一种市域列车自动过分相控制方法、系统及车辆与流程

1.本发明属于分相控制技术领域，具体涉及一种市域列车自动过分相控制方法、系统及车辆。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.市域(郊)铁路作为连接都市圈中心城市城区和周边城镇组团的出行方式，为通勤客流提供快速度、大运量、公交化运输服务的轨道交通系统。
4.随着不断加快推进都市圈建设，市域(郊)铁路将不断发展，作为适用市域(郊)铁路的市域列车也应运而生。作为25kv的交流供电制式的市域列车，运行中需要通过一定距离的分相区，而当信号系统切换至降级模式时，将会输出较低的限速控制，以该限速模式进入分相区时，由于分相区内，接触网无电，车辆进分相区后，会失去牵引供电，只能靠惯性前行。如果车速过低，受制于线路阻力，车辆可能无法前行到下一个供电区。因此可能会出现因此车速低而导致车辆无法通过分相区的问题，进而需要应急处置，甚至等待救援，为旅客出行带来极大不便，对车辆运营秩序造成重大影响。


技术实现要素：

5.本发明为了解决上述问题，提出了一种市域列车自动过分相控制方法，本发明采用更加可靠高效的自动过分相控制实现顺利通过分相区。
6.根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
7.第一方面，公开了一种市域列车自动过分相控制方法，包括：
8.当市域列车进分相区时，判断此时车载信号系统所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相。
9.作为进一步的技术方案，当市域列车进分相区时，通过检测设置在分相区区间外的磁感应器的信号，确定市域列车进入分相区。
10.作为进一步的技术方案，设置在分相区区间外的磁感应器检测到市域列车进入分相区的信号后依次发送车载信号接收装置、车载控制装置，车载控制装置进行数据处理后，发送至车辆网络，网络再发送至车载信号系统，车载信号系统进行限速切换控制。
11.作为进一步的技术方案，所述车载信号接收装置包括车载感应器，所述车载感应器安装在轨道中心线，避免与既有过分相磁钢空间重叠。
12.作为进一步的技术方案，当市域列车进分相区时，通过语音方式进行播报市域列车进分相区信息。
13.作为进一步的技术方案，将限速点上调至设定值后，将允许提速信号传输至车辆网络，播报提速提醒，将车辆进行提速至设定值。
14.作为进一步的技术方案，还包括：当市域列车出分相区时，将市域列车降低至限速
模式下的速度。
15.作为进一步的技术方案，当市域列车出分相区时，将出分相区信号传输至车辆网络，再传输至车载信号系统，判断是否允许提速，若是，则在延时一定时间后恢复限速值，若通过检测车速，大于限速值，则判断市域列车是否处于限速模式，若是，则撤销允许提速信号，将该信息通过车辆网络进行传输，给出语音提醒，进行降速。
16.作为进一步的技术方案，进行降速后，若设定时间车速没有低于降速值，则发出信号制动进行保护市域列车。
17.第二方面，公开了一种市域列车自动过分相控制系统，包括：
18.地面定点装置、车载信号接收装置、车载控制装置及车载信号系统；
19.所述地面定点装置，用来提示车辆即将进入分相区；
20.所述车载信号接收装置接收地面定点装置发出的信号并传输至车载控制装置，车载控制装置进行数据处理后，发送至车辆网络，网络再发送至车载信号系统；
21.所述车载信号系统进行判断所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相。
22.作为进一步的技术方案，所述地面定点装置，为设置在分相区区间外的磁感应器；
23.所述车载信号接收装置为车载感应器，安装在轨道中心线；
24.所述地面定点装置与所述车载信号接收装置匹配独立的磁特性参数，与既有过分相磁钢不相互识别。
25.第三方面，公开了一种车辆，采用上述市域列车自动过分相控制方法或者市域列车自动过分相控制系统进行自动过分相。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
27.本发明通过地面和车载增加磁感应器，增加了进出分相区的预告信号，以该信号为基础判断所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相，确保实现市域列车正常通过分相区，功能实现容易，安全可靠。
28.本发明控制过程由车载信号系统自动执行，若车载信号系统处在限速模式，当收到进分相区信号后，该系统会自动进行限速点上调，从而确保车辆可以更高的速度通过分相区，减少了司机干预，提升了司机应急的智能化水平。
29.本发明地面分相区只需增加少量磁感应器，成本低，改造快，方便快速优化实施。
30.本发明车载方面，只在原有系统基础上进行功能扩展和接口扩展，系统配置简单，而且保留了既有系统，系统可靠性有保证，便于快速优化实施。
31.本发明增加了进分相区的语音预告提醒，为人工驾驶提供了更人性化的提醒，并给司机操作预留足够的准备时间，提升了司机驾驶的安全性和规范性。
32.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
34.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
35.图1为车辆运行示意图；
36.图2为信号采集数据流示意图；
37.图3为新增地面感应器安装位置示意图；
38.图4为进分相区控制流程示意图；
39.图5为出分相区控制流程示意图。
具体实施方式：
40.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
41.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
42.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
43.实施例一：
44.在本实施例子中，公开了一种市域列车自动过分相控制方法，包括：
45.当市域列车进分相区时，判断此时车载信号系统所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相。
46.在在本实施例子中，关于车辆运行参见附图1所示，首先为了实现对车辆进入分相区域进行准确检测，在既有分相区区间外(4个过分相磁钢之外)，新增过分相预报信号的获取，即通过新增地面磁感应器1、2来检测，在授权区域内提高速度，按照设定的速度进行运行，例如在45-50km每时速度进行运行，驶离后降速运行，按照0-25km每时速度进行运行。
47.整体思想如下：当车辆运行至新增磁感应器1时，车辆检测该磁感应器信号，并语音预报司机“前方即将过分相”。
48.若此时，车载信号系统处于rm模式，则车辆将该磁感应器位置信息发送车载信号系统，具体为：车辆将收到的该磁感应器信号发送车载信号系统，作为车载信号系统进行限速点上调的输入车辆将收到的该磁感应器信号发送车载信号系统，作为车载信号系统进行限速点上调的输入，信号将限速点上调为50km/h，本实施例子以初始限速25km/h，上调限速至50km/h为例进行说明，其他情况与此相同。司机人工或无人驾驶系统将车速提升至50km/h，确保正常过分相。当车辆运行至既有分相区g3时，车辆闭合主断恢复高压供电，同时语音提示司机减速，信号恢复25km/h限速。新增磁感应器2在车辆反方向运行时使用。需要说明的是，车辆运行到了g3点时，车辆已经进入了下一个供电区域，也称为出了分相区，当车辆运行出分相区时，只需要既有的g3信号，表示车辆已经出分分相区即可。
49.在本实施例子中，关于车辆采集过分相预报信号具体是通过下述手段实现的：
50.车载信号接收装置无线感应地面新增定点装置，信号发送车载控制装置，数据处理后，发送车辆网络，车辆网络在发送至车载信号系统，进行限速切换控制。信号采集数据流见图2。
51.上述车载控制装置为车载的过分相控制装置，它接受到地面新增感应器的信号后，根据内部程序，会自动认为车辆前方要进入分相区，即该信号会被标记为过分相预报信号。然后该信号会通过车辆网络发送车载信号系统，作为车载信号系统上调限速点的输入。
52.新增地面和车载感应器，匹配独立的磁特性参数，与既有过分相磁钢不相互识别。
53.匹配独立的磁特性参数时：车地信号感应，靠磁感应，新增加的感应器磁场强度等特性参数，跟既有的不同，避免信号相互影响。
54.地面新增定点装置为新增地面感应器，安装在轨道中心线，见图3中磁感应器1、6，对应车载感应器也安装在轨道中心线，避免与既有过分相磁钢空间重叠。
55.基于车载感应器的安装的具体位置要跟地面感应器在同一条直线上，因此车载感应器安装在轨道中心线对应的车体上。
56.参见附图4所示，在进分相区时，具体步骤为：
57.判断信号是否有定位，若是，则预报进分相区域信号传输至车辆网络，车辆网络将信号传输至pids，司机室语音预报进分相区。
58.若没有定位，则过分相控制装置将预报进分相区域信号通过车辆网络将信号传输至pids，司机室语音预报进分相区。
59.车辆网络将预报进分相区域信号发送至车载信号系统，车载信号系统检测车速，若大于25km/h，则判断车载信号系统是否为rm模式，若是，则车载信号系统将上调限速点至50km/h，将允许提速信号传输至车辆网络，提示司机允许提速，司机根据车载信号系统上调的限速点，确定是否提速。
60.上述判断信号是否有定位时，此处的“信号”是指车载信号系统，如果它可以接受地面信号系统提供的进分相区的定位信号，则直接告知车辆网控制车辆的pids(车辆的旅客信息系统，含广播系统)进行预报提示。如果信号系统自己没有进分相区的预报信息，则使用车辆的过分相控制装置，进行信息采集。
61.上述“rm模式”叫做“限制人工驾驶模式”，是信号系统自己的车载和地面通讯及定位异常时启动的限速模式。目前根据设计标准，“rm模式”下需要限速25km/h。
62.参见附图5所示，在出分相区时，具体步骤为：
63.过分相控制装置发出出分相区信号至车辆网络，车辆网络将出分相区信号发送至车载信号系统，若收到信号允许提速信号，则延时10s恢复限速25km/h，检测车速，若大于25km/h，继续判断车载信号系统是否处于rm模式，若是，则撤销允许提速信号，通过车辆给网络将上述信号播放，司机根据提示，确定是否减速，10s后车速若不低于25km/h，则启动信号制动保护，若低于，则控制结束，车辆按照该低于25km/h的速度运行。
64.过分相控制装置即为车载控制装置。
65.在本实施例子中，在既有分相区预告信号之外，在新增地面过分相预报信号，用来提示车辆即将进入分相区。车载信号接收装置无线感应地面新增定点装置，信号发送车载控制装置，数据处理后，发送车辆网络，网络在发送车载信号，进行速切换控制。车辆新增两个车载感应器，接受地面新增的分相区预告信号，并且匹配独立的磁特性参数，与既有过分相磁钢不能相互识别。
66.车载信号系统进行进分相区预告语音提示，信号系统自动进行限速切换，出分相区后再自动恢复限速。
67.实施例二：
68.基于实施例一的方法，公开了一种市域列车自动过分相控制系统，包括：
69.地面定点装置、车载信号接收装置、车载控制装置及车载信号系统；
70.地面定点装置，用来提示车辆即将进入分相区；
71.车载信号接收装置接收地面定点装置发出的信号并传输至车载控制装置，车载控制装置进行数据处理后，发送至车辆网络，网络再发送至车载信号系统；
72.车载信号系统进行判断所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相。
73.地面定点装置，为设置在分相区区间外的磁感应器；
74.车载信号接收装置为车载感应器，安装在轨道中心线；
75.地面定点装置与所述车载信号接收装置匹配独立的磁特性参数，与既有过分相磁钢不相互识别。
76.在具体实现过分相区域时参见附图4、5所示具体步骤。
77.实施例三：
78.基于实施例一的方法或实施例子二中的系统，公开了一种车辆，该车辆采用上述市域列车自动过分相控制方法或者市域列车自动过分相控制系统进行自动过分相。
79.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
80.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

技术特征：
1.一种市域列车自动过分相控制方法，其特征是，包括：当市域列车进分相区时，判断此时车载信号系统所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相。2.如权利要求1所述的一种市域列车自动过分相控制方法，其特征是，当市域列车进分相区时，通过检测设置在分相区区间外的磁感应器的信号，确定市域列车进入分相区。3.如权利要求2所述的一种市域列车自动过分相控制方法，其特征是，设置在分相区区间外的磁感应器检测到市域列车进入分相区的信号后依次发送车载信号接收装置、车载控制装置，车载控制装置进行数据处理后，发送至车辆网络，网络再发送至车载信号系统，车载信号系统进行限速切换控制。4.如权利要求3所述的一种市域列车自动过分相控制方法，其特征是，所述车载信号接收装置包括车载感应器，所述车载感应器安装在轨道中心线，避免与既有过分相磁钢空间重叠。5.如权利要求1所述的一种市域列车自动过分相控制方法，其特征是，将限速点上调至设定值后，将允许提速信号传输至车辆网络，播报提速提醒，将车辆进行提速至设定值。6.如权利要求1-5任一所述的一种市域列车自动过分相控制方法，其特征是，还包括：当市域列车出分相区时，将市域列车降低至限速模式下的速度。7.如权利要求6所述的一种市域列车自动过分相控制方法，其特征是，当市域列车出分相区时，将出分相区信号传输至车辆网络，再传输至车载信号系统，判断是否允许提速，若是，则在延时一定时间后恢复限速值，若通过检测车速，大于限速值，则判断市域列车是否处于限速模式，若是，则撤销允许提速信号，将该信息通过车辆网络进行传输，给出语音提醒，进行降速；优选的，进行降速后，若设定时间车速没有低于降速值，则发出信号制动进行保护市域列车。8.一种市域列车自动过分相控制系统，其特征是，包括：地面定点装置、车载信号接收装置、车载控制装置及车载信号系统；所述地面定点装置，用来提示车辆即将进入分相区；所述车载信号接收装置接收地面定点装置发出的信号并传输至车载控制装置，车载控制装置进行数据处理后，发送至车辆网络，网络再发送至车载信号系统；所述车载信号系统进行判断所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相。9.如权利要求8所述的一种市域列车自动过分相控制系统，其特征是，所述地面定点装置，为设置在分相区区间外的磁感应器；所述车载信号接收装置为车载感应器，安装在轨道中心线；所述地面定点装置与所述车载信号接收装置匹配独立的磁特性参数，与既有过分相磁钢不相互识别。10.一种车辆，其特征是，采用上述权利要求1-7任一所述的市域列车自动过分相控制方法或者权利要求8-9任一所述的市域列车自动过分相控制系统进行自动过分相。

技术总结
本发明提供了一种市域列车自动过分相控制方法、系统及车辆，包括：当市域列车进分相区时，判断此时车载信号系统所处的工作模式，若处于限速模式，则将限速点上调至设定值，市域列车按照所述设定值行驶，正常过分相。本发明采用更加可靠高效的自动过分相控制实现顺利通过分相区。通过分相区。通过分相区。


技术研发人员：陈争 王天宇 侯小强 孟令江 唐国梅 万松琦
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/3/27