铁路虚拟轨道区块系统技术方案

一种铁路轨道控制方法，包括将物理轨道区块划分成多个虚拟轨道区块，物理轨道区块通过布置在一段铁路轨道的相应第一端和第二端的第一绝缘接头和第二绝缘接头来限定。在该多个虚拟轨道区块之一中检测电路不连续的存在；以及作为响应，生成相应的虚拟轨道区块位置代码，该代码指示在该多个虚拟轨道区块之一中存在不连续。

Railway virtual track block system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁路虚拟轨道区块系统
本专利技术大体上涉及铁路信令系统，特别地涉及铁路虚拟轨道区块系统。
技术介绍
闭塞信令是铁路运输中的公知技术，用于保持列车之间的间距并由此避免相撞。通常，铁路线路划分成轨道区块，自动化信号(典型地为红色、黄色和绿色光线)用于控制列车在区块之间的运行。对于单向轨道而言，闭塞信令允许列车在尾部相撞风险最小的情况下相互跟随。然而，传统的闭塞信令系统存在至少两个严重缺陷。首先，在没有额外的轨道基础设施(诸如，额外的信号以及关联的控制设备)的情况下，不能增大轨道容量。其次，传统的闭塞信令系统不能识别位于未占用区块内的断轨。
技术实现思路
本专利技术的原理实施在虚拟″高密度″区块系统中，该虚拟″高密度″区块系统有利地增大了铁路所使用的现有轨道基础设施的容量。通常，通过将当前物理轨道区块结构划分成多个(例如，4个)区段或″虚拟轨道区块″，列车闭塞间距被减小以准确地反映列车制动能力。特别地，通过识别列车相对于物理轨道区块内的虚拟轨道区块的位置，在该物理轨道区块内保持列车间距。除了其他方面，本原理避免了需要道旁信号，因为列车制动距离是在机车上保持的，而不是通过道旁信号方面来保持。此外，通过将物理轨道区块划分成多个虚拟轨道区块，可以检测占用的物理轨道区块内的断轨。附图说明为了更全面理解本专利技术及其优势，现在参考下文结合附图的描述，附图中：图1是示出代表性数目的未占用物理铁路轨道区块连同关联的信令(控制)屋的图示，每个物理轨道区块根据本专利技术的原理划分成选定数目的虚拟轨道区块；图2是示出图1的系统的图示，其中有列车正接近最右侧的信令屋；图3是示出图1的系统的图示，其中列车进入最右侧信令屋与中间信令屋之间的最右侧虚拟轨道区块；图4是示出图1的系统的图示，其中列车位于最右侧信令屋与中间信令屋之间的虚拟轨道区块内；图5是示出图1的系统的图示，其中列车进入中间信令屋与最左侧信令屋之间的最右侧虚拟轨道区块；图6是示出图1的系统的图示，其中列车位于中间信令屋与最左侧信令屋之间的虚拟轨道区块内，并且跟随的第二辆列车正接近最右侧信令屋；图7是示出图1的系统的图示，其中第一辆列车正移出中间信令屋与最左侧信令屋之间的物理轨道区块，并且第二辆列车正进入中间信令屋与最右侧信令屋之间的物理轨道区块；以及图8是示出图7的场景的图示，连同在所描绘的至少一个信令屋附近的任何机车上对相应消息代码的处理。具体实施方式本专利技术的原理及其优势通过参考附图1-图8中绘出的示例性实施例可以最好地理解，附图中类似标号指示类似部分。公开了根据本专利技术原理的两种列车检测方法。一种方法确定未占用区块中的铁轨完整性。第二种方法除了铁轨完整性外，还确定占用区块内的列车位置。下面的讨论在三种不同示例性情况下描述了这些方法：(1)系统在物理轨道区块内休息(没有列车)；(2)在物理轨道区块内操作单辆列车；以及(3)在物理轨道区块内操作多辆列车。在此讨论中，轨道代码A(TC-A)是铁路通常使用的可用开源电子代码，其通过经由相应的物理轨道区块的至少一条铁轨发射的信号来承载。轨道代码B(TC-B)是本原理特有的，提供用于检测列车在占用的物理轨道区块内的一个或多个虚拟轨道区块内的位置，其优选地通过经由相应的物理轨道区块的至少一条铁轨发射的信号来承载。TC-A和TC-B可以通过相同或不同的电信号来承载。优选地，TC-A或TC-B任一都连续发射。通常，TC-A取决于向第二位置发送编码消息的第一位置，反之亦然(也即，一个位置正通过铁轨交换信息)。另一方面，TC-B使用具有隔离分立组件的收发器配对、实施为所发射能量的反射。利用TC-B，系统监测能量通过列车车轴的反射。虚拟轨道区块位置(VBP)消息代表占用数据，其从TC-A和TC-B信号确定并被发射到附近机车上的计算机，优选地经由无线通信链路发射。下面的讨论阐述了优选实施例，但不是表示本专利技术原理的每个实施例。TC-A优选地通过发射器-接收器配对来实施，每一配对的发射器和接收器位于不同位置。TC-B优选地利用发射器-接收器配对来实施，每一配对的发射器和接收器位于同一位置。来自发射器的能量特征与从绝缘接头到列车的最近车轴的距离成比例。图1-图8中绘出的轨道区段表示物理轨道区块101a-101d，其中物理轨道区块101a和101d示出了部分，物理轨道区块101b和101c示出了完整的。物理轨道区块101a-101d通过传统的绝缘接头102a-102c来分隔。信号控制屋103a-103c与绝缘接头102a-102c相关联。每个信令屋103优选地在相应绝缘接头102两侧的轨道上发射，如下文进一步讨论的。如在图1-图8中提供的图例所指示的，实线箭头表示使用TC-B信号在列车占用轨道期间的轨道代码传输。虚线箭头表示使用TC-A信号在未占用轨道期间的轨道代码传输。根据本专利技术，每个物理轨道区块101a-101d划分成多个虚拟轨道区块或″虚拟轨道区块″。在图示实施例中，这些虚拟轨道区块的每个表示每个物理轨道区块101a-101d的四分之一(25％)，不过在备选实施例中，每个物理轨道区块的虚拟轨道区块的数目可以变化。在图1-图8中，房屋#1(103a)与虚拟轨道区块A1-H1相关联，房屋#2(103b)与虚拟轨道区块A2-H2相关联，房屋#3(103c)与虚拟轨道区块A3-H3相关联。换言之，在图示实施例中，每个房屋103与相应绝缘接头102左边的四(4)个虚拟轨道区块(也即，虚拟轨道区块Ai-Di)以及相应绝缘接头102右边的四(4)个虚拟轨道区块(也即，虚拟轨道区块Ei-Hi)相关联。在此配置中，虚拟轨道区块重叠(例如，房屋#1所关联的虚拟轨道区块E1-H1与房屋#2所关联的虚拟轨道区块A2-D2重叠)。图1绘出了附近没有列车的轨道区段。此时，从房屋#1(103a)发射TC-A，由房屋#2(103b)接收，反之亦然。这对于房屋#2(103b)和房屋#3(103c)同样如此。所有三个位置生成并发射VBP消息11111111，等同于在相应的虚拟轨道区块Ai-Hi(i＝1，2或3)上各自都未占用轨道。表1分列了针对图1所示场景的各种代码：表1x＝不发射或不关心图2绘出了同一轨道区段，其中一辆列车104正从右边进入。此时，在房屋#1(103a)与房屋#2(103b)之间发射TC-A，房屋#1和#2分别生成并发射VBP消息11111111用于虚拟轨道区块A1-H1和A2-H2。这对于从房屋#2(103b)到房屋#3(103c)也是如此。然而，由于被物理轨道区块101d中的列车分流，房屋#3(103c)的右路不再从其右边的下一房屋(未示出)接收TC-A，因此房屋#3停止向右边发射TC-A。房屋#3(103c)接着开始向右边发射TC-B，以便确定物理轨道区块101d内的占用程度(也即，列车所位于的一个或多个虚拟轨道区块)，作为虚拟轨道区块占用进行传送。这种情况下，房屋#3(103c)确定列车在物理轨道区块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路轨道控制方法，所述方法包括：/n将物理轨道区块划分成多个虚拟轨道区块，所述物理轨道区块通过布置在一段铁路轨道相应的第一端和第二端的第一绝缘接头和第二绝缘接头来限定；/n在所述多个虚拟轨道区块之一中检测电路不连续的位置；以及/n响应于检测到在所述多个虚拟轨道区块之一中存在电路不连续，生成相应的虚拟轨道区块位置代码，该虚拟轨道区块位置代码指示在所述多个虚拟轨道区块之一中所述电路不连续的位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170505 US 62/502,224;20180427 US 15/965,6801.一种铁路轨道控制方法，所述方法包括：
将物理轨道区块划分成多个虚拟轨道区块，所述物理轨道区块通过布置在一段铁路轨道相应的第一端和第二端的第一绝缘接头和第二绝缘接头来限定；
在所述多个虚拟轨道区块之一中检测电路不连续的位置；以及
响应于检测到在所述多个虚拟轨道区块之一中存在电路不连续，生成相应的虚拟轨道区块位置代码，该虚拟轨道区块位置代码指示在所述多个虚拟轨道区块之一中所述电路不连续的位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电路不连续是指示所述虚拟轨道区块之一中的断轨的开路。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电路不连续是由所述多个虚拟轨道区块之一中的列车车轮导致的分流。


4.根据权利要求1所述的方法，其中检测到在所述多个虚拟轨道区块之一中存在电路不连续包括：
检测从所述物理轨道区块的第一端向所述物理轨道区块的第二端发射的第一代码的中断；
从所述物理轨道区块的第一端和第二端中至少一端发射第二代码；以及
接收从所述电路不连续处返回的所述第二代码以确定所述电路不连续在所述多个虚拟轨道区块之一中的位置。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一代码由第一电信号承载，并且所述第二代码由第二电信号承载。


6.一种铁路轨道控制系统，所述铁路轨道控制系统包括：
多个控制系统，每个控制系统布置在相应的物理轨道区块的相应端，每个控制系统能够操作用于：
检测所述相应的物理轨道区块内列车的存在；
确定所述列车在所述相应的物理轨道区块内至少一个虚拟轨道区块内的位置；以及
发射标识所述列车在所述相应的物理轨道区块内至少一个虚拟轨道区块内的位置的代码。


7.根据权利要求6所述的铁路轨道控制系统，其中每个控制系统能够操作用于通过检测由所述控制系统中布置在所述相应的物理轨道区块的相对端的另一控制系统发射的轨道信号的中断，来检测所述相应的物理轨道区块内列车的存在。


8.根据权利要求7所述的铁路轨道控制系统，其中所述轨道信号包括轨道代码。


9.根据权利要求6所述的铁路轨道控制系统，其中每个控制系统能够操作用于通过沿着所述相应的物理轨道区块发射轨道信号以及接收从所述列车的车轮返回的所述轨道信号，来确定所述列车在所述相应的物理轨道区块内至少一个虚拟轨道区块内的位置。


10.根据权利要求6所述的铁路轨道控制系统，其中每个控制系统能够操作用于无线地发射标识所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞·韦德·施佩希特，拉尔夫·E·扬，肯特·罗伯特·舒尔，米切尔·韦恩·比尔德，
申请(专利权)人：BNSF铁路公司，
类型：发明
国别省市：美国;US