專利名稱：基于cbtc系統(tǒng)的列車無人折返方法
技術領域：
本發(fā)明涉及城市軌道交通控制技術領域，具體涉及一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無人折返方法。
背景技術：
隨著無線通信技術的飛速發(fā)展，無線通信的可靠性、可用性大大提高，CBTC系統(tǒng)(Communication Based Train Control System,基于通信的列車運行控制系統(tǒng))成為城市軌道交通中一種新興的運行控制系統(tǒng)。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)，其通過高精度的列車定位技術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，使得列車可以在更短的運行間隔內實現(xiàn)安全運行。在城市軌道交通線路設計中，受地理環(huán)境影響，單向循環(huán)線(供列車直接掉頭而無需轉軌甚至無需停車)較為少見，一般線路設計中，列車到達端站后，必須經過折返操作，才可以繼續(xù)運行。目前常見的折返方式主要包括人工折返和自動折返。人工折返是指司機駕駛列車運行到折返區(qū)域后停車，人工關閉本端駕駛室，并激活對端駕駛室的過程。自動折返是指裝有VOBC設備(Vechile On-Board Controller,車載控制器)的列車在點式運行控制系統(tǒng)或CBTC運行控制系統(tǒng)的控制下運行時，根據(jù)司機的選擇以及ATO(Automatic Train Operation,列車自動駕駛系統(tǒng))設備的運行狀態(tài),可以人工或自動駕駛列車運行到折返區(qū)域停車。當列車在折返區(qū)域停車后，將閃爍車載折返提示燈即AR燈，提示司機可以進行折返換端；司機按壓折返按鈕，確認換端操作后將完成兩端VOBC設備以及VOBC與地面ZC (Zone Control,局域控制中心)之間的信息交互；當折返提示燈長亮提示司機時，司機可關閉本端駕駛室轉移到對端駕駛室。本端駕駛室關閉后，對端駕駛室在滿足條件時，將長亮折返提示燈，提示司機可以激活對端駕駛室。現(xiàn)有技術中的人工折返和自動折返兩種方式均需司機參與；而且人工折返后新激活的一端將丟失位置，只能以較低級別的狀態(tài)運行，直到設備再次升級，同時，只適用于在 RM (Restricted train operatingmode,受限人工駕駛)模式下或切除 EUM(EmergencyUnrestricted trainoperating mode,非限制人工駕駛)模式運行的列車或未裝備VOBC設備的列車。人工折返在換端后直到再次升級前的過程，列車運行速度將被限制在較低速度(目前常見的是25km/h)，而一般情況下列車升級前所需運行的距離至少有500-600米，非常影響運營效率。而自動折返技術可自動完成本端和對端VOBC設備的信息交互，折返后新激活的一端仍舊可定位，但是整個換端過程司機必須參與，由司機完成換端操作后，人工走到對端，才可以激活新的一端；尤其是對于站后折返的情況，司機在由本端到對端的必需操作很大程度上影響了運行效率，同時，也增加了司機的工作量。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明的目的在于提供一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無人折返方法，用于解決現(xiàn)有折返方式中必須司機參與的問題，完全實現(xiàn)列車的自動折返，從而縮短列車折返時間，提高CBTC系統(tǒng)中的列車運行效率，減少司機的工作量。(二)技術方法本發(fā)明技術方法如下一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無人折返方法，包括步驟S1.確認列車滿足無人折返條件；確認折返；S2.通過CBTC系統(tǒng)中的ATO設備自動駕駛列車從折返站臺進入折返區(qū)域并停車；S3.列車換端；S4.通過CBTC系統(tǒng)中的ATO設備自動駕駛列車從折返區(qū)域進入目的站臺，完成折返。優(yōu)選的，所述確認列車滿足無人折返條件包括確認列車的車載設備與軌旁設備通信良好；確認列車處于CM模式或AM模式；確認列車停在折返站臺；確認列車車門關閉。優(yōu)選的，完成步驟SI后取消確認換端操作，退出無人折返過程；再次確認列車滿足無人折返條件后，再次確認折返。優(yōu)選的，所述步驟S3包括S301.列車本端和對端交互信息；S302.通過CBTC系統(tǒng)關閉本端，激活對端，完成列車換端。(三)有益效果本發(fā)明的列車無人折返方法通過在列車折返過程中充分應用CBTC系統(tǒng)中的列車自動駕駛子系統(tǒng)，折返全程完全由設備控制完成，實現(xiàn)了列車的無人折返，大大縮短了列車在折返區(qū)的停留時間，壓縮了折返運行時間，從而縮短了列車間隔時間，提高了線路運行能力；同時，該發(fā)明由于無需人工參與，節(jié)省了人力成本，大大減少了司機的工作量。


圖1是列車折返過程圖；圖2是本發(fā)明的一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無人折返方法在列車上有司機情況下的流程圖；圖3是本發(fā)明的一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無人折返方法在列車上無司機情況下的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對發(fā)明的具體實施方式
做進一步描述。以下實施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。為了更好的闡述本發(fā)明的實施細節(jié)，現(xiàn)參照圖1對列車折返過程加以說明首先，列車到達折返站臺區(qū)域(參照圖1中A區(qū)域)，停車并開門清客；
其次，列車限速啟動，駛入折返區(qū)域(參照圖1中B區(qū)域)并停車；在折返區(qū)域完成列車換端；最后，列車限速啟動，駛入目的站臺(參照圖1中C區(qū)域)，列車折返過程完成。本發(fā)明的列車無人折返方法主要是基于CBTC系統(tǒng)輔助完成的，CBTC系統(tǒng)包括子系統(tǒng)ATO設備以及其他設備；本發(fā)明主要包括以下步驟S1.確認列車滿足無人折返條件；確認折返；在實施無人折返過程前必須確保車門已關閉且鎖閉；對端和本端預設最高模式均為AM (Automatic train operating mode,自動駕駛)，進入無人折返前，列車處于AM模式或者CM (Coded manual drivingmode,受保護人工駕駛)模式；列車的車載設備與軌旁設備通信良好；對端和本端的ATO設備都工作正常等；同時由于無人折返操作只能在指定的站臺進行，因此必須確認列車停在折返站臺，折返站臺的設置根據(jù)實際需要而布置，例如在線路延伸后折返站臺也會相應的變更位置。S2.在確認換端操作后，通過ATO設備根據(jù)信號燈的指示自動駕駛列車從折返站臺(參照圖1中A區(qū)域)進入折返區(qū)域(參照圖1中B區(qū)域)并停車；S3.列車的本端與對端進行轉換；具體為首先，列車本端和對端交互信息，準備換端；然后，通過CBTC系統(tǒng)關閉本端，包括本端駕駛室的所有設備，如車載折返提示燈、人機交互界面等等；最后激活對端，包括對端駕駛室的所有設備，如車載折返提示燈、人機交互界面等等，完成列車換端。S4.通過ATO設備根據(jù)信號燈指示自動駕駛列車從折返區(qū)域進入目的站臺(參照圖1中C區(qū)域)，完成折返。如果列車的反向進路未能及時排出，正在進行無人折返操作的列車將停在折返區(qū)域，等待反向進路排出后，ATO設備再根據(jù)信號燈指示自動駕駛列車駛入目的站臺。列車在無人折返過程中，由于任何原因導致的列車緊急制動如列車運行控制系統(tǒng)輸出的緊急制動或者車輛施加的緊急制動等，均將導致無人折返失?。涣熊嚲o急制動停車后，本端將由控制端變?yōu)榈却耍伤緳C激活鑰匙后列車才會轉為RM模式，并且需要重新升級。在實際操作中，根據(jù)無人折返時列車司機所處的位置，無人折返可分兩種情況司機在車上情境下的無人折返以及司機在地面情境下的無人折返。這兩種情境下無人折返的操作順序略有不同，下面就兩種情境分別進行說明。司機在車上情境下的無人折返，是指在列車進行無人折返的過程中，司機位于列車上的情形。此時無人折返的操作過程如下確認列車處CM模式或AM模式，列車停在指定的折返站臺，車門關閉，滿足無人折返的條件；車載折返提示燈閃爍，人機交互界面顯示“可進行無人折返”圖標；按壓車載無人折返確認按鈕，系統(tǒng)進入無人折返模式；站臺折返信號燈閃爍；車載折返提示燈長亮，人機交互界面顯示“正在進行無人折返”圖標；司機離開駕駛室；按壓站臺無人折返按鈕，站臺折返信號燈長亮；
司機回到駕駛室，關閉駕駛室門(此時可以通過再次按下車載無人折返確認按鈕來取消本次無人折返操作，退出無人折返過程；直到再次確認列車滿足無人折返條件后，再次啟動無人折返過程);關閉駕駛室鑰匙開關；車載折返提示燈熄滅，人機交互界面黑屏顯示；ATO設備自動駕駛列車駛離折返站臺；站臺折返信號燈熄滅；自動駕駛列車進入折返區(qū)域停車；列車自動完成換端，自動駕駛列車回到目的站臺；列車無人折返完成，司機可以激活前端駕駛室鑰匙開關。司機在地面情境下的無人折返，是指在列車進行無人折返的過程中，司機位于地面的情形。此時進入無人折返的操作過程如下確認列車處CM模式或AM模式，列車停在指定的折返站臺，車門關閉，滿足無人折返的條件；車載折返提示燈閃爍，人機交互界面顯示“可進行無人折返”圖標；按壓車載無人折返確認按鈕，系統(tǒng)進入無人折返模式；站臺折返信號燈閃爍；車載折返提示燈長亮，人機交互界面顯示正在進行無人折返圖標；關閉駕駛室鑰匙開關；站臺折返信號燈閃爍；車載折返提示燈熄滅，人機交互界面黑屏顯示；此時可以通過再次激活駕駛室鑰匙來取消本次無人折返操作。司機離開駕駛室并關閉駕駛室門；按壓站臺無人折返按鈕，站臺折返信號燈長亮；自動駕駛列車駛離折返站臺；站臺折返信號燈熄滅；自動駕駛列車進入折返區(qū)域停車；列車自動完成換端，并駕駛列車回到目的站臺；司機進入前端駕駛室；列車無人折返完成，司機激活前端駕駛室鑰匙開關。綜上所述，本發(fā)明無需增加車載的硬件設備和配置，通過在列車折返過程中充分應用CBTC系統(tǒng)中的列車自動駕駛子系統(tǒng)，即可在指定的折返站臺提供列車無人折返功能。與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、人工折返和自動折返的方式，在折返過程中，均需司機進行操作。在單司機的情況下，需要司機在換端過程中由本端走到對端，考慮到車長和人的行走速度，換端過程需要75s左右；在雙司機的情況下，可消除司機在折返過程中的行走時間的消耗，但是司機同樣需要進行手工操作，換端過程需要15s左右。而通過本發(fā)明的無人折返方法，能夠消除司機在折返過程中的行走時間的消耗和司機手工操作的時間消耗，只需考慮兩端設備的通信和處理時間，換端時間可縮短至4s左右，大大縮短列車在折返區(qū)的停留時間，壓縮折返運行時間，從而縮短了列車間隔時間，提高了線路運行能力；
2、人工折返和自動折返的折返過程均需要司機參與，單司機情況下，每次折返均需司機由本端行走至對端。雙司機的情況下，每次折返需要至少兩個司機才可以完成。通過無人折返方法，折返過程完全由控制系統(tǒng)完成，節(jié)省了人力成本，大大減少了司機的工作量。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，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方法也屬于本發(fā)明的保護范疇。
權利要求
1.一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無人折返方法，其特征在于，包括步驟 51.確認列車滿足無人折返條件；確認折返； 52.通過CBTC系統(tǒng)中的ATO設備自動駕駛列車從折返站臺進入折返區(qū)域并停車； 53.列車換端； 54.通過CBTC系統(tǒng)中的ATO設備自動駕駛列車從折返區(qū)域進入目的站臺，完成折返。
2.根據(jù)權利要求1所述的列車無人折返方法，其特征在于，所述確認列車滿足無人折返條件包括 確認列車的車載設備與軌旁設備通信良好；確認列車處于CM模式或AM模式；確認列車停在折返站臺；確認列車車門關閉。
3.根據(jù)權利要求2所述的列車無人折返方法，其特征在于，完成步驟SI后取消確認換端操作，退出無人折返過程；再次確認列車滿足無人折返條件后，再次確認折返。
4.根據(jù)權利要求1至3任意一項所述的列車無人折返方法，其特征在于，所述步驟S3包括 . 5301.列車本端和對端交互信息； . 5302.通過CBTC系統(tǒng)關閉本端，激活對端，完成列車換端。
全文摘要
本發(fā)明涉及城市軌道交通控制技術領域，具體涉及一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無人折返方法。本發(fā)明的列車無人折返方法通過在列車折返過程中充分應用CBTC系統(tǒng)中的列車自動駕駛子系統(tǒng)，折返全程完全由設備控制完成，實現(xiàn)了列車的無人折返，大大縮短了列車在折返區(qū)的停留時間，壓縮了折返運行時間，從而縮短了列車間隔時間，提高了線路運行能力；同時，該發(fā)明由于無需人工參與，節(jié)省了人力成本，大大減少了司機的工作量。
文檔編號B61L27/04GK103010271SQ20121056836
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權日2012年12月24日
發(fā)明者李雁, 夏夕盛, 張蕾 申請人:北京交控科技有限公司