用于列车虚拟编组的编组动态解编方法、设备及介质与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法、设备及介质。


背景技术：

2.列车虚拟编组技术通过车与车直接无线通信，使后车获取前车的运行状态控制后车的运行，从而通过无线通信实现多列车以相同速度、极小间隔的列车协同运行方式。通过这种方式，以一定距离保持同步运行的列车可以看作进行了联挂，与传统方式相比将传统的物理车钩联挂变成了无线通信联挂，增加编组的灵活性，缩短列车间的追踪距离，提高运行效率。
3.列车编组运行时，后车基于相对位置的控制曲线追踪前车运行，从而最小化行车间隔，收到解编计划后，编组内列车按照一定策略拉开与前车距离，切换至基于绝对距离的控制曲线控车。
4.对于如何来实现解编过程的平顺性，安全性和效率，成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.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用于列车虚拟编组的编组动态解编方法、设备及介质。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.根据本发明的第一方面，提供了一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，该方法实现了从虚拟编组运行状态到移动闭塞运行状态的不停车切换，并在车车追踪控制模式上，实现了从相对距离制动曲线控车到绝对制动距离曲线控车的平滑过渡。
8.作为优选的技术方案，该方法用于站内解编，头车脱离编组，尾车脱离编组，大编组分离成小编组的场景。
9.作为优选的技术方案，该方法通过调度集中系统ctc负责编组和解编计划的制定和下发，无线闭塞中心rbc管理编组车队，向列车转发编组和解编计划。
10.作为优选的技术方案，当编组建立后，编组内每辆列车同时与rbc和编组内的前后车进行通信，其中编组内的头车是主控车，其余为跟随车。
11.作为优选的技术方案，所述rbc根据每辆车上报的编组情况判断编组列车数量和位置占用情况，并向主控车发送移动授权，所述主控车根据rbc发送的移动授权计算限速曲线。
12.作为优选的技术方案，所述编组内后车向前车发送列车位置查询信息，前车向后车发送列车当前位置、速度、列车最大减速度信息。
13.作为优选的技术方案，所述后车使用前车信息计算基于相对制动距离的限速曲线，并在限速约束下追踪前车运行。
14.作为优选的技术方案，该方法当不满足编组原则时，ctc下发解编计划至rbc，rbc
转发给所有需要解编的列车，当车载设备收到rbc发送的解编计划后，控制列车减速，由基于相对位置的控制曲线过渡至基于绝对距离的制动曲线继续控制列车运行。
15.作为优选的技术方案，当列车收到解编命令，或车车通信故障中断，后车需要由从相对距离制动曲线控车过渡到绝对制动距离曲线控车，其中过渡时，计算相对距离制动曲线基于编组状态时最后一次收到的前车状态；
16.同时，车载设备根据rbc发送的移动授权，计算基于绝对制动距离的限速曲线。
17.作为优选的技术方案，当列车速度低于绝对距离制动限速曲线后，恢复为绝对制动距离的控车模式。
18.根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
19.根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
20.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
21.1)本发明在车车追踪控制模式上，实现了从相对距离制动曲线控车到绝对制动距离曲线控车的平滑过渡，解编过程兼顾了效率和安全性。
22.2)本发明涵盖了站内解编，头车脱离编组，尾车脱离编组，大编组分离成小编组的场景，满足了多样化运行需求。
附图说明
23.图1为本发明应用系统的结构示意图；
24.图2为站内编组列车解编的示意图；
25.图3为编组内跟随车解编示意图；
26.图4为编组内主控车解编示意图；
27.图5为编组解编为多个编组示意图；
28.图6为后车控车曲线示意图；
29.图7为两种控制曲线对比示意图。
具体实施方式
30.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。
31.本发明用于列车虚拟编组技术的编组动态解编方法，实现了从虚拟编组运行状态到移动闭塞运行状态的不停车切换，在车车追踪控制模式上，实现了从相对距离制动曲线控车到绝对制动距离曲线控车的平滑过渡，解编过程兼顾了效率和安全性。方案设计上，涵盖了站内解编，头车脱离编组，尾车脱离编组，大编组分离成小编组的场景，满足了多样化运行需求。
32.调度集中系统ctc负责编组和解编计划的制定和下发，无线闭塞中心rbc管理编组车队，向列车转发编组和解编计划。编组建立后，编组内每辆列车同时与rbc和编组内的前
后车进行通信，系统架构如图1所示。编组内的头车是主控车，其余为跟随车。rbc根据每辆车上报的编组情况判断编组列车数量、位置占用等，并向主控车发送移动授权。编组内后车向前车发送列车位置查询信息，前车向后车发送列车当前位置、速度、列车最大减速度信息。主控车根据rbc发送的移动授权计算限速曲线。跟随车使用前车信息计算基于相对制动距离的限速曲线，在限速约束下追踪前车运行。
33.动态编组解编过程即已编组列车在运动过程中，根据编组计划分成不同的编组车队或多列独立运行的列车。即当不满足编组原则时，ctc下发解编计划至rbc，rbc转发给所有需要解编的列车。当车载设备收到地面发送的解编计划后，控制列车减速，由基于相对位置的控制曲线过渡至基于绝对距离的制动曲线继续控制列车运行。
34.当列车收到解编命令，或车车通信故障中断，后车需要由从相对距离制动曲线控车过渡到绝对制动距离曲线控车。过渡时，计算相对距离制动曲线基于编组状态时最后一次收到的前车状态。这种算法保证了后车始终基于前车的安全状态控车，即使前车以紧急制动停车，其停车位置也不会小于之前的估计值。后车可以继续按照车车通信中断前的基于相对制动距离的限速曲线行驶，不必立即输出紧急制动停车。
35.同时，车载设备根据rbc发送的移动授权，计算基于绝对制动距离的限速曲线。如图6所示，虚拟编组状态下，绝对距离制动曲线更严格。
36.由于相对距离制动曲线基于的前车状态不再更新，随着列车移动，相对距离制动曲线越来越严格，列车逐渐降速，当列车速度低于绝对距离制动限速曲线后，恢复为绝对制动距离的控车模式。后车由相对距离制动曲线控车转入绝对距离制动曲线控车的两种限速曲线如图7所示。
37.具体实施例
38.当编组车队中的列车发往不同方向时，需要在站内对其进行解编操作站内编组列车解编，工作流程如图2所示，主要步骤如下：
39.步骤一
40.编组车队在站内停车后，由ctc下发解编计划，rbc转发给编组内的所有列车
41.步骤二
42.收到解编计划后，列车2断开与列车1之间的车车通信，列车1和列车2均变为非编组状态。
43.步骤三
44.列车1和列车2根据rbc发送的移动授权控制列车以移动闭塞方式独立运行。
45.当前线路上有一个4辆车组成的虚拟编组车队，当下一站进路不同时需要对编组内跟随车进行解编，工作流程如图3所示，主要步骤如下：
46.步骤一
47.ctc下发解编计划，rbc转发给编组内的所有列车。
48.步骤二
49.收到解编计划后，需要解编的跟随车控制列车减速，拉开与前面列车的间距。
50.步骤三
51.当减速至由相对位置控制曲线过渡至绝对位置控制曲线后，断开与前车的通信，根据rbc发送的移动授权监控列车运行，完成跟随车解编。
52.当主控车下一站进路与其他跟随车不同时需要对主控车进行解编，如图4所示，当前线路上有一个4辆车组成的虚拟编组，列车1为主控车，列车2、3、4依次为跟随车，主要步骤如下：
53.步骤一
54.由ctc下发解编计划(主控车从编队中解编出去，其他车仍为同一编组)，rbc转发解编计划给编组内的所有列车，此时编组的主控车由列车1变为列车2。
55.步骤二
56.收到新的的编组计划后，列车1继续正常运行或加速运行；列车2升级为主控车，控制列车减速由相对位置控制曲线过渡至绝对位置控制曲线。
57.步骤三
58.列车2完成与列车1的解编后，断开与列车1的车车通信，根据rbc发送的移动授权监控列车继续运行。
59.当虚拟编组车队需要解编成不同编组时，如5所示，当前线路上有一个4辆车组成的虚拟编组车队，列车1为主控车，列车2、3、4依次为跟随车，主要步骤如下：
60.步骤一
61.当虚拟编组车队需要解编成不同编组时，此时由ctc下发解编计划(列车1和2为同一编组，列车3和4为同一编组)，rbc转发解编计划给编组内的所有列车
62.步骤二
63.收到解编计划后，列车1和2保持继续正常运行或加速运行；列车3升级为主控车，控制列车减速由相对位置控制曲线过渡至绝对位置控制曲线。
64.步骤三
65.完成与列车2的解编后，列车3断开与列车2的车车通信，根据rbc发送的移动授权监控列车继续运行。
66.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及储存介质实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
67.本发明电子设备包括中央处理单元(cpu)，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(ram)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在ram中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。cpu、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
68.设备中的多个部件连接至i/o接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
69.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如本发明方法。例如，在一些实施例中，本发明方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到ram并由cpu执行时，可以执行上文描述的本发明方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，cpu可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行本发明方法。
70.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
71.用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
72.在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
73.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：
1.一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，该方法实现了从虚拟编组运行状态到移动闭塞运行状态的不停车切换，并在车车追踪控制模式上，实现了从相对距离制动曲线控车到绝对制动距离曲线控车的平滑过渡。2.根据权利要求1所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，该方法用于站内解编，头车脱离编组，尾车脱离编组，大编组分离成小编组的场景。3.根据权利要求1所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，该方法通过调度集中系统ctc负责编组和解编计划的制定和下发，无线闭塞中心rbc管理编组车队，向列车转发编组和解编计划。4.根据权利要求3所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，当编组建立后，编组内每辆列车同时与rbc和编组内的前后车进行通信，其中编组内的头车是主控车，其余为跟随车。5.根据权利要求4所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，所述rbc根据每辆车上报的编组情况判断编组列车数量和位置占用情况，并向主控车发送移动授权，所述主控车根据rbc发送的移动授权计算限速曲线。6.根据权利要求4所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，所述编组内后车向前车发送列车位置查询信息，前车向后车发送列车当前位置、速度、列车最大减速度信息。7.根据权利要求4所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，所述后车使用前车信息计算基于相对制动距离的限速曲线，并在限速约束下追踪前车运行。8.根据权利要求3所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，该方法当不满足编组原则时，ctc下发解编计划至rbc，rbc转发给所有需要解编的列车，当车载设备收到rbc发送的解编计划后，控制列车减速，由基于相对位置的控制曲线过渡至基于绝对距离的制动曲线继续控制列车运行。9.根据权利要求3所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，当列车收到解编命令，或车车通信故障中断，后车需要由从相对距离制动曲线控车过渡到绝对制动距离曲线控车，其中过渡时，计算相对距离制动曲线基于编组状态时最后一次收到的前车状态；同时，车载设备根据rbc发送的移动授权，计算基于绝对制动距离的限速曲线。10.根据权利要求3所述的一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法，其特征在于，当列车速度低于绝对距离制动限速曲线后，恢复为绝对制动距离的控车模式。11.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～10中任一项所述的方法。12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～10中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种用于列车虚拟编组的编组动态解编方法、设备及介质，该方法实现了从虚拟编组运行状态到移动闭塞运行状态的不停车切换，并在车车追踪控制模式上，实现了从相对距离制动曲线控车到绝对制动距离曲线控车的平滑过渡。与现有技术相比，本发明具有解编过程兼顾了效率和安全性等优点。程兼顾了效率和安全性等优点。程兼顾了效率和安全性等优点。


技术研发人员：崔君晓 杨奉伟 徐先良 李登 闫琪 张亚忠 杨文 王梦雪
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/5/16