城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法与流程

1.本发明涉及一种城市轨道交通信号系统，尤其是涉及一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法。


背景技术：

2.城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、节能等特点。在城市轨道交通建设顺序上，先建成线路、轨道、桥梁、站台等，而后信号系统根据线路限速、站台位置、区间长度等进行设备配置和功能设计，设备设置和功能设计效果直接影响信号系统的可用性和行车效率等。
3.按照地铁设计规范，在距离有效站台端部约5米处设置出站信号机。在出站信号机为禁止状态时，为使列车能快速进站并精确停车，出站信号机须设置保护区段，并且在列车进站前提前自动触发保护区段，以确保在最不利情况下，列车在冒进禁止状态的出站信号机后，也不会发生追尾前车或挤岔的安全事故。出站信号机及保护区段的设置详见图1。因此，出站信号机设置保护区段的目的一是为了进站停车效率，二是为了确保在最不利情况下的安全。
4.为提高信号系统的安全性，往往将保护区段的触发区段尽可能设置得长一些，使列车在距离出站信号机较远时便提前建立好保护区段，而这就将干扰前方其他列车的平行作业(如折返作业)，从而降低信号系统的可用性。如图2所示。
5.为提高系统可用性，往往将保护区段的触发区段尽可能设置得短一些，使列车在距离保护区段较近时才开始建立保护区段，而这就导致列车进站过程中无法以较高速度停车，从降低行车效率。如图3所示。
6.因此如何来确保列车能高速进站停车的同时不对其他平行作业不造成影响，成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种兼顾了行车安全和运营效率的城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
9.根据本发明的一个方面，提供了一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，该方法综合考虑三种不同运营模式，将触发区段的长度应等于设定值l，确保列车能高速进站停车的同时不对其他平行作业不造成影响，其中三种不同运营模式包括cbtc模式、点式后备模式和联锁模式。
10.作为优选的技术方案，在所述cbtc模式下，所述的设定值l1确保列车在接近站台及进站过程中，以平滑的速度曲线高速进站停车。
11.作为优选的技术方案，所述cbtc模式的设定值l1＝列车以常用制动停车的距离s1+系统响应时间内列车运行的距离s2。
12.作为优选的技术方案，在所述点式后备模式下，保护区段的建立须作为进路始端信号机的开放条件。
13.作为优选的技术方案，所述点式后备模式的设定值l2＝进路长度s3+预告信标到进路始端信号机的距离s4+系统响应时间内列车运行的距离s2。
14.作为优选的技术方案，在联锁模式下，保护区段的建立须作为进路始端信号机的开放条件。
15.作为优选的技术方案，所述联锁模式的设定值l3＝进路长度s3+列车驾驶员反应时间内列车运行的距离s5+紧急制动距离s6。
16.作为优选的技术方案，所述设定值l取三种不同运营模式下设定值的最大值，即l＝max(l1,l2,l3)。
17.作为优选的技术方案，该方法应用于列车自动控制系统，其中cbtc模式为常用模式，点式后备模式和联锁模式为降级模式。
18.作为优选的技术方案，该方法应用于列车自动控制系统，该列车自动控制系统包括列车自动防护子系统atp、列车自动驾驶子系统ato、联锁子系统ci、列车自动监控子系统ats和轨旁电子单元leu。
19.与现有技术相比，本发明综合考虑列车常用制动距离、系统反应时间内列车运行的距离、进路长度、列车驾驶员反应时间内列车运行的距离、紧急制动距离，确保了列车能高速进站停车的同时不对其他平行作业不造成影响。
附图说明
20.图1为出站信号机及保护区段的设置示意图；
21.图2为保护区段的触发区段较长时影响平行作业的示意图；
22.图3为保护区段的触发区段较短时影响进站速度曲线图；
23.图4为cbtc模式下的保护区段的触发区段示意图；
24.图5为后备模式下保护区段的触发区段示意图；
25.图6为联锁模式下的保护区段的触发区段示意图；
26.图7为列车自动控制系统的结构示意图。
具体实施方式
27.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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
28.一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，该设计方案考虑了三种不同运营模式，包括：cbtc模式、点式后备模式、联锁模式，触发区段的长度应等于设定值l。
29.在cbtc模式下，所述的设定值l1应确保列车在接近站台及进站过程中，以平滑的速度曲线高速进站停车，因此l1＝列车以常用制动停车的距离s1+系统响应时间内列车运行的距离s2。如图4所示。
30.在点式后备模式下，保护区段的建立须作为进路始端信号机的开放条件，因此，所述的设定值l2＝进路长度s3+预告信标到进路始端信号机的距离s4+系统响应时间内列车运行的距离s2。如图5所示。
31.在联锁模式下，保护区段的建立须作为进路始端信号机的开放条件，因此，所述的设定值l3＝进路长度s3+列车驾驶员反应时间内列车运行的距离s5+紧急制动距离s6。如图6所示。
32.所述的设定值l取三种不同运营模式下设定值的最大值，也即，l＝max(l1,l2,l3)。
33.该方法应用于列车自动控制系统，该控制系统包括3种不同的运营模式，包括:cbtc模式、点式后备模式、联锁模式，其中cbtc模式为常用模式，点式后备模式和联锁模式为降级模式。
34.该方法应用于列车自动控制系统，该控制系统包括列车自动防护子系统atp(车载+地面)、列车自动驾驶子系统ato(车载)、联锁子系统ci(地面)、列车自动监控子系统ats(地面)、轨旁电子单元leu(地面)。如图7所示。
35.本发明一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，该方法设计的保护区段的触发区段等于设定值。与现有技术相比，本发明具有兼顾了提高信号系统的可用性和行车效率等优点。
36.本发明考虑列车常用制动距离、系统反应时间内列车运行的距离、进路长度、列车驾驶员反应时间内列车运行的距离、紧急制动距离，确保列车能高速进站停车的同时不对其他平行作业不造成影响。
37.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，该方法综合考虑三种不同运营模式，将触发区段的长度应等于设定值l，确保列车能高速进站停车的同时不对其他平行作业不造成影响，其中三种不同运营模式包括cbtc模式、点式后备模式和联锁模式。2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，在所述cbtc模式下，所述的设定值l1确保列车在接近站台及进站过程中，以平滑的速度曲线高速进站停车。3.根据权利要求2所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，所述cbtc模式的设定值l1＝列车以常用制动停车的距离s1+系统响应时间内列车运行的距离s2。4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，在所述点式后备模式下，保护区段的建立须作为进路始端信号机的开放条件。5.根据权利要求4所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，所述点式后备模式的设定值l2＝进路长度s3+预告信标到进路始端信号机的距离s4+系统响应时间内列车运行的距离s2。6.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，在联锁模式下，保护区段的建立须作为进路始端信号机的开放条件。7.根据权利要求6所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，所述联锁模式的设定值l3＝进路长度s3+列车驾驶员反应时间内列车运行的距离s5+紧急制动距离s6。8.根据权利要求6所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，所述设定值l取三种不同运营模式下设定值的最大值，即l＝max(l1,l2,l3)。9.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，该方法应用于列车自动控制系统，其中cbtc模式为常用模式，点式后备模式和联锁模式为降级模式。10.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，其特征在于，该方法应用于列车自动控制系统，该列车自动控制系统包括列车自动防护子系统atp、列车自动驾驶子系统ato、联锁子系统ci、列车自动监控子系统ats和轨旁电子单元leu。

技术总结
本发明涉及一种城市轨道交通信号系统保护区段的触发区段的设计方法，该方法综合考虑三种不同运营模式，将触发区段的长度应等于设定值L，确保列车能高速进站停车的同时不对其他平行作业不造成影响，其中三种不同运营模式包括CBTC模式、点式后备模式和联锁模式。与现有技术相比，本发明具有兼顾了行车安全和运营效率等优点。效率等优点。效率等优点。


技术研发人员：毕文峰 杨荣兵 何泓仪 戴扬 田仕赵 王跃华 陆志伟 唐文格
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/3/31