專利名稱：鐵路車上自選進路控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路車上的進路控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及鐵路車上自選 進路控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
聯(lián)鎖集中控制
國內(nèi)外國營鐵路列車運行控制執(zhí)行分工明確的多專業(yè)聯(lián)合作業(yè)模式， 采用與模式相匹配的計算機聯(lián)鎖集中控制方法，鐵路信號計算機聯(lián)鎖集中 控制系統(tǒng)是一套用來指揮列車運行調(diào)度的高可靠高安全控制系統(tǒng)。鐵路車 站聯(lián)鎖設(shè)備對設(shè)置在車站上的信號機、道岔和軌道電路等信號設(shè)備進行相 互關(guān)聯(lián)的控制，為在車站行駛的列車建立一條安全的行駛線路。該系統(tǒng)將 鐵路網(wǎng)(多條鐵路線組成的車站或由多個車站組成的鐵路網(wǎng))集中在信號 樓內(nèi)控制，它把鐵路劃分為若干段，把在車站之間的各段線路稱作區(qū)間， 在區(qū)間的兩端設(shè)置信號機對區(qū)間進行防護；把車站內(nèi)的線路稱作為進路， 同樣在進路的兩端設(shè)置信號機進行防護。計算機聯(lián)鎖集中控制系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè) 備布置圖見圖1。計算機聯(lián)鎖集中控制系統(tǒng)主要由室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備共 同組成，信號樓01的室內(nèi)設(shè)備有控制臺子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、通訊子 系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、輸入輸出子系統(tǒng)；室外設(shè)備包括信號機02、電動 轉(zhuǎn)轍機03、軌道電路04。
樓內(nèi)調(diào)度室調(diào)度員，釆用調(diào)度指令將列車起點和終點告訴信號樓 (控制室)內(nèi)的信號操作員，操作員在控制臺選擇起點和終點，監(jiān)控子系 統(tǒng)檢查軌道占用的情況，聯(lián)鎖子系統(tǒng)計算選擇列車開放最佳路徑。但只有 在確定進路空閑、道岔位置正確并鎖閉、可能發(fā)生沖突的進路沒有辦理并 己經(jīng)鎖閉的條件下，信號才能開放。司機或調(diào)車員根據(jù)信號指示行車。進 路選擇請見流程圖2。
非集中聯(lián)鎖控制
上個世紀(jì)80年代起，發(fā)達國家企業(yè)鐵路列車運行執(zhí)行司機自律(運行、控制、安全防護一體)的單人作業(yè)模式，司機可以根據(jù)需求選擇列車 運行的路由，路由選擇不需要信號樓(控制室)信號員選擇開放，因此操 作的靈活性生成最大的提高，它的作業(yè)效率比集中聯(lián)鎖控制的效率大大的 提高了。非集中聯(lián)鎖控制區(qū)域內(nèi)每個道岔控制系統(tǒng)自成一體、沒有聯(lián)系互 相影響，每個道岔旁都設(shè)有控制箱，控制系統(tǒng)采用繼電器聯(lián)鎖控制，它不 具備集中聯(lián)鎖的集中監(jiān)視功能。典型代表為日本車上轉(zhuǎn)換技術(shù)，布局見圖 3，系統(tǒng)組成框圖見圖4，該技術(shù)設(shè)備主要由以下幾部分組成操作桿l、
控制箱2、電動轉(zhuǎn)轍機3、表示燈4、操作按鈕5、密貼檢測開關(guān)7、道岔 區(qū)段(由組成鋼軌)8、左順向開關(guān)9，右順向開關(guān)10等。
道岔的轉(zhuǎn)換請求通過操作桿、操作按鈕、左順向開關(guān)、右順向開關(guān)來 觸發(fā)。列車從A端行駛到B端(或C端)，當(dāng)?shù)啦黹_通的方向與列車行 駛的方向不一致，可以由人工操作操作桿來完成道岔的轉(zhuǎn)換；列車從B 端(或C端)行駛到A端，由列車車輪對順向開關(guān)的操作完成；列車從 B端行駛至C端，要由人工操作操作按鈕來完成道岔的轉(zhuǎn)換選路。操作 桿和操作按鈕對道岔的轉(zhuǎn)換操作請求，首先需要檢測道岔路段是否有車占 用，如果檢查結(jié)果道岔路段空閑，則電動轉(zhuǎn)轍機會帶動道岔轉(zhuǎn)換，經(jīng)過密 貼檢測開關(guān)檢測后點亮相應(yīng)的進路表示燈；如果道岔路段有車占用，則請 求無效。順向開關(guān)對道岔的轉(zhuǎn)換請求需要首先檢查道岔開通的方向，如果 道岔開通的方向與列車即將通過的方向一致，則順向開關(guān)請求道岔轉(zhuǎn)換操 作無效；如果道岔開通的方向與列車即將通過的方向不一致，則還需要檢 測道岔路段是否有車占用，如果檢查結(jié)果道岔路段空閑，則電動轉(zhuǎn)轍機會 帶動道岔轉(zhuǎn)換，經(jīng)過密貼檢測開關(guān)檢測后點亮相應(yīng)的進路表示燈；如果道 岔路段有車占用，則請求無效。信號燈左方向開通表示燈為綠色，右方向 開通表示燈為橙色，如果轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)尖軌與基本軌間夾異物或者其他原因 造成道岔尖軌不密貼基本軌，經(jīng)過密貼檢測開關(guān)檢測后紅色信號表示燈會 不斷閃爍提示故障。操作流程圖見圖5:
現(xiàn)有的計算機聯(lián)鎖控制技術(shù)存在如下缺點-
l.計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)功能不夠完善，功耗大、成本高、占地面積大， 通常一個站區(qū)需要一個信號樓來存放繼電器等設(shè)備。廠礦鐵路受場地面積 及環(huán)境等因素影響，不適合使用計算機聯(lián)鎖控制2.計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)中實現(xiàn)聯(lián)鎖邏輯的聯(lián)鎖計算機一旦出現(xiàn)硬件 故障，其影響面很大，甚至使系統(tǒng)不能工作。
現(xiàn)有的非集中聯(lián)鎖控制(車上轉(zhuǎn)換控制技術(shù))也存在如下不足
1、 采用繼電器聯(lián)鎖控制技術(shù)弊病多。
車上轉(zhuǎn)換控制技術(shù)釆用的繼電器聯(lián)鎖技術(shù)需要采用各種不同型號的 繼電器，因此車上轉(zhuǎn)換裝置的控制箱笨重，而且控制箱安放在鐵路沿線， 列車經(jīng)過時繼電器容易發(fā)生震動，出現(xiàn)繼電器觸點接觸不良的現(xiàn)象；繼電 器聯(lián)鎖技術(shù)不能實現(xiàn)對道岔監(jiān)控智能化，不能判斷道岔轉(zhuǎn)換請求是否合 理，不能記錄列車的行駛方向和路線，不能區(qū)分折返作業(yè)，道岔在轉(zhuǎn)換過 程中尖軌與基本軌之間夾異物不能自動請求道岔返回原位置，因此不能防 止兩車交叉作業(yè)或二次誤操作造成列車出軌事故，這都帶來極大的安全隱 患。
2、 車上轉(zhuǎn)換控制技術(shù)不能實時監(jiān)視道岔電動轉(zhuǎn)轍機等設(shè)備狀態(tài)。非 集中聯(lián)鎖控制區(qū)域因為缺少對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視，不能對設(shè)備故障"先知先 覺"，設(shè)備的故障不能在第一時間反映給維修人員，因此車上轉(zhuǎn)換技術(shù)安 全防護性能大大降低。
3、 整個道岔的防護區(qū)域只有在一個道岔路段，只要列車未進入道岔 路段，其他的操作位(操作桿、操作按鈕、順向開關(guān))都可以對道岔進行 再次轉(zhuǎn)換操作，因此給列車的行車安全帶來了極大的安全隱患，容易發(fā)生 列車掉道事故。
4、 行車安全基本依靠列車低速運行保障，行車效率大大受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，在進路選擇方面，真正實 現(xiàn)列車(司機)自選進路；道岔自動識別反轉(zhuǎn)，防止列車"掉道"事故發(fā) 生，從而實現(xiàn)故障信息處理；第一時間掌握設(shè)備狀態(tài)信息，實現(xiàn)遠(yuǎn)程智能 監(jiān)測設(shè)備性能等。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種在鐵路軌道控制設(shè)備中用于輔助 列車自選進路的方法，其中，包括以下步驟接收來自一列車的道岔轉(zhuǎn)換 請求，所述道岔轉(zhuǎn)換請求用于請求所述鐵路軌道控制設(shè)備將一個道岔由第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至第二狀態(tài);判斷是否允許將所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至 所述第二狀態(tài)，以生成一個判斷結(jié)果；如果所述判斷結(jié)果指示允許將所述 道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)，則執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種在鐵路列車上用于進行自選進路 的方法，其特征在于，包括以下步驟判斷是否發(fā)送道岔轉(zhuǎn)換請求給一個 鐵路軌道控制設(shè)備，以生成一個判斷結(jié)果，其中，所述道岔轉(zhuǎn)換請求用于 請求所述鐵路軌道控制設(shè)備將一個道岔由第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至第二狀態(tài)；當(dāng)所 述判斷結(jié)果指示發(fā)送道岔轉(zhuǎn)換請求給所述鐵路軌道控制設(shè)備時，發(fā)送所述 道岔轉(zhuǎn)換請求至所述鐵路軌道控制設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種在鐵路系統(tǒng)中用于處理列車自選 進路的方法，通過對向運行、順向運行和中途折返三個分進路控制方法來 實現(xiàn)的，具體如下
l.對向運行，首先判斷道岔開通方向是否允許列車通過，如果道岔開 通方向允許列車通過，列車可以直接通過道岔，不需要做任何操作；如果 道岔開通的方向不能滿足列車通過要求就執(zhí)行如下步驟第1步，列車行 駛經(jīng)過對向傳感器后，對向傳感器激活操作桿頭部的無線接收裝置，并且 將輪軸信號傳送到系統(tǒng)處理單元MCU開始對列車進行計軸，第2步，操 作者操作手持機按鈕發(fā)射道岔轉(zhuǎn)換請求(發(fā)射的有效距離小于3米)，操 作桿接收該請求信息后將轉(zhuǎn)換道岔請求傳送到MCU。第3步，MCU向計 軸模塊詢問進路路段的占用情況，計軸模塊收到這一指令后，通過該線路 上的車輪傳感器對計軸數(shù)査詢，判斷進路路段占用情況，并將處理結(jié)果反 饋給MCU。第4步，只有計軸模塊返回進路路段都空閑的消息，MCU才 將轉(zhuǎn)換命令發(fā)送電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，否則，MCU不發(fā)出任何指令。第 5步，啟動電動轉(zhuǎn)轍機，電動轉(zhuǎn)轍機啟動后執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底(即轉(zhuǎn)換過程中 出現(xiàn)掉電，道岔仍然要轉(zhuǎn)換到位)。第6步，經(jīng)過密貼檢測開關(guān)判定尖軌 密貼基本軌后，點亮相應(yīng)的進路信號表示燈(左開通方向顯示綠色，右開 通方向顯示橙色)。第7步，電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊將道岔的開通方向的信 息傳送到MCU記錄，等待下次操作。司機看到進路信號燈后表明道岔已 轉(zhuǎn)換完畢，可以安全通過，完成對向運行通過道岔。
2J頃向運行，第1步，列車經(jīng)過左順向傳感器(或右順向傳感器)，左順向傳感器被列車車輪觸發(fā)。第2步，該輪軸信息被發(fā)送到計軸模塊，
判斷該列車的運行方向并開始計軸，計軸模塊將該信息傳送到MCU。第 3步，MCU判斷列車通行方向是否為順向駛?cè)耄⑶移渌范慰臻e。第4 步，MCU檢查道岔開通的位置是否滿足列車通過的要求。第5步，如果 道岔開通的位置與列車通過的位置不一致，MCU發(fā)出轉(zhuǎn)換道岔指令至電 動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，啟動電動轉(zhuǎn)轍機后執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底。第6步，密貼檢測 開關(guān)判定尖軌密貼基本軌后，點亮相應(yīng)的進路信號表示燈(左開通方向顯 示綠色，右開通方向顯示橙色)。第7步，電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊將道岔的 開通方向的信息傳送到MCU記錄，等待下次操作。司機看到信號表示燈 點亮后表明道岔轉(zhuǎn)換完畢，可以通過道岔，完成了順向通行。
3.中途折返，列車通過道岔由如下步驟完成，第1步，列車完成順向 進入道岔，停到岔前傳感器前。第2步，操作按鈕發(fā)出轉(zhuǎn)換請求，并將該 轉(zhuǎn)換請求傳送到系統(tǒng)處理單元MCU。第4步，系統(tǒng)處理單元MCU査詢 列車行駛的路線和當(dāng)前的位置，判斷列車是否為順向進入道岔，并將結(jié)果 反饋到系統(tǒng)處理單元MCU。第4步，如判斷結(jié)果為該列車行駛路線是順 向運行，并且其他區(qū)段無車，系統(tǒng)處理單元MCU就發(fā)送轉(zhuǎn)換道岔命令至 電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，啟動電動轉(zhuǎn)轍機，電動轉(zhuǎn)轍機執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底。第5 步，經(jīng)過密貼檢測開關(guān)判定后，點亮相應(yīng)的進路信號表示燈(左開通方向 顯示綠色，右開通方向顯示橙色)。第6步，電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊會將道 岔的開通方向的信息返回到MCU記錄，等待下次請求。司機看到信號表 示燈點亮后表明道岔轉(zhuǎn)換完畢，可以安全通過道岔，完成了中途折返通行。
本發(fā)明的鐵路車上自選進路控制方法優(yōu)選還包括故障信息處理方法， 包括如下步驟第l步，如果電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊在轉(zhuǎn)換規(guī)定時間內(nèi)沒有 收到密貼檢測開關(guān)密貼信息，會發(fā)送新指令使電動轉(zhuǎn)轍機返轉(zhuǎn)回到原位 置，并且點亮進路信號表示燈和紅色信號表示燈，第2步，如果道岔不能 返回原來位置，則紅色信號表示燈一直閃爍，直到人工干預(yù)解除后系統(tǒng)恢 復(fù)正常。
本發(fā)明的鐵路車上自選進路控制方法優(yōu)選還包括遠(yuǎn)程智能監(jiān)測控制 方法來監(jiān)測設(shè)備性能，其所用的無線通信模塊基于序列發(fā)射頻譜和射頻技 術(shù)，所述遠(yuǎn)程智能監(jiān)測方法包括如下步驟第1步，在控制系統(tǒng)中如果電動轉(zhuǎn)轍機在轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)拉力突然增大，車輪傳感器不能正常檢測車輪
信息等，這些故障信息都會傳送到MCU。第2步，MCU將故障信息進行 打包處理，并且以串行通信方式進行傳輸。第3步，故障信息通過無線發(fā) 射模塊上傳到無線虛擬網(wǎng)。第4步，無線接收模塊從無線虛擬網(wǎng)上接收到 這一信息，解壓縮后送到調(diào)度中心計算機。第5步，計算機將故障相應(yīng)的 故障信息顯示并存儲起來，已備數(shù)據(jù)的查詢。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于進行鐵路車上自選進路控 制的系統(tǒng)，具體由以下部分構(gòu)成司機手持機，用來發(fā)射道岔轉(zhuǎn)換信號；
室外設(shè)備，包括用來接收手持機發(fā)射的轉(zhuǎn)岔信號的操作桿、電動轉(zhuǎn)轍機、 對向傳感器、岔前傳感器、左順向傳感器、右順向傳感器、控制箱、安裝
在轉(zhuǎn)轍機頭部的操作按鈕和表示燈、安裝在基本軌上的密貼檢測開關(guān)；控 制箱內(nèi)部件，包括系統(tǒng)處理單元MCU、電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊、計軸模塊、 無線發(fā)射模塊；遠(yuǎn)端控制室，內(nèi)有無線接收模塊、調(diào)度計算機、打印機， 所述無線發(fā)射模塊與所述無線接收模塊通過無線局域網(wǎng)聯(lián)系在一起；拉力
傳感器，安裝在電動轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部用來監(jiān)測轉(zhuǎn)轍機的推力或拉力。 本方法的控制系統(tǒng)采用微電子模塊取代了傳統(tǒng)的繼電器，邏輯關(guān)系通
過MCU來完成，邏輯設(shè)計更簡單可靠；引入無線遙控方式來完成對向轉(zhuǎn) 換道岔，降低了司機的勞動強度；引用了電磁傳感技術(shù)，可以判定列車的 方向和速度；增加了遠(yuǎn)程集中監(jiān)視功能，可以時時掌握電動轉(zhuǎn)轍機、道岔 以及車輪傳感器等設(shè)備的工作狀態(tài)。因此新功能大大的提高了列車行車的 安全性，保證了設(shè)備的穩(wěn)定性，并且真正的實現(xiàn)了列車自選進路。


圖1為現(xiàn)有的計算機聯(lián)鎖集中控制系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備布置圖； 圖2為現(xiàn)有的計算機聯(lián)鎖集中控制系統(tǒng)的進路選擇流程圖； 圖3為現(xiàn)有的非集中聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的布置圖； 圖4為現(xiàn)有的非集中聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成框圖； 圖5為現(xiàn)有的非集中聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的操作流程圖6為本發(fā)明的用于進行鐵路車上自選進路控制的系統(tǒng)的設(shè)備布置圖； 圖7為本發(fā)明的用于進行鐵路車上自選進路控制的系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖8為本發(fā)明的自選進路控制方法對向運行階段的流程圖9為本發(fā)明的自選進路控制方法順向運行階段的流程圖IO為本發(fā)明的自選進路控制方法中途折返階段的流程圖11為本發(fā)明的自選進路控制方法故障信息判斷階段的流程圖12為本發(fā)明的自選進路控制方法故障遠(yuǎn)程智能監(jiān)測階段的流程圖
具體實施例方式
參見圖6和圖7，本發(fā)明所提供的用于進行鐵路車上自選進路控制 的系統(tǒng)由以下部分構(gòu)成司機手持機(用來發(fā)射道岔轉(zhuǎn)換信號)；室外設(shè) 備包括用來接收手持機發(fā)射的轉(zhuǎn)岔信號的操作桿1、電動轉(zhuǎn)轍機3、對向
傳感器ll、岔前傳感器14、左順向傳感器9、右順向傳感器IO、控制箱 2、安裝在轉(zhuǎn)轍機頭部的操作按鈕5和表示燈4、安裝在基本軌上的密貼 檢測開關(guān)7;控制箱2內(nèi)的部件包括系統(tǒng)處理單元MCU、電動轉(zhuǎn)轍機控 制模塊、計軸模塊、無線發(fā)射模塊；遠(yuǎn)端控制室，內(nèi)有無線接收模塊、調(diào) 度計算機、打印機，所述無線發(fā)射模塊與所述無線接收模塊通過無線局域 網(wǎng)聯(lián)系在一起；拉力傳感器，安裝在電動轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部用來監(jiān)測轉(zhuǎn)轍機的推 力或拉力。
本發(fā)明的自選進路控制方法是通過對向運行、順向運行和中途折返 三個方面來實現(xiàn)的，具體如下
l.對向運行，即列車從A端行駛通過道岔至B端(或C端)，對向運行 流程圖見圖8。道岔開通方向允許列車通過，列車可以直接通過道岔，不 需要做任何操作；如果道岔開通的方向不能滿足列車通過要求第1步， 列車行駛經(jīng)過對向傳感器后，對向傳感器激活操作桿頭部無線接收裝置， 并且將輪軸信號傳送到MCU開始對列車進行計軸。第2步，司機操作手 持機按鈕發(fā)射道岔轉(zhuǎn)換請求(發(fā)射的有效距離小于3米)，操作桿接收該 請求信息后將轉(zhuǎn)換道岔請求傳送到MCU。第3步，MCU向計軸模塊詢問 進路兩個路段DB和DC的占用情況，計軸模塊收到這一指令后，對該線 路的上的三個位置處的車輪傳感器對計軸數(shù)查詢，判斷進路兩個路段DB 和DC占用情況，并將處理結(jié)果反饋給MCU。第4步，只有計軸模塊返 回兩個路段都空閑的消息，MCU才將轉(zhuǎn)換命令發(fā)送電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，否則，MCU不發(fā)出任何指令。第5步，啟動電動轉(zhuǎn)轍機，電動轉(zhuǎn)轍機啟
動后執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底(即轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)掉電，道岔仍然要轉(zhuǎn)換到位)。第
6步，經(jīng)過密貼檢測開關(guān)判定尖軌密貼基本軌后，點亮相應(yīng)的進路信號表 示燈(左開通方向顯示綠色，右開通方向顯示橙色)。第7步，電動轉(zhuǎn)轍 機控制模塊將道岔的開通方向的信息傳送到MCU記錄，等待下次操作。 司機看到進路信號燈后表明道岔已轉(zhuǎn)換完畢，可以安全通過，完成對向運 行通過道岔。
2. 順向運行，即列車從B端或者C端通過道岔駛向A端，順向運行 流程圖請見圖9。第1步，列車經(jīng)過左順向傳感器(或右順向傳感器)， 左順向傳感器被列車車輪觸發(fā)。第2步，該輪軸信息被發(fā)送到計軸模塊， 判斷該列車的運行方向并開始計軸，計軸模塊將該信息傳送到MCU。第 3步，MCU判斷列車通行方向為順向駛?cè)?方向為B-D)，并且其他兩 個路段空閑。第4步，MCU檢查道岔開通的位置是否滿足列車通過的要 求。第5步，如果道岔開通的位置與列車通過的位置不一致，MCU發(fā)出 轉(zhuǎn)換道岔指令至電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，啟動電動轉(zhuǎn)轍機后執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底。 第6步，密貼檢測開關(guān)判定尖軌密貼基本軌后，點亮相應(yīng)的進路信號表示 燈(左開通方向顯示綠色，右開通方向顯示橙色)。第7步，電動轉(zhuǎn)轍機 控制模塊將道岔的開通方向的信息傳送到MCU記錄，等待下次操作。司 機看到信號表示燈點亮后表明道岔轉(zhuǎn)換完畢，可以通過道岔，完成了順向 通行。
3. 中途折返，即列車從B端(或C端)通過道岔駛向C端(或B端)。 中途折返流程圖請見圖10。列車通過道岔通過如下步驟完成，第1步， 列車完成順向進入道岔，停到岔前傳感器14前D點位置，只占用AD路 段(見圖6)。第2步，操作按鈕發(fā)出轉(zhuǎn)換請求，并將該轉(zhuǎn)換請求傳送到 MCU。第4步，MCU査詢列車行駛的路線和現(xiàn)在的位置，判斷列車是否 為順向進入道岔，并將結(jié)果反饋到MCU。第4步，如判斷結(jié)果為該列車 行駛路線是順向運行至D點，并且其他兩個區(qū)段BD和CD無車，MCU 發(fā)送轉(zhuǎn)換道岔命令至電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，啟動電動轉(zhuǎn)轍機，電動轉(zhuǎn)轍機 執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底。第5步，經(jīng)過密貼檢測開關(guān)判定后，點亮相應(yīng)的進路信號 表示燈(左開通方向顯示綠色，右開通方向顯示橙色)。第6步，電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊會將道岔的開通方向的信息返回到MCU記錄，等待下次請
求。司機看到信號表示燈點亮后表明道岔轉(zhuǎn)換完畢，可以安全通過道岔， 完成了中途折返通行。
本發(fā)明的鐵路車上自選進路控制方法優(yōu)選還包括故障信息處理方法， 對向通過道岔請求轉(zhuǎn)換時，轉(zhuǎn)換過程中尖軌與基本軌之間夾異物，就預(yù)示
著有故障產(chǎn)生，本發(fā)明的故障信息處理方法包括如下步驟第l步，如果 電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊在轉(zhuǎn)換規(guī)定時間內(nèi)沒有收到密貼檢測開關(guān)密貼信息， 會發(fā)送新指令使電動轉(zhuǎn)轍機返轉(zhuǎn)回到原位置，并且點亮進路信號表示燈和 紅色信號表示燈，第2步，如果道岔不能返回原來位置，則紅色信號表示 燈一直閃爍，直到人工干預(yù)解除后系統(tǒng)恢復(fù)正常。。
本發(fā)明的鐵路車上自選進路控制方法優(yōu)選還包括遠(yuǎn)程智能監(jiān)測方法 來監(jiān)測設(shè)備性能，其中所用的無線通信模塊基于序列發(fā)射頻譜和射頻技 術(shù)，所述遠(yuǎn)程智能監(jiān)測方法包括如下步驟第1步，在控制系統(tǒng)中如果電 動轉(zhuǎn)轍機在轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)拉力突然增大，車輪傳感器不能正常檢測車輪
信息等，這些故障信息都會傳送到MCU。第2步，MCU將故障信息進行 打包處理，并且以RS-485串行通信方式進行傳輸。第3步，故障信息通 過無線發(fā)射模塊上傳到無線虛擬網(wǎng)。第4步，無線接收模塊從無線虛擬網(wǎng) 上接收到這一信息，解壓縮后通過RS-232送到調(diào)度中心計算機。第5步， 計算機將故障相應(yīng)的故障信息顯示并存儲起來，已備數(shù)據(jù)的查詢。見流程 圖12。
與原有方法技術(shù)相比，通過使用本發(fā)明方法。首先，本發(fā)明方法可以 識別列車的運行速度和方向，從而有的放矢的確定列車的運行軌跡，在道 岔區(qū)域可以保證列車的安全高速運行，防止誤操作或二次操作造成的掉道 事故。第二，本系統(tǒng)可以監(jiān)視非集中聯(lián)鎖控制區(qū)域的控制設(shè)備的狀態(tài)，使 控制設(shè)備的故障在第一時間生成處理，提高了行車的安全性。第三，本發(fā) 明方法在技術(shù)上達到國內(nèi)外先進水平，為發(fā)展后續(xù)建設(shè)項目節(jié)約投資和參 與國內(nèi)外市場競爭。第四，本發(fā)明成果能為鐵路運輸業(yè)做大、做強，實現(xiàn) 工藝鐵路運輸一體化運營管理模式。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的實施例只是用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā) 明，本發(fā)明不限于本文中描述的細(xì)節(jié)在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求書的精神和宗旨的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的其它替換結(jié)構(gòu)都將落在本發(fā) 明的權(quán)利要求保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在鐵路軌道控制設(shè)備中用于輔助列車自選進路的方法，其中，包括以下步驟a.接收來自一列車的道岔轉(zhuǎn)換請求，所述道岔轉(zhuǎn)換請求用于請求所述鐵路軌道控制設(shè)備將一個道岔由第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至第二狀態(tài)；b.判斷是否允許將所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)，以生成一個判斷結(jié)果；c.如果所述判斷結(jié)果指示允許將所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)，則執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟b之前還包括-確定所述列車的行進方向； 所述步驟b還包括-根據(jù)所確定的所述行進方向以及所述道岔的所述第一狀態(tài)，判斷是 否允許將所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)，以生成所述判斷 結(jié)果。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟b還包括 bl.判斷所述道岔的所述第一狀態(tài)是否阻礙所述列車沿所確定的所述行進方向行進；b2.如果所述道岔的所述第一狀態(tài)阻礙所述列車沿所確定的所述行 進方向行進，則判斷允許將所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀 態(tài)，以生成所述判斷結(jié)果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟b2還包括 b21.如果所述道岔的所述第一狀態(tài)阻礙所述列車沿所確定的所述行進方向行進，則當(dāng)以下各項條件中的任一項或任多項滿足時，判斷允許將 所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)，其中，所述道岔與多個路 段相關(guān)聯(lián)，所述多個路段包括所述列車所處的一個路段以及多個其它路 段；-所述多個其它路段中的一個或多個空閑；-未接到來自具有較高優(yōu)先級的其它列車的與所述道岔轉(zhuǎn)換請求相沖突的其它道岔轉(zhuǎn)換請求。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，在所述步驟C之后還包括-將所述第二狀態(tài)作為所述道岔的更新后的狀態(tài)進行記錄。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，還包括: -判斷在將所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)后，尖軌是否密貼基本軌；-如果在將所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)后，尖軌密 貼基本軌，則提供指示所述道岔由所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至所述第二狀態(tài)的指示信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，還包括I. 監(jiān)測與所述道岔相關(guān)的設(shè)備的工作狀態(tài)；II. 當(dāng)與所述道岔相關(guān)的一個設(shè)備發(fā)生故障時，生成用于指示所述故 障的故障信息；III.將所述故障信息提供給該鐵路軌道控制設(shè)備所屬的服務(wù)器。
8. —種在鐵路列車上用于進行自選進路的方法，其特征在于，包括 以下步驟A. 判斷是否發(fā)送道岔轉(zhuǎn)換請求給一個鐵路軌道控制設(shè)備，以生成一 個判斷結(jié)果，其中，所述道岔轉(zhuǎn)換請求用于請求所述鐵路軌道控制設(shè)備將 一個道岔由第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至第二狀態(tài)；B. 當(dāng)所述判斷結(jié)果指示發(fā)送道岔轉(zhuǎn)換請求給所述鐵路軌道控制設(shè)備 時，發(fā)送所述道岔轉(zhuǎn)換請求至所述鐵路軌道控制設(shè)備。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟A包括當(dāng)以下各項條件中的任一項或任多項滿足時，判斷發(fā)送道岔轉(zhuǎn)換請求 給所述鐵路軌道控制設(shè)備-接收到列車操作員輸入的道岔轉(zhuǎn)換指示信息；檢測到所述道岔所處的所述第一狀態(tài)列車阻礙所述列車沿其行進方 向行進。
10. —種在鐵路系統(tǒng)中用于處理列車自選進路的方法，其中，包括對 向運行、順向運行和中途折返三個分進路控制方法，其中-所述對向運行分進路控制方法包括如下步驟(1) 列車行駛經(jīng)過對向傳感器后，對向傳感器激活操作桿頭部的無線接 收裝置，并且將輪軸信號傳送到系統(tǒng)處理單元(MCU)開始對列車 進行計軸，(2) 操作手持機按鈕發(fā)射道岔轉(zhuǎn)換請求，操作桿接收將該轉(zhuǎn)換道岔請求 傳送到系統(tǒng)處理單元(MCU)，(3) 系統(tǒng)處理單元(MCU)向計軸模塊詢問進路路段的占用情況，計 軸模塊收到這一指令后，對計軸數(shù)查詢，判斷進路路段占用情況，并 將處理結(jié)果反饋給系統(tǒng)處理單元(MCU)，(4) 在計軸模塊返回進路路段都空閑時，系統(tǒng)處理單元(MCU)就將 轉(zhuǎn)換命令發(fā)送電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，否則，系統(tǒng)處理單元(MCU) 不發(fā)出任何指令，(5) 啟動電動轉(zhuǎn)轍機，電動轉(zhuǎn)轍機啟動后執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底，(6) 經(jīng)過密貼檢測開關(guān)判定尖軌密貼基本軌后，點亮相應(yīng)的進路信號表 示燈，(7) 電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊將道岔的開通方向的信息傳送到系統(tǒng)處理單元 (MCU)記錄，等待下次操作；-所述順向運行分進路控制方法包括如下步驟(1) 列車經(jīng)過一側(cè)的順向傳感器時，該順向傳感器被列車車輪觸發(fā)產(chǎn)生 輪軸信息，(2) 該輪軸信息被發(fā)送到計軸模塊，判斷該列車的運行方向并開始計軸， 計軸模塊將該信息傳送到系統(tǒng)處理單元(MCU)，(3) 系統(tǒng)處理單元(MCU)判斷列車通行方向是否為順向駛?cè)?，并?其他路段空閑，(4) 系統(tǒng)處理單元(MCU)檢查道岔開通的位置是否滿足列車通過的 要求，(5) 如果道岔開通的位置與列車通過的位置不一致，系統(tǒng)處理單元 (MCU)發(fā)出轉(zhuǎn)換道岔指令至電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，電動轉(zhuǎn)轍機啟動后執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底，(6) 在密貼檢測開關(guān)判定尖軌密貼基本軌后，點亮相應(yīng)的進路信號表示燈，(7)電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊將道岔的開通方向的信息傳送到系統(tǒng)處理單元(MCU)記錄，等待下次操作； -所述中途折返分進路控制方法包括如下步驟(1) 列車完成順向進入道岔，停到岔前傳感器前，(2) 操作按鈕發(fā)出轉(zhuǎn)換請求，并將該轉(zhuǎn)換請求傳送到系統(tǒng)處理單元(MCU)，(3) 系統(tǒng)處理單元(MCU)查詢列車行駛的路線和當(dāng)前的位置，判斷 列車是否為順向進入道岔，并將結(jié)果反饋到系統(tǒng)處理單元(MCU)，(4) 如判斷結(jié)果為該列車行駛路線是順向運行，并且其他區(qū)段無車，系 統(tǒng)處理單元(MCU)就發(fā)送轉(zhuǎn)換道岔命令至電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊，啟動 電動轉(zhuǎn)轍機，電動轉(zhuǎn)轍機執(zhí)行一轉(zhuǎn)到底，(5) 經(jīng)過密貼檢測開關(guān)判定后，點亮相應(yīng)的進路信號表示燈，(6) 電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊將道岔的開通方向的信息返回到系統(tǒng)處理單元 (MCU)記錄，等待下次請求。
11. 如權(quán)利要求IO所述的鐵路車上自選進路控制方法，還包括故障信 息處理方法，含如下步驟(1) 如果電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊在轉(zhuǎn)換規(guī)定時間內(nèi)沒有收到密貼檢測開關(guān) 密貼信息，會發(fā)送新指令使電動轉(zhuǎn)轍機返轉(zhuǎn)回到原位置，并且點亮進路信 號表示燈和紅色信號表示燈；(2) 如果道岔不能返回原來位置，則紅色信號表示燈一直閃爍，直到故 障解除后系統(tǒng)恢復(fù)正常。
12. 如權(quán)利要求10或ll所述的鐵路車上自選進路控制方法，還包括遠(yuǎn) 程智能監(jiān)測方法，具有如下步驟(1) 故障信息被傳送到系統(tǒng)處理單元(MCU)，(2) 系統(tǒng)處理單元(MCU)將所述故障信息進行打包處理，并且以串行 通信方式進行傳輸，(3) 故障信息通過無線發(fā)射模塊上傳到無線虛擬網(wǎng)，(4) 無線接收模塊從無線虛擬網(wǎng)上接收到這一信息，解壓縮后送到調(diào)度 中心計算機，(5)計算機將故障相應(yīng)的故障信息顯示并存儲起來，己備數(shù)據(jù)的查詢。
13. —種用于進行鐵路車上自選進路控制的系統(tǒng)，包括用來發(fā)射道岔轉(zhuǎn)換信號的司機手持機；室外設(shè)備，包括用來接收手持機發(fā)射的轉(zhuǎn)岔信號的操作桿(O 、電動 轉(zhuǎn)轍機(3)、對向傳感器(11)、岔前傳感器(14)、左順向傳感器(9)、 右順向傳感器(10)、控制箱(2)、安裝在電動轉(zhuǎn)轍機頭部的操作按鈕 (5)和表示燈(4)、安裝在基本軌上的密貼檢測開關(guān)(7);控制箱內(nèi)部件，包括系統(tǒng)處理單元(MCU)、電動轉(zhuǎn)轍機控制模塊、 計軸模塊、無線發(fā)射模塊；遠(yuǎn)端控制室，包括無線接收模塊、調(diào)度計算機、打印機，所述無線發(fā) 射模塊與所述無線接收模塊通過無線局域網(wǎng)聯(lián)系在一起；拉力傳感器，安裝在電動轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部用來監(jiān)測轉(zhuǎn)轍機的推力或拉力。
全文摘要
本發(fā)明涉及鐵路車上自選進路控制技術(shù)，本發(fā)明的自選進路控制方法和系統(tǒng)采用微電子模塊取代了傳統(tǒng)的繼電器，邏輯關(guān)系通過MCU來完成，邏輯設(shè)計更簡單可靠；引入無線遙控方式來完成對向轉(zhuǎn)換道岔，降低了司機的勞動強度；引用了電磁傳感技術(shù)，可以判定列車的方向和速度；增加了遠(yuǎn)程集中監(jiān)視功能，可以時時掌握電動轉(zhuǎn)轍機、道岔以及車輪傳感器等設(shè)備的工作狀態(tài)。因此新功能大大的提高了列車行車的安全性，保證了設(shè)備的穩(wěn)定性，并且真正的實現(xiàn)了列車自選進路。
文檔編號B61L21/00GK101537846SQ200810034919
公開日2009年9月23日 申請日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者劉榮發(fā), 孔利明, 康明廠, 張金生, 涂智仁 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司