(fā)生冒進(jìn)信號(hào)的責(zé)任事故，雖然從操作規(guī)范中對(duì)司機(jī)行為進(jìn)行明確規(guī)定降低了一定程度的人為因素，但仍然無法完全避免闖信號(hào)事故的發(fā)生。通過本專利技術(shù)的技術(shù)，能夠成功實(shí)現(xiàn)ZC系統(tǒng)對(duì)列車闖信號(hào)的判斷，確定列車闖信號(hào)之后使列車緊急制動(dòng)。而且，本專利技術(shù)從技術(shù)角度對(duì)闖信號(hào)情況進(jìn)行防護(hù)和處理，也能使系統(tǒng)在動(dòng)調(diào)階段就一定程度上訓(xùn)練司機(jī)識(shí)別容易發(fā)生此類事故的信號(hào)機(jī)，為后期運(yùn)營提供了保障。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
(一)要解決的技術(shù)問題本專利技術(shù)使用先進(jìn)的算法實(shí)現(xiàn)了 CBTC模式下對(duì)列車闖信號(hào)的判斷，解決了現(xiàn)有技術(shù)中列車可能越過禁止信號(hào)的問題，在實(shí)現(xiàn)判斷闖信號(hào)的動(dòng)態(tài)運(yùn)算的過程中，一旦判斷出列車闖過了禁止信號(hào)，ZC系統(tǒng)立即通過移動(dòng)授權(quán)命令使列車緊急制動(dòng)，從而提高了 CBTC系統(tǒng)中列車運(yùn)行的安全性。(二)技術(shù)方案本專利技術(shù)提供了，具體包括獲取列車前方信號(hào)機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)信息，根據(jù)所述標(biāo)識(shí)信息查詢所述信號(hào)機(jī)的顯示狀態(tài)，當(dāng)所述信號(hào)機(jī)顯示禁止信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)信息；實(shí)時(shí)檢查列車前方信號(hào)機(jī)的標(biāo)識(shí)信息，并與之前存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息比較，如果列車前方信號(hào)機(jī)的標(biāo)識(shí)信息與之前存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息不同，則獲取已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置和內(nèi)方區(qū)段；根據(jù)已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置，結(jié)合列車的精確位置，判斷列車車頭是否已越過該信號(hào)機(jī)；如果列車車頭已經(jīng)越過該信號(hào)機(jī)，再判斷該信號(hào)機(jī)的內(nèi)方區(qū)段是否為占用狀態(tài)，如果是占用狀態(tài)，則發(fā)送移動(dòng)授權(quán)信息使列車緊急制動(dòng)。 其中，所述獲取列車前方信號(hào)機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)信息具體包括根據(jù)列車當(dāng)前的精確位置以及線路設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系，通過查詢電子地圖獲取列車前方信號(hào)機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)信息。其中，所述獲取列車前方信號(hào)機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)信息還包括若列車前方區(qū)段中包含道岔，需結(jié)合道岔位置，動(dòng)態(tài)確定信號(hào)機(jī)的標(biāo)識(shí)信息。進(jìn)一步的，當(dāng)所述信號(hào)機(jī)顯示允許信號(hào)時(shí)，不存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)信息。其中，所述獲取已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置和內(nèi)方區(qū)段具體包括根據(jù)已存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息查詢電子地圖，獲得已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置，并結(jié)合信號(hào)機(jī)的防護(hù)方向，查詢獲得信號(hào)機(jī)的內(nèi)方區(qū)段。其中，所述獲取已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置和內(nèi)方區(qū)段還包括若相關(guān)區(qū)段中包含道岔，需結(jié)合道岔的位置，動(dòng)態(tài)確定信號(hào)機(jī)的內(nèi)方區(qū)段。其中，所述判斷列車是否已越過該信號(hào)機(jī)具體包括根據(jù)已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置，結(jié)合列車車頭和車尾的精確位置、列車運(yùn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種判斷列車闖信號(hào)的方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取列車前方信號(hào)機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)信息，根據(jù)所述標(biāo)識(shí)信息查詢所述信號(hào)機(jī)的顯示狀態(tài)，當(dāng)所述信號(hào)機(jī)顯示禁止信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)信息；實(shí)時(shí)檢查列車前方信號(hào)機(jī)的標(biāo)識(shí)信息，并與之前存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息比較，如果列車前方信號(hào)機(jī)的標(biāo)識(shí)信息與之前存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息不同，則獲取已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置和內(nèi)方區(qū)段；根據(jù)已存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息的信號(hào)機(jī)的精確位置，結(jié)合列車的精確位置，判斷列車車頭是否已越過該信號(hào)機(jī)；如果列車車頭已經(jīng)越過該信號(hào)機(jī)，再判斷該信號(hào)機(jī)的內(nèi)方區(qū)段是否為占用狀態(tài)，如果是占用狀態(tài)，則發(fā)送移動(dòng)授權(quán)信息使列車緊急制動(dòng)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫玉鵬，楊旭文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京交控科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：