一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法技术

本发明专利技术涉及一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法，该方法主要用于城市轨道交通，在车地通信/车车通信中增加前车速度信息，并重新计算出基于速度追踪方案中的移动授权，根据计算分析，当在区间追踪时，采用基于速度追踪方式车辆相比基于位置追踪的车辆追踪间隔明显变短，当前后两车速度相同的情况下追踪间隔可以缩短20％～30％。在进站过程中，采用基于速度追踪方式下后车可以更晚开始减速，这样减少了从开始减速至完全停车花费的时间和距离，增加了进站效率，经分析效率最高可以提升8％左右。

Tracking method of urban rail train based on speed tracking

The present invention relates to a method of track train tracking based on speed tracking. This method is mainly used in urban rail transit, increases the speed information of the front car in the communication / vehicle communication of the car, and recalculates the mobile authorization based on the speed tracking scheme. According to the calculation analysis, the speed tracing is based on the speed tracing. The tracking interval of vehicle tracking is significantly shorter than that based on position tracking, and the tracking interval can be reduced by 20% to 30% in the case of the same speed of the two vehicles. In the process of entering the station, the rear vehicle can slow down more late by using the speed tracking mode. This reduces the time and distance from the beginning deceleration to the full parking, and increases the efficiency of the station. The maximum analysis efficiency can be increased by about 8%.

【技术实现步骤摘要】
一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法
本专利技术属于城轨列车追踪
，具体涉及一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法。
技术介绍
在轨道交通中，为保证列车行车安全，需保证列车以一定的安全间隔运行，因此使用了闭塞技术。信号闭塞基本分为三类，即固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。固定闭塞制式下,系统无法知道列车在分区内的具体位置,因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。准移动闭塞通过采用轨道电路来判断分区占用并传输信息，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点,但后车的最大目标制动点仍必须在前车占用分区的外方。移动闭塞取消了以信号机分隔的固定闭塞区间，通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信,控制中心根据前车实时的速度和位置以及防护距离动态计算列车出一个与列车同步移动的虚拟分区，这样后车的最大目标制动点可以到达前车后方，这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行,从而提高运营效率。目前主流的城市轨道交通信号系统是CBTC(CommunicationBasedTrainControl)信号系统，该系统采用的就是移动闭塞技术，通过无线通信技术实现车地通信并实时地传递列车定位信息。地面ZC设备根据列车定位信息计算列车的移动授权并发送给车辆，移动授权的终点位于前车尾部回缩一定的安全距离。安全距离是基于列车安全制动模型计算出的一个附加距离，它保证追踪列车在最不利的条件下仍能安全停在前行列车后方。车载设备在接收到移动授权后，为保证车辆可以在移动授权终点停车，会根据移动授权终点位置和车辆减速度计算出车辆限速曲线(参见图1)，保证车辆安全运行。从上面针对CBTC信号系统描述可以看出，当前计算车辆的移动授权时只考虑前车的位置信息，相当于将前车当作静止的情况来考虑，后车在最不利的情况下都不能越过前车尾部。但实际上前车可能并不是静止的，而且前车也不可能在一瞬间从运动状态变为静止状态，前车与后车的追踪效果不理想。术语解释基于通信的列车控制communicationbasedtraincontrol(CBTC)基于大容量、连续的车地信息双向通信及列车定位与控制技术，实现列车的速度控制。采用不依赖轨旁列车占用检测设备的列车主动定位技术和连续车-地双向数据通信技术，通过能够执行安全功能的车载和地面处理器而构建的连续式列车自动控制系统。列车自动控制automatictraincontrol(ATC)信号系统自动实现列车监控、安全防护和运行控制等技术的总称。列车自动监控automatictrainsupervision(ATS)根据列车时刻表为列车运行自动设定进路，指挥行车，实施列车运行管理等技术的总称。列车自动防护automatictrainprotection(ATP)自动实现列车运行间隔、超速防护、进路安全和车门等监控技术的总称。列车自动运行automatictrainoperation(ATO)自动实现列车加速、调速、停车和车门开闭、提示等控制技术的总称。计算机联锁computerinterlocking(CI)列车自动控制系统的子系统，以计算机技术为核心，自动实现进路、道岔、信号机等控制和防护技术的总称。区域控制器ZoneController(ZC)负责与车载设备交互大量数据，并根据列车信息、站场信息计算列车移动授权并告知车载的设备。移动授权movementauthority(MA)列车沿给定的行驶方向进入并在某一特定区域内行车的许可，移动授权应考虑列车运行前方的各种危险点信息，应保证列车在授权范围内的正常移动不受限制，移动授权的末端不应越过危险点。列车自动运行模式(AM)在司机监控下，CBTC系统自动控制列车运行，并进行安全防护的列车驾驶模式。列车自动防护模式(CM)在列车自动防护设备防护下，司机驾驶列车运行的列车驾驶模式。限制人工驾驶模式(RM)司机按规定的目视行车限速控车运行，列车自动防护设备进行超速防护的列车驾驶模式。非限制人工驾驶模式(EUM)ATP设备己被切除，车载设备不对列车运行进行监控，司机按操作规程驾驶列车的列车驾驶模式。轨道区段轨道区段作为线路拓扑的基本构成单元，按照线路元素特征进行区段划分，划分原则不依赖于线路物理分界点，用于描述线路基本信息。道岔区段道岔区段为属性为道岔的轨道区段，描述了线路拓扑中道岔区域的线路数据信息。闭塞闭塞就是用信号或者凭证，保证列车按照前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离(空间间隔制)运行的技术方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法。该方法主要用于城市轨道交通，在计算车辆移动授权时综合考虑当前车辆的位置、速度、安全距离等因素，在保证安全的前提条件下提高车辆运行速度，缩短列车的追踪间隔，提高城市轨道交通运行效率，从而节约运营成本，提高运力。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法，该方法包括以下步骤：步骤一：基于速度的追踪方案运行时首先需要车载ATP判断是否满足速度追踪的条件，具体条件包括：1)列车运行模式为列车自动防护模式或列车自动运行模式；2)列车通信级别为连续通信模式；3)列车能够收到区域控制器(ZC)发送的基于位置的移动授权信息；4)列车能够获取前车的速度信息；如果满足以上条件，车载ATP才能给出允许进入基于速度追踪模式提示，自动或经人工确认进入速度追踪模式；步骤二：车载ATP获取前车速度、前车位置和基于位置追踪方式下区域控制器计算出的移动授权；步骤三：计算基于速度追踪方案下车辆的移动授权：在ZC发送的基于位置追踪的移动授权基础上，考虑前车在当前速度下以最大减速度减速至停车走行距离，同时需要考虑信息传输时的延时，计算出基于速度追踪方案下车辆的移动授权；假设收到的基于位置追踪的移动授权为S，前车速度为V，最大减速度为a，延时时间为t，则计算得到基于速度追踪方案下车辆的移动授权S'为：步骤四：根据基于速度追踪方案下车辆的移动授权计算车辆限速曲线，得到限速曲线后列车根据限速曲线进行控车。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术基于速度追踪的城轨列车追踪方法在车地通信/车车通信中增加前车速度信息，并重新计算出基于速度追踪方案中的移动授权，根据计算分析，当在区间追踪时，采用基于速度追踪方式车辆相比基于位置追踪的车辆追踪间隔明显变短，当前后两车速度相同的情况下追踪间隔可以缩短20％～30％。在进站过程中，采用基于速度追踪方式下后车可以更晚开始减速，这样减少了从开始减速至完全停车花费的时间和距离，增加了进站效率，经分析效率最高可以提升8％左右。附图说明图1为基于位置追踪方法的示意图；图2为本专利技术基于速度追踪的城轨列车追踪方法的示意图；图3为本专利技术基于速度追踪的城轨列车追踪方法的流程图。具体实施方式下面结合实施例及附图进一步解释本专利技术，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。本专利技术基于速度追踪的城轨列车追踪方法(简称方法，参见图2-3)，该方法包括以下步骤：步骤一：基于速度的追踪方案运行时首先需要车载ATP判断是否满足速度追踪的条件，具体条件包括：1)列车运行模式为列车自动防护模式(CM)或列车自动运行模式(AM)；2)列车通信级别为连续通信模式(CTC)；3)列车能够收到区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法，该方法包括以下步骤：步骤一：基于速度的追踪方案运行时首先需要车载ATP判断是否满足速度追踪的条件，具体条件包括：1)列车运行模式为列车自动防护模式或列车自动运行模式；2)列车通信级别为连续通信模式；3)列车能够收到区域控制器(ZC)发送的基于位置的移动授权信息；4)列车能够获取前车的速度信息；如果满足以上条件，车载ATP才能给出允许进入基于速度追踪模式提示，自动或经人工确认进入速度追踪模式；步骤二：车载ATP获取前车速度、前车位置和基于位置追踪方式下区域控制器计算出的移动授权；步骤三：计算基于速度追踪方案下车辆的移动授权：在ZC发送的基于位置追踪的移动授权基础上，考虑前车在当前速度下以最大减速度减速至停车走行距离，同时需要考虑信息传输时的延时，计算出基于速度追踪方案下车辆的移动授权；假设收到的基于位置追踪的移动授权为S，前车速度为V，最大减速度为a，延时时间为t，则计算得到基于速度追踪方案下车辆的移动授权S'为：

【技术特征摘要】
1.一种基于速度追踪的城轨列车追踪方法，该方法包括以下步骤：步骤一：基于速度的追踪方案运行时首先需要车载ATP判断是否满足速度追踪的条件，具体条件包括：1)列车运行模式为列车自动防护模式或列车自动运行模式；2)列车通信级别为连续通信模式；3)列车能够收到区域控制器(ZC)发送的基于位置的移动授权信息；4)列车能够获取前车的速度信息；如果满足以上条件，车载ATP才能给出允许进入基于速度追踪模式提示，自动或经人工确认进入速度追踪模式；步骤二：车载ATP获取前车速度、前车位置和基于位置追踪方式下区域控制器计算出的移动授权；步骤三：计算基于速度追踪方案下车辆的移动授权：在ZC发送的基于位置追踪的移动授权基础上，考虑前车在当前速度下以最大减速度减速至停车走行距离，同时需要考虑信息传输时的延时，计算出基于速度追踪方案下车辆的移动授权；假设收到的基于位置追踪的移动授权为S，前车速度为V，最大减速度为a，延时时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁通，刘帅，孙寿龙，付观华，安志凯，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12