基于列车控制系统的移动授权计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于列车控制系统的移动授权计算方法，包括：读取列车的进路信息，根据进路信息确定列车的遍历范围；将移动授权终点初始化为遍历范围的终点位置；在遍历范围内查找静态障碍物，依次判断每个静态障碍物是否符合列车安全运行的要求，否，则将遍历范围内最后一个静态障碍物的位置设为移动授权的终点；是，则将移动授权终点改为已匹配进路终点；在遍历范围内查找动态障碍物，判断是否存在追踪列车，是则将移动授权终点修改为列车所在计轴区段的始端；若遍历范围内不存在动态障碍物，则将移动授权的最终终点改为遍历范围内最后一个静态障碍物的位置。本发明专利技术能够提高列车追踪间隔的精度，提高列车的运行效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及列车控制
，特别涉及一种基于列车控制系统的移动授权计算 方法。
技术介绍
基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control System, CBTC)是今后轨道交通列车运行控制系统的发展趋势，其引入了通信子系统，建立了车地之 间连续、双向、高速的通信，列车的命令和状态可以在车辆和地面设备之间可靠交换，使系 统的主体CBTC地面设备和受控对象列车紧密的连接在一起。基于列车精确定位的基础上， 保证列车的安全间隔。移动授权(Movement Authority,ΜΑ)的具体定义是指从列车的车尾起到前方终点 障碍物的这部分线路，移动授权终点是列车在任何情况下都不能越过的目标点。如图1所 示，为现有技术中的移动授权示意图。在CBTC系统中，区域控制子系统根据联锁设备提供 的列车进路信息、线路数据、列车临时限速信息等确定列车的运行方向和运行权限，并保证 前行列车和追踪列车间的安全间隔，满足设计行车间隔和折返间隔要求，连续的通过车地 通信向车载设备发送必要的速度、距离、线路条件等信息，或向车载设备传送列车运行权限 信息，以供车载设备确定列车运行的最大安全速度，提供列车间隔保护及超速防护能力。目前的城市轨道交通系统中，虽然采用无线通信的方式实现了车地信息的交互， 但在实现列车追踪功能时，仍存在一定的缺陷。在国外的城市轨道交通控制系统中，根据地面次级轨道占用检测设备的不同，可 以划分为以下三种类型多信息轨道电路、数字轨道电路和计轴器。在采用多信息轨道电路和数字轨道电路的控制系统，列车的速度曲线为台阶式曲 线，如图2所示，为现有技术中台阶式曲线列车追踪示意图；其中弧线表示列车的移动授 权，其追踪间隔是以轨道电路区段的分辨率来决定的，该分辨率是一个闭塞分区，分辨率越 小列车运行间隔时间越短，而实际线路中的轨道电路区段较长，一般大于600米，对行车效 率影响较大。而对于采用无线通信和计轴区段/轨道电路相结合方式的系统，将物理区段，即 计轴区段/轨道电路，从逻辑上细分为多个虚拟区段，基于列车的定位，以虚拟区段为单 位，实现在线路中的列车追踪，列车的速度曲线为分辨率较高的分段曲线方式，如图3所 示，为现有技术中分段式曲线列车追踪示意图；其中弧线表示列车的移动授权；虚拟区段 是闭塞区段的子集，相对于闭塞区段而言，虚拟区段距离较短，一般约为50米左右，列车的 追踪间隔较小。虽然分段式曲线方式相对于台阶式曲线方式，有一定程度上的效率提高，但由于 城市轨道交通运行控制系统具有高密度，高客流的需求，国外的城市轨道交通控制系统尚 未完全发挥基于通信的列车控制系统的优势，主要存在以下缺陷(1)只能够通过轨道电路或虚拟区段的方式，对线路上的列车进行模糊定位，无法实现精确的列车定位；(2)列车的追踪间隔较大，导致移动授权未能最大限度的提高运行效率；(3)可扩展性差，由于采用台阶式曲线或分段式曲线的追踪方式，如需提高运行效 率，则需大量增加地面设备，升级成本过高。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何提高列车追踪间隔的精度，通过移动授权提高列 车运行效率。(二)技术方案为此，本专利技术提供了一种，包括以下步 骤步骤Al、读取列车的进路信息，根据所述进路信息确定列车的遍历范围；步骤A2、将移动授权终点初始化为所述遍历范围的终点位置；步骤A3、在所述遍历范围内查找静态障碍物，依次判断每个静态障碍物是否符合 所述列车安全运行的要求，若不符合，则将遍历范围内最后一个静态障碍物的位置设置为 所述移动授权的终点；若符合，则将移动授权终点修改为已匹配进路终点；步骤A4、在所述遍历范围内查找动态障碍物，判断是否存在追踪列车，是则将移动 授权终点修改为所述列车所在计轴区段的始端；若所述遍历范围内不存在动态障碍物，则 将移动授权的最终终点修改为所述遍历范围内最后一个静态障碍物的位置。其中，所述步骤Al具体包括步骤All、区域控制器读取列车的进路信息；步骤A12、在进路中定位列车，并确定遍历范围；步骤A13、从所述进路信息中删除解锁的计轴区段信息及障碍物信息。所述进路信息包括列车进路的范围信息、进路中的障碍物信息以及进路防护信号 机信息，所述障碍物信息包括道岔信息、屏蔽门信息、区段闭锁信息以及紧急停车按钮信 肩、ο所述步骤A3具体包括步骤A31、查找所述遍历范围内的静态障碍物；步骤A32、判断所述静态障碍物的状态是否与联锁表要求的状态相符；是则执行 步骤A33，否则执行步骤A33’ ；步骤A33、判断所述静态障碍物是否为遍历范围内的最后一个静态障碍物；是则 执行步骤A34 ；否则执行步骤A31 ；步骤A34、将所述最后一个静态障碍物的移动授权终点设置为已匹配进路终点；步骤A33’、将遍历障碍物的移动授权终点设置为该障碍物的位置；执行步骤A4。所述静态障碍物的状态包括道岔位置、屏蔽门的开/关状态，紧急停车按钮按下 /未按下；所述联锁表要求的状态包括道岔位置状态为定位或反位，屏蔽门状态为关，紧 急停车按钮状态为未按下。所述步骤A4具体包括步骤A41、根据列车运行序列遍历前方列车；步骤A42、判断遍历范围内是否存在前方列车，是则执行步骤A43 ；否则执行步骤 A43，；步骤A43、判断前方列车是否为通信车；是则执行步骤A44，否则执行步骤A44’ ；步骤A44、判断为通信车的前方列车是否带后端可疑标志；是则执行步骤A45’ ；否 则执行步骤A45 ； 步骤A45、根据前方列车汇报的位置确定移动授权；步骤A43’、将遍历范围内最后一个障碍物的位置作为最终的移动授权终点；步骤A44’、根据列车分隔原则将所述步骤A34设置的移动授权回撤；步骤A45’、将所述列车所在计轴区段的始端设为移动授权的终点。 所述列车分隔原则包括列车的移动授权不允许超越前车，CBTC列车与非CBTC列 车之间要间隔一段距离。所述步骤A4之后还包括步骤A46、生成本区域控制器的移动授权；步骤A47、判断是否需要混合移动授权；是则执行步骤A48 ；否则执行步骤A49 ；步骤A48、混合移动授权；步骤A49、生成最终的移动授权。(三)有益效果上述技术方案具有如下有益效果通过根据列车在运行过程中前方的障碍物情况 来动态连续的生成移动授权，实现了对列车的精确定位，保证了列车按照连续式的控制方 式运行，减少了列车运行间隔时间，从而实现线路上动态列车会车、超车、阻塞等的运输管 理，大幅度的提高了线路能力和列车平均运行速度，并提高了系统中列车运行的可靠性和 设备的运用率。附图说明图1是现有技术中的移动授权示意图；图2是现有技术中台阶式曲线列车追踪示意图；图3是现有技术中分段式曲线列车追踪示意图；图4是本专利技术实施例的流程图；图5是本专利技术实施例的确定遍历范围的方法流程图；图6是本专利技术实施例的查找静态障碍物的方法流程图；图7是本专利技术实施例的查找动态障碍物的方法流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图4所示，是本专利技术实施例的流程图； 本实施例包括以下步骤步骤Al 读取列车的进路信息，根据进路信息确定列车的遍历范围；如图5所示，为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于列车控制系统的移动授权计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤Ａ１、读取列车的进路信息，根据所述进路信息确定列车的遍历范围；步骤Ａ２、将移动授权终点初始化为所述遍历范围的终点位置；步骤Ａ３、在所述遍历范围内查找静态障碍物，依次判断每个静态障碍物是否符合所述列车安全运行的要求，若不符合，则将遍历范围内最后一个静态障碍物的位置设置为所述移动授权的终点；若符合，则将移动授权终点修改为已匹配进路终点；步骤Ａ４、在所述遍历范围内查找动态障碍物，判断是否存在追踪列车，是则将移动授权终点修改为所述列车所在计轴区段的始端；若所述遍历范围内不存在动态障碍物，则将移动授权的最终终点修改为所述遍历范围内最后一个静态障碍物的位置。

【技术特征摘要】
基于列车控制系统的移动授权计算方法，其特征在于，包括以下步骤步骤A1、读取列车的进路信息，根据所述进路信息确定列车的遍历范围；步骤A2、将移动授权终点初始化为所述遍历范围的终点位置；步骤A3、在所述遍历范围内查找静态障碍物，依次判断每个静态障碍物是否符合所述列车安全运行的要求，若不符合，则将遍历范围内最后一个静态障碍物的位置设置为所述移动授权的终点；若符合，则将移动授权终点修改为已匹配进路终点；步骤A4、在所述遍历范围内查找动态障碍物，判断是否存在追踪列车，是则将移动授权终点修改为所述列车所在计轴区段的始端；若所述遍历范围内不存在动态障碍物，则将移动授权的最终终点修改为所述遍历范围内最后一个静态障碍物的位置。2.如权利要求1所述的基于列车控制系统的移动授权计算方法，其特征在于，所述步 骤Al具体包括步骤All、区域控制器读取列车的进路信息；步骤A12、在进路中定位列车，并确定遍历范围；步骤A13、从所述进路信息中删除解锁的计轴区段信息及障碍物信息。3.如权利要求1所述的基于列车控制系统的移动授权计算方法，其特征在于，所述进 路信息包括列车进路的范围信息、进路中的障碍物信息以及进路防护信号机信息，所述障 碍物信息包括道岔信息、屏蔽门信息、区段闭锁信息以及紧急停车按钮信息。4.如权利要求1所述的基于列车控制系统的移动授权计算方法，其特征在于，所述步 骤A3具体包括步骤A31、查找所述遍历范围内的静态障碍物；步骤A32、判断所述静态障碍物的状态是否与联锁表要求的状态相符；是则执行步骤 A33，否则执行步骤A33’ ；步骤A33、判断所述静态障碍物是否为遍历范围内的最后一个静态障碍物；是则执行 步骤A34;否则执行步骤A31 ；步骤A34、将所述最后一个静态障...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁滨，王海峰，杨旭文，唐涛，郜春海，刘朔，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]