[發(fā)明專利]一種信號機(jī)跨壓命令的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210425606.0
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102951186A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫玉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交控科技有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02;B61L27/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市軌道CBTC（Communication?Based?Train?Control）系統(tǒng)信號機(jī)跨壓命令的計算方法。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線通信的可靠性、可用性大大提高，基于通信的列車運(yùn)行控制（Communication?Based?Train?Control，以下簡稱CBTC）系統(tǒng)是今后軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。CBTC系統(tǒng)是突破了固定閉塞的界限、完全脫離軌道電路的新一代信號系統(tǒng)，通過高精度的列車定位技術(shù)和不間斷的車地通信提供更精確的列車控制、持續(xù)的列車安全分隔和超速防護(hù)，使得列車可以在更短的運(yùn)行間隔內(nèi)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。

在傳統(tǒng)信號系統(tǒng)中，信號機(jī)的允許信號和禁止信號是由聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)線路中的區(qū)段占用情況進(jìn)行控制，但在城市軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中，由于采用了CBTC技術(shù)，在正線運(yùn)行的CBTC列車的位置采用列車自主定位與線路區(qū)段定位相結(jié)合的方式進(jìn)行確認(rèn)，較傳統(tǒng)信號系統(tǒng)從效率和性能上獲得了較大的提升，故傳統(tǒng)聯(lián)鎖中關(guān)于信號機(jī)的允許信號和禁止信號的處理也需進(jìn)行調(diào)整。

在CBTC系統(tǒng)，由于新技術(shù)提高了系統(tǒng)整體運(yùn)行的效率，在滿足系統(tǒng)條件的情況下，允許在同一個進(jìn)路或同一個區(qū)段內(nèi)多列列車同時以CBTC模式運(yùn)行，而傳統(tǒng)的信號開放/關(guān)閉控制邏輯已不能滿足此需求，可能導(dǎo)致列車非期望的緊急制動等情況。因此，在CBTC系統(tǒng)中，針對系統(tǒng)特點(diǎn)，對正線的室外信號機(jī)開發(fā)了信號機(jī)跨壓命令來實(shí)現(xiàn)對信號機(jī)的動態(tài)控制。區(qū)域控制器（Zone?Controller，以下簡稱ZC）系統(tǒng)通過信號機(jī)跨壓命令控制室外信號機(jī)的由允許信號變?yōu)榻剐盘柕臅r機(jī)。

在傳統(tǒng)聯(lián)鎖中，正線列車信號機(jī)的顯示控制根據(jù)信號的不同可劃分為以下幾類：亮燈且綠燈信號、亮燈且黃燈信號、亮燈且紅燈信號。

而在CBTC系統(tǒng)中，由于引入了CBTC模式，在以上三種顯示的基礎(chǔ)上增加了以下顯示：滅燈且綠燈信號、滅燈且黃燈信號、滅燈且紅燈信號。

其中，在CBTC系統(tǒng)中，將信號的亮/滅顯示稱為信號的物理狀態(tài)，將信號的綠/黃/紅顯示稱為信號的邏輯狀態(tài)，同時將邏輯狀態(tài)中的綠燈信號和黃燈信號統(tǒng)稱為允許信號，將紅燈信號稱為禁止信號，允許/禁止信號的概念不隨信號機(jī)的亮/滅而發(fā)生變化。具體的圖示如圖1所示。

在傳統(tǒng)聯(lián)鎖中，將信號由允許信號變?yōu)榻剐盘柕臈l件為，信號機(jī)外方第一區(qū)段占用，且信號機(jī)內(nèi)方第一區(qū)段占用，則此時聯(lián)鎖認(rèn)為列車跨壓在此信號機(jī)處，則由聯(lián)鎖控制，將信號機(jī)狀態(tài)由允許信號變?yōu)榻剐盘枴Ｒ陨蠄鼍叭鐖D2所示。

即在傳統(tǒng)軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)中，對于信號機(jī)的跨壓命令是由聯(lián)鎖系統(tǒng)自身通過檢查信號機(jī)周邊區(qū)段占用情況確定的，一旦發(fā)現(xiàn)如圖2所示的情況出現(xiàn)，聯(lián)鎖須將信號機(jī)狀態(tài)設(shè)置為安全側(cè)（禁止信號）。

在引入CBTC系統(tǒng)控制理念后，首先在信號機(jī)亮/滅控制方面，司機(jī)駕駛列車運(yùn)行不再要求司機(jī)必須看到信號指示行車，而改為要求司機(jī)按照移動授權(quán)距離控制列車向前運(yùn)行。同時，由于在符合相關(guān)條件的情況下，允許同一條進(jìn)路或同一個區(qū)段內(nèi)運(yùn)行多列CBTC列車，故需要ZC設(shè)備根據(jù)線路上的列車運(yùn)行情況以及與信號機(jī)的遠(yuǎn)近關(guān)系進(jìn)行信號機(jī)跨壓命令。在本發(fā)明之前，在信號機(jī)跨壓命令原則方面，存在技術(shù)空白。

由于信號機(jī)跨壓命令會對產(chǎn)品的運(yùn)行效率和功能產(chǎn)生影響，而城市軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)具有高密度，高客流的需求，如果無法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中涉及的信號機(jī)跨壓命令，只由聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的跨壓功能，則存在以下缺陷：

1）信號機(jī)跨壓命令在某些場景下（如圖3所示），將導(dǎo)致聯(lián)鎖誤將信號機(jī)由允許狀態(tài)設(shè)置為禁止?fàn)顟B(tài)，使CBTC列車移動授權(quán)回撤，可能造成CBTC列車的非期望緊急制動；

2）聯(lián)鎖錯誤判斷跨壓信息，導(dǎo)致聯(lián)鎖在列車尚未進(jìn)入進(jìn)路前，提前關(guān)閉信號，需人工介入手動重新開放信號機(jī)，給運(yùn)營人員帶來困擾。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明使用先進(jìn)的算法實(shí)現(xiàn)了為CBTC列車計算信號機(jī)跨壓命令，解決了現(xiàn)有技術(shù)中信號機(jī)無法根據(jù)列車運(yùn)行模式確定由允許信號轉(zhuǎn)為禁止信號的時機(jī)的技術(shù)問題。在實(shí)現(xiàn)列車跨壓動態(tài)運(yùn)算的過程中，通過向聯(lián)鎖提供信號機(jī)的關(guān)閉時機(jī)，保證了聯(lián)鎖在辦理進(jìn)路和關(guān)閉始端信號時能夠通過信號機(jī)跨壓命令準(zhǔn)確的獲知信號機(jī)關(guān)閉的時機(jī)，從而提高CBTC系統(tǒng)中各列車的運(yùn)行效率。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明提供了一種信號機(jī)跨壓命令的計算方法，具體包括以下步驟：

區(qū)域控制系統(tǒng)獲取信號機(jī)的位置和信號機(jī)的外方區(qū)段；