一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统技术方案

一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，其特征在于，包括：步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述。本发明专利技术提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统采用的线路拓扑描述方式，将线路拆分为独立的区段单元，区段单元之间相互独立，最大限度的减少线路变动对已有线路数据的影响，节约了数据准备和数据测试的工作量，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通的线路拓扑信息
，尤其是一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统。
技术介绍
基于通信的列车运行控制系统(CBTC,Communication Based Train ControlSystem)，利用802. 11标准的通信传输手段，通过“车一地”设备间实时的、大容量的双向数据通信，完成列车控制信息交互，实现列车运行的安全控制，是城市轨道交通中一种新兴的列车运行控制系统。CBTC系统的安全防护功能，由系统中的车载设备和地面设备共冋完成。系统中的车载防护设备，用于确定列车在线路上的具体位置，并利用列车的实时走行距离，完成列车位置的更新。车载设备每周期将列车在线路上的位置信息发送至地面设备。系统中的地面防护设备，用于确定列车在线路上的精确位置，在线路上为列车计算安全的移动授权，保证列车在移动授权内的行车安全。可见，需要通用的线路拓扑描述方法，对各种复杂情况下的线路情况进行精确描述，以支持CBTC系统对列车的安全控制。传统的线路拓扑描述方法，主要是基于公里标的方式实现。该方式采用的是在线路的某个位置(如线路的端点)，设置为线路的零点位置，线路上的其他位置，采用相对于零点的水平相对距离作为位置信息描述。采用公里标方式的线路拓扑描述方法，在线路比较复杂的路段(附图3所示)，当存在去往正线和车辆段的多条线路，或者线路上道岔点的侧线位置，需要增加额外的辅助数据，才能完成精确位置的描述，其辅助数据量随着线路复杂程度增长。此外由于公里标方式不支持负公里标的存在，当既有线路延伸时，需要重新建立零点或者公里标系实现延伸线路的描述，可见，传统的基于公里标的线路拓扑描述方法，在CBTC系统的应用中不够适用。随着CBTC系统技术的标准化，工程项目的变更工作，将逐步演变成为项目工程数据的变更。因此，设计一种通用的、适用性强的线路拓扑描述方式，将线路相关的各类参数(如线路的永久限速、线路坡度信息、轨旁设备信息等)，整合成系统可识别的数据信息，即显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术提供一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法及系统，用于解决现有技术中的线路拓扑描述复杂，以及当线路延伸或者改造时，需要重新建立线路拓扑描述，给工作人员带来的操作复杂的问题。本专利技术提供的一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，包括步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述； 步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述。进一步，本专利技术所述的线路拓扑描述方法，所述步骤SlOO包括步骤S101，在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点；步骤S102，以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离SQ~N描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，S0~N = S0+Sr2+S2~3+***+SN_rN ；N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；S0表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；SN_rN表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点。进一步,本专利技术所述的线路拓扑描述方法,所述参照点包括道岔点、计轴点,线路终点。进一步，本专利技术所述的线路拓扑描述方法，根据列车的运行过程中的位置变化，重新选定新的参照点，作为相对参照点。进一步，本专利技术所述的线路拓扑描述方法，当有至少二辆列车时，使用二辆列车间的距离Scnrii描述所述二辆列车的位置关系，其中，S0~N~K = S0+Sr2+S2~3+··· +SN_rN+SK ；N表示二辆列车间共包括N个参照点，N为自然数；Stl表示从第一辆列车开始到第二辆列车方向的第一个参照点与第一辆列车间的距离；SN_rN表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离；Sk表示从第二辆列车开始到第一辆列车方向的第一个参照点与第二辆列车间的距离。进一步，本专利技术所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S200具体为定义道岔点的拓扑参数，用来描述线路拓扑关系中的线路连接关系，道岔点的拓扑参数包括道岔点定位和道岔点反位；以及，轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段。进一步，本专利技术所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S200具体包括步骤S201，根据线路拓扑关系中道岔点包括的道岔点单元以及道岔点单元的走向，定义各道岔点单元分别为正线单元、侧线单元和汇合单元；以道岔点为中心，三个道岔点单元分别连接在道岔点上；汇合单元，是根据轨道拓扑线路，直线贯通道岔点，正线单元和侧线单元汇合后通过道岔点进入的道岔点单元；正线单元，是根据轨道拓扑线路，沿直线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元；侧线单元，是根据轨道拓扑线路，沿斜线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元。步骤S202，根据各道岔点单元的走向，定义道岔点定位和道岔点反位道岔点定位是指正线单元与汇合单元相连的连接关系；道岔点反位是指侧线单元与汇合单元相连的连接关系。步骤S203，根据各道岔点单元的连线关系，定义轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段，其中，轨道区段名称，表示所选的轨道区段的名称；始端点,表示所选轨道区段的起始位置的参照点；始端连接正线区段，表示始端点的正线区段；如果始端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无始端连接正线区段；始端连接侧线区段，表示始端点的侧线区段；如果始端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无始端连接侧线区段；终端点，表示所选轨道区段的结束位置的参照点；终端连接正线区段，表示终端点的正线区段；如果终端点是道岔点并且有正线单元，则记载相应道岔点的正线单元的名称，否则，记载无终端连接正线区段；终端连接侧线区段，表示终端点的侧线区段；如果终端点是道岔点并且有侧线单元，则记载相应道岔点的侧线单元的名称，否则，记载无终端连接侧线区段。进一步，本专利技术所述的线路拓扑描述方法，如果发生线路延伸或者线路改造情况时，只改变变更处端点的连接关系，增加变更的线路拓扑以及拓扑参数。进一步，本专利技术所述的线路拓扑描述方法，所述步骤S300具体为定义功能区域参数，用来描述线路拓扑关系中的功能区域，功能区域参数包括区域始端，表示功能区域的起始位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；区域终端表示功能区域的结束位置，根据轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；道岔点的拓扑参数中的道岔点定位和道岔点反位，根据轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；区域功能参数，表示区域的功能，包括永久限速区域、坡度曲率区域、站台区域、折返区域等。本专利技术提供的一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述系统，包括相对位置描述模块，用于对轨道线路拓扑中的轨旁设备和列车的相对位置信息进行描述；线路连接描述模块，用于对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；功能区域描述模块，用于对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述；控制模块，用于控制整个系统，并且根据轨道线路拓扑为列车调控提供信息，与所述系统的其他模块相连；列车信息交互模块，用于列车与地面控制站的线路拓扑信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，其特征在于，包括：步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述。

【技术特征摘要】
1.一种列车运行控制系统中的线路拓扑描述方法，其特征在于，包括步骤S100，对轨道线路拓扑中的相对位置信息进行描述；步骤S200，对轨道线路拓扑中的线路连接信息进行描述；步骤S300，对轨道线路拓扑中的功能区域信息进行描述。2.根据权利要求1所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，所述步骤SlOO包括步骤SlOl，在轨道线路拓扑中，定义至少二个参照点，并且选定其中一个参照点，作为相对参照点；步骤S102，以相对参照点位置，以及相对参照点与列车的距离Scpn描述列车在线路拓扑的相对位置，其中，So~n — Sd+Sn+S^+···+Sh、；N表示从列车到选定的相对参照点间共包括N个参照点，N为自然数；S0表示从列车开始到相对参照点方向的第一个参照点与列车间的距离；SN_rN表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离，第N个参照点即选定的相对参照点。3.根据权利要求2所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，所述参照点包括道岔点、 计轴点，线路终点。4.根据权利要求3所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，根据列车的运行过程中的位置变化，重新选定新的参照点，作为相对参照点。5.根据权利要求3所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，当有至少二辆列车时，使用二辆列车间的距离Scrrt描述所述二辆列车的位置关系，其中，S0~N~K = S0+Sr2+S2~3+··· +SN_rN+SK ；N表示二辆列车间共包括N个参照点，N为自然数；S0表示从第一辆列车开始到第二辆列车方向的第一个参照点与第一辆列车间的距离； SN_rN表示第N-1个参照点至第N个参照点的距离；Sk表示从第二辆列车开始到第一辆列车方向的第一个参照点与第二辆列车间的距离。6.根据权利要求3所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，所述步骤S200具体为 定义道岔点的拓扑参数，用来描述线路拓扑关系中的线路连接关系，道岔点的拓扑参数包括道岔点定位和道岔点反位；以及，轨道区段名称、始端点、始端连接正线区段、始端连接侧线区段、终端点、终端连接正线区段、终端连接侧线区段。7.根据权利要求6所述的线路拓扑描述方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括 步骤S201，根据线路拓扑关系中道岔点包括的道岔点单元以及道岔点单元的走向，定义各道岔点单元分别为正线单元、侧线单元和汇合单元；以道岔点为中心，三个道岔点单元分别连接在道岔点上；汇合单元，是根据轨道拓扑线路，直线贯通道岔点，正线单元和侧线单元汇合后通过道岔点进入的道岔点单元；正线单元，是根据轨道拓扑线路，沿直线方向通过道岔点进入汇合单元的道岔点单元;侦_单元，是根据轨道拓扑线路，沿斜线方向通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，陈鹤，
申请(专利权)人：北京交控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：