一种市域铁路控制方法和系统与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种市域铁路控制方法和系统。


背景技术：

2.目前，干线铁路上的高速铁路运行控制系统包括ctcs-2级和ctcs-3级列控系统，而在城市轨道交通中目前采用cbtc系统。
3.目前市域(郊)铁路采用的设计方案有以下三类：
4.1)采用冗余地面设备的ctcs-2+cbtc多制式兼容；
5.2)采用冗余车载设备的ctcs-2+cbtc共线运营；
6.3)采用站内换乘的方法，实现乘客从cbtc制式的城市轨道交通到ctcs-2制式的干线铁路的换乘。
7.采用方案1)与方案2)将导致市域(郊)铁路的设备冗余度过高，导致运营维护成本过高，而采用方案3)将大大降低运输效率，增加了乘客换乘难度，影响乘车舒适度与便利性。


技术实现要素：

8.针对上述问题，本发明提出一种市域铁路控制方法和系统，采用移动闭塞的方式生成行车许可，支持运行计划、临时限速和站台门信息，联锁信息收发，实现了与干线铁路设备的信息交互同时，支持列车车载设备从城市轨道交通到市域(郊)铁路无感运行。
9.为实现上述目的，本发明提供一种市域铁路控制方法，包括：
10.通过地面子系统，采用既有的ctcs-2方式控制ctcs列车的运行；
11.通过地面子系统，进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行；
12.其中，所述地面子系统包括兼容性列车安全控制中心设备tscc和ctcs-2列控系统地面设备。
13.进一步的，所述ctcs-2列控系统地面设备包括调度集中系统ctc、临时限速服务器tsrs、列控中心tcc、联锁系统cbi。
14.进一步的，进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行，包括，
15.所述地面子系统通过下发运行计划、下发临时限速、生成行车许可和控制站台门联动，实现控制cbtc列车的运行。
16.进一步的，所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc和所述调度集中系统ctc下发运行计划，包括，
17.调度集中系统ctc拟定运行计划，通过ctc-tscc接口发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；
18.所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将接收所述调度集中系统ctc发送的运行计划，发送至cbtc列车的车载控制器vobc；
19.cbtc列车的车载控制器vobc根据运行计划的接收情况构建回执，并通过所述兼容
性列车安全控制中心设备tscc发送至所述调度集中系统ctc。
20.进一步的，所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、调度集中系统ctc和临时限速服务器tsrs下发临时限速，包括，
21.所述调度集中系统ctc通过ctc-tsrs接口发送临时限速命令至所述临时限速服务器tsrs；其中，所述ctc-tsrs接口按ctcs-2方式管理临时限速命令和接口规范建立；
22.所述临时限速服务器tsrs将临时限速命令发送至兼容性列车安全控制中心设备tscc；
23.所述兼容性列车安全控制中心设备tscc对临时限速命令的合法性进行检测，并对临时限速命令进行转换，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc。
24.进一步的，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc对临时限速命令进行转换，包括，
25.所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将以公里标描述的限速命令转换为以轨道区段描述的限速信息。
26.进一步的，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc，
27.当cbtc列车行车许可覆盖相应的轨道区段时，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将轨道区段相应的限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc。
28.进一步的，所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、所述临时限速服务器tsrs和所述联锁系统cbi生成行车许可，包括，
29.所述联锁系统cbi将进路信息发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；
30.所述临时限速服务器tsrs将临时限速信息发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；
31.列车的车载控制器vobc发送列车车载状态和列车位置信息至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；
32.所述兼容性列车安全控制中心设备tscc根据铁路信息和列车信息生成行车许可；
33.所述兼容性列车安全控制中心设备tscc获取行车许可的终点后，根据本地存储的限速信息，查找对应轨道区段的限速信息添加至行车许可中，并发送至cbtc列车的车载控制器vobc。
34.进一步的，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc在向vobc发送生成的行车许可后，清空本地存储的列车行车许可信息及紧急控制命令。
35.进一步的，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc根据联锁信息和列车信息生成行车许可，包括，
36.所述兼容性列车安全控制中心设备tscc根据进路信息、列车位置、列车运行方向、信号机状态和特殊控制命令信息，生成列车的行车许可。
37.进一步的，所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、所述临时限速服务器tsrs和所述列控中心tcc控制站台门联动，包括，
38.所述兼容性列车安全控制中心设备tscc接收cbtc列车的车载控制器vobc发送的站台门控制命令，对所述站台门控制命令进行转换并转发至所述临时限速服务器tsrs；
39.临时限速服务器tsrs将接收到的站台门控制命令发送至列控中心tcc，由列控中心tcc控制站台门的开启和关闭；
40.列控中心tcc将当前站台门状态信息发送至临时限速服务器tsrs；
41.临时限速服务器tsrs将接收到的站台门状态信息转发至兼容性列车安全控制中心设备tscc；
42.兼容性列车安全控制中心设备tscc对接收到的站台门状态信息进行转换并发送至cbtc列车的车载控制器vobc。
43.本发明还提供一种市域铁路控制系统，包括地面子系统，
44.所述地面子系统包括兼容性列车安全控制中心设备tscc和ctcs-2列控系统地面子系统；
45.所述地面子系统，用于采用既有的ctcs-2方式控制ctcs列车的运行；
46.所述地面子系统，用于进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行。
47.进一步的，所述ctcs-2列控系统地面子系统包括调度集中系统ctc、临时限速服务器tsrs、列控中心tcc、联锁系统cbi。
48.进一步的，所述地面子系统，用于结合所述车载子系统进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行，包括，
49.所述地面子系统，用于结合所述车载子系统进行下发运行计划、下发临时限速、生成行车许可和控制站台门联动，实现控制cbtc列车的运行。
50.本发明的技术效果和优点：1、本发明采用移动闭塞的方式生成行车许可，支持运行计划、临时限速和站台门信息，联锁信息收发，实现了与干线铁路设备的信息交互同时，支持列车车载设备从城市轨道交通到市域(郊)铁路无感运行；
51.2、相较于站内换乘方式的市域铁路方案，本发明实现了cbtc列车的跨线运行，可充分利用既有ctcs-2线路；相较于双套地面设备的市域铁路方案，本发明的设备数量更加简约，工程造价更加低廉；相较于双套车载设备的市域铁路方案，本发明中cbtc无需进程车载设备切换，即可无感进入ctcs-2线路运行，避免因车载制式切换引起的故障。
52.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
54.图1为本发明实施例中一种市域铁路控制方法的步骤流程图；
55.图2本发明实施例中一种市域铁路控制系统的结构连接示意图；
56.图3本发明实施例中一种市域铁路控制系统的运行计划下发过程流程图；
57.图4本发明实施例中一种市域铁路控制系统的临时限速下发过程流程图；
58.图5本发明实施例中一种市域铁路控制系统的行车许可生成过程流程图；
59.图6本发明实施例中一种市域铁路控制系统的站台门联动控制过程流程图；
60.图7本发明实施例中一种市域铁路控制系统的结构示意图。
具体实施方式
61.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，所描述的实施例仅仅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做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。
62.为解决现有技术的不足，本发明实施例公开了一种市域铁路控制方法，如图1所示，包括，
63.在ctcs-2列控系统地面子系统的基础上增加兼容性列车安全控制中心设备tscc，以建立地面子系统。
64.对于ctcs列车，通过地面子系统和车载子系统，采用既有的ctcs-2方式控制ctcs列车的运行。
65.对于cbtc列车，通过地面子系统和车载子系统，进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行；具体为，通过地面子系统和车载子系统，下发运行计划、下发临时限速、生成行车许可和控制站台门联动，实现控制cbtc列车的运行。
66.具体为，
67.地面子系统包括兼容性列车安全控制中心设备tscc和ctcs-2列控系统地面子系统，ctcs-2列控系统地面子系统包括调度集中系统ctc、临时限速服务器tsrs、列控中心tcc、联锁系统cbi；
68.如图2所示，兼容性列车安全控制中心设备tscc与调度集中系统ctc之间通过tscc-ctc接口连接；
69.兼容性列车安全控制中心设备tscc与联锁系统cbi之间通过tscc-cbi接口连接；
70.兼容性列车安全控制中心设备tscc与列车的车载控制器vobc之间通过tscc-vobc接口连接；
71.兼容性列车安全控制中心设备tscc与临时限速服务器tsrs之间通过tscc-tsrs接口连接；
72.临时限速服务器tsrs与列控中心tcc之间通过tsrs-tcc接口连接。
73.地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc和所述调度集中系统ctc下发运行计划，如图3所示，包括，
74.调度集中系统ctc拟定运行计划，通过tscc-ctc接口发送至兼容性列车安全控制中心设备tscc；
75.兼容性列车安全控制中心设备tscc接收调度集中系统ctc发送的运行计划后，将运行计划信息不经过处理，通过tscc-vobc接口发送至cbtc列车的车载控制器vobc；
76.cbtc列车的车载控制器vobc根据运行计划的接收情况构建回执，并通过tscc-vobc接口发送至兼容性列车安全控制中心设备tscc；兼容性列车安全控制中心设备tscc接收到运行计划回执后，通过tscc-ctc接口发送至调度集中系统ctc。
77.地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、所述调度集中系统ctc和所述临时限速服务器tsrs下发临时限速，如图4所示，包括，
78.调度集中系统ctc通过ctc-tsrs接口发送临时限速命令至临时限速服务器tsrs；其中，ctc-tsrs接口按ctcs-2方式管理临时限速命令和接口规范建立；
79.临时限速服务器tsrs将限速命令通过tscc-tsrs接口发送至兼容性列车安全控制中心设备tscc等限速执行设备；
80.兼容性列车安全控制中心设备tscc对临时限速命令的合法性进行检测，并对临时限速命令进行转换，即所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将以公里标描述的限速命令转换为以轨道区段描述的限速信息；
81.兼容性列车安全控制中心设备tscc通过tscc-vobc接口将限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc；具体为，当cbtc列车行车许可覆盖相应的轨道区段时，兼容性列车安全控制中心设备tscc将轨道区段相应的限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc。
82.地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、所述临时限速服务器tsrs和所述联锁系统cbi生成行车许可，如图5所示包括，
83.联锁系统cbi通过tscc-cbi接口将进路信息发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；临时限速服务器tsrs通过tscc-tsrs接口将临时限速信息发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；列车的车载控制器vobc通过tscc-vobc接口发送列车车载状态和列车位置信息至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；
84.兼容性列车安全控制中心设备tscc接收联锁系统cbi发送的进路信息、临时限速服务器tsrs发送的临时限速信息和列车的车载控制器vobc发送的列车车载状态和列车位置信息；
85.兼容性列车安全控制中心设备tscc在向vobc发送生成的行车许可后，清空本地存储的列车行车许可信息和紧急控制命令；
86.兼容性列车安全控制中心设备tscc根据联锁信息和列车信息生成行车许可；具体为，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc根据进路信息、列车位置、列车运行方向、信号机状态和特殊控制命令信息，生成列车的行车许可；
87.兼容性列车安全控制中心设备tscc获取行车许可的终点后，根据本地存储的限速信息，查找对应轨道区段的限速信息添加至行车许可中，并通过tscc-vobc接口发送至cbtc列车的车载控制器vobc。
88.地面子系统通过兼容性列车安全控制中心设备tscc、临时限速服务器tsrs和所述列控中心tcc控制站台门联动，如图6所示，包括，
89.cbtc列车的车载控制器vobc在列车到站停准停稳后，通过tscc-vobc接口向兼容性列车安全控制中心设备tscc发送站台门控制命令；
90.兼容性列车安全控制中心设备tscc在接收到站台门控制命令后，通过tscc-tsrs接口对站台门控制命令进行转换并发送至临时限速服务器tsrs；
91.临时限速服务器tsrs接收到站台门控制命令后通过tsrs-tcc接口转发至列控中心tcc，由列控中心tcc控制站台门的开启和关闭；
92.列控中心tcc通过tcc-tsrs接口发送当前站台门状态信息至临时限速服务器tsrs，临时限速服务器tsrs将接收到的站台门状态信息通过tsrs-tcc接口转发至兼容性列
车安全控制中心设备tscc；
93.兼容性列车安全控制中心设备tscc对接收到的站台门状态信息进行转换后，通过tscc-vobc接口发送至cbtc列车的车载控制器vobc，完成列车的站台门联动控制。
94.本发明实施例还提供一种市域铁路控制系统，如图7所示，包括地面子系统和车载子系统，
95.地面子系统包括兼容性列车安全控制中心设备tscc和ctcs-2列控系统地面子系统；车载子系统包括车载控制器vobc；
96.ctcs-2列控系统地面子系统包括调度集中系统ctc、临时限速服务器tsrs、列控中心tcc、联锁系统cbi；
97.地面子系统和车载子系统，用于采用既有的ctcs-2方式控制ctcs列车的运行；
98.地面子系统和车载子系统，用于进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行；具体为，地面子系统用于通过下发运行计划、下发临时限速、生成行车许可和控制站台门联动，实现控制cbtc列车的运行。
99.最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，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。

技术特征：
1.一种市域铁路控制方法，其特征在于，包括：通过地面子系统，采用ctcs-2方式控制ctcs列车的运行；通过地面子系统，进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行；其中，所述地面子系统包括兼容性列车安全控制中心设备tscc和ctcs-2列控系统地面设备。2.根据权利要求1所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述ctcs-2列控系统地面设备包括调度集中系统ctc、临时限速服务器tsrs、列控中心tcc、联锁系统cbi。3.根据权利要求1或2所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，通过地面子系统，进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行，包括，所述地面子系统通过下发运行计划、下发临时限速、生成行车许可和控制站台门联动，实现控制cbtc列车的运行。4.根据权利要求3所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc和所述调度集中系统ctc下发运行计划，包括，调度集中系统ctc拟定运行计划，通过ctc-tscc接口发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将接收所述调度集中系统ctc发送的运行计划，发送至cbtc列车的车载控制器vobc；cbtc列车的车载控制器vobc根据运行计划的接收情况构建回执，并通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc发送至所述调度集中系统ctc。5.根据权利要求3所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、调度集中系统ctc和临时限速服务器tsrs下发临时限速，包括，所述调度集中系统ctc通过ctc-tsrs接口发送临时限速命令至所述临时限速服务器tsrs；其中，所述ctc-tsrs接口按ctcs-2方式管理临时限速命令和接口规范建立；所述临时限速服务器tsrs将临时限速命令发送至兼容性列车安全控制中心设备tscc；所述兼容性列车安全控制中心设备tscc对临时限速命令的合法性进行检测，并对临时限速命令进行转换，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc。6.根据权利要求5所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc对临时限速命令进行转换，包括，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将以公里标描述的限速命令转换为以轨道区段描述的限速信息。7.根据权利要求5或6所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc，当cbtc列车行车许可覆盖相应的轨道区段时，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc将轨道区段相应的限速信息发送至cbtc列车的车载控制器vobc。8.根据权利要求4或5所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，
所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、所述临时限速服务器tsrs和所述联锁系统cbi生成行车许可，包括，所述联锁系统cbi将进路信息发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；所述临时限速服务器tsrs将临时限速信息发送至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；列车的车载控制器vobc发送列车车载状态和列车位置信息至所述兼容性列车安全控制中心设备tscc；所述兼容性列车安全控制中心设备tscc根据铁路信息和列车信息生成行车许可；所述兼容性列车安全控制中心设备tscc获取行车许可的终点后，根据本地存储的限速信息，查找对应轨道区段的限速信息添加至行车许可中，并发送至cbtc列车的车载控制器vobc。9.根据权利要求8所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc在向vobc发送生成的行车许可后，清空本地存储的列车行车许可信息及紧急控制命令。10.根据权利要求8所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc根据联锁信息和列车信息生成行车许可，包括，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc根据进路信息、列车位置、列车运行方向、信号机状态和特殊控制命令信息，生成列车的行车许可。11.根据权利要求4或5所述的一种市域铁路控制方法，其特征在于，所述地面子系统通过所述兼容性列车安全控制中心设备tscc、所述临时限速服务器tsrs和所述列控中心tcc控制站台门联动，包括，所述兼容性列车安全控制中心设备tscc接收cbtc列车的车载控制器vobc发送的站台门控制命令，对所述站台门控制命令进行转换并转发至所述临时限速服务器tsrs；临时限速服务器tsrs将接收到的站台门控制命令发送至列控中心tcc，由列控中心tcc控制站台门的开启和关闭；列控中心tcc将当前站台门状态信息发送至临时限速服务器tsrs；临时限速服务器tsrs将接收到的站台门状态信息转发至兼容性列车安全控制中心设备tscc；兼容性列车安全控制中心设备tscc对接收到的站台门状态信息进行转换并发送至cbtc列车的车载控制器vobc。12.一种市域铁路控制系统，其特征在于，包括地面子系统，所述地面子系统包括兼容性列车安全控制中心设备tscc和ctcs-2列控系统地面子系统；所述地面子系统，用于采用ctcs-2方式控制ctcs列车的运行；所述地面子系统，用于进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行。13.根据权利要求12所述的一种市域铁路控制系统，其特征在于，所述ctcs-2列控系统地面子系统包括调度集中系统ctc、临时限速服务器tsrs、列控中心tcc、联锁系统cbi。14.根据权利要求12或13所述的一种市域铁路控制系统，其特征在于，所述地面子系
统，用于结合所述车载子系统进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制cbtc列车的运行，包括，所述地面子系统，用于结合所述车载子系统进行下发运行计划、下发临时限速、生成行车许可和控制站台门联动，实现控制cbtc列车的运行。

技术总结
本发明公开了一种市域铁路控制方法和系统，包括以下步骤：通过地面子系统，对于CTCS列车，采用既有的CTCS-2方式控制CTCS列车的运行；通过地面子系统，对于CBTC列车，进行车地信息转换和行车许可计算，实现控制CBTC列车的运行；其中，所述地面子系统包括兼容性列车安全控制中心设备TSCC和CTCS-2列控系统地面设备。实现了与干线铁路设备的信息交互同时，支持列车车载设备从城市轨道交通到市域(郊)铁路无感运行。感运行。感运行。


技术研发人员：孟子聪 陈琛 陈志强 焦万立 王佳 赵伟 程嘉翊 马程程 任爱峰 王耀侦
受保护的技术使用者：中国铁路通信信号股份有限公司
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/4/25