[發明專利]基于車車通信和主動識別的列車追蹤預警防護系統及方法

有效

• 申請號: 201710955817.8
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN109664918B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 劉波;張建明
• 申請（專利權）人: 交控科技股份有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02;B61L23/00;B61L27/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發明實施例公開了一種基于車車通信和主動識別的列車追蹤預警防護系統及方法，系統包括：通信子系統、主動識別子系統和主控子系統；通信子系統用于接收距離最近的具有通信功能的相鄰列車的第一位置信息和第一速度信息；主動識別子系統用于識別與障礙物的第二距離；主控子系統用于根據相鄰列車發送的第一位置信息和第一速度信息計算第一移動授權；根據識別得到的障礙物的第二位置信息和第三位置信息計算第二移動授權，并確定最終移動授權。通過采用車?車通信方式獲取其他列車的位置信息，自主識別在線列車，計算列車移動閉塞，省去了大量地面通信設備，節省成本；且利用主動識別進行精細化追蹤，提高列車追蹤的可靠性，提高列車運行效率。

技術領域

本發明實施例涉及軌道交通技術領域，具體涉及一種基于車車通信和主動識別的列車追蹤預警防護系統及方法。

背景技術

基于傳統CBTC的移動閉塞列車控制系統，采用無線通信傳輸手段，實時地或定時地進行列車與地面間的雙向通信聯絡，在列車運行時通過車載ATC設備與地面ZC系統(地鐵)或RBC系統(大鐵)的通信交互，以確定移動授權，使得后續列車可以及時了解前方列車運行實際間隔距離，通過計算后續列車即可給出制動曲線，提高區間通行能力，同時也由于車地間通信信息量的加大，地面需要實時地向車載信號設備傳遞車輛運行前方線路限速情況，指導列車按線路限制條件運行，用于提高列車運行安全性。如圖1為傳統CBTC列車控制系統結構圖。

基于車車通信的城市列控系統對基于傳統CBTC的移動閉塞列控系統進行了改進和升級，如圖2所示。從系統架構上將地面ATP子系統合并到車載VOBC設備，對原CBTC系統中由地面ATP子系統計算列車的前方安全運行距離，控制列車的運行和間隔控制等進行改進，變為通過前后列車直接進行數據交換的方式，列車獲取前車的位置和運行速度等信息，自行控制列車的速度，防止列車相撞、追尾，從而保證列車更安全可靠的運行。該系統不僅大大降低了列控系統軌旁設備的建設以及維護成本，而且對列車間隔具有更靈活的控制，從而提高了列車的運行效率。

目前城市軌道交通運行控制系統方案計軸器通過地面ATP子系統對在線相鄰前車進行追蹤、識別，存在以下缺陷：

1)目前CBTC列控系統采用車地通信的方式，數據交互量比較大，且存在延遲，區域控制器對列車周期間隔性的控制，這種方式效率低下，靈活性差。

2)采用車地通信的方式，由地面ATP子系統，結合軌旁CI系統匯報的軌道占用(計軸區間或者軌道電路)情況，進行列車的識別、自身的升級，該方案需要沿線設置多個地面ATP子系統設備，在軌道交通運行控制系統中大大增加了地面的設備成本和維護成本。

3)目前采用的依賴通信列車追蹤方式，一旦本車運行前方出現未安裝通信設備或者是通信設備故障的列車，則本車無法獲知前方有其他車輛，致本車獲取的移動授權錯誤，從而發生危險。

在實現本發明實施例的過程中，發明人發現現有的方法在地面沒有計軸器或者軌道電路的情況下，需要列車自主識別。由于列車是移動體，在線列車是實時變化的，沒有一個固定的列車來對在線列車進行統計，因此需要提出一種方法，由列車自主的識別在線列車，用于列車移動閉塞的計算。

發明內容

由于現有方法存在上述問題，本發明實施例提出一種基于車車通信和主動識別的列車追蹤預警防護系統及方法。

第一方面，本發明實施例提出一種基于車車通信和主動識別的列車追蹤預警防護系統，包括：通信子系統、主動識別子系統和主控子系統；

所述通信子系統與所述主控子系統連接，用于接收距離最近的具有通信功能的相鄰列車的第一位置信息和第一速度信息，并將當前列車的位置信息和速度信息發送給所述相鄰列車；

所述主動識別子系統與所述主控子系統連接，用于實現對前方障礙物的識別，并在存在障礙物時識別與障礙物之間的第二距離；