一种基于动态资源管理的列车运行安全防护系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于动态资源管理的列车运行安全防护系统及方法，包括：对象控制器OC设备：设置在轨旁，用于线路资源记录、轨旁基础信号设备驱采控制以及提供列车降级时的安全防护；车载OBC设备：提供完整CBTC安全防护功能；通过车载设备OBC间的相互通信，本车车载设备OBC从前车OBC获取其位置和速度信息，并结合从对象控制器OC获取的轨旁设备状态信息，在已为列车预留安全路径的前提下，根据线路资源的使用情况、障碍物类型，采用移动闭塞原理自主进行移动授权的计算，为列车安全运行计算连续的列车目标距离模式曲线，实时监控和防护列车的安全运行。本发明专利技术不再依赖于以信号机到信号机的固定进路方式，通过OBC和OC间的配合实现资源的动态调配和统一管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态资源管理的列车运行安全防护系统及方法
本专利技术涉及轨道交通
，具体涉及列车运行安全防护技术。
技术介绍
目前较为先进成熟的城市轨道交通信号系统均为传统的CBTC系统，这种系统采用以地面设备为核心的控制架构，地面联锁设备控制地面道岔、屏蔽门、信号机等；地面区域控制器(ZC)通过地面轨道设备状态(轨道电路或计轴设备、道岔、信号机等)以及列车汇报的位置信息，形成移动授权并发送给区域内所有列车，并通过车－地通信发送至车载设备，再由车载设备根据行车许可计算列车目标距离模式曲线实时监控列车运行，防止列车超速颠覆或与前方列车追尾。传统CBTC系统，地面联锁设备对列车运行路径的安全锁闭防护(如轨道电路或计轴设备、道岔、信号机等)，是基于信号机到信号机的固定进路设置为前提的，此设置限制会约束运营灵活度以及对整个线路的资源利用率；另外，传统CBTC系统的车载设备无法直接获取运行前方的列车信息，移动授权的计算需要经过区域控制器ZC的综合处理后才可以确定，各个子系统间的中转时间长，降低了整个系统的响应速度，影响列车追踪间隔，线路资源得不到充分合理的利用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种基于动态资源管理的列车运行安全防护系统及方法，提高运营灵活度以及对整个线路的资源利用率。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：基于动态资源管理的列车运行安全防护系统，包括：对象控制器OC设备：设置在轨旁，用于线路资源记录、轨旁基础信号设备驱采控制以及提供列车降级时的安全防护；车载OBC设备：提供完整CBTC安全防护功能，车载OBC根据列车运行计划实时向对象控制器OC申请移动进路锁闭，通过对象控制器OC控制轨旁信号设备，为列车运行预留安全路径，实时从对象控制器OC动态获取线路资源使用情况，并将自身获取资源情况实时向对象控制器OC进行资源登记，由对象控制器OC进行资源的统一管理；通过车载设备OBC间的相互通信，本车车载设备OBC从前车OBC获取其位置和速度信息，并结合从对象控制器OC获取的轨旁设备状态信息，在已为列车预留安全路径的前提下，根据线路资源的使用情况、障碍物类型，采用移动闭塞原理自主进行移动授权的计算，为列车安全运行计算连续的列车目标距离模式曲线，实时监控和防护列车的安全运行。本专利技术提供了一种基于动态资源管理的列车运行安全防护方法，包括如下步骤：步骤一：线路上有前车和后车，前车根据自身的列车运行计划确定其行车意图是想从当前位置运行到S04；后车根据自身的列车运行计划确定其行车意图是想从当前位置运行到S06；步骤二：前车和后车根据自己的列车运行计划和行车意图实时自主生成移动进路命令后以资源列表的方式向对象控制器OC申请查询行车资源，前车向对象控制器OC申请到S04的资源，后车向对象控制器OC申请到S06的资源；步骤三：对象控制器OC根据资源列表信息分别向前车和后车反馈从当前列车车尾开始到目的地的已登记资源信息；步骤四：后车根据对象控制器OC基于资源列表反馈的列车从当前位置到目的地的已登记资源信息，判断进路预留条件是否满足；步骤五：后车根据对象控制器OC基于资源列表反馈的列车从当前位置到目的地的已登记资源信息，且在已为列车预留安全路径的前提下，判断自己需要的资源在谁处，如果列车运行前方为通信车，且后车所需资源由前方通信车持有，则直接和前车申请资源；如果列车运行前方为非通信车或无通信车时，则直接和对象控制器OC申请资源；步骤六：前车或对象控制器OC接收到资源申请信息后，根据自身所持有资源的使用情况，判断可释放所持有的资源后，向后方申请资源的列车释放并移交已确定自身不再使用的行车资源；步骤七：后车从前车获取到行车资源信息、前车位置和速度信息后，结合从对象控制器OC获取的轨旁设备状态信息，根据障碍物类型，采用移动闭塞原理自主进行移动授权的计算，为列车计算连续的列车目标距离速度曲线，实时监控和防护列车的安全运行；步骤八：前车和后车根据计划路径申请到行车资源运行期间，实时向对象控制器OC发送动态行车资源信息，由对象控制器OC对其管辖范围内的资源进行实时动态登记管理；在列车正常运行过程中，循环执行步骤一到步骤八。步骤九：当列车运行过程中出现因通信中断等原因致使列车降级时，由该降级列车所在可能区域相对应的对象控制器OC代替该降级列车与其他通信列车及OC设备进行资源申请和移交，降级后的列车运行安全由轨旁对象控制器OC负责监督和管理。本专利技术采用上述技术方案，具有如下有益效果：1、不再依赖于以信号机到信号机的固定进路方式，车载OBC根据列车运行计划实时向对象控制器OC申请移动进路，动态获取线路资源，通过OBC和OC间的配合实现资源的动态调配和统一管理，更能实现列车运行全过程的移动闭塞控制，甚至实现软撞墙，提高线路资源的利用率。2、信息传输中间环节少，不需要经过轨旁区域控制器的中转，实现车与车运行信息的直接实时传输，提高了系统反应速度，让列车追踪间隔更小、提升折返间隔与运营效率。3、不考虑列车降级以及降级时的运营效率问题时，在地面可少设置或者不设置信号机及轨道占用检测设备，这样可减少轨旁设备的数量，有助于减少维护成本，更加适用于信号系统改造和升级调试等。4、以车为核心，主要的行车控制功能均由OBC完成，轨旁对象控制器OC主要是执行车载OBC对前方道岔、屏蔽门等轨旁设备的控制命令，这将更有助于实现互联互通及互通互换，提高全网车辆的资源利用率。本专利技术的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中进行详细的说明。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述：图1是本专利技术实施例示意图。具体实施方式下面对本专利技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术基于车车通信的列车运行控制系统以车为核心的控制架构理念，取消地面区域控制器ZC和地面联锁设备，将联锁和区域控制器ZC以及一部分ATS功能集成到车载设备OBC上，由OBC提供完整CBTC安全防护功能；在轨旁设置对象控制器OC设备，用于线路资源记录、轨旁基础信号设备驱采控制以及提供列车降级时的安全防护，提出一种基于动态资源管理的列车运行安全防护系统及方法。实施例一基于动态资源管理的列车运行安全防护系统及方法，列车运行的安全路径防护不再依赖于以信号机到信号机的固定进路。基于动态资源管理的列车运行安全防护系统，包括：对象控制器OC设备：设置在轨旁，用于线路资源记录、轨旁基础信号设备驱采控制以及提供列车降级时的安全防护；车载OBC设备：提供完整CBTC安全防护功能，车载OBC根据列车运行计划实时向对象控制器OC申请移动进路锁闭，通过对象控制器OC控制轨旁道岔、信号机等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于动态资源管理的列车运行安全防护系统，其特征在于包括：/n对象控制器OC设备：设置在轨旁，用于线路资源记录、轨旁基础信号设备驱采控制以及提供列车降级时的安全防护；/n车载OBC设备：提供完整CBTC安全防护功能，车载OBC根据列车运行计划实时向对象控制器OC申请移动进路锁闭，通过对象控制器OC控制轨旁信号设备，为列车运行预留安全路径，实时从对象控制器OC动态获取线路资源使用情况，并将自身获取资源情况实时向对象控制器OC进行资源登记，由对象控制器OC进行资源的统一管理；/n通过车载设备OBC间的相互通信，本车车载设备OBC从前车OBC获取其位置和速度信息，并结合从对象控制器OC获取的轨旁设备状态信息，在已为列车预留安全路径的前提下，根据线路资源的使用情况、障碍物类型，采用移动闭塞原理自主进行移动授权的计算，为列车安全运行计算连续的列车目标距离模式曲线，实时监控和防护列车的安全运行。/n

【技术特征摘要】
1.基于动态资源管理的列车运行安全防护系统，其特征在于包括：
对象控制器OC设备：设置在轨旁，用于线路资源记录、轨旁基础信号设备驱采控制以及提供列车降级时的安全防护；
车载OBC设备：提供完整CBTC安全防护功能，车载OBC根据列车运行计划实时向对象控制器OC申请移动进路锁闭，通过对象控制器OC控制轨旁信号设备，为列车运行预留安全路径，实时从对象控制器OC动态获取线路资源使用情况，并将自身获取资源情况实时向对象控制器OC进行资源登记，由对象控制器OC进行资源的统一管理；
通过车载设备OBC间的相互通信，本车车载设备OBC从前车OBC获取其位置和速度信息，并结合从对象控制器OC获取的轨旁设备状态信息，在已为列车预留安全路径的前提下，根据线路资源的使用情况、障碍物类型，采用移动闭塞原理自主进行移动授权的计算，为列车安全运行计算连续的列车目标距离模式曲线，实时监控和防护列车的安全运行。


2.基于动态资源管理的列车运行安全防护方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：线路上有前车和后车，前车根据自身的列车运行计划确定其行车意图是想从当前位置运行到S04；后车根据自身的列车运行计划确定其行车意图是想从当前位置运行到S06；
步骤二：前车和后车根据自己的列车运行计划和行车意图实时自主生成移动进路命令后以资源列表的方式向对象控制器OC申请查询行车资源，前车向对象控制器OC申请到S04的资源，后车向对象控制器OC申请到S06的资源；
步骤三：对象控制器OC根据资源列表信息分别向前车和后车反馈从当前列车车尾开始到目的地的已登记资源信息；
步骤四：后车根据对象控制器OC基于资源列表反馈的列车从当前位置到目的地的已登记资源信息，判断进路预留条件是否满足；
步骤五：后车根据对象控制器OC基于资源列表反馈的列车从当前位置到目的地的已登记资源信息，且在已为列车预留安全路径的前提下，判断自己需要的资源在谁处，如果列车运行前方为通信车，且后车所需资源由前方通信车持有，则直接和前车申请资源；如果列车运行前方为非通信车或无通信车时，则直接和对象控制器OC申请资源；
步骤六：前车或对象控制器OC接收到资源...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓菲，胡顺定，黄凯，
申请(专利权)人：浙江众合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33