提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法和系统与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法和系统。


背景技术：

2.由于中西部地区人口稀少、自然环境恶劣，对设备的可靠性和维护性提出了很高的要求，同时这些地区能源、资源非常丰富，又需要满足特殊时期高密度、大运量运行的要求，这对稀疏铁路所采用的列车运行控制系统带来了很大的挑战。新型列控系统适应特长隧道、高原、山区、戈壁等环境恶劣地区的使用条件，具有高可靠、高可用和少维护特点，满足了稀疏铁路特定的线路条件及运输特点的要求。
3.由于稀疏铁路主要以货运为主，运量大且运输距离较长，货运列车多采用长大编组运行，受站线长度及线路坡度的限制，重载或换长较大的列车在站内对标停车时，当距离停车点较近时要求司机以很低的速度贴线运行，对列车司机的操纵技术要求很高，控制不当容易触发新型列控系统车载设备(atp：列车自动防护系统)输出制动造成非正常停车，影响铁路运输秩序及运输效率，严重时甚至影响行车安全。
4.当前新型列控系统没有充分考虑长大编组货运列车站内对标停车困难的需求，需要二次停车才能实现靠标停车，而一次停车后列车需要迅速充风缓解制动，待充风完毕后才能进行二拉启动，极大降低了铁路运输效率，没有发挥出新型列控系统的优势，影响此系统在稀疏铁路上的进一步应用。而且当前新型列控系统无线闭塞中心通过无线通道将计算的行车许可发送给车载设备，车载设备执行此行车许可后将执行情况通过无线通道反馈给无线闭塞中心，其控制理念仍是以地面设备为主，车载设备仅承担接收、执行及反馈的角色，过多的依赖地面设备，增加了工程造价及维护量。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法和系统，以实现提升长大编组货运列车站内对标停车效率的目的，进一步提高铁路运输效率和行车安全。
6.为实现上述目的，本发明提供一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其包含：步骤s1：车载atp获取列车位置、列车长度及股道信息，判断列车是否存在站内对标停车困难；若站内对标停车困难时，执行步骤s2；步骤s2：根据所述列车位置，车载atp获取列车速度和行车许可终点，判断列车是否满足转入开口速度监控状态的条件；若列车满足转入开口速度监控状态的条件，则执行步骤s3；步骤s3：司机确认列车进入开口速度监控区间，车载atp转为开口速度监控状态，司机负责对标停车，车载atp负责冒进防护监控，实现在列车不停车的情况下，完成站内对标停车。
7.优选的，步骤s1所述的股道信息从电子地图中获取，所述股道信息包括股道名称、轨道号、相关应答器和信号机信息，生成进路信息列表。
8.优选的，列车位于站内的判断条件为：列车类型为货车且当前列车的运行模式为完全模式或引导模式且行车许可终点位于多股道区段。
9.优选的，列车存在站内对标停车困难的判断条件为：列车处于站内且当前列车所处的股道区段长度与列车长度差值小于第一阈值l_diff。
10.优选的，步骤s1中车载atp获取的列车位置为列车的估计前端。
11.优选的，根据所述列车的估计前端，步骤s2所述的判断列车满足转入开口速度监控状态的条件为：列车站内对标停车困难且列车估计前端位置距离行车许可终点不大于开口速度监控确认区的距离l_eoa且列车速度小于第一速度v_rs且当前行车许可终点为出站信号机。
12.优选的，所述步骤s3包括：步骤s31：司机通过人机界面确认列车进入开口速度监控区间，将车载atp转入开口速度监控状态；步骤s32：人机界面单元上显示开口速度、距行车许可终点的距离及原允许速度，不再显示计划区曲线；步骤s33：在开口速度监控下，司机负责对标停车，车载atp监控列车速度，且车载atp仅进行紧急制动监控。
13.优选的，所述步骤s3中，若司机未确认车载atp转入开口速度监控状态，则车载atp保持闭口速度监控状态。
14.优选的，所述开口速度大于闭口速度。
15.优选的，当列车出现以下任一情况时，车载atp退出开口速度监控状态，所述情况包括：情况1：车载atp收到无线闭塞中心发来的新的行车许可；情况2：列车估计前端位置距离行车许可终点不大于开口速度监控确认区的距离l_eoa且列车速度为0km/h时且持续超过t时间以上。
16.本发明还提供一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的系统，用于上述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，包括：车载atp单元，用于控制列车运行状态；多功能控制单元，与所述车载atp单元连接，用于将电子地图数据传输给车载atp单元；卫星接收单元，与所述车载atp连接，将列车定位信息送给车载atp单元；测速测距单元，分别与所述卫星接收单元和车载atp单元连接，用于采集来自列车上的各速度传感器和所述卫星接收单元的信号，计算并识别列车运行信息，并将列车运行信息传送给所述车载atp单元；应答器信息接收单元，与所述车载atp单元连接，用于接收和解调地面应答器信号，并将解调后的信息传送给车载atp单元连接。
17.优选的，所述车载atp单元通过与测速测距单元、卫星接收单元和无线通信单元连接，分别对应获取列车位置、列车速度、列车长度及股道信息。
18.综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法和系统，具有如下有益效果：
19.1、较好解决了长大编组货运列车站内对标停车困难的问题，提升了长大编组货运列车站内对标停车的效率，避免了站内对标停车时因司机操作不当触发制动导致列车停车，改进了站内停车对标操作方式，不用采取二次停车的操作方式来进行站内对标停车，保证了铁路运输秩序及运输效率，提高了铁路运输安全；
20.2、车载atp设备自主判断长大编组货运列车站内对标停车的时机，无需从无线闭塞中心获取具有开口速度的行车许可，车载atp设备可自主判断是否需要进入开口速度监控状态，有利于降低车载设备对地面设备的依赖，符合列控系统车载设备中心化的发展要
求，可根据需要以较小的成本应用到新一代列控系统中。
附图说明
21.图1为长大编组货运列车站内对标停车方法的步骤图；
22.图2为长大编组货运列车站内对标停车流程图；
23.图3为长大编组货运列车站内对标停车示例图；
24.图4为新型列控系统结构示意图。
具体实施方式
25.以下将结合本发明实施例中的附图1～附图4，对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
26.需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.在现有技术中，当长大编组货运列车完成站内对标停车时，需要二次停车才能实现靠标停车，而一次停车后列车需要迅速充风缓解制动，待充风完毕后才能进行二拉启动，极大降低了铁路运输效率，没有发挥出新型列控系统的优势，影响新型列控系统在稀疏铁路上的广泛应用。
28.为解决上述问题，如图1所示，基于车载设备中的车载atp(列车自动防护系统)，本发明提供一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，包括：步骤s1：车载atp获取列车位置、列车长度及股道信息，判断列车是否存在站内对标停车困难；若站内对标停车困难时，执行步骤s2；步骤s2：根据所述列车位置，车载atp获取列车速度和行车许可终点，判断列车是否满足转入开口速度监控状态的条件；若列车满足转入开口速度监控状态的条件，则执行步骤s3；步骤s3：司机确认列车进入开口速度监控区间，车载atp转为开口速度监控状态，司机负责对标停车，车载atp负责冒进防护监控，实现在列车不停车的情况下，完成站内对标停车。
29.其中，步骤s1所述的股道信息从电子地图中获取，所述股道信息包括股道名称、轨道号、相关应答器和信号机信息，以生成进路信息列表。根据列车位置，并结合进路信息列表中的股道名称和轨道号判断列车是否位于进路股道上；若列车位于进路股道上，则继续判断列车是否位于站内。
30.进一步地，列车位于站内的判断条件为：列车类型为货车且当前列车的运行模式为完全模式或引导模式且行车许可终点位于多股道区段。当列车满足上述站内判断条件时，则认为列车处于站内。具体的，所述列车类型由司机手动选择；所述列车的运行模式通过解析无线闭塞中心(rbc)发送的行车许可获得。所述行车许可还包括行车许可终点信息，该行车许可终点信息为对应的股道信息(包括单股道区段和多股道区段)。
31.进一步地，列车存在站内对标停车困难的判断条件为：列车处于站内且当前列车
所处的股道区段长度与列车长度差值小于第一阈值l_diff(单位：m)。当列车满足上述站内对标停车困难的判断条件时，则存在列车站内对标停车困难的问题。在本实施例中，第一阈值l_diff为50m，即列车处于站内且当前列车所处的股道区段长度与列车长度差值小于50m时，列车存在站内对标停车困难。
32.其中，步骤s1中车载atp获取的列车位置为列车的估计前端；进一步地，如图2所示，根据列车的估计前端，步骤s2所述的判断列车满足转入开口速度监控状态的条件为：列车站内对标停车困难且列车估计前端位置距离行车许可终点不大于开口速度监控确认区的距离l_eoa m且列车速度小于第一速度v_rs km/h且当前行车许可终点为出站信号机。当列车满足上述列车转入开口速度监控状态条件时，说明列车进入开口速度监控确认区，通过人机界面单元向司机提示确认执行开口速度监控。具体的，在本实施例中，开口速度监控确认区的距离l_eoa为70m，第一速度v_rs为5km/h，即当列车存在站内对标停车困难，且列车估计前端位置距离行车许可终点不大于70m(即列车位于开口速度监控确认区)，且列车速度小于5km/h，且当前行车许可终点为出站信号机，说明列车满足转入开口速度监控状态的条件，经过司机确认车载atp即可转入开口速度监控状态。
33.其中，如图2所示，所述步骤s3包括：步骤s31：司机通过人机界面确认列车进入开口速度监控区间，将车载atp转入开口速度监控状态；步骤s32：人机界面单元上显示开口速度、距行车许可终点的距离及原允许速度，不再显示计划区曲线；步骤s33：在开口速度监控下，司机负责对标停车，车载atp监控列车速度，且车载atp仅进行紧急制动监控。具体的，当列车满足转入开口速度监控状态的条件时，人机界面会弹出“确认转入开口速度监控状态”的信息，司机点击确认后，车载atp转入开口速度监控状态；进而司机目测停车标识并结合人机界面单元显示的距行车许可终点的距离，当列车接近停车标识时，司机采取制动措施，使列车停在停车标识处，完成对标停车。若列车速度大于车载atp的限制速度，车载atp则执行紧急制动，防止列车超过停车标识。
34.需要说明的是，如图1所示，步骤s31中，若司机未确认车载atp转入开口速度监控状态，则执行步骤s4，即车载atp保持闭口速度监控状态。具体的，如图3所示的速度-距离曲线，若车载atp处于开口速度监控状态，则列车进入开口速度监控确认区后，列车以开口速度匀速行驶，当列车接近行车许可终点时，司机采取制动措施，列车迅速减速，使列车停在停车标识(即行车许可终点)处；若车载atp处于闭口速度监控状态，则列车以闭口速度缓慢减速，直到列车停在停车标识处。其中，所述开口速度大于闭口速度，提高了列车站内对标停车的效率。
35.另外，在车载atp处于开口速度监控状态时，当列车出现以下任一情况时，车载atp退出开口速度监控状态，所述情况包括：情况1：车载atp收到无线闭塞中心发来的新的行车许可；情况2：列车估计前端位置距离行车许可终点不大于开口速度监控确认区的距离l_eoa m(在本实施例中l_eoa＝70)且列车速度为0km/h时且持续超过t min(在本实施例中t＝5)以上。
36.本发明还提供一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的系统，如图4所示，包括：车载atp单元，用于控制列车运行状态；多功能控制单元，与所述车载atp单元连接，用于将电子地图数据传输给车载atp单元；卫星接收单元，与所述车载atp连接，将列车定位信息送给车载atp单元；测速测距单元，分别与所述卫星接收单元和车载atp单元连接，用于采
集来自列车上的各速度传感器和所述卫星接收单元的信号，计算并识别列车运行信息(包括列车的速度、走行距离和运行方向)，并将列车运行信息传送给所述车载atp单元；应答器信息接收单元，与所述车载atp单元连接，用于接收和解调地面应答器信号，并将解调后的信息传送给车载atp单元连接。
37.基于上述系统，实施本发明提供的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法包括：步骤s1：车载atp单元通过与应答器信息接收单元、测速测距单元、卫星接收单元和无线通信单元连接，获取列车位置、列车长度及股道信息；步骤s2：根据所述列车位置，车载atp单元获取列车速度和行车许可终点，判断列车满足转入开口速度监控状态的条件；步骤s3：司机确认列车进入开口速度监控区间，车载atp单元转为开口速度监控状态，司机负责对标停车，车载atp单元负责冒进防护监控，实现在列车不停车的情况下，完成站内对标停车。
38.综上所述，与现有技术相比，本发明所提供的一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法和系统具有效率高、安全性能强、成本低等优势。
39.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：
1.一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，包括：步骤s1：车载atp获取列车位置、列车长度及股道信息，判断列车是否存在站内对标停车困难；若站内对标停车困难时，执行步骤s2；步骤s2：根据所述列车位置，车载atp获取列车速度和行车许可终点，判断列车是否满足转入开口速度监控状态的条件；若列车满足转入开口速度监控状态的条件，则执行步骤s3；步骤s3：司机确认列车进入开口速度监控区间，车载atp转为开口速度监控状态，司机负责对标停车，车载atp负责冒进防护监控，实现在列车不停车的情况下，完成站内对标停车。2.如权利要求1所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，步骤s1所述的股道信息从电子地图中获取，所述股道信息包括股道名称、轨道号、相关应答器和信号机信息，生成进路信息列表。3.如权利要求1所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，列车位于站内的判断条件为：列车类型为货车且当前列车的运行模式为完全模式或引导模式且行车许可终点位于多股道区段。4.如权利要求1所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，列车存在站内对标停车困难的判断条件为：列车处于站内且当前列车所处的股道区段长度与列车长度差值小于第一阈值l_diff。5.如权利要求1所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，步骤s1中车载atp获取的列车位置为列车的估计前端。6.如权利要求5所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，根据所述列车的估计前端，步骤s2所述的判断列车满足转入开口速度监控状态的条件为：列车站内对标停车困难且列车估计前端位置距离行车许可终点不大于开口速度监控确认区的距离l_eoa且列车速度小于第一速度v_rs且当前行车许可终点为出站信号机。7.如权利要求1所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，所述步骤s3包括：步骤s31：司机通过人机界面确认列车进入开口速度监控区间，将车载atp转入开口速度监控状态；步骤s32：人机界面单元上显示开口速度、距行车许可终点的距离及原允许速度，不再显示计划区曲线；步骤s33：在开口速度监控下，司机负责对标停车，车载atp监控列车速度，且车载atp仅进行紧急制动监控。8.如权利要求1所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，所述步骤s3中，若司机未确认车载atp转入开口速度监控状态，则车载atp保持闭口速度监控状态。9.如权利要求8所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，所述开口速度大于闭口速度。10.如权利要求1所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，当列车出现以下任一情况时，车载atp退出开口速度监控状态，所述情况包括：
情况1：车载atp收到无线闭塞中心发来的新的行车许可；情况2：列车估计前端位置距离行车许可终点不大于开口速度监控确认区的距离l_eoa且列车速度为0km/h时且持续超过t时间以上。11.一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的系统，用于如权利要求1～10任一项所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其特征在于，包括：车载atp单元，用于控制列车运行状态；多功能控制单元，与所述车载atp单元连接，用于将电子地图数据传输给车载atp单元；卫星接收单元，与所述车载atp连接，将列车定位信息送给车载atp单元；测速测距单元，分别与所述卫星接收单元和车载atp单元连接，用于采集来自列车上的各速度传感器和所述卫星接收单元的信号，计算并识别列车运行信息，并将列车运行信息传送给所述车载atp单元；应答器信息接收单元，与所述车载atp单元连接，用于接收和解调地面应答器信号，并将解调后的信息传送给车载atp单元连接。12.如权利要求11所述的提升长大编组货运列车站内对标停车效率的系统，其特征在于，所述车载atp单元通过与测速测距单元、卫星接收单元和无线通信单元连接，分别对应获取列车位置、列车速度、列车长度及股道信息。

技术总结
本发明提供一种提升长大编组货运列车站内对标停车效率的方法，其包含：步骤S1：车载ATP获取列车位置、列车长度及股道信息，判断列车是否存在站内对标停车困难；若站内对标停车困难时，执行步骤S2；步骤S2：根据所述列车位置，车载ATP获取列车速度和行车许可终点，判断列车是否满足转入开口速度监控状态的条件；若列车满足转入开口速度监控状态的条件，则执行步骤S3；步骤S3：司机确认列车进入开口速度监控区间，车载ATP转为开口速度监控状态，司机负责对标停车，车载ATP负责冒进防护监控，实现在列车不停车的情况下，完成站内对标停车。本发明具有效率高、安全性能强、成本低等优势。成本低等优势。成本低等优势。


技术研发人员：王宁 曹德宁 张军涛 孙建东 张旭 邓昊 孙志涵 饶阳
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/4/4