一种自组网列车行车许可计算方法和系统

技术领域

本发明涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种自组网列车行车许可计算方法和系统。

背景技术

目前，在固定闭塞系统下，主要依靠地面检查列车占用情况，两车进行追踪时，后车车载设备根据地面轨道电路信息及线路数据描述的轨道区段信息，计算行车许可。两车追踪时以前车为参考点向后顺序开放信息。

因此，后车行驶时需要根据轨道信号改变调整行车速度：

如图1可知，左边的列车为后车，右边的列车为前车，靠近后车的第一个信号机为绿灯、靠近后车的第二个信号机为黄灯、第三个信号机为红灯，位于前车附近的信号机为红灯；在前车根据第四个信号机刹车暂停时，后车根据前方线路上的信号机进行改变车速，在后车的当前位置至第二个信号机之间，后车允许速度从80km/h降到60km/h，在第二信号机至第三个信号机之间，后车允许速度从60km/h降到0(刹车暂停),即后车当前的行车许可终点为第三个信号机处，后车的行车许可终点距离前车的车尾位置还有一段距离，容易导致后车与前车的间隔较大，使得线路运行效率较低。

在移动闭塞系统下，行车许可是有无线闭塞中心生成的，无线闭塞中心根据联锁设备提供的线路设备状态信息、区段状态信息、道岔锁闭状态信息以及前车发送的位置信息计算后车的行车许可，保证后车和前车之间的安全间隔，如图2所示，左边的列车为后车，右边的列车为前车，后车从当前位置至前车车尾之间的允许速度从80降到0(刹车暂停)，即后车的行车许可终点为前车的车尾位置，也容易导致线路运行效率较低。

为了解决现有技术中列车追踪间距过大导致线路运营效率低的问题，本方案提出一种自组网控制系统进行计算后车的行车许可终点方法，列车自组网高密度自动运行控制系统(简称自组网控制系统)突破了传统控制系统的控制方式，采用基于前车实时速度、实时位置进行目标距离、目标速度的二维控制。自组网控制系统依靠通信设备，实现车车实时通信，列车以群组方式运行，群组内列车之间采用相应的安全控制模型进行追踪，相对缩短了群组内车车之间的追踪距离，一定程度上提升了线路运输能力。

发明内容

本发明目的在于提供一种自组网列车行车许可计算方法和系统，在自组网系统下，跟随车追踪前车位置和前车速度，跟随车行车许可的终点可以越过前车的车尾位置，追踪间隔更近，能够有效提升运行效率。

为实现上述目的，本发明提供一种自组网列车行车许可计算方法，包括：

通过跟随车的车载ATP获取前车与跟随车之间的通信状态结果；

根据通信状态结果和前车发送的数据信息进行计算，获取跟随车的行车许可终点。

进一步的，所述通过跟随车的车载ATP获取前车与跟随车之间的通信状态结果，包括，

通过跟随车的车载ATP在预定时间内是否持续接收到前车发送的数据信息，判断和获取前车与跟随车之间的通信状态结果；

所述通信状态结果包括：前车与跟随车的通信未中断和前车与跟随车之间的通信中断。

进一步的，在获取前车与跟随车之间的通信状态结果之前，前车与跟随车已组建过自组网完成群组。

进一步的，所述计算跟随车的行车许可终点，包括，

若前车与跟随车的通信未中断时：

前车计算当前时刻前车紧急制动停车后的第一车尾位置，并发送至跟随车；

跟随车接收前车发送的前车位置和前车速度，计算跟随车处于前车位置和前车速度时，常用制动停车后的第一停车点；

若跟随车接收到群组控制中心发送的特殊控制报文中的危险点，跟随车的车载ATP对第一车尾位置、第一停车点和危险点进行比较，选取距离随车车头位置最近的位置点，作为跟随车行车许可的终点位置。

进一步的，计算前车紧急制动停车后的第一车尾位置，包括，

前车根据自身的列车编组、线路情况以及群组控制中心发送的行车许可，结合自身当前的前车速度，计算当前时刻前车紧急制动停车后的第一车尾位置。

进一步的，跟随车计算跟随车紧急制动停车后的第一停车点，包括，

跟随车接收到前车发送的前车速度和前车位置后，跟随车根据自身编组和空车曲线算法，计算跟随车处于前车位置和前车速度时，跟随车常用制动停车后的第一停车点。

进一步的，所述计算跟随车的行车许可终点，包括，

若前车与跟随车之间的通信中断，且跟随车处于群组控制中心的控制外时：

在前车与跟随车通信中断前最后一个周期中，跟随车接收的前车计算并发送的前车紧急制动停车后的第二车尾位置；

跟随车对接收的线路数据中进站信号机的位置进行记录；

跟随车的车载ATP根据轨道码和群组控制中心的线路数据，计算并获得轨道码允许终点位置；

跟随车的车载ATP根据第二车尾位置、进站信号机的位置和轨道码允许终点位置中，选取一个位置点作为跟随车行车许可的终点位置。

进一步的，计算前车紧急制动停车后的第二车尾位置，包括，

前车与跟随车通信中断前的最后一个周期中，前车根据自身情况数据计算当前时刻前车紧急制动停车后的第二车尾位置，并发送至跟随车，跟随车车载ATP对接收的第二车尾位置进行记录；

其中，自身情况数据包括：前车的列车编组、前车的线路情况、群组控制中心发送至前车的行车许可和当前前车速度。

进一步的，跟随车对接收的线路数据中进站信号机的位置进行记录，包括，

若跟随车接受的线路数据中存在绝对信号机，且绝对信号机的属性为进站信号机，则跟随车对进站信号机的位置进行记录。

进一步的，所述选取一个位置点作为跟随车行车许可的终点位置，包括，

所述跟随车车载ATP对第二车尾位置和轨道码允许终点位置进行比较，选取距离跟随车车头位置较远的位置点；

所述跟随车车载ATP对距离跟随车车头位置较远的位置点和进站信号机的位置进行比较，选取距离跟随车车头位置较近的位置点，作为跟随车行车许可的终点位置。

本发明还提供一种自组网列车行车许可计算系统，包括前车和跟随车，

跟随车的车载ATP用于获取前车与跟随车之间的通信状态结果；

跟随车用于根据通信状态结果和前车发送的数据信息进行计算，获得跟随车的行车许可终点。

进一步的，若跟随车的车载ATP获取的所述通信状态结果为前车与跟随车的通信未中断：

前车用于计算当前时刻前车紧急制动停车后的第一车尾位置，并发送至跟随车，跟随车用于接收前车发送的第一车尾位置；

跟随车用于接收前车发送的前车位置和前车速度，计算跟随车处于前车位置和前车速度时，常用紧急制动停车后的第一停车点；

跟随车用于接收群组控制中心发送的特殊控制报文中的危险点；

跟随车的车载ATP用于对第一车尾位置、第一停车点和危险点进行比较，选取距离跟随车车头位置最近的位置点，作为跟随车行车许可的终点位置。

进一步的，若跟随车的车载ATP获取的所述通信状态结果为前车与跟随车之间的通信中断，且跟随车处于群组控制中心的控制外：

跟随车用于接收前车与跟随车通信中断前最后一个周期中，前车计算并发送的前车紧急制动停车后的第第二车尾位置；

跟随车用于记录接收的线路数据中进站信号机的位置；

跟随车的车载ATP用于根据轨道码和群组控制中心的线路数据，计算和获得轨道码允许终点位置；

跟随车的车载ATP用于根据第二车尾位置、进站信号机位置和轨道码允许终点位置中，选取一个位置点作为跟随车行车许可的终点位置。

本发明的技术效果和优点：1、本发明使用自组网控制系统进行计算行车许可，列车自组网高密度自动运行控制系统(简称自组网控制系统)突破了传统控制系统的控制方式，采用基于前车实时速度、实时位置进行目标距离、目标速度的二维控制。自组网控制系统依靠通信设备，实现车车实时通信，列车以群组方式运行，群组内列车之间采用相应的安全控制模型进行追踪，相对缩短了群组内车车之间的追踪距离，一定程度上提升了线路运输能力；

2、本发明在自组网系统下，跟随车根据前车位置和前车速度，结合跟随车本车的编组情况能够自行计算行车许可，不在看轨道码行车；并且跟随车行车许可的终点可以越过前车的车尾位置，追踪间隔更近，能够有效提升运行效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中列车在固定闭塞系统下的行车许可图；

图2为现有技术中列车在移动闭塞系统下的行车许可图；

图3为本发明实施例中自组网列车行车许可计算方法的流程图；

图4为本发明实施例中自组网列车行车许可计算系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种自组网列车行车许可计算方法，如图3所示，包括以下步骤：

通过跟随车的车载ATP获取前车与跟随车之间的通信状态；

根据通信状态结果和前车发送的数据信息进行计算，获取跟随车的行车许可终点。

具体包括：

在获取前车与跟随车之间的通信状态结果之前，前车与跟随车已完成组建自组网，并完成了群组。

通过跟随车的车载ATP在预定时间内是否持续接收到前车发送的数据信息，以判断和获取前车与跟随车之间的通信状态结果；通信状态结果包括：前车与跟随车的通信未中断和前车与跟随车之间的通信中断。

在自组网控制系统下，前车与跟随车完成群组后，若前车与跟随车之间还建立有通信、通信并未中断时，跟随车的车载ATP计算跟随车的行车许可终点包括：

前车计算当前时刻前车紧急制动停车后的第一车尾位置，并发送至跟随车；跟随车接收前车发送的前车位置和前车速度，计算跟随车处于前车位置和前车速度时，常用制动停车后的第一停车点；若跟随车接收到群组控制中心发送的特殊控制报文中的危险点，跟随车的车载ATP对第一车尾位置、第一停车点和危险点进行比较，选取距离跟随车车头位置最近的位置点，作为跟随车行车许可的终点位置。

具体包括：

前车根据自身情况数据结合当前前车速度，计算当前时刻前车紧急制动停车后的第一车尾位置，并发送至跟随车的车载ATP，跟随车的车载ATP将第一车尾位置记录为P1；其中，前车的自身情况数据包括列车编组、线路情况、群组控制中心发送的行车许可。

跟随车的车载ATP接收前车发送的前车位置和前车速度，计算跟随车处于前车位置和前车速度时，常用制动停车后的第一停车点，并将第一停车点记录为P2；其中跟随车常用制动停车后的第一停车点为跟随车常用制动停车后的车头位置。

由于跟随车实时与群组控制中心进行通信，若跟随车的车载ATP接收到群组控制中心发送的特殊控制报文中的危险点，将危险点记录为P3。

跟随车的车载ATP对第一车尾位置P1、第一停车点P2和危险点P3进行比较，选取当中距离跟随车车头位置最近的位置点，作为跟随车行车许可的终点位置。

在自组网控制系统下，跟随车与前车完成组群后，若前车与跟随车之间的通信中断，且跟随车又处于群组控制中心控制外时，跟随车的车载ATP计算跟随车的行车许可终点包括：

在前车与跟随车通信中断前最后一个周期，跟随车接收的前车计算前车紧急制动停车后的第二车尾位置；跟随车对接收的线路数据中进站信号机的位置进行记录；跟随车的车载ATP根据轨道码和群组控制中心的线路数据，计算并获得轨道码允许终点位置；跟随车的车载ATP根据第二车尾位置、进站信号机的位置和轨道码允许终点位置中，选取一个位置点作为跟随车行车许可的终点位置。

具体包括：

在跟随车与前车通信中断前的最后一个周期中，前车根据前车自身情况数据计算的当前时刻前车紧急制动停车后的第二车尾位置，并将第二车尾位置发送至跟随车的车载ATP；跟随车的车载ATP对前车发送的第二车尾位置进行接收，并记录为P4；其中，前车的自身情况数据包括列车编组、线路情况、群组控制中心发送的行车许可。

若跟随车的车载ATP接收的线路数据中存在绝对信号机，且绝对信号机的属性为进站信号机，则跟随车的车载ATP对进站信号机的位置进行记录，记录为P5。

跟随车的车载ATP根据轨道码和群组控制中心的线路数据，计算并获得轨道码允许终点位置，跟随车的车载ATP将轨道码允许终点位置记录为P6。

跟随车的车载ATP首先对第二车尾位置P4和轨道码允许终点位置进行比较，选取当中距离跟随车车头位置较远的位置点；跟随车的车载ATP将距离跟随车车头位置较远的位置点与进站信号机得到位置进行比较，选取二者中距离跟随车车头位置较近的位置点，作为跟随车行车许可的终点位置。

本发明还提供了一种自组网列车行车许可计算系统，如图4所示，包括前车和跟随车，

跟随车的车载ATP用于获取对前车与跟随车之间的通信状态结果；跟随车用于根据通信状态结果和前车发送的数据信息进行计算，获得跟随车的行车许可终点。

具体为：

若跟随车的车载ATP获取的所述通信状态结果为前车与跟随车的通信未中断：

前车用于计算当前时刻前车紧急制动停车后的第一车尾位置，并发送至跟随车，跟随车用于接收前车发送的第一车尾位置；

跟随车用于接收前车发送的前车位置和前车速度，计算跟随车处于前车位置和前车速度时，常用制动停车后的第一停车点；

跟随车用于接收群组控制中心发送的特殊控制报文中的危险点；

跟随车的车载ATP用于对第一车尾位置、第一停车点和危险点进行比较，选取距离跟随车车头位置最近的位置点，作为跟随车行车许可的终点位置。

若跟随车的车载ATP获取的所述通信状态结果为前车与跟随车之间的通信中断，且跟随车处于群组控制中心的控制外：

跟随车用于接收前车与跟随车通信中断前最后一个周期中，前车计算并发送的前车紧急制动停车后的第第二车尾位置；

跟随车用于记录接收的线路数据中进站信号机的位置；

跟随车的车载ATP用于根据轨道码和群组控制中心的线路数据，计算和获得轨道码允许终点位置；

跟随车的车载ATP用于根据第二车尾位置、进站信号机位置和轨道码允许终点位置中，选取一个位置点作为跟随车行车许可的终点位置。

关于上述实施例中的系统，其中各个单元模块或设备执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

通过上述行车许可计算方法和系统，在保证安全的情况下，跟随车行车许可终点可越过前车的车尾位置，使得前车与跟随车之间的追踪间隔更近。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。