客運專線列控中心判斷區間列車安全防護位置的方法
2023-05-02 03:58:06
專利名稱：客運專線列控中心判斷區間列車安全防護位置的方法
技術領域：
本發明涉及高速鐵路客運專線地面列控中心的一項具體功能，S卩，根據正在運行的列車數和接收到的軌道電路信息來判斷所有區間內運行列車的位置。
背景技術：
隨著京津城際快線、鄭西、武廣時速350km/h客運專線的開通，標誌著我國高速列車技術的日臻完善，使國人可以期盼在不久的未來困擾十三億人民的出行問題可以徹底解決。當然，伴隨著高速鐵路速度的提高的同時，也面臨一些安全性問題。當高速列車在自動閉塞區間運行時，區間各閉塞分區的軌道電路實時採集各閉塞分區的信息，該信息用於判定列車佔用或不佔用閉塞分區，由於區間軌道電路存在故障佔用(列車沒有佔用閉塞分區時，得到的是佔用閉塞分區的信息)或分路不良(列車佔用閉塞分區時，軌道電路得到的是該閉塞分區空閒的信息)的可能性，因而列控中心實時接收軌道電路傳送過來的信息 後，必須判定出列車安全防護位置，依據列車安全防護位置，控制軌道電路向區間各閉塞分區的鋼軌上發送不同的FSK編碼。高速列車車載控制設備實時接收軌道電路上不同的FSK編碼並進行解碼，通過解碼出的低頻信息即可獲知其前方至少有幾個閉塞分區空閒，據此來控制列車運行速度並決定是否觸發制動。自動閉塞區間一般為多列車追蹤運行，如果列控中心對前車的列車安全防護位置判斷出差，則會向該車安全防護位置後方的各閉塞分區軌道電路發送錯誤的FSK編碼，區間上緊跟的後車一旦接收到這種錯誤的FSK編碼，並根據這種錯誤的FSK編碼來控制列車運行，將可能導致後車追尾前車的災難性事故！目前，普速鐵路和既有線提速區段均採用軌道電路來判定列車安全防護位置，一旦閉塞軌道電路出現分路不良，則列車安全防護位置丟失。客運專線則通過各閉塞分區軌道電路檢測列車佔用和出清情況，由於軌道電路故障佔用和分路不良情況的存在，地面列控中心根據軌道電路檢測出的分區佔用和空閒情況進行演算，得出實際列車安全防護位置，論文《客運專線列控中心對軌道電路分路不良的防護》(吳江嬌，王亞菊)中使用「三點檢查法」來判斷閉塞分區的佔用和出清情況，即，列控中心根據列車按順序進入各閉塞分區的原則，根據列車是否依次佔用前一分區、同時佔用前後分區、佔用後一分區來確定軌道電路是否分路不良，並據此確定出列車位置並作為列車防護位置，提出相應的列車安全防護方案，但該方式僅考慮了軌道電路分路不良故障，未考慮到軌道電路故障佔用的情況，且在判斷列車是否出清閉塞分區的條件中未考慮列車在各閉塞分區的最短運行時間，一旦分路不良和故障佔用同時存在，則該方法存在錯誤判定列車位置的可能。論文《客運專線CTCS2級列控中心功能仿真研究》(李銘)中對軌道電路分路不良和故障佔用情況均進行了討論，並沿用《客運專線列控中心對軌道電路分路不良的防護》(吳江嬌，王亞菊)中「三點檢查法」來判定閉塞分區的佔用和出清情況，但對一些分路不良情況無法處理，也未將列車在每個閉塞分區的最短運行時間作為列車出清閉塞分區的約束條件，判斷列車安全防護位置的方法不完善。雖然很多其他的論文和專利(如，專利「列車位置檢知方法」(公開號CN1629025，渡部悌、小熊賢司、網谷憲晴)、專利「列車位置信號採集系統」(田傑；張豔青)提出了一些確定列車位置的方法，但要麼是用於列車車載設備確定列車位置，要麼是等同於現有軌道電路的功能，與本發明所研究的內容不一致，沒有可參照性。
發明內容
本發明的目的是為客運專線列控中心提供一種判斷區間內所有運行列車的安全防護位置的方法。該方法通過列控中心的軟體程序來實現，無需增加硬體成本。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是客運專線列控中心判定區間列車安全防護位置的方法，其步驟為假定區間閉塞分區總數為n，分別編號為1-n，發車站向區間的發車進路視為閉塞分區0，接車站對區間的接車進路視為閉塞分區n+1，設置中間變量S[i] (O彡i彡n+1)記錄各閉塞分區列車的實際佔用情況，初始狀態下區間內無車運行，所有S[i]為O。列控中心按下列A — B — C — D的順序周期執行來判定列車安全防護位置
A、列控中心實時接收區間發車站計算機聯鎖系統發送過來的信息，該信息中應包含列車是否佔用、出清發車進路；如果列控中心接收到列車佔用發車進路信息，則對區間當前正在運行的列車總數加1，並記錄當前時刻到to[o]，設置該列車安全防護位置為{O}。B、列控中心實時接收區間接車站計算機聯鎖系統發送過來的信息，該信息中應包含列車接車進路內方第I區段是否佔用或解鎖；如果列控中心接收到列車佔用接車進路內方第I區段，則記錄當前時刻到to [n+1];如果列控中心接收到接車進路內方第I區段已經解鎖的信息，則對區間中最靠近接車站的列車，設置該列車位置至閉塞分區n+1之間所有閉塞分區的S[i]為0，從區間中清除該列車，對區間當前正在運行的列車總數減I。C、列控中心接收區間所有閉塞分區的軌道電路信息並記錄，當某閉塞分區i(l^i^n)的軌道電路信息發生變化時，對發生變化時的時間值進行記錄，由空閒變為佔用時記錄到t0[i]，但如果分區i已經被記錄在某列列車安全防護位置中，則其狀態變化時的時間值不再記錄到t0[i]中，初始狀態下t0[i]為最大值。D、列控中心對發往同一區間的所有列車，按照發車站發出列車的先後順序依次判定各列車的安全防護位置；判定區間內列車Tm安全防護位置的方法是，從列車Tm當前所在安全防護位置到前方緊鄰列車Tnri尾部之間的所有閉塞分區依次進行判定來確定列車安全防護位置；假定列車Tm當前安全防護位置為{i}，O < i < n，其前方緊鄰列車Tnrl安全防護位置為U}(如果區間內列車Tm前方沒有緊鄰列車，則取j = n+1)，則對i+1至j之間的所有閉塞分區依次判定來確定列車安全防護位置；對其中的某一閉塞分區k(i < k < j)，如果閉塞分區k-1和k同時佔用，且tO[k]-tO[k-1]大於列車在閉塞分區k-1的最短線路運行時間Ih/Vh，且t0[k]-t0[i]大於列車在i至k之間所有閉塞分區的最短線路運行時間之和Σ (la/va), i ^ a < k,則設置S[k] = I ;否則,如果S[k] = = I且閉塞分區k_l出清k佔用，則設置列車^安全防護位置為{k}、設置i至k之間所有閉塞分區的S[k] =O0 Ia/va為列車在閉塞分區a的最短線路運行時間，Ia為閉塞分區a的長度，Va為列車在閉塞分區a的最大允許運行速度，如果閉塞分區a屬於臨時限速區段，則Va為該區段的最大臨時限速速度。與現有技術相比，本發明的有益效果是I、現有技術，要麼根據一個閉塞分區軌道佔用和不佔用情況來判定列車安全位置，要麼根據「三點檢查」法來判定列車位置並將其作為列車安全防護位置，且未考慮到軌道電路故障佔用對判定列車位置的影響，而本發明是根據連續兩個閉塞分區軌道佔用順序及列車在閉塞分區運行時必須滿足最短運行時間等條件來判定列車安全防護位置，判定列車列車安全防護位置的條件更嚴格，也更安全。2、本發明中對區間各閉塞分區不出現故障和出現各種故障等情況，採用統一的方法進行處理，與現有技術相比，方法相對簡潔，易於實現，且對列車進入區間和出清區間等情況也提出了處理方法，與現有技術相比，更全面完整。3、本發明所使用辦法的功能，無需投入硬體，只需對列控中心中判定列車安全防護位置的軟體模塊進行相應修改即可實現功能，投入較少，但能更準確更安全地判定分區內列車安全防護位置，因而能進一步降低列控中心控制軌道電路錯誤發碼的可能性，提高了自動閉塞區間列車運行的安全性，帶來的間接經濟效益巨大，無法估量。總之，本發明能使列控中心更準確更安全地判定區間內所有運行列車的安全防護位置，因而能進一步降低列控中心控制軌道電路錯誤發碼的可能性，提高了自動閉塞區間 列車運行的安全性，帶來的間接經濟效益巨大，無法估量。且功能實現較為容易較為完整，所需投入亦較低。下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。
圖I是列車從發車站出發、在區間運行，且區間軌道電路無故障時判定列車安全防護位置的示意圖。圖2是列車即將進入接車站，且區間軌道電路無故障時判定列車安全防護位置的示意圖。圖3是區間閉塞分區存在分路不良故障時判定列車安全防護位置的示意圖。圖4是區間閉塞分區存在故障佔用時判定列車安全防護位置的示意圖。圖5是區間閉塞分區分路不良和故障佔用同時存在時判定列車安全防護位置的示意圖。圖6是列車即將進入接車站，列車前方多個閉塞分區故障佔用時判定列車安全防護位置的示意圖。
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。實施例I客運專線列控中心判定區間列車安全防護位置的方法，其步驟為假定區間閉塞分區總數為n，分別編號為1-n，發車站向區間的發車進路視為閉塞分區0，接車站對區間的接車進路視為閉塞分區n+1，設置中間變量S[i] (O彡i彡n+1)記錄各閉塞分區列車的實際佔用情況，初始狀態下區間內無車運行，所有S[i]為O。列控中心按下列步驟A —步驟B —步驟C —步驟D的順序周期執行來判定列車安全防護位置步驟A、列控中心實時接收區間發車站計算機聯鎖系統發送過來的信息，該信息中應包含列車是否佔用、出清發車進路；如果列控中心接收到列車佔用發車進路信息，則對區間當前正在運行的列車總數加1，並記錄當前時刻到to [O]，設置該列車安全防護位置為{O}。步驟B、列控中心實時接收區間接車站計算機聯鎖系統發送過來的信息，該信息中應包含列車接車進路內方第I區段是否佔用或解鎖；如果列控中心接收到列車佔用接車進路內方第I區段，則記錄當前時刻到to [n+1];如果列控中心接收到接車進路內方第I區段已經解鎖的信息，則對區間中最靠近接車站的列車，設置該列車位置至閉塞分區n+1之間所有閉塞分區的S[i]為0，從區間中清除該列車，對區間當前正在運行的列車總數減I。步驟C、列控中心接收區間所有閉塞分區的軌道電路信息並記錄，當某閉塞分區i(l^i^n)的軌道電路信息發生變化時，對發生變化時的時間值進行記錄，由空閒變為佔用時記錄到t0[i]，但如果分區i已經被記錄在某列列車安全防護位置中，則其狀態變化時的時間值不再記錄到t0[i]中，初始狀態下t0[i]為最大值，tO「il表示列車壓入第i個分區的初始時刻，或第i個分區出現故障佔用的初始時刻。步驟D、列控中心對發往同一區間的所有列車，按照發車站發出列車的先後順序依 次判定各列車的安全防護位置；判定區間內列車Tm安全防護位置的方法是，從列車Tm當前所在安全防護位置到前方緊鄰列車Tnri尾部之間的所有閉塞分區依次進行判定來確定列車安全防護位置；假定列車Tm當前安全防護位置為{i}，O < i < n，其前方緊鄰列車Tnrl安全防護位置為U}(如果區間內列車Tm前方沒有緊鄰列車，則取j = n+1)，則對i+1至j之間的所有閉塞分區依次判定來確定列車安全防護位置；對其中的某一閉塞分區k(i < k ^ j),如果閉塞分區k-1和k同時佔用，且t0[k]-t0[k-l]大於列車在閉塞分區k-1的最短線路運行時間ι,ννΗ，且t0[k]-t0[i]大於列車在i至k之間所有閉塞分區的最短線路運行時間之和Σ (la/va), i ^ a < k,則設置S[k] = I ;否則,如果S[k] = = I且閉塞分區k_l出清k佔用，則設置列車Tm安全防護位置為{k}、設置i至k之間所有閉塞分區的S[k] =O0IJya為列車在閉塞分區a的最短線路運行時間，Ia為閉塞分區a的長度，Va為列車在閉塞分區a的最大允許運行速度，如果閉塞分區a屬於臨時限速區段，則Va為該區段的最大臨時限速速度。實施例2列車從發車站出發、在區間運行，且區間軌道電路無故障時判定列車安全防護位置。圖I為列車從發車站出發、在區間運行，且區間軌道電路無故障時判定列車安全防護位置的示意圖。圖I (a)為初始狀態下區間無車、發車站(A站)準備向區間發車，已經建立了 S I至X的發車進路的情況此時，區間無車且列車未佔用發車進路，區間列車數為0，無需判定列車安全防護位置。圖I (b)為列車T1壓入發車進路此時發車站計算機聯鎖系統向列控中心發送列車1\佔用發車進路的信息，列控中心通過執行步驟A接收到該信息，由於閉塞分區O (發車進路)由空閒轉為佔用，記錄閉塞分區O狀態為佔用，記錄當前時刻到tO [O]，對列車數加
I(此時區間列車數為I)，設置列車T1安全防護位置為{0};執行步驟B時，由於區間內沒有車進入接車站，列控中心從接車站計算機聯鎖系統接收不到列車佔用接車進路的信息；執行步驟C時，列控中心接收區間各閉塞分區軌道電路信息，區間閉塞分區I-η無車，各閉塞分區軌道電路狀態不變，均為空閒狀態；執行步驟D時，列車T1安全防護位置為{0}，對閉塞分區I-η進行判定來確定列車安全防護位置，由於閉塞分區I-η均未佔用，判定列車安全防護位置的條件均不成立，列車T1安全防護位置仍保持為{0}。如圖I (C)為列車T1，前行壓入閉塞分區I :列控中心執行步驟A、B得不到與區間接發車進路有關的變化信息；執行步驟C時，閉塞分區I的軌道電路由空閒變為佔用，記錄分區I為佔用、記錄當前時刻到t0[l];執行步驟D時，區間內僅有列車T1，其當前安全防護位置為{0}，對閉塞分區I-η依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區1，由於列車!\同時佔用閉塞分區O (發車進路)和閉塞分區I且由於是列車T1壓入，可判定出tO [I]-tO [O](即列車在閉寒分區O的實際運行時間)大於列車在閉塞分區O (發車進路)的最短運行時間1Q/V0，設置 S[l] = I。如圖1(d)為列車T1前行且完整進入閉塞分區I :此時，列車出清發車進路，發車進路解鎖，計算機聯鎖系統向列控中心發送發車進路出清的信息，列控中心執行步驟A時，接收到發車進路出清的信息後設置閉塞分區O (發車進路)為空閒；執行步驟B時，由於區間內無車進入接車站，列控中心從接車站計算機聯鎖系統接收不到列車佔用接車進路的信 息；執行步驟C時，各閉塞分區軌道電路狀態無變化；執行步驟D時，區間內僅有列車T1，其安全防護位置為{0}，對閉塞分區I-η依次判定來確定列車T1安全防護位置，對閉塞分區1，由於S[l] = I且閉塞分區0(發車進路)空閒且閉塞分區I佔用，設置列車安全防護位置為 U}、設置 S[l] = O。由於列車已進入區間且未進入接車站，步驟A和B對判定列車T1位置已無影響，以下暫忽略對步驟A和B的分析。如圖I (e)為列車T1前行並壓入閉塞分區2 :執行步驟C時，確定閉塞分區2軌道電路由空閒變為佔用，記錄閉塞分區2狀態為佔用、記錄當如時刻到tO [2];執行步驟D時，區間內僅有列車T1，其安全防護位置為{1}，對閉塞分區2-n依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區2，由於閉塞分區I佔用且閉塞分區2佔用且由於是列車T1壓入，t0[2]-t0[l]大於列車在閉塞分區I的最短運行時間I1ZV1，故設置S[2] = 1，列車T1安全防護位置不變。如圖1(f)為列車T1前行並完整進入閉塞分區2 :執行步驟C時，閉塞分區I出清，其它閉塞分區軌道電路狀態無變化；執行步驟D時，區間內僅有列車T1，其安全防護位置為{1}，對閉塞分區2-n依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區2，由於S[2] = I且閉塞分區I空閒且閉塞分區2佔用，設置列車T1安全防護位置為{2}、S[2]為O。如圖1(g)為列車T1前行並壓入閉塞分區3 :執行步驟C時，確定閉塞分區3軌道電路由空閒變為佔用，記錄閉塞分區3狀態為佔用、記錄當前時刻到t0[3];執行步驟D時，區間內僅有列車T1，其安全防護位置為{2}，對閉塞分區3-n依次判定來確定列車T1安全防護位置，對閉塞分區3，由於閉塞分區2佔用且閉塞分區3佔用且由於是列車T1壓入，tO[3]-tO[2]大於列車在分區2的最短運行時間l2/v2，故設置S[3] = 1，列車T1安全防護位置不變。如圖I (h)為列車T1前行並完整進入閉塞分區3 :執行步驟C時，閉塞分區2變為空閒狀態，其它閉塞分區軌道電路狀態沒有變化；執行步驟D時，區間內僅有列車T1,其安全防護位置為{2}，對閉塞分區3-n依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區3，由於S[3]=I且閉塞分區2空閒且閉塞分區3佔用，設置列車T1位置為{3}、設置S[3] =0。
列車T1繼續前行，列車T1在區間中位置的判定方法與對閉塞分區2、3的判定方法一樣，均通過執行步驟C、D來完成。實施例3列車即將進入接車站，且區間軌道電路無故障時判定列車安全防護位置。圖2為列車即將進入接車站，且區間軌道電路無故障時判定列車安全防護位置的示意圖。圖2(a)為列車壓入區間最後一個閉塞分區η (此處設η = 21)，即將進入接車站時的情況，此時列車T1當前安全防護位置為{20}。雖然此時接車站已經建立好接車進路，但列車未壓入接車進路，列控中心執行步驟A和B時，接收不到與判定列車安全防護位置有關的信息；執行步驟C時，閉塞分區21軌道電路由空閒變為佔用，記錄tO [21];執行步驟D時，區間內僅有列車T1，其安全防護位置為{20}，對閉塞分區21判定來確定列車安全防護位置，對閉塞分區21，由於閉塞分區20佔用且閉塞分區21佔用，且由於是列車從閉塞分區 20進入閉塞分區21，tO[21]-tO[20]大於列車在閉塞分區20的最低運行時間l2(l/v2(l，故設置 S[21] = I。圖2(b)為列車T1前行並完整進入閉塞分區21 :執行步驟C時，閉塞分區20出清，其它閉塞分區軌道電路狀態無變化；執行步驟D時，由於S[21] = I且閉塞分區20空閒閉塞分區21佔用，設置列車T1安全防護位置為{21}、S[20] =0。圖2 (C)為列車T1前行並進入接車進路(閉塞分區22):此時接車站計算機聯鎖系統向列控中心發送列車T1佔用接車進路的信息，列控中心執行步驟A得不到與判定列車T1位置有關的信息；執行步驟B接收到列車T1佔用發車進路的信息，記錄閉塞分區22狀態為佔用，記錄當前時刻到tO [22];執行步驟C時，閉塞分區軌道電路狀態無變化；執行D時，由於T1當前安全防護位置為{21}，對閉塞22分區判定，由於閉塞分區21佔用且閉塞分區22佔用，且列車由閉塞分區21進入閉塞分區22，tO [22]-tO [21]大於列車在閉塞分區21的最短運行時間l21/v21，故設置S[22] = I。圖2 (d)為列車T1前行並完整進入閉塞分區22 :執行步驟C時，閉塞分區21出清，其它分區軌道電路狀態無變化；執行步驟D時，由於S[22] = I且閉塞分區21空閒閒塞分區22佔用，設置列車T1安全防護位置為{22}、S[22] =0。圖2(e)為列車T1前行並完整出清接車進路第I區段，第I區段解鎖時的情況此時接車站計算機聯鎖系統向列控中心發生列車出清發車進路內第I區段的信息，列控中心執行步驟B時接收該信息，檢查區間內所有列車，判定列車T1已經進站(因T1的列車安全防護位置為{22})，從進入該區間的列車中清除列車T1，對區間站的列車數減1，此時區間列車數為0，執行C和D時不存在列車安全防護位置的判定問題。實施例4區間閉塞分區存在分路不良故障時列車安全防護位置的判定。圖3為區間閉塞分區存在分路不良故障時判定列車安全防護位置的示意圖。圖3(a)為列車T1和T2在區間正常運行時的情況，此時區間有列車T1和T2運行，分別佔用閉塞分區8和2，根據本發明的方法可判定出列車T1安全防護位置為{8}，列車T2安全防護位置為{3}。圖3(b)列車T1和T2前行，T1和T2前方出現分路不良時的情況，其中,T1前方閉塞分區9、10和12均出現分路不良，T2前方閉塞分區3出現分路不良，由於區間各閉塞分區軌道電路狀態不變，列車T1和T2安全防護位置不變。圖3 (C)為列車T1和T2前行，分別壓入分路不良閉塞分區9和4 :由於各閉塞分區軌道電路狀態沒有變化，列車T1和T2安全防護位置不變。圖3 (d)為列車T1和T2前行，分別完整進入分路不良閉塞分區9和4 :執行步驟C時，閉塞分區8和3的軌道電路出清；執行步驟D時，由於各閉塞分區沒有軌道電路佔用的變化情況，判定列車安全防護位置時，T1和T2位置均無變化。圖3 (e)為列車T1和T2前行，分別壓入閉塞分區11和5 :執行步驟C時，閉塞分 區5和11的軌道電路狀態變為佔用，記錄到tO[5]和t0[ll];執行步驟D時，對列車T1，其當前安全防護位置為{8}，對閉塞分區9-n依次判定來確定列車T1安全防護位置，對每個閉塞分區判定列車T1安全防護位置時均不滿足改變列車安全防護位置的條件，列車T1安全防護位置無變化，對列車T2，其當前安全防護位置為{3}，對閉塞分區4-7依次判定來確定列車T2安全防護位置，對每個閉塞分區判定列車T2安全防護位置時均不滿足改變列車安全防護位置的條件，列車T2安全防護位置不變。圖3 (f)為列車T1和T2前行，T1離開閉塞分區11 :執行步驟C時，閉塞分區11軌道電路出清；執行D時，列車T1和T2安全防護位置不變化。圖3(g)為列車T1和T2前行，T1壓入閉塞分區13，T2壓入分區6 :執行步驟C時，閉塞分區6和閉塞分區13軌道電路狀態變為佔用，記錄tO [6]和tO [13];執行步驟D時，對列車T1，其安全防護位置為{8}，對閉塞分區9-n依次判定來確定列車T1安全防護位置，可判定T1位置不變，對列車T2，其安全防護位置為{3}，對閉塞分區4-7依次判定來確定列車T1安全防護位置，對閉塞分區6，由於閉塞分區5佔用且閉塞分區6佔用且由於是列車T1壓入，tO [6]-tO [6]大於列車在閉塞分區5的最短運行時間12八2，且切[6]-切[3]大於列車在閉塞分區3、4、5的最短運行時間之和l3/v3+l4/v4+l5/v5，故設置S[6] = 1，列車T1安全防護位置不變。圖3 (h)為列車T1和T2前行，T1壓入閉塞分區14，T2完全進入閉塞分區6。執行步驟C時，閉塞分區5軌道電路狀態變為空閒，閉塞分區14軌道電路狀態變為佔用，記錄tO [14];執行步驟D時，對列車T1，其安全防護位置為{8}，對閉塞分區9-n依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區14，由於閉塞分區13佔用且閉塞分區14佔用且由於是列車T1壓入，tO[14]-tO[13]大於列車在閉塞分區13的最短運行時間l13/Vl3，且tO[14]-tO[8]大於列車在閉塞分區8、9、10、11、12、13的最短運行時間之和l8/v8+l9/V9+l1(l/Vl(l+ln/Vll+l12/ +113八13，故設置5[14] = 1，列車T1安全防護位置不變，對列車T2，其安全位置為⑶，對閉塞分區4-7依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區6，由於S[6] = I且閉塞分區5空閒且閉塞分區6佔用，設置T2列車安全防護位置為{6}，設置S[6] =O0圖3(i)為列車TjPT2前行，T1完全進入閉塞分區14 :執行步驟C時，閉塞分區13軌道電路狀態變為空閒；執行步驟D時，對列車T1，其安全防護位置為{8}，對閉塞分區9-n依次判定來確定列車T1安全防護位置，對閉塞分區14，由於S [14] = I且閉塞分區13空閒且閉塞分區14佔用，設置列車T1安全防護位置為{14}，設置S [14] =0，對列車T2，其安全防護位置不變。補充說明列車T1在分路不良閉塞分區9-12前行，其列車安全防護位置{8}未發生變化期間，可通過始終對閉塞分區7發生HU碼，其後面閉塞分區6、5等按圖3(a)方式來發碼，確保列車T2不會進入閉塞分區8，以保證列車追蹤運行的安全。列車T1出清分路不良分區，位置前移到{14}時，如圖3(i)，軌道電路發碼隨列車T1安全防護位置而變化，保證列車T2能繼續安全追蹤運行。實施例5區間閉塞分區存在故障佔用時列車安全防護位置的判定。圖4為區間閉塞分區存在故障佔用時判定列車安全防護位置的示意圖。圖4(a)為列車T1和T2分別在區間閉塞分區6和2正常運行時的情況，根據本發明，可判定出此時列車TpT2的安全防護位置分別為{6}和{2}。圖4(b)列車TjPT2前行，TjPT2前方出現故障佔用時的情況，其中，T1前方閉塞分區8、9和11均出現故障佔用，T2前方閉塞分區4出現故障佔用列控中心執行C時，記 錄下各閉塞分區軌道電路狀態，並記錄tO [4]，tO [8]，tO [9]，tO [11]，執行D時，對列車T1,其安全防護位置為{6}，對閉塞分區7-n依次判定來確定列車T1位置，各閉塞分區均不滿足時間限制條件或閉塞分區軌道電路佔用條件，列車T1安全防護位置不變，對列車T2，其安全防護位置為{2}，對閉塞分區3-5依次判定來確定列車T2安全防護位置，各閉塞分區均不滿足時間限制條件或分區軌道電路佔用條件，列車T2安全防護位置不變。圖4(c)為列車T1和T2前行，T1壓入故障佔用閉塞分區7 :列控中心執行C時，閉塞分區7軌道電路變為佔用，記錄tO [7]，執行D時，對列車T1，其安全防護位置為{6}，對閉塞分區7-n依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區7，由於閉塞分區6佔用且閉塞分區7佔用且由於是列車T1壓入，tO[7]-tO[6]大於列車在閉塞分區6的最短運行時間l6/v6，設置S[7] = 1，其它閉塞分區8-n均不滿足時間限制條件或分區軌道電路佔用條件，列車T1位置不變，對列車T2，其安全防護位置為{2}，其前方閉塞分區3-5軌道電路狀態沒有變化，列車T2安全防護位置不變。圖4(d)為列車T1和T2前行，T1完全進入閉塞分區3，T2壓入閉塞分區3:執行步驟C時，閉塞分區6出清，閉塞分區3佔用，記錄tO [3];執行步驟D時，對列車T1，其安全防護位置為{6}，對閉塞分區7-n依次判定來確定列車T1位置，對閉塞分區7，由於S[7] = I且閉塞分區6空閒且閉塞分區7佔用，設置列車T1安全防護位置為{7}，設置S [7] =0，對列車T2，其安全防護位置為{2}，對閉塞分區3-6依次判定來確定列車T2位置，對閉塞分區3，由於閉塞分區2佔用且閉塞分區3佔用，且由於是列車1\壓入，t0[3]-t0[2]大於列車在閉塞分區2的最短運行時間l2/v2，設置S[3] = 1，其它閉塞分區4、5、6均不滿足時間限制條件或分區軌道電路佔用條件，列車T2安全防護位置不變。圖4(e)為列車T1和T2前行，T1壓入閉塞分區8，T2完全進入閉塞分區3 :執行步驟C時，閉塞分區2軌道電路狀態變為空閒；執行步驟D時，對列車T1，其當前安全分防護位置為{7}，對閉塞分區8-n依次判定來確定列車T1位置，對每個閉塞分區判定列車T1位置時均不滿足改變列車安全防護位置的條件，列車T1安全防護位置無變化，對列車T2，其當前安全防護位置為{2}，對閉塞分區3-6依次判定來確定列車T2位置，對閉塞分區3，由於S[3]=I且閉塞分區2空閒閉塞分區3佔用，設置T2列車安全防護位置為{3}，設置S[3] =O0圖4(f)為列車T1和T2前行，T1離開閉塞分區7，圖4(g)為列車T1和T2前行，T1壓入閉塞分區10，T2壓入閉塞分區4，圖4(h)為列車T1和T2前行，T1完全進入閉塞分區11，T2完全進入閉塞分區4 :此幾種情況下，均不滿足設置列車安全防護位置的條件，列車T1和T2位置不變。對圖4(g)中的列車T1前的閉塞分區10，由於分區9佔用分區10佔用且t[10]-t[9]大於列車在閉塞分區9的最短運行時間I9/V9，且tO[10]-tO[7]大於列車在分區7、8、9的最短運行時間之和17八7+18八8+19八9，故設置3[10] = 1，但由於閉塞分區9未出清，列車T1安全防護位置仍然不改變。圖4(i)為列車T1和T2前行，T1壓入閉塞分區12，T2壓入閉塞分區5。執行步驟C時，閉塞分區5和12軌道電路狀態變為佔用，記錄tO [5]和tO [12];執行步驟D時，對列車T1，其安全防護位置為{7}，對閉塞分區8-n依次判定來確定列車T1安全防護位置，對閉塞分區12，由於閉塞分區11佔用且閉塞分區12佔用且由於是列車T1壓入，t0[12]-t0[ll]大於列車在閉塞分區11的最短運行時間ln/vn,且t0[12]-t0[7]大於列車在閉塞分區7、
8、9、10、11 的最短運行時間之和 17/ν7+18/ν8+19/ν9+11(ι/ν (ι+1η/νι1，故設置 S[12] = 1，列車T1安全防護位置不變，對列車T2，其安全防護位置為{3}，對閉塞分區4-6依次判定來確定列車T1安全防護位置，對閉塞分區5，由於閉塞分區4佔用且閉塞分區5佔用且由於是列車 T1壓入，to [5]-to [4]大於列車在閉塞分區4的最短運行時間14八4，且切[5]-切[3]大於列車在閉塞分區3、4的最短運行時間之和l3/v3+l4/v4，故設置S[5] = 1，列車T2安全防護位置不變。圖4(j)為列車T1和T2前行，T1和T2分別壓入閉塞分區13和6 :執行步驟C時，閉塞分區13和6軌道電路狀態變為佔用，記錄tO [6]和tO [13];執行步驟D時，判定列車T1和T2安全防護位置不變。圖4(k)為列車T1和T2前行，T1和T2分別完整進入閉塞分區13和6 :執行步驟C時，閉塞分區13和6軌道電路狀態變為空閒；執行步驟D時，對列車T1，其當前安全防護位置為{7}，對閉塞分區8-n依次判定來確定列車T1安全防護位置，對閉塞分區13，由於S[13]=I且閉塞分區12空閒閉塞分區13佔用，設置T1列車安全防護位置為{13}，將閉塞分區7-13之間所有S [i]設置為0，對列車T2，其當前安全防護位置為{3}，對閉塞分區4-6依次判定來確定列車!^位置，對閉塞分區6，由於S[6] = I且閉塞分區2空閒閉塞分區3佔用，設置T2列車安全防護位置為{6}，將閉塞分區3-6之間所有S[i]設置為O。補充說明列車T1在故障佔用閉塞分區8-11前行，其列車安全防護位置{6}未發生變化期間，可通過始終對閉塞分區5發生HU碼，確保列車T2不會進入閉塞分區6，以保證列車追蹤運行的安全。列車T1出清故障佔用分區，位置前移到{13}時，如圖3(k)，軌道電路發碼隨列車T1安全防護位置前移而變化，保證列車T2能繼續安全追蹤運行。實施例6區間閉塞分區分路不良和故障佔用同時存在時列車安全防護位置的判定。圖5是區間閉塞分區分路不良和故障佔用同時存在時判定列車安全防護位置的示意圖。圖5 (a)為列車T1在區間閉塞分區2和3正常運行，其前方閉塞分區5、9、10出現故障佔用，閉塞分區7出現分路不良時的情況。根據本發明中判定列車安全防護位置的方法，列車T1前行時，列車安全防護位置的變化情況，如圖5(b)-5(k)所示。列車T1完全進入閉塞分區4時，T1位置調整到{4} ,T1在閉塞分區5-11之間運行時，列車安全防護位置不變，T1完全進入閉塞分區12時，列車安全防護位置調整到{12}。
實施例7列車即將進入接車站，列車前方多個閉塞分區故障佔用時列車安全防護位置的判定。圖6為列車即將進入接車站，列車前方多個閉塞分區故障佔用時判定列車安全防護位置的示意圖。圖6(a)為列車T1完全進入閉塞分區19，其前方閉塞分區20、21均出現故障佔用時的情況，此時，根據根據本發明中判定列車安全防護位置的方法，可判定列車T1安全防護位置為{19}。假定此時接車站(B站)接車進路已經建立。 圖6(b)為列車前行，壓入閉塞分區22(接車進路)此時，由於列車壓入接車進路，接車站計算機聯鎖系統將向列控中心發送列車佔用接車進路的信息；列控中心執行步驟B時接收該信息，記錄閉塞分區22佔用，並記錄當前時刻到t0[22];執行步驟C時，各閉塞分區軌道電路狀態無變化；執行步驟D時，區間內僅有列車T1，其安全防護位置為{19}，對其前方閉塞分區20-22依次判定來確定列車安全防護位置，對閉塞分區22 (接車進路)，閉塞分區21佔用且閉塞分區22佔用，且由於是列車壓入，t[22]-t[21]大於列車在閉塞分區21的最短運行時間l21/v21，且t0[22]-t0[19]大於列車在閉塞分區19、20、21的最短運行時間之和119/ν19+12(ι/ν2(ι+121/ν21，故設置S[22] = 1，列車T1安全防護位置不變。圖6(c)為列車T1前行並完整進入閉塞分區22:由於列車1\前方閉塞分區20、21、22軌道電路狀態無變化，列車T1安全防護位置無變化。圖6(d)為列車T1前行並完整出清接車進路第I區段，第I區段解鎖時的情況此時接車站計算機聯鎖系統向列控中心發送接車進路內第I區段已經解鎖的信息，列控中心執行步驟B時接收該信息，檢查區間內所有列車，判定列車T1 靠近接車站(因 T1 的 S[22] = l)JfS[19]、S[20]、S[21]、S[22]設置為 0，從區間中清除列車1\，對區間的列車數減I ;此時區間列車數為0，執行C和D時不存在列車安全防護位置的判定問題。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
權利要求
1.客運專線列控中心判定區間列車安全防護位置的方法，其步驟為 假定區間內閉塞分區總數為Π，分別編號為1-Π，發車站向區間的發車進路視為閉塞分區O，接車站對區間的接車進路視為閉塞分區n+1，設置中間變量S[t] (O彡i彡n+1)記錄各閉塞分區列車的實際佔用情況，初始狀態下區間內無車運行，所有S[i]為O。列控中心按下列A — B — C — D的順序周期執行來判定列車安全防護位置 A、列控中心接收區間發車站計算機聯鎖系統發送過來的信息，該信息中應包含列車是否佔用、出清發車進路；如果列控中心接收到列車佔用發車進路信息，則對區間當前正在運行的列車總數加I，並記錄當前時刻到tO [O]，設置該列車安全防護位置為{0}。
B、列控中心接收區間接車站計算機聯鎖系統發送過來的信息，該信息中應包含接車進路內方第I區段是否佔用或解鎖；如果列控中心接收到列車佔用接車進路內方第I區段，則記錄當前時刻到tO [n+1];如果列控中心接收到接車進路內方第I區段已經解鎖的信息，則對區間內最靠近接車站的列車，設置該列車位置至閉塞分區n+1之間所有閉塞分區的S[i]為0，從區間中清除該列車，對區間當前正在運行的列車總數減I。 C、列控中心接收區間所有閉塞分區的軌道電路信息並記錄，當某閉塞分區i(l^i^n)的軌道電路信息發生變化時，對發生變化時的時間值進行記錄，由空閒變為佔用時記錄到t0[i]，但如果分區i已經被記錄在某列列車安全防護位置中，則其狀態變化時的時間值不再記錄到t0[i]中，初始狀態下t0[i]為最大值。
D、列控中心對正在同一區間內運行的所有列車，按照列車進入區間的先後順序，依次確定各列車的安全防護位置；對區間內列車^，從列車^當前所在安全防護位置到其前方緊鄰列車Tlrt尾部之間的所有閉塞分區依次進行判定來確定列車安全防護位置；假定列車Tm當前安全防護位置為{i}，0 Si Sn，其前方緊鄰列車Tnrl安全防護位置為{j}(如果列車Tm前方沒有緊鄰列車，則取j = n+1)，則對i+1至j之間的所有閉塞分區依次判定來確定列車安全防護位置；對其中的某一閉塞分區k(i < k彡j)，如果閉塞分區k-Ι和k同時佔用，且to[k]-to[k-i]大於列車在閉塞分區k-1的最短線路運行時間V1Av1，且to[k]-to[i]大於列車在i至k之間所有閉塞分區的最短線路運行時間之和Σ (la/va)，i < a < k，則設置S[k] =1;否則，如果S[k] == I且閉塞分區k-1出清k佔用，則設置列車Tm安全防護位置為{k}、設置i至k之間所有閉塞分區的S[k] =0。la/va為列車在閉塞分區a的最短線路運行時間，Ia為閉塞分區a的長度，Va為列車在閉塞分區a的最大允許運行速度，如果閉塞分區a屬於臨時限速區段，則Va為該區段的最大臨時限速速度。
全文摘要
本發明公開了客運專線列控中心判定區間列車安全防護位置的一種方法。該方法針對區間上運行的列車，運用列車在各閉塞分區的實際運行時間大於列車在各閉塞分區的最短運行時間作為時間約束條件，結合區間各閉塞分區軌道電路佔用和出清情況，綜合考慮區間各閉塞分區故障佔用和分路不良這兩種故障情況，給出了列控中心判定列車區間運行時其安全防護位置的方法。其中，列車在各閉塞分區的最短運行時間可根據各閉塞分區的長度、線路的最高限速和臨時限速來確定。該判定方法無需增設外加硬體設備，只需通過編寫列控中心主機中相應的軟體程序即可實現，具有良好的經濟效益和社會效益。
文檔編號B61L27/00GK102826106SQ201210282579
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者楊揚, 郭進, 王小敏 申請人:西南交通大學