列车退行防护系统及方法与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车退行防护系统及方法。


背景技术：

2.城市轨道交通中，列车依靠自动驾驶系统在站台对位停车。由于司机手动驾驶不当或牵引制动装置故障等因素，导致列车在站台无法精确停车。尤其在列车冲标过多的情况下，对轨道交通运营造成较大影响。
3.在列车欠标停车的情况下，司机可手动驾驶，重新对标。在列车冲标停车且未越过atp(automatic train protection，列车自动防护)系统设定的允许退行区域时，司机可手动驾驶，低速退行对标。atp系统设定的允许退行距离限制在5米以内，由atp系统单独对列车进行退行防护。为保障安全，atp系统严格设定列车允许退行区域，该区域以外的列车严禁退行。在列车冲标过多，越过允许退行区域时，司机无法直接操控列车退行，需要切除atp系统后才能退行对标，或者本站不上下乘客，直接越站运行至下一站。
4.在列车冲标过多，越过允许退行区域停车时，如果司机采用切除atp系统进行退行对标的处理方式，一方面切除atp系统后完全依赖人工防护安全，降低了列车运行的安全性，另一方面再次发车时需重启atp系统，列车重新定位升级，处置时间过长，影响行车效率，易导致后续列车晚点。如果司机采用直接越站运行至下一站的处理方式，则忽视了乘客在本站下车的需求。尤其是客流高峰或密集行车时段，一旦出现异常冲标的情况，将对轨道交通运营产生很大影响。


技术实现要素：

5.本发明提供一种列车退行防护系统及方法，用以解决现有技术中列车冲标过多退行时降低了行车安全性和行车效率，影响轨道交通运营的缺陷，实现在列车退行时对列车进行防护。
6.本发明提供一种列车退行防护系统，包括车载atp系统、区域控制器和联锁子系统；
7.所述车载atp系统用于在第一列车位于站台的实际停车点超过所述站台的预设停车点的情况下，获取所述第一列车随后退行过程中的位置信息，将所述位置信息发送给所述区域控制器，并基于所述区域控制器发送的退行移动授权防护所述第一列车退行；
8.所述区域控制器用于基于所述位置信息计算所述退行移动授权，在所述第一列车退行结束后，确定所述第一列车的尾部包络是否出清预设轨道区段；
9.所述退行移动授权的起点为所述尾部包络，终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界；
10.所述预设轨道区段为锁闭状态，紧邻所述站台的轨道区段且位于所述第一列车后方；
11.所述联锁子系统用于在所述尾部包络出清所述预设轨道区段的情况下，解除所述
预设轨道区段的锁闭状态。
12.根据本发明提供的一种列车退行防护系统，所述车载atp系统用于将所述实际停车点超过所述预设停车点的信息发送给所述联锁子系统；
13.所述联锁子系统用于基于所述实际停车点超过所述预设停车点的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态，并将所述预设轨道区段的锁闭状态发送给所述车载atp系统；
14.所述车载atp系统还用于在接收到所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，在所述第一列车的人机界面上显示允许所述第一列车退行的信息。
15.根据本发明提供的一种列车退行防护系统，所述联锁子系统还用于将所述预设轨道区段的锁闭状态发送给所述区域控制器；
16.所述区域控制器用于在接收到所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，基于所述位置信息计算所述退行移动授权。
17.根据本发明提供的一种列车退行防护系统，所述区域控制器用于在确定所述第一列车的尾部包络未出清所述预设轨道区段的情况下，将不解除所述预设轨道区段的锁闭状态的信息发送给所述联锁子系统；
18.所述联锁子系统用于基于不解除所述预设轨道区段的锁闭状态的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态。
19.根据本发明提供的一种列车退行防护系统，所述区域控制器还用于在所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，根据第二列车的位置信息计算所述第二列车的退行移动授权；
20.所述第二列车的退行移动授权的终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界。
21.根据本发明提供的一种列车退行防护系统，所述车载atp系统还用于在所述实际停车点未达到所述预设停车点的情况下，将所述实际停车点未达到所述预设停车点的信息发送给所述联锁子系统；
22.所述联锁子系统用于基于所述实际停车点未达到所述预设停车点的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态。
23.根据本发明提供的一种列车退行防护系统，所述车载atp系统还用于在所述实际停车点与所述预设停车点重合的情况下，将所述实际停车点与所述预设停车点重合的信息发送给所述联锁子系统；
24.所述联锁子系统用于基于所述实际停车点与所述预设停车点重合的信息，解除所述预设轨道区段的锁闭状态。
25.本发明还提供一种列车退行防护方法，包括：
26.在第一列车位于站台的实际停车点超过所述站台的预设停车点的情况下，通过车载atp系统获取所述第一列车随后退行过程中的位置信息；
27.通过区域控制器基于所述位置信息计算所述退行移动授权，在所述第一列车退行结束后，确定所述第一列车的尾部包络是否出清预设轨道区段；
28.所述退行移动授权的起点为所述尾部包络，终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界；
29.所述预设轨道区段为锁闭状态，紧邻所述站台的轨道区段且位于所述第一列车后
方；
30.通过所述车载atp系统基于所述区域控制器发送的退行移动授权防护所述第一列车退行；
31.在所述尾部包络出清所述预设轨道区段的情况下，通过联锁子系统解除所述预设轨道区段的锁闭状态。
32.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述所述列车退行防护方法。
33.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车退行防护方法。
34.本发明提供的列车退行防护系统及方法，通过在列车的电子地图中定义退行防护区段，在列车过标停车的情况下，区域控制器在计算列车退行移动授权时，将退行移动授权的终点设置为退行防护区段的远端边界，从而防护列车不退出退行防护区段，联锁子系统在列车尾部包络出清退行防护区段的情况下，才解除该区段的锁闭状态，允许其他车辆通过，不需要改变列车既有的控制系统，也不需要增加实体装置，基于车载atp系统与联锁子系统和zc之间的连续通信，协作完成列车退行防护，发挥列车控制系统的优势，提高列车退行防护的安全性、灵活性和效率，降低列车冲标过多时对轨道交通运营的影响。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
36.图1是本发明提供的列车退行防护系统的结构示意图；
37.图2是本发明提供的列车退行防护系统中预设轨道区段的位置示意图；
38.图3是本发明提供的列车退行防护系统中列车退行防护流程的完整示意图；
39.图4是本发明提供的列车退行防护流程示意图。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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作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。
41.下面结合图1描述本发明的一种列车退行防护系统，包括车载atp系统、区域控制器(zone controller，zc)和联锁子系统；
42.所述车载atp系统用于在第一列车位于站台的实际停车点超过所述站台的预设停车点的情况下，获取所述第一列车随后退行过程中的位置信息，将所述位置信息发送给所述区域控制器，并基于所述区域控制器发送的退行移动授权防护所述第一列车退行；
43.第一列车为当前在站台停车的列车。第一列车在进站停车的过程中，第一列车的车载atp系统采集第一列车的速度传感器信号，当速度传感器持续一定时间为零速信号，则
判定第一列车处于停稳状态，向联锁子系统和zc发送列车停稳信息。
44.在第一列车停稳的状态下，车载atp系统根据自身定位的实际停车点判断是否停到电子地图中该站台的预设停车点。
45.当第一列车的实际停车点超过预设停车点时，说明第一列车过标停车，司机可驾驶第一列车退行。
46.第一列车在退行过程中，车载atp系统结合速度传感器及第一列车的轮径信息，实时更新第一列车的位置信息，并将位置信息持续发送至区域控制器。
47.所述区域控制器用于基于所述位置信息计算所述退行移动授权，在所述第一列车退行结束后，确定所述第一列车的尾部包络是否出清预设轨道区段；
48.所述退行移动授权的起点为所述尾部包络，终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界；
49.所述预设轨道区段为锁闭状态，紧邻所述站台的轨道区段且位于所述第一列车后方；
50.图2中，区段bc为站台的轨道区段，区段ab为预设轨道区段，即站台轨道区段的退行防护区段。区段ab的长度可根据需要进行调整。箭头指向的方向为第一列车的行进方向。
51.在区段ab为锁闭状态的情况下，ma通过控制后车移动授权的终点使得后车不越过区段ab的端点a。
52.zc根据第一列车的位置信息计算退行移动授权(movement authority，ma)，并将退行ma发送给车载atp系统。
53.退行ma的起点为第一列车的尾部包络，终点为区段ab的端点a。
54.车载atp系统根据退行ma生产第一列车的退行防护曲线，参考退行防护曲线对第一列车的运行进行防护，保证列车尾部包络不越过退行ma的终点，从而在不影响后续列车的前提下防护本第一列车的退行安全。此外，司机也可参考退行防护曲线对第一列车的退行速度进行控制。
55.在第一列车退行结束后，zc根据列车退行后的位置信息确定第一列车的尾部包络是否出清区段ab，从而确定是否允许区段ab解锁。
56.正常情况下，第一列车的尾部包络不会越过站台边界b进入区段ab，此时zc可将允许区段ab解锁的信息发送至联锁子系统。
57.所述联锁子系统用于在所述尾部包络出清所述预设轨道区段的情况下，解除所述预设轨道区段的锁闭状态。
58.联锁子系统在接收到允许区段ab解锁的信息后，即可解除区段ab的锁闭状态。
59.联锁子系统用于监督预设轨道区段的占用和出清状态，并控制预设轨道区段的锁闭和解锁状态。
60.在区段ab解除锁闭状态的情况下，ma通过控制后车移动授权的终点使得后车可越过区段ab的端点a。
61.本实施例通过在列车的电子地图中定义退行防护区段，在列车过标停车的情况下，区域控制器在计算列车退行移动授权时，将退行移动授权的终点设置为退行防护区段的远端边界，从而防护列车不退出退行防护区段，联锁子系统在列车尾部包络出清退行防护区段的情况下，才解除该区段的锁闭状态，允许其他车辆通过，不需要改变列车既有的控
制系统，也不需要增加实体装置，基于车载atp系统与联锁子系统和zc之间的连续通信，协作完成列车退行防护，发挥列车控制系统的优势，提高列车退行防护的安全性、灵活性和效率，降低列车冲标过多时对轨道交通运营的影响。
62.在上述实施例的基础上，本实施例中所述车载atp系统用于将所述实际停车点超过所述预设停车点的信息发送给所述联锁子系统；
63.车载atp系统在第一列车过标停车的情况下，向联锁子系统发送列车过标停车，不允许区段ab解锁的信息。
64.所述联锁子系统用于基于所述实际停车点超过所述预设停车点的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态，并将所述预设轨道区段的锁闭状态发送给所述车载atp系统；
65.联锁子系统接收到列车过标停车，不允许区段ab解锁的信息后，保持区段ab的锁闭状态，并将区段ab保持锁闭状态的信息反馈给车载atp系统。
66.所述车载atp系统还用于在接收到所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，在所述第一列车的人机界面上显示允许所述第一列车退行的信息。
67.车载atp系统在验证区段ab保持锁闭状态后，在第一列车的驾驶台人机界面上显示允许退行字样，司机验证该信息后即可驾驶列车退行。
68.本实施例通过车载atp系统在验证退行防护区段保持锁闭的状态下才提示司机允许退行，保证后车不会进入退行防护区段，提高列车退行的安全性。
69.在上述实施例的基础上，本实施例中所述联锁子系统还用于将所述预设轨道区段的锁闭状态发送给所述区域控制器；
70.联锁子系统在接收到列车过标停车，不允许区段ab解锁的信息后，同时将区段ab保持锁闭状态的信息反馈给车载atp系统和zc。
71.所述区域控制器用于在接收到所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，基于所述位置信息计算所述退行移动授权。
72.zc在得知区段ab保持锁闭状态的情况下，将区段ab的端点a作为退行ma的终点，保证在对列车进行退行防护时后车不会进入退行防护区段，提高列车退行防护的可靠性。
73.在上述实施例的基础上，本实施例中所述区域控制器用于在确定所述第一列车的尾部包络未出清所述预设轨道区段的情况下，将不解除所述预设轨道区段的锁闭状态的信息发送给所述联锁子系统；
74.异常情况下，如第一列车在退行时发生打滑、空转等导致定位误差增大，第一列车的尾部包络有可能进入退行防护区段，此时zc将不允许区段ab解锁的信息发送至联锁子系统。
75.所述联锁子系统用于基于不解除所述预设轨道区段的锁闭状态的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态。
76.联锁子系统在接收到不允许区段ab解锁的信息后，保持区段ab的锁闭状态。待司机控制第一列车重新向前发车，第一列车的尾部包络出清区段ab后zc判定允许区段ab解锁。由联锁子系统解除区段ab的锁闭状态。
77.本实施例通过在第一列车退行后尾部包络未出清退行防护区段的情况下，保持该区段为锁闭状态，保证后车不会进入退行防护区段，提高列车退行的安全性。
78.在上述各实施例的基础上，本实施例中所述区域控制器还用于在所述预设轨道区
段为锁闭状态的情况下，根据第二列车的位置信息计算所述第二列车的退行移动授权；
79.所述第二列车的退行移动授权的终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界。
80.第二列车为第一列车的后车。在第一列车的退行防护区段处于锁闭状态时，该区段仍可被后车进路重复锁闭。
81.zc为第二列车计算的ma终点为该区段的入口处，即端点a，从而使第二列车的ma与第一列车的ma不发生冲突，以此防护前车退行及后车追踪安全。
82.在上述各实施例的基础上，本实施例中所述车载atp系统还用于在所述实际停车点未达到所述预设停车点的情况下，将所述实际停车点未达到所述预设停车点的信息发送给所述联锁子系统；
83.当第一列车的实际停车点未达到预设停车点，说明列车欠标停车。车载atp系统向联锁子系统发送列车未停到，不允许区段ab解锁的信息。
84.所述联锁子系统用于基于所述实际停车点未达到所述预设停车点的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态。
85.联锁子系统接收到列车未停到，不允许区段ab解锁的信息后，保持本列车退行防护区段的锁闭状态，司机可重新动车完成对标停车。
86.在欠标停车的情况下，第一列车可能未出清退行防护区段。司机重新动车可能过标停车，需要退行防护。因此保持退行防护区段为锁闭状态，保证后车不会进入退行防护区段，提高列车退行的安全性。
87.在上述各实施例的基础上，本实施例中所述车载atp系统还用于在所述实际停车点与所述预设停车点重合的情况下，将所述实际停车点与所述预设停车点重合的信息发送给所述联锁子系统；
88.所述联锁子系统用于基于所述实际停车点与所述预设停车点重合的信息，解除所述预设轨道区段的锁闭状态。
89.当第一列车的实际停车点与预设停车点重合，说明列车对标停车。车载atp系统向联锁子系统发送列车停准，允许区段ab解锁信息。
90.联锁区段接收到列车停准，允许区段ab解锁的信息后，即可解除该区段的锁闭状态，第一列车正常执行开关门等操作。图3为列车退行防护的完整流程示意图。
91.下面对本发明提供的列车退行防护方法进行描述，下文描述的列车退行防护方法与上文描述的列车退行防护系统可相互对应参照。
92.如图4所示，该方法包括：步骤401，在第一列车位于站台的实际停车点超过所述站台的预设停车点的情况下，通过车载atp系统获取所述第一列车随后退行过程中的位置信息；
93.步骤402，通过区域控制器基于所述位置信息计算所述退行移动授权，在所述第一列车退行结束后，确定所述第一列车的尾部包络是否出清预设轨道区段；
94.所述退行移动授权的起点为所述尾部包络，终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界；
95.所述预设轨道区段为锁闭状态，紧邻所述站台的轨道区段且位于所述第一列车后方；
96.步骤403，通过所述车载atp系统基于所述区域控制器发送的退行移动授权防护所述第一列车退行；
97.步骤404，在所述尾部包络出清所述预设轨道区段的情况下，通过联锁子系统解除所述预设轨道区段的锁闭状态。
98.本实施例通过在列车的电子地图中定义退行防护区段，在列车过标停车的情况下，区域控制器在计算列车退行移动授权时，将退行移动授权的终点设置为退行防护区段的远端边界，从而防护列车不退出退行防护区段，联锁子系统在列车尾部包络出清退行防护区段的情况下，才解除该区段的锁闭状态，允许其他车辆通过，不需要改变列车既有的控制系统，也不需要增加实体装置，基于车载atp系统与联锁子系统和zc之间的连续通信，协作完成列车退行防护，发挥列车控制系统的优势，提高列车退行防护的安全性、灵活性和效率，降低列车冲标过多时对轨道交通运营的影响。
99.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种列车退行防护系统，其特征在于，包括车载atp系统、区域控制器和联锁子系统；所述车载atp系统用于在第一列车位于站台的实际停车点超过所述站台的预设停车点的情况下，获取所述第一列车随后退行过程中的位置信息，将所述位置信息发送给所述区域控制器，并基于所述区域控制器发送的退行移动授权防护所述第一列车退行；所述区域控制器用于基于所述位置信息计算所述退行移动授权，在所述第一列车退行结束后，确定所述第一列车的尾部包络是否出清预设轨道区段；所述退行移动授权的起点为所述尾部包络，终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界；所述预设轨道区段为锁闭状态，紧邻所述站台的轨道区段且位于所述第一列车后方；所述联锁子系统用于在所述尾部包络出清所述预设轨道区段的情况下，解除所述预设轨道区段的锁闭状态。2.根据权利要求1所述的列车退行防护系统，其特征在于，所述车载atp系统用于将所述实际停车点超过所述预设停车点的信息发送给所述联锁子系统；所述联锁子系统用于基于所述实际停车点超过所述预设停车点的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态，并将所述预设轨道区段的锁闭状态发送给所述车载atp系统；所述车载atp系统还用于在接收到所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，在所述第一列车的人机界面上显示允许所述第一列车退行的信息。3.根据权利要求2所述的列车退行防护系统，其特征在于，所述联锁子系统还用于将所述预设轨道区段的锁闭状态发送给所述区域控制器；所述区域控制器用于在接收到所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，基于所述位置信息计算所述退行移动授权。4.根据权利要求1-3任一所述的列车退行防护系统，其特征在于，所述区域控制器用于在确定所述第一列车的尾部包络未出清所述预设轨道区段的情况下，将不解除所述预设轨道区段的锁闭状态的信息发送给所述联锁子系统；所述联锁子系统用于基于不解除所述预设轨道区段的锁闭状态的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态。5.根据权利要求1-3任一所述的列车退行防护系统，其特征在于，所述区域控制器还用于在所述预设轨道区段为锁闭状态的情况下，根据第二列车的位置信息计算所述第二列车的退行移动授权；所述第二列车的退行移动授权的终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界。6.根据权利要求1-3任一所述的列车退行防护系统，其特征在于，所述车载atp系统还用于在所述实际停车点未达到所述预设停车点的情况下，将所述实际停车点未达到所述预设停车点的信息发送给所述联锁子系统；所述联锁子系统用于基于所述实际停车点未达到所述预设停车点的信息，保持所述预设轨道区段为锁闭状态。7.根据权利要求1-3任一所述的列车退行防护系统，其特征在于，所述车载atp系统还用于在所述实际停车点与所述预设停车点重合的情况下，将所述实际停车点与所述预设停车点重合的信息发送给所述联锁子系统；所述联锁子系统用于基于所述实际停车点与所述预设停车点重合的信息，解除所述预
设轨道区段的锁闭状态。8.一种列车退行防护方法，其特征在于，包括：在第一列车位于站台的实际停车点超过所述站台的预设停车点的情况下，通过车载atp系统获取所述第一列车随后退行过程中的位置信息；通过区域控制器基于所述位置信息计算所述第一列车的退行移动授权，在所述第一列车退行结束后，确定所述第一列车的尾部包络是否出清预设轨道区段；所述退行移动授权的起点为所述尾部包络，终点为所述预设轨道区段远离所述第一列车的边界；所述预设轨道区段为锁闭状态，紧邻所述站台的轨道区段且位于所述第一列车后方；通过所述车载atp系统基于所述区域控制器发送的退行移动授权防护所述第一列车退行；在所述尾部包络出清所述预设轨道区段的情况下，通过联锁子系统解除所述预设轨道区段的锁闭状态。9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的列车退行防护方法。10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的列车退行防护方法。

技术总结
本发明提供一种列车退行防护系统及方法，该系统包括：车载ATP系统、ZC和联锁子系统；车载ATP系统用于在第一列车位于站台的实际停车点超过预设停车点的情况下，获取第一列车随后退行过程中的位置信息，将位置信息发送给ZC，并基于ZC发送的退行MA防护第一列车退行；ZC用于基于位置信息计算退行MA，在退行结束后确定列车尾部包络是否出清预设轨道区段；退行MA的起点为尾部包络，终点为预设轨道区段远离第一列车的边界；预设轨道区段为锁闭状态，紧邻站台的轨道区段且位于第一列车后方；联锁子系统用于监督预设轨道区段的占用和出清状态，并控制预设轨道区段的锁闭和解锁状态。本发明实现在列车退行时对列车进行防护。在列车退行时对列车进行防护。在列车退行时对列车进行防护。


技术研发人员：王志伟 徐鑫 刘斌 陈聪 任飞 宋博文 陈杰 李孟
受保护的技术使用者：通号城市轨道交通技术有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/3/28