專利名稱:基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及地鐵列車線路運(yùn)營(yíng)控制技術(shù),特別涉及一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法。
背景技術(shù):
隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展,基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用;區(qū)域控制器是CBTC系統(tǒng)的核心子系統(tǒng),它根據(jù)通信列車匯報(bào)的精確位置和聯(lián)鎖匯報(bào)的計(jì)軸、道岔、信號(hào)機(jī)狀態(tài),為每一輛通信列車計(jì)算移動(dòng)授權(quán),控制列車安全運(yùn)行。
當(dāng)列車向區(qū)域控制器匯報(bào)位置后,由于通信延遲,當(dāng)區(qū)域控制器對(duì)該列車進(jìn)行處理時(shí),列車可能已經(jīng)不在原來(lái)的位置,所以需要區(qū)域控制器在列車當(dāng)前位置的基礎(chǔ)上,向前或者向后延伸一段距離,作為列車的安全位置,使其它列車可以根據(jù)新的安全位置進(jìn)行列車追蹤。安全位置計(jì)算是區(qū)域控制器的核心功能之一。它需要考慮的因素包括列車匯報(bào)的非安全位置、測(cè)距誤差、列車當(dāng)前速度、列車可能的最大加速度、當(dāng)前最大坡度、通信延遲時(shí)間和CBTC模式下或者其它模式下列車可能退行的容限,其中某些數(shù)值可能隨著線路土建情況和列車車型的變化而發(fā)生變化;區(qū)域控制器必須保證任何情況下,列車實(shí)際位置均位于其重新計(jì)算的安全位置范圍內(nèi)。在現(xiàn)有的背景技術(shù)中,大多首先計(jì)算列車車頭包絡(luò)和列車車尾包絡(luò)。如圖I所示,列車車頭包絡(luò)LI等于測(cè)距誤差加上列車向區(qū)域控制器匯報(bào)位置時(shí)刻Tl與區(qū)域控制器開(kāi)始處理列車輸入信息時(shí)刻T2的時(shí)間差內(nèi)列車潛在行駛距離;列車車尾包絡(luò)L2等于測(cè)距誤差加上列車在車載ATP防護(hù)時(shí)的最大退行距離。在列車車頭當(dāng)前位置的基礎(chǔ)上,沿列車運(yùn)行方向在電子地圖中向前偏移Llm即為車頭安全位置點(diǎn);在列車車尾當(dāng)前位置的基礎(chǔ)上,沿列車運(yùn)行方向在電子地圖中向后偏移L2m即為車尾安全位置點(diǎn)。但是,現(xiàn)有技術(shù)只考慮了列車車頭包絡(luò)LI和列車車尾包絡(luò)L2的范圍在非四開(kāi)道岔時(shí)列車安全位置的計(jì)算方法,而當(dāng)LI或L2的范圍內(nèi)有道岔且道岔處于四開(kāi)狀態(tài)時(shí),在電子地圖中,就無(wú)法根據(jù)列車匯報(bào)的當(dāng)前位置向前或者向后延伸,導(dǎo)致無(wú)法確定列車車頭安全位置和車尾安全位置對(duì)應(yīng)于電子地圖中的坐標(biāo),從而無(wú)法確定列車的安全位置,也就無(wú)法對(duì)列車進(jìn)行后續(xù)的處理,而且如果不能確定列車安全位置導(dǎo)致列車在前方四開(kāi)道岔時(shí)沒(méi)有緊急停車,就可能使列車駛?cè)胨拈_(kāi)的道岔區(qū)域,造成事故。基于此,現(xiàn)有技術(shù)確實(shí)需要改善。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,使得基于列車當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)范圍內(nèi)的線路有至少一方為四開(kāi)道岔時(shí),仍能確定列車前端和后端的安全位置點(diǎn),從而確定列車的安全位置。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,包括以下步驟SI、計(jì)算列車的安全包絡(luò);S2、基于列車當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車的安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車當(dāng)前位置的安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車當(dāng)前位置相應(yīng)延伸列車安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車安全位置點(diǎn);S3、記錄四開(kāi)的各道岔區(qū)段的ID,并根據(jù)所述ID確定四開(kāi)道岔對(duì)應(yīng)的計(jì)軸區(qū)段序列;S4、遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序 列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。在所述步驟SI前包括以下步驟S0、由車載設(shè)備實(shí)時(shí)獲取列車的當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)。所述步驟SI根據(jù)車地通信延遲時(shí)間、測(cè)距誤差及所述當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的安全包絡(luò),所述列車的安全包絡(luò)包括前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)。所述步驟SI還包括根據(jù)所述車地通信延遲時(shí)間和當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的潛在行駛距離及車載ATP防護(hù)的最大退行距離,所述前端安全包絡(luò)為測(cè)距誤差和列車在所述車地通信延遲時(shí)間內(nèi)潛在行駛距離之和;所述后端安全包絡(luò)為測(cè)距誤差和車載ATP防護(hù)的最大退行距離之和。所述步驟S2進(jìn)一步包括基于列車前端當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車前端安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車前端當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車前端的當(dāng)前位置沿列車期望運(yùn)行方向向前延伸前端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車前端安全位置點(diǎn)。所述步驟S2進(jìn)一步包括基于列車后端當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車后端安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車后端當(dāng)前位置的后端安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車后端的當(dāng)前位置沿列車期望運(yùn)行方向向后延伸后端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車后端安全位置點(diǎn)。所述步驟S4進(jìn)一步包括遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車前端安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車前端當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。所述步驟S4進(jìn)一步包括遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車后端安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車后端當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。本發(fā)明通過(guò)提供一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,在計(jì)算列車前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)時(shí),充分考慮車地通信延遲時(shí)間、測(cè)距誤差及所述當(dāng)前行駛數(shù)據(jù),為列車計(jì)算最大可能的安全包絡(luò),保證任何時(shí)候,列車實(shí)際位置均處于安全包絡(luò)范圍內(nèi);當(dāng)基于列車當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)范圍內(nèi)的線路有至少一方為四開(kāi)道岔時(shí),根據(jù)道岔區(qū)段占用或空閑的情況,仍能確定列車前端和后端的安全位置點(diǎn),從而確定列車的安全位置,最大限度地避免了安全位置計(jì)算失敗,以保證系統(tǒng)的安全性和可用性。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算列車安全位置的原理圖;圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的流程圖;圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例中計(jì)算列車前端安全位置的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)于本發(fā)明所提出的一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。 如圖2所示,本發(fā)明提供一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,包括以下步驟SI、計(jì)算列車的安全包絡(luò);S2、基于列車當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車的安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車當(dāng)前位置的安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車當(dāng)前位置相應(yīng)延伸列車安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車安全位置點(diǎn);S3、記錄四開(kāi)的各道岔區(qū)段的ID,并根據(jù)所述ID確定四開(kāi)道岔對(duì)應(yīng)的計(jì)軸區(qū)段序列;S4、遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。在所述步驟SI前包括以下步驟S0、由車載設(shè)備實(shí)時(shí)獲取列車的當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)。所述步驟SI根據(jù)車地通信延遲時(shí)間、測(cè)距誤差及所述當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的安全包絡(luò),所述列車的安全包絡(luò)包括前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)。所述步驟SI還包括根據(jù)所述車地通信延遲時(shí)間和當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的潛在行駛距離及車載ATP防護(hù)的最大退行距離,所述前端安全包絡(luò)為測(cè)距誤差和列車在所述車地通信延遲時(shí)間內(nèi)潛在行駛距離之和;所述后端安全包絡(luò)為測(cè)距誤差和車載ATP防護(hù)的最大退行距離之和。所述步驟S2進(jìn)一步包括基于列車前端當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車前端安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車前端當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車前端的當(dāng)前位置沿列車期望運(yùn)行方向向前延伸前端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車前端安全位置點(diǎn)。所述步驟S2進(jìn)一步包括基于列車后端當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車后端安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車后端當(dāng)前位置的后端安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車后端的當(dāng)前位置沿列車期望運(yùn)行方向向后延伸后端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車后端安全位置點(diǎn)。所述步驟S4進(jìn)一步包括遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車前端安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車前端當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。所述步驟S4進(jìn)一步包括遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車后端安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車后端當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。圖3為計(jì)算列車前端安全位置的流程圖,如圖3所示,包括以下步驟Tl、由車載設(shè)備實(shí)時(shí)獲取列車的當(dāng)前行駛數(shù)據(jù);包括由車載控制器匯報(bào)的列車期 望運(yùn)行方向以及列車前端當(dāng)前位置;T2、計(jì)算列車前端安全包絡(luò);根據(jù)車地通信延遲時(shí)間、測(cè)距誤差及所述當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的前端安全包絡(luò),根據(jù)所述車地通信延遲時(shí)間和當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的潛在行駛距離,所述前端安全包絡(luò)為測(cè)距誤差和列車在所述車地通信延遲時(shí)間內(nèi)潛在行駛距離之和;T3、基于列車前端當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車前端安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車前端當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟T4,否貝U,以列車前端的當(dāng)前位置沿列車期望運(yùn)行方向向前延伸前端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車前端安全位置點(diǎn);T4、記錄四開(kāi)的各道岔區(qū)段的ID,并根據(jù)所述各ID確定四開(kāi)道岔對(duì)應(yīng)的計(jì)軸區(qū)段序列;T5、遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,說(shuō)明列車輪對(duì)并沒(méi)有占?jí)旱啦韰^(qū)段,可以將列車前端安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車前端當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,由于不能確定該占用是否是本列車輪對(duì)占?jí)阂鸬?,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。在本發(fā)明中,列車后端安全位置的計(jì)算流程和前端安全位置的計(jì)算流程基本類似,只是在步驟T3時(shí),是以沿列車期望運(yùn)行方向向后延伸后端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車后端安全位置點(diǎn);通過(guò)確定列車前后端安全位置點(diǎn)進(jìn)而確定列車的安全位置;其中,列車的前端和后端可以具體為列車的車頭和車尾。本發(fā)明通過(guò)提供一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,在計(jì)算列車前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)時(shí),充分考慮車地通信延遲時(shí)間、測(cè)距誤差及所述當(dāng)前行駛數(shù)據(jù),為列車計(jì)算最大可能的安全包絡(luò),保證任何時(shí)候,列車實(shí)際位置均處于安全包絡(luò)范圍內(nèi);當(dāng)基于列車當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)范圍內(nèi)的線路有至少一方為四開(kāi)道岔時(shí),根據(jù)道岔區(qū)段占用或空閑的情況,仍能確定列車前端和后端的安全位置點(diǎn),從而確定列車的安全位置,最大限度地避免了安全位置計(jì)算失敗,以保證系統(tǒng)的安全性和可用性。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明,而并非對(duì)本發(fā)明的限制,有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型,因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,其特征在于,包括以下步驟 51、計(jì)算列車的安全包絡(luò); 52、基于列車當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車的安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車當(dāng)前位置的安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車當(dāng)前位置相應(yīng)延伸列車安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車安全位置點(diǎn); 53、記錄四開(kāi)的各道岔區(qū)段的ID,并根據(jù)所述ID確定四開(kāi)道岔對(duì)應(yīng)的計(jì)軸區(qū)段序列; 54、遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,在所述步驟SI前包括以下步驟 SO、由車載設(shè)備實(shí)時(shí)獲取列車的當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟SI根據(jù)車地通信延遲時(shí)間、測(cè)距誤差及所述當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的安全包絡(luò),所述列車的安全包絡(luò)包括前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述步驟SI還包括根據(jù)所述車地通信延遲時(shí)間和當(dāng)前行駛數(shù)據(jù)計(jì)算列車的潛在行駛距離及車載ATP防護(hù)的最大退行距離,所述前端安全包絡(luò)為測(cè)距誤差和列車在所述車地通信延遲時(shí)間內(nèi)潛在行駛距離之和;所述后端安全包絡(luò)為測(cè)距誤差和車載ATP防護(hù)的最大退行距離之和。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟S2進(jìn)一步包括基于列車前端當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車前端安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車前端當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車前端的當(dāng)前位置沿列車期望運(yùn)行方向向前延伸前端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車前端安全位置點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟S2進(jìn)一步包括基于列車后端當(dāng)前位置,在線路電子地圖中,判斷列車后端安全包絡(luò)內(nèi)是否有四開(kāi)道岔;若在基于列車后端當(dāng)前位置的后端安全包絡(luò)內(nèi)有四開(kāi)道岔,則執(zhí)行步驟S3,否則,以列車后端的當(dāng)前位置沿列車期望運(yùn)行方向向后延伸后端安全包絡(luò)距離后產(chǎn)生的點(diǎn)作為列車后端安全位置點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟S4進(jìn)一步包括遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車前端安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車前端當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述步驟S4進(jìn)一步包括遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列;若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段均為空閑,則將列車后端安全位置點(diǎn)設(shè)置為距離列車后端當(dāng)前位置最近的道岔區(qū)段的端點(diǎn),若該計(jì)軸區(qū)段序列包含的各計(jì)軸區(qū)段有一個(gè)被占用,則通知列車緊急制動(dòng),并導(dǎo)向安全側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于區(qū)域控制器的列車安全位置計(jì)算方法,在計(jì)算列車前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)時(shí),充分考慮車地通信延遲時(shí)間、測(cè)距誤差及所述當(dāng)前行駛數(shù)據(jù),為列車計(jì)算最大可能的安全包絡(luò),保證任何時(shí)候,列車實(shí)際位置均處于安全包絡(luò)范圍內(nèi);當(dāng)基于列車當(dāng)前位置的前端安全包絡(luò)和后端安全包絡(luò)范圍內(nèi)的線路有至少一方為四開(kāi)道岔時(shí),通過(guò)記錄四開(kāi)的各道岔區(qū)段的ID,并根據(jù)所述各ID確定四開(kāi)道岔對(duì)應(yīng)的計(jì)軸區(qū)段序列;遍歷所述計(jì)軸區(qū)段序列,根據(jù)道岔區(qū)段占用或空閑的情況,確定列車前端和后端的安全位置點(diǎn),從而確定列車的安全位置,最大限度地避免了安全位置計(jì)算失敗,以保證系統(tǒng)的安全性和可用性。
文檔編號(hào)B61L27/00GK102963398SQ20121050712
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者孫玉鵬, 張春雨 申請(qǐng)人:北京交控科技有限公司