钢铁厂区铁路运输进路冲突避让办法和系统

技术领域

本发明涉及智慧工厂，具体地，涉及钢铁厂区铁路运输进路冲突避让办法和系统。

背景技术

钢铁厂区工艺铁路是铁钢生产物流的纽带和生命线，承担铁水运输、钢锭运输的生产任务。为保证炼钢炼铁任务的顺利进行，必然需要安全高效的铁路运输。厂区现有铁路路况复杂，不少区域是单线，道岔密集，铁路线路存在双向通行的情况。

而日常的运输作业要求多车能同时在线运行，考虑到运输作业的效率要求，进路的开放方式只能是以短进路的形式开放，为保证运输作业平稳高效的执行下去，多车运行工况下的冲突处理显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种钢铁厂区铁路运输进路冲突避让办法和系统。

根据本发明提供的一种钢铁厂区铁路运输进路冲突避让办法，包括：

冲突预测步骤S1：对车辆间的冲突进行预测；

冲突预测处理步骤S2：对预测到的冲突进行处理。

优选地，所述冲突预测步骤S1，包括：

步骤S1.1：根据铁路联锁系统，以单元进路为基本单位，按照进路开放的特性以及轨道电路与单元进路的关系，计算出所有单元进路的冲突关系。

步骤S1.2：结合所有车辆的正在运行或待运行的长进路，计算出车辆与其他所有车辆的可能发生冲突的区域；

步骤S1.3：在车辆运行过程中，实时根据车辆定位信息与可能发生冲突的区域，预测进路的冲突情况。

优选地，在所述冲突预测处理步骤S2中，对于预测到的冲突，采用如下原则进行处理：

方式A：必须先行，即一辆车已经处在与另一辆车的冲突轨道区段上；

方式B：先到先行，即先到达冲突区域的车辆检查完冲突条件和联锁条件即可开放短进路通行；

方式C：优先先行，即优先级高的车辆先行。

优选地，原则上为先到先行；若同时到达或者两辆车到达的时间小于设定的时间阈值，则检查车辆的通行优先级，优先级高的先通行；当一辆车等待时间超声等待阈值时，发出警告，经人工确定调高该车的通行优先级或者避开当前冲突区域重新规划进路。

优选地，车辆在开放一个短进路前，先检查这个短进路与这辆车存在冲突区域的其他车辆的运行情况与进路开放情况：如有冲突区域的车不在这些冲突的轨道上，且没有预约这些区域内的轨道区段，则开放短进路；如果有冲突区域的车在这些冲突的轨道上，或者冲突区域内有某些轨道被冲突车辆预约，则当前车辆不开放下一个短进路；等冲突车辆通过冲突区域后再重新检查冲突，确定是否开放短进路。

根据本发明提供的一种钢铁厂区铁路运输进路冲突避让系统，包括：

冲突预测模块M1：对车辆间的冲突进行预测；

冲突预测处理模块M2：对预测到的冲突进行处理。

优选地，所述冲突预测模块M1，包括：

模块M1.1：根据铁路联锁系统，以单元进路为基本单位，按照进路开放的特性以及轨道电路与单元进路的关系，计算出所有单元进路的冲突关系。

模块M1.2：结合所有车辆的正在运行或待运行的长进路，计算出车辆与其他所有车辆的可能发生冲突的区域；

模块M1.3：在车辆运行过程中，实时根据车辆定位信息与可能发生冲突的区域，预测进路的冲突情况。

优选地，在所述冲突预测处理模块M2中，对于预测到的冲突，采用如下原则进行处理：

方式A：必须先行，即一辆车已经处在与另一辆车的冲突轨道区段上；

方式B：先到先行，即先到达冲突区域的车辆检查完冲突条件和联锁条件即可开放短进路通行；

方式C：优先先行，即优先级高的车辆先行。

优选地，原则上为先到先行；若同时到达或者两辆车到达的时间小于设定的时间阈值，则检查车辆的通行优先级，优先级高的先通行；当一辆车等待时间超声等待阈值时，发出警告，经人工确定调高该车的通行优先级或者避开当前冲突区域重新规划进路。

优选地，车辆在开放一个短进路前，先检查这个短进路与这辆车存在冲突区域的其他车辆的运行情况与进路开放情况：如有冲突区域的车不在这些冲突的轨道上，且没有预约这些区域内的轨道区段，则开放短进路；如果有冲突区域的车在这些冲突的轨道上，或者冲突区域内有某些轨道被冲突车辆预约，则当前车辆不开放下一个短进路；等冲突车辆通过冲突区域后再重新检查冲突，确定是否开放短进路。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明对钢铁厂区铁路运输的自动进路的冲突进行预判，并在需要时停止进路的开放，避免多车运行的自动进路在开放短进路时的怼死问题，基本原则是：保障运输效率，使多车运行平稳有序。

2、本发明结合信号联锁系统开放进路的方式，建立单元进路冲突信息库，可以根据长进路、单元进路冲突库、车辆长度、编组类型、联锁表及单元进路冲突信息库来计算长进路之间的冲突区域，在开放短进路时根据冲突区域相关车辆的定位及其进路开放状态，动态分析冲突是否会发生，取暂停短进路开放等待冲突车辆通过。

3、本发明结合信号联锁系统开放进路的方式，建立冲突等待与生产信息关系库，当冲突等待所需时间会对生产运输的要求造成影响时，采取变更进路的方式避免冲突发生。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为自动进路的原理示意图。

图2为先到先行示例模型示意图。

图3为必须先行示例模型示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

由于钢铁厂区铁路运输作业的特殊性，车辆在高炉区接收完铁水后需要运输到炼钢区，在炼钢区倒完铁水后需要返回高炉。在多车运行时，两种工况同时存在，自动进路规划的长进路上在一部分区域必然存在交集，在有些区域可能存在交集，在存在交集的部分轨道区段上车辆的运行方向相反，在这些轨道区段上可能发生冲突，如果在同一时间两辆车都在这些轨道上对向行驶，则会造成冲突。即进路冲突是由于轨道区段可能被规划到多个进路中，且进路的方向相反，当某一辆车要通过这些区段的同时，有其他车辆在这些可能发生冲突的轨道上反方向通行。

基于冲突产生的原因，解决冲突的办法主要有两点：一为冲突预测，在冲突发生前发现可能发生的冲突；二为冲突预测处理，采取措施对可能发生的冲突的进行处理。

本发明提供的一种钢铁厂区铁路运输进路冲突避让办法，包括：

冲突预测步骤S1：对车辆间的冲突进行预测；

冲突预测处理步骤S2：对预测到的冲突进行处理。

所述冲突预测步骤S1，包括：

步骤S1.1：根据铁路联锁系统，以单元进路为基本单位，按照进路开放的特性以及轨道电路与单元进路的关系，计算出所有单元进路的冲突关系。

步骤S1.2：结合所有车辆的正在运行或待运行的长进路，计算出车辆与其他所有车辆的可能发生冲突的区域；

步骤S1.3：在车辆运行过程中，实时根据车辆定位信息与可能发生冲突的区域，预测进路的冲突情况。

在所述冲突预测处理步骤S2中，对于预测到的冲突，可采用如下原则进行处理：

方式A：必须先行，即一辆车已经处在与另一辆车的冲突轨道区段上；

方式B：先到先行，即先到达冲突区域的车辆检查完冲突条件和联锁条件即可开放短进路通行；

方式C：优先先行，即优先级高的车辆先行。

原则上为先到先行。同时到达或者两辆车到达的时间接近的(小于设定的时间阈值)，再检查车辆的通行优先级，优先级高的先通行。当一辆车等待时间过长时，发出警告，可经人工确定调高本车的通行优先级或者避开当前冲突区域重新规划进路。

具体地，冲突的解决在于冲突预测信息的使用，采用限制冲突预测车辆进入冲突的区域和避开冲突区域重新计算行车路径的方式，规避冲突的产生。车辆在开放一个短进路前，先检查这个短进路与这辆车存在冲突区域的其他车辆的运行情况与进路开放情况：如有冲突区域的车不在这些冲突的轨道上，且没有预约这些区域内的轨道区段，则开放短进路；如果有冲突区域的车在这些冲突的轨道上，或者冲突区域内有某些轨道被冲突车辆预约，则当前车辆不开放下一个短进路。等冲突车辆通过冲突区域后再重新检查冲突，确定是否开放短进路。

本发明还提供一种钢铁厂区铁路运输进路冲突避让系统(可称为自动进路系统)，本领域技术人员可以通过执行所述钢铁厂区铁路运输进路冲突避让办法实现所述钢铁厂区铁路运输进路冲突避让系统，即可以将所述钢铁厂区铁路运输进路冲突避让办法理解为所述钢铁厂区铁路运输进路冲突避让系统的优先实施方式。

根据本发明提供的一种钢铁厂区铁路运输进路冲突避让系统，包括：

冲突预测模块M1：对车辆间的冲突进行预测；

冲突预测处理模块M2：对预测到的冲突进行处理。

优选地，所述冲突预测模块M1，包括：

模块M1.1：根据铁路联锁系统，以单元进路为基本单位，按照进路开放的特性以及轨道电路与单元进路的关系，计算出所有单元进路的冲突关系。

模块M1.2：结合所有车辆的正在运行或待运行的长进路，计算出车辆与其他所有车辆的可能发生冲突的区域；

模块M1.3：在车辆运行过程中，实时根据车辆定位信息与可能发生冲突的区域，预测进路的冲突情况。

在所述冲突预测处理模块M2中，对于预测到的冲突，采用如下原则进行处理：

方式A：必须先行，即一辆车已经处在与另一辆车的冲突轨道区段上；

方式B：先到先行，即先到达冲突区域的车辆检查完冲突条件和联锁条件即可开放短进路通行；

方式C：优先先行，即优先级高的车辆先行。

原则上为先到先行；若同时到达或者两辆车到达的时间小于设定的时间阈值，则检查车辆的通行优先级，优先级高的先通行；当一辆车等待时间超声等待阈值时，发出警告，经人工确定调高该车的通行优先级或者避开当前冲突区域重新规划进路。

车辆在开放一个短进路前，先检查这个短进路与这辆车存在冲突区域的其他车辆的运行情况与进路开放情况：如有冲突区域的车不在这些冲突的轨道上，且没有预约这些区域内的轨道区段，则开放短进路；如果有冲突区域的车在这些冲突的轨道上，或者冲突区域内有某些轨道被冲突车辆预约，则当前车辆不开放下一个短进路；等冲突车辆通过冲突区域后再重新检查冲突，确定是否开放短进路。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

自动进路系统解决了钢铁厂区铁路铁路运输的长进路自动规划与短进路开放功能，进路冲突的解决办法贯穿于整个自动进路系统。通过本发明，列车的自动进路功能，在列车有人驾驶的情况下，可以减少用户的日常操作提高运行效率；在列车的无人驾驶的系统中，也发挥着较为重要的作用。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。