一种列车过分相的信号系统车载预警提示方法与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种列车过分相的信号系统车载预警提示方法。


背景技术：

2.为满足各地城市群发展需求，采用交流供电制式的市域地铁线路已越来越多。分相区就是指交流牵引电气化区段不同供电分区之间的无电区。列车惰行通过无电区的过程称为过分相。经过检索，现有技术都在关注如何确保列车顺利且高效通过分相区，焦点无一不在过分相的控制方式、设备或介质上。目前，在无信号系统参与情况下，过分相主要包括手动过分相、磁钢自动过分相；有信号系统参与情况下，过分相主要有atp自动过分相。
3.现有已运营的列车线路多采用手动过分相或磁钢过分相。当采用手动过分相时，司乘人员需要较高的专注力和警惕性，一旦疏忽走神就存在列车带负载过分相或掉入分相区的风险。当采用磁钢过分相时，其自动过分相功能失效时，若列车未提前报出故障信息或司机未准确识别故障情况，则留给司乘人员的反应及处置时间较短，依旧存在列车带负载过分相或掉入分相区的风险。因此现有技术中缺少对车载预警提示，给列车行驶带来安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了提供一种列车过分相的信号系统车载预警提示方法。旨在解决现有的列车信号系统缺少对过分相的预警提示，存在安全隐患的问题。
5.为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
6.本发明提供了一种列车过分相的信号系统车载预警提示方法，包括：
7.列车行驶接近分相区的过程中，列车信号系统的车载控制器实时检查并判断列车过分相的预警提示触发时机的满足情况；
8.满足所述预警提示触发时机后，即所述预警提示触发时机被激活后，在所述列车信号系统的车载人机界面显示过分相的预警提示信息；
9.所述预警提示触发时机被激活，则所述车载控制器得到预警提示的触发时机激活信号，所述车载控制器将所述触发时机激活信号同步发送至车辆的列车控制管理系统；
10.根据所述触发时机激活信号，车辆同步进行文本或声音预警提示。
11.优选的，所述信号系统的车载电子地图中赋予所述分相区一属性参数，列车定位与所述分相区存在交集时，所述属性参数被置为高电平信号。
12.优选的，若未满足所述预警提示触发时机，则列车继续行驶；若已满足所述预警提示触发时机，则视为所述预警提示触发时机被激活。
13.优选的，所述预警提示触发时机根据开通线路或新建线路的实际情况，并根据用户需求确定。
14.优选的，以所述分相区的起点，即所述分相区的入口处为所述预警提示触发时机。
15.优选的，以所述分相区所在区段的入口处为所述预警提示触发时机。
16.优选的，列车车头进入所述分相区前，以先后读到距离所述分相区入口最近的两个相邻信标为所述预警提示触发时机。
17.优选的，列车车头进入所述分相区前，以先后读到距离分相区入口最近的两个相邻信标为所述预警提示触发时机，若列车发生漏读所述信标的情况，则以所述分相区的起点为所述预警提示触发时机。
18.优选的，所述车载控制器与车辆的网络接口为mvb方式或trdp方式。
19.优选的，在未发生列车失位或所述网络接口未发生故障时，车辆信任由所述信号系统传输的所述触发时机激活信号；在发生列车失位或所述网络接口故障时，车辆信任其自身的触发时机激活信号。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.1、本发明提供的列车过分相的信号系统车载预警提示方法允许信号系统利用既有线路条件参与列车过分相预警提示，具备改造影响小、升级成本低、预警提示准的显著优点；
22.2、本发明为列车过分相增加信号预警提示，具备冗余复示特点，充分保证司乘人员的专注警惕性，有效减少列车带负载过分相或者掉入分相区的风险以确保列车安全运营；
23.3、本发明根据实际情况，为用户提供多种预警提示方案，满足不同运营管理需求，支持灵活使用。
24.4、本发明对新建线路在过分相功能设计时为线路轨旁设备信标和计轴点的位置设计提供参考，以便提前统一过分相的预警提示时机从而为信号atp自动过分相的实现提供有利条件。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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：
26.图1为本发明一实施例提供的列车过分相的信号系统车载预警提示方法的流程图；
27.图2为本发明一实施例提供的线路最小基本单元区段block定义图；
28.图3为本发明一实施例提供的方案一过分相触发时机示意图；
29.图4为本发明一实施例提供的方案二过分相触发时机示意图。
具体实施方式
30.以下结合附图1-4和具体实施方式对本发明提出的列车过分相的信号系统车载预警提示方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供
熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
31.鉴于现有的列车信号系统缺少对过分相的预警提示，存在安全隐患的问题。
32.参考图1所示，本实施例提供了一种列车过分相的信号系统车载预警提示方法，包括：
33.步骤s1：列车于线路上下行正常行驶，接近分相区。
34.所述信号系统的车载电子地图中赋予所述分相区一属性参数，列车定位与所述分相区存在交集时，所述属性参数被置为高电平信号。
35.步骤s2：列车信号系统的车载控制器cc实时检查并判断列车过分相的预警提示触发时机的满足情况。
36.若未满足所述预警提示触发时机，则列车继续行驶；若已满足所述预警提示触发时机，则视为所述预警提示触发时机被激活。
37.根据线路实际建设情况，允许用户结合自身运营管理需求选择预警提示触发时机，具体包括以下几种：
38.方案一：以所述分相区入口为预警提示触发时机，如图3所示定义了所述分相区的起点和终点，当列车车头到达所述分相区起点即激活触发预警提示信号。能真正有效预警指示分相区的进入时机，但对于用户而言可能存在预警提示时机较晚的问题，无法有效避免随车司乘人员精神不集中造成的风险。
39.方案二：以所述分相区所在区段的入口为预警提示触发时机，如图3所示，若列车运行在下行，当列车车头从区段b1行驶到b2，位置信息出现变化沿即激活触发预警提示信号；若列车运行在上行，当列车车头从区段b_100行驶到b_101，位置信息出现变化沿即激活触发预警提示信号。由于区段b_2和b_101在车载电子地图中是唯一的标识，所以可区分列车运行前方是哪一个区间的分相区。所述的方案二的触发时机相较于方案一会早，能提前让司乘人员保持专注警惕，但可能存在每个分相区所在区段入口离分相区入口距离不一的情况，尤其是开通线路未提前设计考虑预留时，会出现每个分相区预警提示触发时机有一定差异。所述方案二中的区段是描述线路的最基本单元，一条线路被划分为若干个轨道区段，每个区段被称为block。相邻block的分界点为轨旁计轴点(axxxxxx)或道岔岔尖(wxxxxxx)，如图2所示，在一条地铁线路上，不会出现重复的blockid。
40.方案三：以列车车头先后读到距离所述分相区入口最近的两个相邻信标为所述预警提示触发时机，如图4所示，若列车运行在下行，当列车车头先后读到信标rb1、rb2，信标识别信号出现变化沿即激活触发预警提示；若列车运行在上行，当列车车头先后读到信标rb101、rb100，信标识别信号出现变化沿即激活触发预警提示。由于信标id号在车载电子地图中是唯一的标识，所以可区分列车运行前方到底是哪一个区间的分相区。
41.所述的方案三的触发时机适中，介于方案一和方案二之间，但一旦发生漏读信标的情况，预警提示将无法激活。
42.所述的方案三中的信标是指安装在轨道中间的列车重定位设备，其按照一定设计原则进行布置，用于修正列车行驶过程中产生的定位误差，提高列车定位精度。
43.方案四：基于上述方案三中的特点增加复示冗余逻辑，以下行为例说明，若列车经
过rb1、rb2信标，因漏读导致预警提示并未触发，当列车在真正进入分相区时会再次触发预警提示，避免无法警惕司乘人员的情况发生。
44.方案四是基于方案三存在漏读信标导致预警失效的可能性，考虑组合使用方案一进行复示冗余，即车头进入分相区前，以先后读到距离分相区入口最近的两个接近信标为触发时机，若列车发生漏读信标情况，列车在真正进入分相区入口时，也能确保预警提示功能再生效。
45.所述的方案一至方案四都不允许列车失位，列车失位后将无法获知位置信息，失位列车按降级方式处理。
46.步骤s3：满足所述预警提示触发时机后，即所述预警提示触发时机被激活后，在所述列车信号系统的车载人机界面显示过分相的预警提示信息。
47.信号系统车载人机界面dmi自动显示过分相预警提示信息，内容要求简介明确，能快速警惕司乘人员。
48.步骤s4：所述预警提示触发时机被激活，则所述车载控制器得到预警提示的触发时机激活信号，所述车载控制器将所述触发时机激活信号同步发送至车辆的列车控制管理系统(triancontrolandmonitoringsystem，tcms)。
49.所述车载控制器与车辆的网络接口为mvb方式或trdp方式。
50.本实施例中选取所述车载控制器与车辆的网络接口为mvb方式。
51.信号系统车载cc通过mvb网络给车辆tcms系统发送触发时机激活信号，该信号为5s脉冲信号，时间可配置。
52.步骤s5：根据所述触发时机激活信号，车辆同步进行文本或声音预警提示。
53.在未发生列车失位或cc-tcms接口故障时，车辆信任由所述信号系统传输的所述触发时机激活信号，同步于车辆人机界面上进行文本或声音提示；在发生列车失位或cc-tcms接口(即上述的所述车载控制器与车辆的网络接口)故障时，降级处理，车辆使用自己的触发源，车辆信任其自身的触发时机激活信号。
54.综上所述，本实施例提出了列车过分相的信号系统车载预警提示方法系统，列车过分相的信号系统车载预警提示方法允许信号系统利用既有线路条件参与列车过分相预警提示，具备改造影响小、升级成本低、预警提示准的显著优点；为列车过分相增加信号预警提示，具备冗余复示特点，充分保证司乘人员的专注警惕性，有效减少列车带负载过分相或者掉入分相区的风险以确保列车安全运营；根据实际情况，为用户提供多种预警提示方案，满足不同运营管理需求，支持灵活使用；对于新建线路在过分相功能设计时，为线路轨旁设备信标以及计轴点的位置设计提供参考，以便提前统一过分相的预警提示时机，为信号atp自动过分相的实现提供有利条件。
55.需要说明的是，在本文中，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那些要素，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
57.另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
58.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：
1.一种列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，包括：列车行驶接近分相区的过程中，列车信号系统的车载控制器实时检查并判断列车过分相的预警提示触发时机的满足情况；满足所述预警提示触发时机后，即所述预警提示触发时机被激活后，在所述列车信号系统的车载人机界面显示过分相的预警提示信息；所述预警提示触发时机被激活，则所述车载控制器得到预警提示的触发时机激活信号，所述车载控制器将所述触发时机激活信号同步发送至车辆的列车控制管理系统；根据所述触发时机激活信号，车辆同步进行文本或声音预警提示。2.如权利要求1所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，所述信号系统的车载电子地图中赋予所述分相区一属性参数，列车定位与所述分相区存在交集时，所述属性参数被置为高电平信号。3.如权利要求2所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，若未满足所述预警提示触发时机，则列车继续行驶；若已满足所述预警提示触发时机，则视为所述预警提示触发时机被激活。4.如权利要求1所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，所述预警提示触发时机根据开通线路或新建线路的实际情况，并根据用户需求确定。5.如权利要求4所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，以所述分相区的起点，即所述分相区的入口处为所述预警提示触发时机。6.如权利要求4所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，以所述分相区所在区段的入口处为所述预警提示触发时机。7.如权利要求4所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，列车车头进入所述分相区前，以先后读到距离所述分相区入口最近的两个相邻信标为所述预警提示触发时机。8.如权利要求4所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，列车车头进入所述分相区前，以先后读到距离分相区入口最近的两个相邻信标为所述预警提示触发时机，若列车发生漏读所述信标的情况，则以所述分相区的起点为所述预警提示触发时机。9.如权利要求1所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，所述车载控制器与车辆的网络接口为mvb方式或trdp方式。10.如权利要求9所述的列车过分相的信号系统车载预警提示方法，其特征在于，在未发生列车失位或所述网络接口未发生故障时，车辆信任由所述信号系统传输的所述触发时机激活信号；在发生列车失位或所述网络接口故障时，车辆信任其自身的触发时机激活信号。

技术总结
本发明公开了一种列车过分相的信号系统车载预警提示方法，包括：列车行驶接近分相区的过程中，列车信号系统的车载控制器实时检查并判断列车过分相的预警提示触发时机的满足情况；满足所述预警提示触发时机后，即所述预警提示触发时机被激活后，在所述列车信号系统的车载人机界面显示过分相的预警提示信息；所述车载控制器将所述触发时机激活信号同步发送至车辆的列车控制管理系统；根据所述触发时机激活信号，车辆同步进行文本或声音预警提示。本发明能利用既有线路条件并以用户需求为准，满足改造影响小、升级成本低、预警提示准的特点，最大程度确保司乘人员的专注警惕性以降低人因失效风险。低人因失效风险。低人因失效风险。


技术研发人员：向美柱 田仕赵 刘俊 梁宇 马佳芸 熊金红 叶峻凯 马梦媛
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/5/13