一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法技术

本发明专利技术一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，用于需要进行编组的n辆列车，n为大于1的整数，其中，编组前，沿列车行驶方向，所述n辆列车中，记最前方列车为头车，其余n

【技术实现步骤摘要】
一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法


[0001]本专利技术属于列车运行控制领域，特别涉及一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法。

技术介绍

[0002]现有的轨道交通运营过程中，灵活编组是指，利用先进的列车控制技术，基于运营需求，在运营区域不受特定作业场所的制约，控制列车灵活改变其编组形式，以满足多样化运输需求的运营模式，实现需求和运力最佳协同。
[0003]灵活编组方式按是否依靠物理连接可以分为机械编组和虚拟编组，目前国际上在客运领域实现灵活编组应用主要采用机械编组方式，虚拟编组在货运有所研究，而在客运领域无应用实例。
[0004]在轨道交通中，为实现列车编组，通常将列车置于较低的控制等级下，通过低速(如小于5km/h)碰撞，实现列车车钩连接，俗称“撞钩”。该方式下，列车需发生轻微碰撞，但编组作业过程无车载控制设备防护或系统防护程度较低，且作业地点在非运营区域，不能载客进行，从而无法满足载人运营安全需求。此外，列车需在特定的场所(如车辆段)进行作业，且在特定地点编组完成后才能进入运营区域，导致运营效率也比较低。
[0005]目前列车运行控制系统(如适用于高铁的CTCS系统和适用于城轨的CBTC系统)，无法支持灵活编组作业。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法。
[0007]本专利技术的一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，用于需要进行编组的n辆列车，n为大于1的整数，其中，
>[0008]编组前，沿列车行驶方向，所述n辆列车中，记最前方列车为头车，其余n-1辆列车为跟随列车，最后方列车为尾车；
[0009]编组后，记所述头车为控制列车，所述跟随列车为受控列车，
[0010]所述列车运行控制模式切换方法包括步骤：
[0011]一、所述n辆列车由自主运行模式转换为灵活编组运行模式，
[0012]二、所述n辆列车由灵活编组运行模式转换为自主运行模式，
[0013]其中，
[0014]所述步骤一中，所述自主运行模式为全自动运行模式；
[0015]所述步骤二中，执行所述自主运行模式出自以下各模式：全自动运行模式、蠕动模式、移动闭塞下列车自动防护模式、限制人工驾驶模式、非限制人工驾驶模式；
[0016]当完成所述灵活编组的所述n辆列车需要正常解编，或出现异常情况时，执行所述步骤二；
[0017]所述异常情况为以下情况之一：
[0018]a、车辆网络出现故障，或车辆与车载控制设备通信故障；
[0019]b、司控钥匙插入；
[0020]c、列车定位丢失；
[0021]d、移动授权失效；
[0022]e、车载防护设备切除；
[0023]f、列车之间通信异常。
[0024]进一步，
[0025]在所述步骤一中，包括步骤：
[0026]1a、所述n辆列车处于自主运行模式运行，中心行车综合自动化系统向所述n辆列车的车载控制设备下达编组作业指令；
[0027]1b、所述n辆列车司控钥匙处于关闭状态；
[0028]1c、各所述跟随列车的车载控制设备同所述头车的车载控制设备建立点对点通信连接，并在所述头车的车载控制设备完成编队注册，所述头车将驾驶模式由所述自主运行模式转换为所述灵活编组运行模式；
[0029]1d、依次将由离所述头车最近的所述跟随列车至所述尾车的各列车的控制权转移给所述头车，并完成所述各列车的驾驶模式由所述自主运行模式到所述灵活编组运行模式的转换。
[0030]进一步，
[0031]在所述步骤1d中，包括步骤：
[0032]对于所述各列车中的任一辆列车，由所述头车的车载控制设备向所述任一辆列车查询控车许可，当所述任一辆列车完成所述编队注册之后，车载控制设备实时计算紧密追踪移动授权，当所述车载控制设备判断所述紧密追踪移动授权有效时，进行控制权移交，将所述任一辆列车的控制权移交给所述头车，然后，所述任一辆列车依靠所述头车的控车指令行车，并且在所述控制权移交同时，所述任一辆列车将驾驶模式由所述自主运行模式转换为所述灵活编组运行模式，
[0033]其中，
[0034]只有当所述任一辆列车将驾驶模式由所述自主运行模式转换为所述灵活编组运行模式之后，才能进行下一辆所述跟随列车的控制权转移及驾驶模式由所述自主运行模式到所述灵活编组运行模式的转换，中间不得间隔任何状态列车。
[0035]进一步，
[0036]当完成所述灵活编组的所述n辆列车需要正常解编时，所述步骤二包括步骤：
[0037]2a、中心行车综合自动化系统向所述控制列车的车载控制设备发送解编计划，并由所述控制列车的车载控制设备发送至各所述受控列车的车载控制设备；
[0038]2b、所述n辆列车司控钥匙处于关闭状态；
[0039]2c、各所述受控列车的车载控制设备根据所述控制列车的定位和各所述受控列车间距的探测值，恢复各所述受控列车的绝对定位，并实时计算各所述受控列车各自的移动授权要素；
[0040]2d、各所述受控列车从所述尾车至紧邻所述控制列车的受控列车依次完成控制权移交和所述灵活编组运行模式至所述自主运行模式转换。
[0041]进一步，
[0042]在所述步骤2d中，包括步骤：
[0043]对于依次从所述尾车至紧邻所述控制列车的任一辆受控列车，当车载控制设备判断所述移动授权要素已满足移动授权转换/切换条件后，所述车载控制设备将所述灵活编组运行模式转换为所述自主运行模式，同时收回控制权，并向所述控制列车的车载控制设备进行注销，各所述受控列车均注销后，所述头车转为所述自主运行模式。
[0044]进一步，
[0045]在所述n辆列车编组后，把所述任一辆受控列车设为后车，沿所述列车行驶方向，与所述后车紧邻的前方列车设为前车，
[0046]则所述移动授权要素包括：v
A
、v
B
、S
A
、S
B
[0047]其中，v
A
为所述前车的车速，v
B
为所述后车的车速，S
A
为所述前车的位移，S
B
为所述后车的位移，
[0048]所述移动授权要素满足如下不等式时，即为所述满足移动授权转换/切换条件，
[0049][0050]其中，
[0051]S0为所述前车与后车之间的间隔；
[0052]B为列车走行带来的定位误差比例；
[0053]S
delay
＝v
B
×
t
mec
+max{v
B
t
comm
,v
B
t
sys
}，S
delay
为所述后车的额外走行距离，t
mec<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，用于需要进行编组的n辆列车，n为大于1的整数，其中，编组前，沿列车行驶方向，所述n辆列车中，记最前方列车为头车，其余n-1辆列车为跟随列车，最后方列车为尾车；编组后，记所述头车为控制列车，所述跟随列车为受控列车，其特征在于，所述列车运行控制模式切换方法包括步骤：一、所述n辆列车由自主运行模式转换为灵活编组运行模式，二、所述n辆列车由灵活编组运行模式转换为自主运行模式，其中，所述步骤一中，所述自主运行模式为全自动运行模式；所述步骤二中，执行所述自主运行模式出自以下各模式：全自动运行模式、蠕动模式、移动闭塞下列车自动防护模式、限制人工驾驶模式、非限制人工驾驶模式；当完成所述灵活编组的所述n辆列车需要正常解编，或出现异常情况时，执行所述步骤二；所述异常情况为以下情况之一：a、车辆网络出现故障，或车辆与车载控制设备通信故障；b、司控钥匙插入；c、列车定位丢失；d、移动授权失效；e、车载防护设备切除；f、列车之间通信异常。2.根据权利要求1所述的一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，其特征在于，在所述步骤一中，包括步骤：1a、所述n辆列车处于自主运行模式运行，中心行车综合自动化系统向所述n辆列车的车载控制设备下达编组作业指令；1b、所述n辆列车司控钥匙处于关闭状态；1c、各所述跟随列车的车载控制设备同所述头车的车载控制设备建立点对点通信连接，并在所述头车的车载控制设备完成编队注册，所述头车将驾驶模式由所述自主运行模式转换为所述灵活编组运行模式；1d、依次将由离所述头车最近的所述跟随列车至所述尾车的各列车的控制权转移给所述头车，并完成所述各列车的驾驶模式由所述自主运行模式到所述灵活编组运行模式的转换。3.根据权利要求2所述的一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，其特征在于，在所述步骤1d中，包括步骤：对于所述各列车中的任一辆列车，由所述头车的车载控制设备向所述任一辆列车查询控车许可，当所述任一辆列车完成所述编队注册之后，车载控制设备实时计算紧密追踪移动授权，当所述车载控制设备判断所述紧密追踪移动授权有效时，进行控制权移交，将所述
任一辆列车的控制权移交给所述头车，然后，所述任一辆列车依靠所述头车的控车指令行车，并且在所述控制权移交同时，所述任一辆列车将驾驶模式由所述自主运行模式转换为所述灵活编组运行模式，其中，只有当所述任一辆列车将驾驶模式由所述自主运行模式转换为所述灵活编组运行模式之后，才能进行下一辆所述跟随列车的控制权转移及驾驶模式由所述自主运行模式到所述灵活编组运行模式的转换，中间不得间隔任何状态列车。4.根据权利要求1所述的一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，其特征在于，当完成所述灵活编组的所述n辆列车需要正常解编时，所述步骤二包括步骤：2a、中心行车综合自动化系统向所述控制列车的车载控制设备发送解编计划，并由所述控制列车的车载控制设备发送至各所述受控列车的车载控制设备；2b、所述n辆列车司控钥匙处于关闭状态；2c、各所述受控列车的车载控制设备根据所述控制列车的定位和各所述受控列车间距的探测值，恢复各所述受控列车的绝对定位，并实时计算各所述受控列车各自的移动授权要素；2d、各所述受控列车从所述尾车至紧邻所述控制列车的受控列车依次完成控制权移交和所述灵活编组运行模式至所述自主运行模式转换。5.根据权利要求4所述的一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，其特征在于，在所述步骤2d中，包括步骤：对于依次从所述尾车至紧邻所述控制列车的任一辆受控列车，当车载控制设备判断所述移动授权要素已满足移动授权转换/切换条件后，所述车载控制设备将所述灵活编组运行模式转换为所述自主运行模式，同时收回控制权，并向所述控制列车的车载控制设备进行注销，各所述受控列车均注销后，所述头车转为所述自主运行模式。6.根据权利要求5所述的一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，其特征在于，在所述n辆列车编组后，把所述任一辆受控列车设为后车，沿所述列车行驶方向，与所述后车紧邻的前方列车设为前车，则所述移动授权要素包括：v
A
、v
B
、S
A
、S
B
其中，v
A
为所述前车的车速，v
B
为所述后车的车速，S
A
为所述前车的位移，S
B
为所述后车的位移，所述移动授权要素满足如下不等式时，即为所述满足移动授权转换/切换条件，其中，S0为所述前车与后车之间的间隔；B为列车走行带来的定位误差比例；S
delay
＝v
B
×
t
mec
+max{v
B
t
comm
,v
B
t
sys
}，S
delay
为所述后车的额外走行距离，t
mec
为列车执行
车载控制设备的控制指令的响应延时，t
comm
为所述头车与所述后车之间的通信延时，t
sys
为所述后车的车载控制设备的系统处理响应时间；a2为所述后车的紧急制动加速度；a1为所述前车的紧急制动加速度；S
addi
为额外安全距离。7.根据权利要求1-6任一所述的一种适用于灵活编组的列车运行控制模式切换方法，其特征在于，当出现所述情况a时，所述步骤二包括：若为所述控制列车出现故障，若所述n辆列车的车速不为零，则所述控制列车紧急制动，且所述控制列车的车载控制设备向所有所述受控列车发送紧急制动和注销指令，待所述n辆列车的车速为零时，所述控制列车司控钥匙保持关闭状态，由所述控制列车的车载控制设备向中心行车综合自动化系统发送蠕动模式请求，所述中心行车综合自动化系统同意后，所述控制列车由所述灵活编组运行模式转换为所述蠕动模式，所有所述受控列车接到所述注销指令后，与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舟帆，刘军，韦伟，王津航，王莹，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：