[發(fā)明專利]基于列車控制系統(tǒng)的移動(dòng)授權(quán)計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010261757.8
• 申請(qǐng)日: 2010-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN101934807A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧濱;王海峰;楊旭文;唐濤;郜春海;劉朔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B61L27/00
• 分類號(hào): B61L27/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及列車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于列車控制系統(tǒng)的移動(dòng)授權(quán)計(jì)算方法。

背景技術(shù)

基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(Communication?Based?Train?Control?System，CBTC)是今后軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，其引入了通信子系統(tǒng)，建立了車地之間連續(xù)、雙向、高速的通信，列車的命令和狀態(tài)可以在車輛和地面設(shè)備之間可靠交換，使系統(tǒng)的主體CBTC地面設(shè)備和受控對(duì)象列車緊密的連接在一起。基于列車精確定位的基礎(chǔ)上，保證列車的安全間隔。

移動(dòng)授權(quán)(Movement?Authority，MA)的具體定義是指從列車的車尾起到前方終點(diǎn)障礙物的這部分線路，移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)是列車在任何情況下都不能越過的目標(biāo)點(diǎn)。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的移動(dòng)授權(quán)示意圖。在CBTC系統(tǒng)中，區(qū)域控制子系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)鎖設(shè)備提供的列車進(jìn)路信息、線路數(shù)據(jù)、列車臨時(shí)限速信息等確定列車的運(yùn)行方向和運(yùn)行權(quán)限，并保證前行列車和追蹤列車間的安全間隔，滿足設(shè)計(jì)行車間隔和折返間隔要求，連續(xù)的通過車地通信向車載設(shè)備發(fā)送必要的速度、距離、線路條件等信息，或向車載設(shè)備傳送列車運(yùn)行權(quán)限信息，以供車載設(shè)備確定列車運(yùn)行的最大安全速度，提供列車間隔保護(hù)及超速防護(hù)能力。

目前的城市軌道交通系統(tǒng)中，雖然采用無線通信的方式實(shí)現(xiàn)了車地信息的交互，但在實(shí)現(xiàn)列車追蹤功能時(shí)，仍存在一定的缺陷。

在國外的城市軌道交通控制系統(tǒng)中，根據(jù)地面次級(jí)軌道占用檢測設(shè)備的不同，可以劃分為以下三種類型：多信息軌道電路、數(shù)字軌道電路和計(jì)軸器。

在采用多信息軌道電路和數(shù)字軌道電路的控制系統(tǒng)，列車的速度曲線為臺(tái)階式曲線，如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中臺(tái)階式曲線列車追蹤示意圖；其中弧線表示列車的移動(dòng)授權(quán)，其追蹤間隔是以軌道電路區(qū)段的分辨率來決定的，該分辨率是一個(gè)閉塞分區(qū)，分辨率越小列車運(yùn)行間隔時(shí)間越短，而實(shí)際線路中的軌道電路區(qū)段較長，一般大于600米，對(duì)行車效率影響較大。

而對(duì)于采用無線通信和計(jì)軸區(qū)段/軌道電路相結(jié)合方式的系統(tǒng)，將物理區(qū)段，即計(jì)軸區(qū)段/軌道電路，從邏輯上細(xì)分為多個(gè)虛擬區(qū)段，基于列車的定位，以虛擬區(qū)段為單位，實(shí)現(xiàn)在線路中的列車追蹤，列車的速度曲線為分辨率較高的分段曲線方式，如圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)中分段式曲線列車追蹤示意圖；其中弧線表示列車的移動(dòng)授權(quán)；虛擬區(qū)段是閉塞區(qū)段的子集，相對(duì)于閉塞區(qū)段而言，虛擬區(qū)段距離較短，一般約為50米左右，列車的追蹤間隔較小。

雖然分段式曲線方式相對(duì)于臺(tái)階式曲線方式，有一定程度上的效率提高，但由于城市軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)具有高密度，高客流的需求，國外的城市軌道交通控制系統(tǒng)尚未完全發(fā)揮基于通信的列車控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，主要存在以下缺陷：

(1)只能夠通過軌道電路或虛擬區(qū)段的方式，對(duì)線路上的列車進(jìn)行模糊定位，無法實(shí)現(xiàn)精確的列車定位；

(2)列車的追蹤間隔較大，導(dǎo)致移動(dòng)授權(quán)未能最大限度的提高運(yùn)行效率；

(3)可擴(kuò)展性差，由于采用臺(tái)階式曲線或分段式曲線的追蹤方式，如需提高運(yùn)行效率，則需大量增加地面設(shè)備，升級(jí)成本過高。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提高列車追蹤間隔的精度，通過移動(dòng)授權(quán)提高列車運(yùn)行效率。

(二)技術(shù)方案

為此，本發(fā)明提供了一種基于列車控制系統(tǒng)的移動(dòng)授權(quán)計(jì)算方法，包括以下步驟：

步驟A1、讀取列車的進(jìn)路信息，根據(jù)所述進(jìn)路信息確定列車的遍歷范圍；

步驟A2、將移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)初始化為所述遍歷范圍的終點(diǎn)位置；

步驟A3、在所述遍歷范圍內(nèi)查找靜態(tài)障礙物，依次判斷每個(gè)靜態(tài)障礙物是否符合所述列車安全運(yùn)行的要求，若不符合，則將遍歷范圍內(nèi)最后一個(gè)靜態(tài)障礙物的位置設(shè)置為所述移動(dòng)授權(quán)的終點(diǎn)；若符合，則將移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)修改為已匹配進(jìn)路終點(diǎn)；

步驟A4、在所述遍歷范圍內(nèi)查找動(dòng)態(tài)障礙物，判斷是否存在追蹤列車，是則將移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)修改為所述列車所在計(jì)軸區(qū)段的始端；若所述遍歷范圍內(nèi)不存在動(dòng)態(tài)障礙物，則將移動(dòng)授權(quán)的最終終點(diǎn)修改為所述遍歷范圍內(nèi)最后一個(gè)靜態(tài)障礙物的位置。

其中，所述步驟A1具體包括：

步驟A11、區(qū)域控制器讀取列車的進(jìn)路信息；

步驟A12、在進(jìn)路中定位列車，并確定遍歷范圍；

步驟A13、從所述進(jìn)路信息中刪除解鎖的計(jì)軸區(qū)段信息及障礙物信息。

所述進(jìn)路信息包括列車進(jìn)路的范圍信息、進(jìn)路中的障礙物信息以及進(jìn)路防護(hù)信號(hào)機(jī)信息，所述障礙物信息包括道岔信息、屏蔽門信息、區(qū)段閉鎖信息以及緊急停車按鈕信息。