列車等級轉換方法以及相關裝置的製作方法

2023-05-26 08:51:21

專利名稱：列車等級轉換方法以及相關裝置的製作方法
技術領域：
本發明實施例涉及列車智能控制領域，尤其涉及一種列車等級轉換方法以及相關
直O
背景技術：
中國列車運行控制系統(CTCS，China Train Control System)分為O 4共5個等級，包括車載裝置和地面裝置。其中，地面裝置一般包括車站列控中心、軌道電路和應答器等基礎設備，用於監控列車的運行狀況，及時的對列車發生的各種狀況作出反應，調整列車的運行狀態。而車載裝置則裝配在列車上，一般包括應答器傳輸模塊、司機-車載裝置接口和車載安全計算機等裝置，用於響應地面裝置的監控操作，控制列車的實際運行(包括列車的起停以及行速等)。CTCS共有5個等級，CTCS-O 由通用機車信號和列車運行監控裝置組成，為既有系統；CTCS-I 由主體機車信號和安全型運行監控記錄裝置組成，點式信息作為連續信息的補充，可實現點連式超速防護功能；CTCS-2 是基於軌道傳輸信息並採用車-地一體化系統設計的列車運行控制系統。可實現行指-聯鎖-列控一體化、區間-車站一體化、通信-信號一體化和機電一體化；CTCS-3 是基於無線傳輸信息並採用軌道電路等方式檢查列車佔用的列車運行控制系統。點式設備主要傳送定位信息。CTCS-4 是完全基於無線傳輸信息的列車運行控制系統。地面可取消軌道電路，由RBC和車載驗證系統共同完成列車定位和完整性檢查，實現虛擬閉塞或移動閉塞。在同一條軌道線路上可以實現多種列控級別的應用，CTCS-2、CTCS-3和CTCS-4分別可以向低等級的列控系統兼容。CTCS的5個等級在實際的運行軌道上分屬於不同的區域，當列車將要從當前的 CTCS等級區域運行至下一個CTCS等級區域時，由於兩個不同的等級區域由不同的列車控制系統進行監控，故列車裝置的車載裝置需要從當前的CTCS系統轉換成下一個等級的 CTCS系統，這樣，列車的車載裝置才能匹配下一個等級區域內的CTCS系統，並在該CTCS系統的監控下運行。在現有技術中，在列車進入下一個CTCS系統的等級區域之前，在當前等級區域內運行的列車需要獲取到由當前CTCS等級向下一個CTCS等級轉換的等級轉換命令，以及下一個CTCS等級區域第一區段的列車軌道信息，才能在下一個CTCS系統的監控下正常運行。但是，如果高等級CTCS所在區域的第一區段被佔用或出現故障，基於安全的考慮，地面裝置不會向列車發送等級轉換指令和高等級CTCS區域的行車許可消息；因此，在現有的機制下，由於列車沒有完成CTCS的等級轉換，導致不能在下一個CTCS系統的監控下運行，影響行車效率。

發明內容
本發明實施例提供了一種列車等級轉換方法以及相關裝置，用於解決當列車需要從第一運行控制系統的區域進入第二運行控制系統的區域，且第二運行控制系統所在區域的第一區段故障或被佔用時，無法進行CTCS等級轉換的問題。本發明提供的列車等級轉換方法，包括如果軌道電路檢測到列車經過邊界節點， 應答器接收所述軌道電路發送的列車經過邊界節點的通知消息，並向所述列車的車載裝置發送等級轉換指令，使得列車經過所述等級轉換指令中標記的轉換節點時，所述車載裝置根據所述等級轉換指令由低等級的第一運行控制系統向高等級的第二運行控制系統轉換； 如果所述軌道電路檢測到列車的安全前端全部通過故障區段，無線閉塞中心RBC接收所述軌道電路發送的列車的安全前端全部通過故障區段的通知消息，並向所述車載裝置發送行車許可消息，使得所述車載裝置根據所述行車許可消息轉換到所述第二運行控制系統的監控下運行，其中，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度。本發明提供的列車等級轉換方法，包括如果軌道電路檢測到列車經過邊界節點， RBC接收所述軌道電路發送的列車經過邊界節點的通知消息，並向所述列車的車載裝置發送等級轉換指令，使得所述列車經過所述等級轉換指令中標記的轉換節點時，所述車載裝置根據所述等級轉換由低等級的第一列車運行控制系統向高等級的第二列車運行控制系統轉換；如果所述軌道電路檢測到列車的安全前端全部通過故障區段，無線閉塞中心RBC 接收所述軌道電路發送的列車的安全前端全部通過故障區段的通知消息，並向所述列車的車載裝置發送行車許可消息，使得所述車載裝置根據所述行車許可消息轉換到所述第二運行控制系統的監控下運行，其中，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度。本發明提供的列車等級轉換方法，包括當列車到達邊界節點時，車載裝置將所述列車的行駛模式切換為人工操作模式，使得列車繼續向前行駛；所述車載裝置接收等級轉換指令，所述等級轉換指令中包含有轉換節點的位置，所述等級轉換指令用於指示列車由低等級的第一列車運行控制系統轉換為高等級的第二列車運行控制系統；當所述列車的安全前端全部通過故障區段之後，所述車載裝置接收來自於無線閉塞中心RBC的行車許可消息，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度；當所述列車經過所述轉換節點時，所述車載裝置根據所述等級轉換指令進行等級轉換，使得列車根據所述行車許可消息轉換到第二列車運行控制系統的監控下運行。本發明提供的無線閉塞中心，包括接收模塊，用於接收軌道電路發送的列車的運行信息，當根據所述列車的運行信息獲知所述列車的安全前端已全部通過故障區段時，通知發送模塊向所述列車的車載裝置發送行車許可消息；發送模塊，用於當所述接收模塊通知發送行車許可消息時，向所述列車的車載裝置發送行車許可消息，使得所述列車根據所述行車許可消息在等級轉換後的CTCS的監控下運行，邊界節點至轉換節點的距離大於所述故障區段的長度。本發明提供的車載裝置，包括人機互動模塊，用於當列車經過邊界節點時，將所述列車的行駛模式切換為人工操作模式，使得列車繼續向前行駛；應答器接收模塊，用於接收應答器發送的等級轉換指令，所述等級轉換指令包含轉換節點的位置信息，所述等級轉換指令用於指示所述列車由低等級的第一列車運行控制系統轉換為高等級的第二列車運行控制系統；無線傳輸模塊，用於當列車的安全前端全部通過故障區段之後，接收來自無線閉塞中心RBC的行車許可消息，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度；級間轉換模塊，用於當所述列車經過所述轉換節點時，根據所述等級轉換指令進行
6等級轉換，使得所述列車根據所述行車許可消息在所述第二列車運行控制系統的監控下運行。從以上技術方案可以看出，制定了一種機制，使得列車在可以在兼顧安全的情況下，在列車通過等級區域內的故障區段後，可以進行等級轉換，並在等級轉換後的系統的監控下運行。


圖1是本發明實施例中列車等級轉換方法的一個流程示意圖；圖2是本發明實施例中列車等級轉換方法的另一個流程示意圖；圖3是本發明實施例中列車等級轉換方法的另一個流程示意圖；圖4是本發明實施例中列車等級轉換方法的另一個流程示意圖；圖5是本發明實施例中無線閉塞中心的邏輯結構示意圖；圖6是本發明實施例中車載裝置的邏輯結構示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供了一種列車等級轉換方法以及相關裝置，用於解決當列車需要從第一運行控制系統的區域進入第二運行控制系統的區域，且第二運行控制系統所在區域的第一區段故障或被佔用時，無法進行CTCS等級轉換的問題。在列控系統監控下運行的列車，當該列車需要從低等級的第一列車運行控制系統的區域進入高等級的第二列車運行控制系統的區域時，若第二列車運行控制系統所在區域的第一區段故障被佔用，則請參閱圖1，本發明實施例中列車等級轉換方法的一個實施例包括101、軌道電路檢測列車的運行狀態。列車在第一運行控制系統的監控下運行，第一運行控制系統中的軌道電路在實時的監控列車的運行狀態。當軌道電路檢測到列車經過邊界節點時，執行步驟102 ；列車經過邊界節點指的是列車的車頭部分經過邊界節點；第一運行控制系統的區域與第二運行控制系統的區域的分界點稱為邊界節點。當軌道電路檢測到列車的安全前端全部通過故障區段時，執行步驟103。列車的安全前端為在列車的車頭部分設定的一個安全距離，該距離的長度約為車頭相對於應當區的距離乘以百分之二，由於列車是通過速度來測算該安全前端的，所以該安全前端的長度是一個誤差值，基於安全考慮，該安全前端一般選擇最大安全前端，即安全前端的誤差區間內的最大值。列車的管理人員一般通過該安全前端來判斷列車是否處於安全狀態，如若列車的最大安全前端全部通過某段存在安全隱患的路段，則可以判定該列車已處於安全狀態。第一列車運行控制系統表示等級較低的列控系統，第二列車運行控制系統表示等級較高的列控系統。上述低等級和高等級只是相對的概念，並非對某個等級的嚴格限定，如 CTCS-2和CTCS-3, CTCS-3相對與CTCS-2則為高等級的CTCS，CTCS-2相對與CTCS-3則為低等級的CTCS。102、地面裝置發送等級轉換指令。
地面裝置可以包括列控中心、軌道電路和點式設備、接口模塊和無線通信模塊，在 CTCS-3及其以上的列控系統中，還包括無線閉塞中心(RBC，I adio Block Center)。車載裝置是對列車進行操縱和控制的主體，具有多種控制模式，並能夠適應軌道電路、點式傳輸和無線傳輸方式；車載設備層可以包括車載安全計算機、連續信息接收模塊、點式信息接收模塊、無線通信模塊、測速模塊、人機界面和記錄模塊等。當列車從第一運行控制系統的區域運行至與第二運行控制系統的區域相交的邊界節點時，軌道電路會通知相關的地面裝置該列車經過了邊界節點，該地面裝置就會向列車的車載裝置發送等級轉換指令，該等級轉換指令中包含有轉換節點的位置。其中，可以由地面裝置中的應答器向列車的車載裝置發送等級轉換指令，也可以由地面裝置中的RBC 向列車的車載裝置發送等級轉換指令，具體由是應答器還是RBC發送可以根據實際情況而定，此處不作限定。該等級轉換指令用於指示列車由低等級的第一運行控制系統向高等級的第二運行控制系統轉換；該轉換節點設置在該故障區段之後，即該邊界節點至該轉換節點的距離大於故障區段的長度，使得車載裝置在通過該故障區段後才進行等級轉換，保證列車的行駛安全。為了便於描述，本申請文件將第一區段故障或被佔用的第二運行控制系統的區域的區段統稱為故障區段。若當前的列車行駛區域為故障區段，則列車在第一運行控制系統的控制下自動運行就會出現安全隱患，因此，不可以在故障區段內進行下一個等級區域的等級轉換，故而將轉換節點設置在故障區段之後。103、RBC發送行車許可消息。RBC向列車的車載裝置發送第二運行控制系統的區域的行車許可消息。當列車的安全前端全部通過故障區段時，軌道電路向會向RBC發送該列車的安全前端全部通過故障區段的通知消息；在車載裝置接收到該通知消息之後，經過轉換節點之前，RBC會向列車的車載裝置發送行車許可消息，使得列車可以根據該行車許可消息在第二運行控制系統的監控下運行。該行車許可消息可以包括第一運行控制系統的區域的行車許可以及軌道信息。 列車若要在第二運行控制系統的區域行駛，則必須獲得該區域的行車許可；而列車若要安全、穩定的在該區域內自動運行，則需要獲取第二運行控制系統的區域內的軌道信息。該軌道信息可以包括軌道的坡度、當前區域的限速以及一些線路參數。車載裝置會根據這些軌道信息進行控車曲線的計算，得到控車曲線後，車載裝置根據控車曲線控制列車運行速度以及行駛距離。本實施例提供的方法，當列車經過故障區段的邊界節點時，應答器向列車的車載裝置發送等級轉換指令，該等級轉換指令中標記了轉換節點的位置；當列車的安全前端全部通過故障區段之後，無線閉塞中心向列車的車載裝置發送下一等級區域的行車許可消息；由於該轉換節點設置在該故障區段之後，因此，則可以在兼顧安全的情況下，使得車載裝置在下一個等級區域內進行等級轉換，並根據該行車許可消息在等級轉換後的系統的監控下運行。請參閱圖2，本發明實施例以中國列車運行控制系統CTCS的應用場景進行說明， 可以應用於列車由CTCS-2區域進入CTCS-3區域的場景。第一列車運行控制系統即為 CTCS-2系統，第二列車運行控制系統即為CTCS-3系統。包括如下步驟
201、軌道電路檢測列車的運行狀態。列車在當前CTCS-2系統的監控下運行，CTCS-2系統中的軌道電路在實時的監控列車的運行狀態。當軌道電路檢測到列車將要運行至CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點時，即檢測到該列車與該邊界節點的距離小於預置長度時，執行步驟202。其中，該預置長度可根據實際情況設置，本實施例不作限定。當軌道電路檢測到列車將要運行至CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點時，即檢測到該列車與該邊界節點的距離小於預置長度時，軌道電路就會通過軌道通信專用的數字移動通信系統(GSM-R，Global System for Mobile Communications-Railways) 將列車將要運行至該邊界節點的消息通知給RBC，RBC就會向列車的車載裝置發送零速行車許可，使得列車在到達該邊界節點時，停止運行。當軌道電路檢測到列車經過邊界節點時，執行步驟203。當軌道電路檢測到列車的最大安全前端全部通過故障區段時，執行步驟204。由於軌道電路是實時對列車的運行狀態進行監控的，所以在執行完步驟202後還會返回步驟201，執行完步驟203後也會返回步驟201，因為列車依次已經過與距離邊界節點小於預置長度的區間，邊界節點以及故障區段，所以步驟202、203以及204也是順序執行的。202、RBC發送零速行車許可。RBC向列車的車載裝置發送零速行車許可。在軌道電路檢測到列車將要運行至 CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點時，軌道電路通過軌道GSM-R將列車將要運行至該邊界節點的消息通知給RBC，RBC在接到該通知消息之後就會向列車的車載裝置發送零速行車許可。由於在現有的CTCS規範中，列車在進入下一個等級區域時，需要具有該等級區域的行車許可，否則CTCS系統容易發生錯誤，而列車如果在沒有進行下一個CTCS等級的轉換下自動運行，又會產生安全隱患，因此，RBC可以向列車的車載裝置發送零速行車許可；如此，在保證列車在達到該邊界節點時制動的同時，列車又同時獲得了 CTCS-3的行車許可。CTCS-2允許的列車行駛速度最高為每小時250公裡，地面裝置包括車站列控中心、軌道電路和應答器等；而CTCS-3允許的列車行駛速度最高為每小時350公裡，CTCS-3 的地面裝置在原有CTCS-2的基礎上，增加了 RBC和GSM-R ；RBC用於通過與車載裝置的信息交換，實現列車運行狀態信息、行車許可以及進路狀態信息的傳遞；GSM-R用於車載裝置與地面裝置之間的雙向信息傳輸。203、應答器發送等級轉換指令。應答器向列車的車載裝置發送等級轉換指令。當軌道電路檢測到列車經過CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點時，軌道電路通過GSM-R將列車經過CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點的消息通知給地面裝置的應答器，應答器則會向列車的車載裝置發送等級轉換指令，使得列車經過該等級轉換指令中標記的轉換節點時，根據該等級轉換指令進行由CTCS-2到CTCS-3的等級轉換。204、RBC發送行車許可消息。RBC向列車的車載裝置發送CTCS-3的行車許可消息。
當軌道電路檢測到列車的最大安全前端全部通過故障區段時，軌道電路通過 GSM-R將列車的最大安全前端已全部通過故障區段的消息通知給RBC，在列車經過該轉換節點之前，RBC會向列車的車載裝置發送CTCS-3的行車許可消息，使得列車可以根據該行車許可消息在CTCS-3系統的監控下運行，該邊界節點至該轉換節點的距離大於該故障區段的長度。當CTCS-3區域的第一區段為故障區段時，若當列車經過CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點，則無法完成等級轉換，列車也就不受CTCS-3的控制，列車的運行存在著安全隱患；在本發明實施例中，在到達CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點之前， 地面裝置會向列車的車載裝置發送零速行車許可，保證列車在到達CTCS-2區域和CTCS-3 區域之間的邊界節點時停止運行，並在列車通過該故障區段後，到達轉換節點時，可以正常的進行由CTCS-2到CTCS-3的等級轉換。上面是從地面裝置的角度對本發明實施例中的列車等級轉換方法進行了描述，下面從車載裝置的角度對本發明實施例中的列車等級轉換方法進行描述，請參閱圖3，本發明實施例中的列車等級轉換方法另一實施例包括301、車載裝置改變列車的行駛模式；當運行在軌道上的列車經過邊界節點時，若下一個等級區域內的第一區段為故障區段，則車載裝置將列車的行駛模式切換為人工操作模式。當列車從當前的等級區域運行至與下一個等級區域交界的邊界節點時，根據現有 CTCS的行車規範，列車會自動停止運行；此時，列車的車載裝置需要根據該第一區段的指示進行由當前CTCS等級向下一個CTCS等級的轉換，並接收上述下一個等級區域的行車許可信息，使得列車可以根據該行車許可信息在下一個等級區域內自動運行。但是，若下一個等級區域的第一區段為故障區段，則列車將不會收到在該等級區域的第一區段內運行的行車許可信息以及等級轉換指令，因此，此時的列車若想通過此故障或被佔用的第一區段，則需要將列車的行駛模式設置為人工操作模式，即目視模式，通過列車員根據路面情況進行人工操作，繼續向前行駛。本發明實施例以中國列車運行控制系統CTCS的應用場景進行說明，第一列車運行控制系統即為低等級的CTCS系統，第二列車運行控制系統即為高等級的CTCS系統。302、車載裝置接收等級轉換指令；列車的車載裝置接收等級轉換指令，該等級轉換指令中包含有轉換節點的具體位置。該等級轉換指令可以由地面裝置中的應答器向列車的車載裝置發送，也可以由地面裝置中的RBC向列車的車載裝置發送，具體由是應答器還是RBC發送可以根據實際情況而定， 此處不作限定。該等級轉換指令為地面裝置指示列車當經過該轉換節點時進行由當前CTCS等級轉換為下一個CTCS等級的指令，在本申請文件中，即由低等級CTCS轉換為高等級CTCS的指令，該等級轉換指令中包含的轉換節點設置在故障區段之後，即該邊界節點至該轉換節點的距離大於該故障區段的長度，使得列車在通過該故障區段後才進行等級轉換，保證列車的行駛安全。303、車載裝置接收行車許可消息。在列車的安全前端全部通過故障區段之後，列車的車載裝置接收RBC發送的行車
10許可消息，使得列車在進行下一個等級區域的等級轉換後，可以根據該行車許可消息在下一個CTCS的監控下運行。該行車許可消息包括當前CTCS等級區域的行車許可、以及軌道信息。列車若要在每一個CTCS等級區域行駛，則必須獲得該CTCS等級區域的行車許可；而列車若要安全、 穩定的在該CTCS等級區域內自動行駛，則需要獲得該CTCS等級區域內的軌道信息。該軌道信息可以包括軌道的坡度、當前區域的限速以及一些線路參數；車載裝置會根據這些軌道信息進行控車曲線的計算，得到控車曲線後，車載裝置根據控車曲線控制列車運行速度以及行駛距離。304、車載裝置進行等級轉換。當列車經過該等級轉換指令中設定的轉換節點時，列車的車載裝置根據該等級轉換指令進行由當前CTCS等級到下一個CTCS等級的轉換，即由低等級CTCS轉換向高等級 CTCS的轉換。在本發明實施例中，當列車經過故障區段的邊界節點時，列車的車載裝置接收應答器或RBC發送的等級轉換指令，該等級轉換指令中標記了轉換節點的位置；當列車的安全前端全部通過故障區段之後，列車的車載裝置接收RBC發送的下一個CTCS等級區域的行車許可消息；由於該轉換節點設置在該故障區段之後，因此，則可以在兼顧安全的情況下， 列車可以在下一個CTCS等級區域內進行等級轉換，並根據該行車許可消息在等級轉換後的CTCS系統的監控下運行。下面以列車由CTCS-2區域進入CTCS-3區域的情況為例進行描述，請參閱圖4，本發明實施例中列車等級轉換方法的另一個實施例包括401、車載裝置接收零速行車許可。列車的車載裝置接收RBC發送的零速行車許可，該零速行車許可用於指示列車當到達CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點時，停止運行。若CTCS-3區域的第一區段為故障區段，當列車邊界節點(CTCS-2區域和CTCS-3 區域之間的邊界節點)的距離小於預置長度(可根據實際情況設定，如列車的運行速度) 時，RBC就會向列車的車載裝置發送該零速行車許可，指示列車當經過該邊界節點時，停止運行；車載裝置收到該零速行車許可後，存儲該零速行車許可，並及時地進行制動，使得列車到達該邊界節點時速度為零。由於在現有的CTCS規範中，列車在進入下一個等級區域時，需要具有該等級區域的行車許可，否則CTCS系統容易發生錯誤，而列車如果在沒有進行下一個CTCS等級的轉換下自動運行，又會產生安全隱患，因此，RBC可以向列車的車載裝置發送零速行車許可；如此，在保證列車在達到該邊界節點時制動的同時，列車又同時獲得了 CTCS-3的行車許可。402、車載裝置改變列車的行駛模式。當列車經過CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點時，則車載裝置將列車的行駛模式設置為人工操作模式，通過列車員根據路面情況進行人工操作，使得列車繼續向前行駛。403、車載裝置接收等級轉換指令；列車的車載裝置接收應答器發送的等級轉換指令。該等級轉換指令中包含有轉換節點的位置；該等級轉換指令用於指示列車當經過該轉換節點時進行從CTCS-2到CTCS-3的等級轉換。404、車載裝置接收行車許可消息。在列車的最大安全區全部通過故障區段之後，列車的車載裝置接收地面裝置發送的行車許可消息，使得列車在進行CTCS-3的等級轉換後，可以根據該行車許可消息在 CTCS-3的監控下運行。該行車許可消息包括當前CTCS等級區域的行車許可、以及軌道信息。列車若要在每一個CTCS等級區域行駛，則必須獲得該CTCS等級區域的行車許可；而列車若要安全、 穩定的在該CTCS等級區域內自動行駛，則需要獲得該CTCS等級區域內的軌道信息。該軌道信息可以包括軌道的坡度、當前區域的限速以及一些線路參數；車載裝置會根據這些軌道信息進行控車曲線的計算，得到控車曲線後，車載裝置根據控車曲線控制列車運行速度以及行駛距離。 405、車載裝置進行等級轉換。當列車經過該等級轉換指令中設定的轉換節點時，列車的車載裝置根據該等級轉換指令進行由當前CTCS等級到下一個CTCS等級的轉換，即由低等級CTCS轉換向高等級 CTCS的轉換。406、車載裝置接收新系統的監控。在列車進行了 CTCS-3的等級轉換後，在上述步驟404接收到的行車許可消息中提取軌道信息，根據該軌道信息生成在CTCS-3的控車曲線，則列車可以根據該控車曲線在行車過程中控制列車運行速度以及行駛距離，並通過該行車許可隨時接受CTCS-3系統的調控。下面對RBC的實施例進行說明，該實施例提供的RBC，可以用於執行上述列車等級轉換方法的實施例，其邏輯框圖請參考圖5，包括接收模塊501，用於接收軌道電路發送的列車的運行信息，當根據列車的運行信息獲知列車的安全前端已全部通過故障區段時，通知發送模塊502向列車的車載裝置發送行車許可消息；發送模塊502，用於當接收模塊通知發送行車許可消息時，向列車的車載裝置發送行車許可消息，使得列車根據該行車許可消息在等級轉換後的CTCS的監控下運行；邊界節點至轉換節點的距離大於該故障區段的長度。此外，本發明實施例中的發送模塊502還可以用於當接收模塊獲知列車經過邊界節點時，向列車的車載裝置發送等級轉換指令，使得列車經過該等級轉換指令中標記的轉換節點時，根據該等級轉換指令進行等級轉換；該等級轉換指令用於指示列車當經過該轉換節點時，由低等級的CTCS轉換為高等級的CTCS。當接收模塊獲知列車與該邊界節點的距離小於預置長度時，向列車的車載裝置發送零速行車許可，該零速行車許可用於指示列車當到達所述邊界節點時，停止運行。本發明實施例的RBC中各個模塊具體的交互過程如下軌道電路實時的檢測列車當前的運行狀態，當檢測到列車將要運行至CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點(即列車與該邊界節點的距離小於預置長度)時，軌道電路則會通過GSM-R向RBC發送通知消息，通知RBC列車將要運行至CTCS-2區域和CTCS-3 區域之間的邊界節點，CTCS系統分為0 4共5個等級，其中，每個CTCS等級區域之間的
12分界點稱為邊界節點。RBC的接收模塊501接收到該軌道電路發送的通知消息後，觸發發送模塊502向列車的車載裝置發送等級轉換指令，使得列車經過該等級轉換指令中標記的轉換節點時，根據該等級轉換指令進行等級轉換；該等級轉換指令用於指示列車當經過該轉換節點時，由CTCS-2轉換為CTCS-3，該轉換節點設置在故障區段之後，使得列車在通過該故障區段後才進行等級轉換，保證列車的行駛安全。當軌道電路檢測到列車的安全前端全部通過故障區段時，軌道電路則會通過 GSM-R向RBC發送通知消息，通知RBC列車的安全前端全部通過故障區段；RBC的接收模塊 501接收到該軌道電路發送的通知消息後，觸發發送模塊502在列車經過轉換節點之前，向列車的車載裝置發送行車許可消息，使得列車根據該行車許可消息在等級轉換後的CTCS 的監控下運行；邊界節點至轉換節點的距離大於該故障區段的長度。列車的安全前端為在列車的車頭部分設定的一個安全距離，該距離的長度約為車頭相對於應當區的距離乘以百分之二，由於列車是通過速度來測算該安全前端的，所以該安全前端的長度是一個誤差值，基於安全考慮，該安全前端一般選擇最大安全前端，即安全前端的誤差區間內的最大值。列車的管理人員一般通過該安全前端來判斷列車是否處於安全狀態，如若列車的最大安全前端全部通過某段存在安全隱患的路段，則可以判定該列車已處於安全狀態。該行車許可消息可以包括當前CTCS等級區域的行車許可以及軌道信息。列車若要在下一個CTCS的等級區域行駛，則必須獲得該CTCS等級區域的行車許可；而列車若要安全、穩定的在該CTCS等級區域內自動運行，則需要獲取該CTCS等級區域內的軌道信息。該軌道信息可以包括軌道的坡度、當前區域的限速以及一些線路參數；車載裝置會根據這些軌道信息進行控車曲線的計算，得到控車曲線後，車載裝置根據控車曲線控制列車運行速度以及行駛距離。可選的，當軌道電路檢測到列車與該邊界節點的距離小於預置長度時，軌道電路則會通過GSM-R向RBC發送通知消息，通知RBC列車與該邊界節點的距離小於預置長度； RBC的接收模塊501接收到該軌道電路發送的通知消息後，觸發發送模塊502向列車的車載裝置發送零速行車許可，該零速行車許可用於指示列車當到達所述邊界節點時，停止運行。 由於在現有的CTCS規範中，列車在進入下一個等級區域時，需要具有該等級區域的行車許可，否則CTCS系統容易發生錯誤，而列車如果在沒有進行下一個CTCS等級的轉換下自動運行，又會產生安全隱患，因此，RBC可以向列車的車載裝置發送零速行車許可；如此，在保證列車在達到該邊界節點時制動的同時，列車又同時獲得了 CTCS-3的行車許可。下面對用於執行上述列車等級轉換方法的本發明車載裝置的實施例進行說明，其邏輯結構請參考圖6，本發明實施例中車載裝置的一個實施例包括人機互動模塊601，用於當列車經過邊界節點時，將列車的行駛模式切換為人工操作模式，使得列車繼續向前行駛；人機互動模塊601簡稱為DMI (Driver Machine Interface)；應答器接收模塊602，用於接收應答器發送的等級轉換指令，該等級轉換指令中包含有轉換節點的位置信息，該等級轉換指令用於指示列車由低等級的第一列車運行控制系統轉換為高等級的第二列車運行控制系統；應答器接收模塊602 簡稱為 BTM(Balise Transmission Module)；
無線傳輸模塊603，用於當列車的安全前端全部通過故障區段之後，接收來自於 RBC行車許可消息，該邊界節點至該轉換節點的距離大於該故障區段的長度；無線傳輸模土夬 603 簡稱為 RTM(Radio Transmission Module)；級間轉換模塊604，用於當列車經過該轉換節點時，根據所述等級轉換指令進行等級轉換，使得列車根據所述行車許可消息在第二列車運行控制系統的監控下運行。級間轉換模塊 604 簡稱為 SCM(STM Communication Module)，STM(Specific Transmission Module)為軌道電路傳輸模塊。此外，本發明實施例中的無線傳輸模塊603還用於接收RBC發送的等級轉換指令， 以及接收RBC發送的零速行車許可，該零速行車許可用於當列車與邊界節點的距離小於預置長度時，停止自動運行，切換為人工操作模式。本發明實施例的車載裝置中各個模塊具體的交互過程如下列車運行在CTCS-2區域的軌道上，將要進入CTCS-3區域，若CTCS-3區域內的第一區段為故障區段，則當列車邊界節點(CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點)的距離小於預置長度(可根據實際情況設定，如列車的運行速度)時，RBC就會向列車的車載裝置發送零速行車許可，指示列車當經過該邊界節點時，停止運行；車載裝置的無線傳輸模塊 603接收該零速行車許可後，存儲該零速行車許可，並及時地進行制動，使得列車到達該邊界節點時速度為零。由於在現有的CTCS規範中，列車在進入下一個等級區域時，需要具有該等級區域的行車許可，否則CTCS系統容易發生錯誤，而列車如果在沒有進行下一個CTCS 等級的轉換下自動運行，又會產生安全隱患，因此，RBC可以向列車的車載裝置發送零速行車許可；如此，在保證列車在達到該邊界節點時制動的同時，列車又同時獲得了 CTCS-3的行車許可。當列車經過CTCS-2區域和CTCS-3區域之間的邊界節點時，人機互動模塊601將列車的行駛模式切換為人工操作模式，通過列車員根據路面情況進行人工操作，使得列車繼續向前行駛；根據現有CTCS的行車規範，列車若在進入下一個等級區域之前沒有完成該等級區域的等級轉換，則列車會自動停止運行，因此，此時的列車若想通過此故障或被佔用的第一區段，則需要將列車的行駛模式設置為人工操作模式。當列車通過人工操作模式繼續在該第一區段運行時，應答器接收模塊602接收應答器發送的等級轉換指令，該等級轉換指令中包含有轉換節點的位置；該等級轉換指令用於指示列車進行由CTCS-2到CTCS-3 的等級轉換。可選的，若地面裝置通過RBC向車載裝置發送等級轉換指令，則車載裝置可以使用無線傳輸模塊603接收該等級轉換指令。在列車的最大安全前端全部通過故障區段之後，無線傳輸模塊603接收RBC發送的行車許可消息，同時對該行車許可消息中的軌道信息與行車許可進行存儲，使得列車在進行CTCS-3的等級轉換後，可以根據該行車許可消息在CTCS-3的監控下運行。該 CTCS-3的行車許可中設定了該列車可以在CTCS-3區域內的行駛距離，在列車將要運行完該CTCS-3的行車許可中設定的行駛距離時，無線傳輸模塊603會再次接收新的行車許可消肩、ο當列車經過該等級轉換指令中設定的轉換節點時，觸發級間轉換模塊604根據該等級轉換指令進行由CTCS-2到CTCS-3的等級轉換，使得列車的車載裝置可以識別CTCS-3 的行車許可，並根據上述行車許可消息中的軌道信息生成CTCS-3的控車曲線，使得列車可以根據該控車曲線控制列車運行速度以及行駛距離。在列車完成CTCS-2到CTCS-3的等級轉換後，列車則可以在CTCS-3系統的監控下運行。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個模塊或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡模塊上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。另外，在本發明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個模塊單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種列車等級轉換方法，其特徵在於，包括如果軌道電路檢測到列車經過邊界節點，應答器接收所述軌道電路發送的列車經過邊界節點的通知消息，並向所述列車的車載裝置發送等級轉換指令，使得列車經過所述等級轉換指令中標記的轉換節點時，所述車載裝置根據所述等級轉換指令由低等級的第一運行控制系統向高等級的第二運行控制系統轉換；如果所述軌道電路檢測到列車的安全前端全部通過故障區段，無線閉塞中心RBC接收所述軌道電路發送的列車的安全前端全部通過故障區段的通知消息，並向所述車載裝置發送行車許可消息，使得所述車載裝置根據所述行車許可消息轉換到所述第二運行控制系統的監控下運行，其中，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述軌道電路檢測到列車經過邊界節點之前包括如果所述軌道電路檢測到列車與所述邊界節點的距離小於預置長度，所述RBC接收所述軌道電路發送的列車與所述邊界節點的距離小於預置長度的通知消息，並向所述車載裝置發送零速行車許可。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述第一運行控制系統為中國列車運行控制系統CTCS-2，所述第二運行控制系統為 CTCS-3，所述等級轉換指令具體用於指示所述車載裝置由CTCS-2轉換為CTCS-3。
4.一種列車等級轉換方法，其特徵在於，包括如果軌道電路檢測到列車經過邊界節點，RBC接收所述軌道電路發送的列車經過邊界節點的通知消息，並向所述列車的車載裝置發送等級轉換指令，使得所述列車經過所述等級轉換指令中標記的轉換節點時，所述車載裝置根據所述等級轉換由低等級的第一列車運行控制系統向高等級的第二列車運行控制系統轉換；如果所述軌道電路檢測到列車的安全前端全部通過故障區段，無線閉塞中心RBC接收所述軌道電路發送的列車的安全前端全部通過故障區段的通知消息，並向所述列車的車載裝置發送行車許可消息，使得所述車載裝置根據所述行車許可消息轉換到所述第二運行控制系統的監控下運行，其中，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述軌道電路檢測到列車經過邊界節點之前包括如果所述軌道電路檢測到當前列車與所述邊界節點的距離小於預置長度，所述RBC接收所述軌道電路發送的列車與所述邊界節點的距離小於預置長度的通知消息，並向所述車載裝置發送零速行車許可。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，所述第一運行控制系統為中國列車運行控制系統CTCS-2，所述第二運行控制系統為 CTCS-3，所述等級轉換指令具體用於指示所述車載裝置由CTCS-2轉換為CTCS-3。
7.—種列車等級轉換方法，其特徵在於，包括當列車到達邊界節點時，車載裝置將所述列車的行駛模式切換為人工操作模式，使得列車繼續向前行駛；所述車載裝置接收等級轉換指令，所述等級轉換指令中包含有轉換節點的位置，所述等級轉換指令用於指示列車由低等級的第一列車運行控制系統轉換為高等級的第二列車運行控制系統；當所述列車的安全前端全部通過故障區段之後，所述車載裝置接收來自於無線閉塞中心RBC的行車許可消息，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度；當所述列車經過所述轉換節點時，所述車載裝置根據所述等級轉換指令進行等級轉換，使得列車根據所述行車許可消息轉換到第二列車運行控制系統的監控下運行。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述車載裝置接收等級轉換指令包括 所述車載裝置接收應答器發送的等級轉換指令；或，所述車載裝置接收所述RBC發送的等級轉換指令。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述列車經過邊界節點之前，還包括所述車載裝置接收所述RBC發送的零速行車許可，所述零速行車許可用於當列車與邊界節點的距離小於預置長度時，停止自動運行，切換為人工操作模式。
10.根據權利要求7至9任意一項所述的方法，其特徵在於，所述等級轉換指令具體用於指示所述車載裝置由CTCS-2轉換為CTCS-3 ； 所述車載裝置根據所述等級轉換指令進行等級轉換包括 所述車載裝置根據所述等級轉換指令將列車的控制系統由CTCS-2轉換為CTCS-3。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述行車許可消息包括CTCS-3等級區域的行車許可以及軌道信息； 所述列車根據所述行車許可消息在等級轉換後的系統的監控下運行包括 所述車載裝置根據所述軌道信息生成所述CTCS-3等級區域的控車曲線； 所述車載裝置根據所述控車曲線控制所述列車運行速度以及行駛距離； 所述車載裝置通過所述行車許可接受CTCS-3系統的監控。
12.一種無線閉塞中心，其特徵在於，包括接收模塊，用於接收軌道電路發送的列車的運行信息，當根據所述列車的運行信息獲知所述列車的安全前端已全部通過故障區段時，通知發送模塊向所述列車的車載裝置發送行車許可消息；發送模塊，用於當所述接收模塊通知發送行車許可消息時，向所述列車的車載裝置發送行車許可消息，使得所述列車根據所述行車許可消息在等級轉換後的CTCS的監控下運行，邊界節點至轉換節點的距離大於所述故障區段的長度。
13.根據權利要求12所述的無線閉塞中心，其特徵在於，所述接收模塊，還用於當根據所述列車的運行信息獲知所述列車經過邊界節點時，通知所述發送模塊向所述列車發送等級轉換指令；所述發送模塊，還用於當所述接收模塊通知向列車的車載裝置發送等級轉換指令時， 向所述車載裝置發送等級轉換指令時，使得列車經過所述等級轉換指令中標記的轉換節點時，車載裝置根據所述等級轉換指令由低等級的CTCS向高等級的CTCS轉換。
14.根據權利要求12或13所述的無線閉塞中心，其特徵在於，所述發送模塊還用於 當接收模塊獲知所述列車與所述邊界節點的距離小於預置長度時，向所述車載裝置發送零速行車許可。
15.一種車載裝置，其特徵在於，包括人機互動模塊，用於當列車經過邊界節點時，將所述列車的行駛模式切換為人工操作模式，使得列車繼續向前行駛；應答器接收模塊，用於接收應答器發送的等級轉換指令，所述等級轉換指令包含轉換節點的位置信息，所述等級轉換指令用於指示所述列車由低等級的第一列車運行控制系統轉換為高等級的第二列車運行控制系統；無線傳輸模塊，用於當列車的安全前端全部通過故障區段之後，接收來自無線閉塞中心RBC的行車許可消息，所述邊界節點至所述轉換節點的距離大於所述故障區段的長度；級間轉換模塊，用於當所述列車經過所述轉換節點時，根據所述等級轉換指令進行等級轉換，使得所述列車根據所述行車許可消息在所述第二列車運行控制系統的監控下運行。
16.根據權利要求15所述的車載裝置，其特徵在於，所述無線傳輸模塊還用於 接收RBC發送的等級轉換指令，所述等級轉換指令用於指示所述列車由低等級的第一列車運行控制系統轉換為高等級的第二列車運行控制系統。
17.根據權利要求15或16所述的車載裝置，其特徵在於，所述無線傳輸模塊還用於 接收RBC發送的零速行車許可，所述零速行車許可用於當列車與邊界節點的距離小於預置長度時，停止自動運行，切換為人工操作模式。
全文摘要
本發明實施例公開了一種列車等級轉換方法以及相關裝置，用於解決當列車需要從第一運行控制系統的區域進入第二運行控制系統的區域，且第二運行控制系統所在區域的第一區段故障或被佔用時，無法進行CTCS等級轉換的問題。方法包括如果軌道電路檢測到列車經過邊界節點，應答器接收所述軌道電路發送的列車經過邊界節點的通知消息，並向列車的車載裝置發送等級轉換指令；如果軌道電路檢測到列車的安全前端全部通過故障區段，無線閉塞中心RBC接收所述軌道電路發送的列車的安全前端全部通過故障區段的通知消息，並向列車的車載裝置發送行車許可消息。此外，還提供實現該方法的相關裝置。
文檔編號B61L27/00GK102225695SQ20111009852
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者李琦, 陳斐 申請人:上海華為技術有限公司