专利名称：基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法
技术领域：
本发明属于铁路列车控制领域，尤其涉及一种基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法。
背景技术：
中国铁路列车控制系统二级(China Train Control System-2，CTCS-2)是基于点式应答器、连续轨道电路传输列车运行控制信息的点-连式列车超速防护系统，已经在提速线路和客运专线获得成功应用，适用于200km/h 250km/h的线路。但是，CTCS-2级列车控制系统中铁路沿线地面设备过多，地面向列车传送信息的信息量不足、实时性不够，车地之间不能实现双向通信。无线闭塞中心(fcidio Block Center, RBC)是CTCS-3级列控系统的地面核心设备。RBC系统根据通过GSM-R接收CTCS-3级列控车载子系统传输的列车位置、列车运行参数等信息，同时获取与之相连接的地面子系统的其他设备(如联锁、临时限速服务器等)提供的信息，包括轨道占用信息、临时限速命令、联锁进路状态、灾害防护信息等并结合自身存储的线路数据，产生针对列车的移动授权(Movement Authority,ΜΑ)及线路描述、临时限速以及紧急停车等控车信息，并通过GSM-R无线通信系统传输给CTCS-3级车载子系统。同时。此外还能将所控列车的状态转发给CTC等设备。由于已有的标准只规范了 RBC与车载设备之间通信规范，而没有涉及其它地面设备的影响，存在着RBC与其它地面设备信息交互时，以及因为CTCS-3级系统与其它系统的区别需要区别对待的地方产生的对列车安全运行的影响。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例提供一种基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法。本发明实施例提供一种基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，包括无线闭塞中心RBC检测与联锁机之间的通信是否发生通信故障；若检测获知与联锁机之间发生通信故障，则停止向所述联锁机的控制范围内或是移动授权MA延伸到所述联锁机的控制范围内的所有铁路列车发送消息。基于上述实施例，所述方法还包括所述RBC若检测到与临时限速服务器之间的通信发生通信故障，则维持之前收到的临时限速不变；或所述RBC若检测到与铁路列车之间的通信发生通信故障，则在预定时间内保留所述铁路列车的ΜΑ，不将所述MA所包含的线路分配给其他铁路列车；或所述RBC若检测到与铁路列车之间的通信发生通信故障，且此时正向所述铁路列车发送紧急消息，则在一预定时间内持续发送所述紧急消息。基于上述实施例，所述方法还包括
移交RBC若检测到与接收RBC的移交流程尚未开始、且与所述接收RBC的通信连接断开，则移交RBC将监控铁路列车运行至移交RBC和接收RBC的边界点为止；或移交RBC若检测到与接收RBC的移交流程已经开始、且与所述接收RBC的通信连接断开，则移交RBC停止向铁路列车发送任何消息；或接收RBC若检测到与移交RBC的移交流程已经开始、但尚未与铁路列车建立连接、 且与所述移交RBC的通信连接断开，则删除所述铁路列车的相关信息；或接收RBC若检测到与移交RBC的移交流程已经开始、已经与铁路列车建立连接、且与所述移交RBC的通信连接断开，则保留所述铁路列车的相关信息。基于上述实施例，所述方法还包括在RBC的移交过程中，移交RBC若检测到与铁路列车的通信连接断开，在未收到接收RBC的接管列车信息前，则在预定时间内保留所述铁路列车的MA，不将所述MA发送给其他铁路列车，并向接收RBC发送取消移交消息；或在RBC的移交过程中，移交RBC若检测到与铁路列车的通信连接断开，且收到接收 RBC的接管信息，则删除所述铁路列车的相关信息；或在RBC的移交过程中，接收RBC若在预定时间内仍未与铁路列车建立通信连接或接收到移交RBC发送的取消移交消息，则删除所述铁路列车的相关信息；或在RBC的移交过程中，接收RBC若与铁路列车建立好通信连接，但所述铁路列车尚未进入所述接收RBC的控制范围的过程中，接收到移交RBC发送的取消移交消息，则通知铁路列车断开通信连接。基于上述实施例，所述方法还包括若发生重启，则RBC重启后将接收临时限速服务器发送的、当前所有的临时限速信息，而后才能接受列车的注册。基于上述实施例，所述方法还包括当联锁机发送的信号授权消息SA表明铁路列车的MA范围内有进路被占用，则RBC 向所述铁路列车发送终点为该占用进路的起点的条件紧急停车消息CEM ；若RBC没有接收到所述铁路列车的回复，则周期性地持续发送所述CEM ；若RBC接收到所述铁路列车不接受所述CEM的回复，则保持所述铁路列车的MA不变；若RBC接收到所述铁路列车接受所述CEM的回复，则将所述铁路列车的MA缩短至所述终点位置。基于上述实施例，所述方法还包括当联锁机发送的SA表明某条进路降级时，RBC将周期性地向铁路列车发送缩短移动授权SMA，直至所述铁路列车回复确认，并且RBC将保留的所述铁路列车对应的MA相应地缩短；或若联锁机发送的消息中有紧急区域消息EMA表明某紧急区域被激活，则RBC将立即向已经进入所述EMA所表示的区域的铁路列车发送无条件紧急停车消息UEM ；或若联锁机发送的消息中有紧急区域激活消息EMA，则RBC将向尚未进入所述EMA所表示的区域、但MA已经延伸至所述区域的铁路列车发送条件紧急停车消息CEM。基于上述实施例，所述方法还包括
若RBC接收临时限速服务器发送的临时限速命令，所述RBC保存所述临时限速命令，并即时发送给所述MA受该临时限速影响的所有铁路列车。基于上述实施例，所述方法还包括当目视模式的铁路列车前方的进路状态由列车进路变为占用时的时间，与该铁路列车报告自己已经进入该进路的时间的差值在一安全时间以内时，RBC能向所述铁路列车发送所述MA。本发明实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过针对 RBC与其它设备发生通信故障；RBC启动之后；对外接地面设备发送消息的处理；对列车的模式转换的处理这些情况提出列车安全监控方案，实现了 CTCS-3级列车控制系统中无线闭塞中心对列车的安全监控，保证了列车安全运行的同时不对运营效率造成过大的影响。
图1为本发明基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法实施例流程图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。本发明针对CTCS-3级列车控制系统的系统需求规范中只规范了 RBC与车载设备之间通信规范，而没有涉及其它地面设备的影响，当RBC与其它设备发生通信故障时以及因为CTCS-3级系统与其它系统的区别需要区别对待的地方会引起对列车安全的影响以及运营效率等缺陷，提供一种解决方案即CTCS-3级列车控制系统基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过针对RBC与其它设备发生通信故障；RBC启动之后；对外接地面设备发送消息的处理；对列车的模式转换的处理这些情况提出列车安全监控方案，实现了无线闭塞中心对列车的安全监控，保证了列车安全运行的同时不对运营效率造成过大的影响。图1为本发明基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法实施例流程图，如图1所示，该方法包括步骤100，无线闭塞中心RBC检测与联锁机之间的通信是否发生通信故障；在CTCS-3 (以下简写为C3)级线路上，并非只有C3级列车运行，同时还会有 CTCS-2(以下简写为C2)级列车。而C2级列车并不由RBC监控，因此RBC并不能单纯依靠所有已经注册列车的位置就确定各车的MA，而需要结合联锁机发送的信号授权消息SA才能确定，RBC需要检测与联锁机之间的通信是否发生通信故障；步骤101，若检测获知与联锁机之间发生通信故障，则停止向所述联锁机的控制范围内或是移动授权MA延伸到所述联锁机的控制范围内的所有铁路列车发送消息。当检测到RBC与联锁机发生通信故障时，RBC将无法接收到当前的SA状态，也就无法再控制列车，为了使列车继续安全运行同时不对运营效率造成过大影响，RBC采取的方案时停止向在该联锁机控制范围内或是MA已经延伸到该联锁机控制范围内的所有列车发送一切消息。如果列车连续一个配置的安全时间内(如目前配置为20秒)未收到来自RBC 的任何消息，将认为与RBC的通信中断，车载设备将立刻启动保护措施，从而保证列车的安全运行。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车监控处理方法，通过监控发现RBC 与联锁机发生通信故障并进行安全处理，在CTCS-3级列车控制系统中实现了当RBC与联锁机发生通信故障时，无线闭塞中心对列车进行安全监控，保证了列车安全运行的同时不对运营效率造成过大的影响。基于上述实施例，当RBC与临时限速服务器发生通信故障时，如果有新的临时限速下达，而RBC无法获取，将出现安全风险。对此问题所采取的方法时，RBC与临时限速服务器接口规定，在此情况下，临时限速服务器不得向RBC范围内下达任何新的临时限速，RBC 维持此前所收到的临时限速，确保对列车的安全监控。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过监控发现 RBC与临时限速服务器发生通信故障并进行安全处理，在CTCS-3级列车控制系统中实现了当RBC与临时限速服务器发生通信故障时，无线闭塞中心对列车进行安全监控，保证了列车安全运行。进一步地，如果当列车超过一个配置的安全时间(如目前为20秒)没有收到来自 RBC的消息，列车将认为与RBC通信断开，但RBC并不能确定此时列车的状态，由于列车可能依然根据RBC此前向其发送的MA运行，因此RBC将保留该列车的MA，而暂时不把MA包含的进路分配给其它列车，以保证该列车的安全运行，直到一个配置的安全时间(如目前为5分钟)之后，将该列车注销。如果在此时间内重新与该列车联系上，RBC将根据列车报告的最新状态继续监控列车安全运行。若与列车通信丢失时，RBC正在向列车发送紧急消息，RBC将持续发送该紧急消息直到一个安全时间之后。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过监控发现 RBC与铁路列车之间发生通信故障并进行安全处理，在CTCS-3级列车控制系统中实现了当 RBC与铁路列车之间发生通信故障时，无线闭塞中心对列车进行安全监控，保证了列车安全运行。基于上述实施例，当检测到RBC与相邻RBC的通信连接断开，将影响到列车在不同RBC之间的移交，在RBC-RBC移交过程中，将列车监控权转交给相邻RBC的一方称为移交 RBC,接受列车监控权的一方称为接收RBC。具体地，若移交RBC与接收RBC的移交流程尚未开始，两个RBC之间的通信连接断开，移交RBC将正常监控列车运行至两个RBC的边界点，但不再延伸移动授权至接收RBC控制范围内。当RBC-RBC的列车移交流程已经开始，移交RBC与相邻RBC的通信断开，移交RBC 将停止向该列车发送任何消息，让列车自行采取保护措施。若RBC-RBC列车移交流程已经开始，但列车尚未与接收RBC建立连接，此时两个 RBC之间的连接断开，接收RBC将删除列车信息，不再继续该移交流程。若RBC-RBC列车移交流程开始，且列车已经与接收RBC建立连接，此时与移交RBC 的通信连接断开，接收RBC将保留列车状态，并根据列车所发送的位置报告正常监控列车安全运行。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过监控发现 RBC与相邻RBC的通信连接断开并进行安全处理，在CTCS-3级列车控制系统中实现了当 RBC与相邻RBC的通信连接断开时，无线闭塞中心对列车进行安全监控，保证了列车在不同 RBC之间的移交。基于上述实施例，在RBC-RBC移交过程中，具体包括若在RBC-RBC移交过程中，移交RBC与列车的通信连接断开，在未收到接收RBC的接管信息前，移交RBC将按照前面所述与列车通信连接断开的方式进行处理，直到一个配置的安全时间(如目前为5分钟)过后删除列车相关信息，并通知接收RBC取消移交；若在此过程中收到了接收RBC所发送的该列车的接管信息，表明该列车已经由接收RBC进行监控，移交RBC将删除与该列车相关的信息。若在RBC-RBC移交过程中，接收RBC从接收到移交通告信息开始，经过了一个配置的安全时间(如目前为5分钟)的时间，仍然未能与该列车建立通信连接，则接收RBC删除该列车的相关信息。若在此期间内收到移交RBC发送的取消移交消息，则直接删除该列车的相关信息。若已经与列车建立连接，但列车尚未驶入接收RBC的控制范围，却接收到移交RBC 发送的取消移交消息(可能由于移交RBC与列车通信断开)，则向通知列车断开通信连接。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过监控发现在RBC与RBC移交过程中RBC与列车的通信连接断开并进行安全处理，在CTCS-3级列车控制系统中实现了在RBC与RBC移交过程中RBC与列车的通信连接断开时，无线闭塞中心对列车进行安全监控，保证了列车安全运行。基于上述实施例，RBC启动后，会清空此前所收到的所有SA、临时限速以及已经注册的列车等，这是因为铁路系统是一个动态变化的系统，所有的进路状态、临时限速以及列车状态都会随着时间的变化而变化，RBC上一次运行所收到的所有这些信息都有可能已经失效，因此必须清除，以保证安全。启动之后，RBC会立即尝试与联锁机、临时限速服务器建立连接。若与联锁机建立连接不成功，RBC将不向受影响的列车发送任何消息，保证了列车的安全。对于临时限速服务器，当RBC与之成功建立连接后，临时限速服务器会对RBC进行初始化，即将当前所有的临时限速发给RBC，从而保证RBC能安全监控列车运行。如果RBC 不能成功初始化，将不接受任何列车的注册，以避免安全风险。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过监控发现 RBC重新启动后与其他设备的通信故障并进行安全处理，在CTCS-3级列车控制系统中实现了当RBC重新启动后与其他设备的通信故障时，无线闭塞中心对列车进行安全监控，保证了列车安全运行。基于上述实施例，当联锁机发送的信号授权消息SA表明铁路列车的MA范围内有进路被占用，则RBC向所述铁路列车发送终点为该占用进路的起点的条件紧急停车消息 CEM ；若RBC没有接收到所述铁路列车的回复，则周期性地持续发送所述CEM，目前以7秒一次的频率持续发送该消息。列车收到CEM后根据自身的位置做出不同的反应，如果列车已经进入了该占用进路，则列车通知RBC不接受该CEM并继续运行，RBC内部保持列车此前的MA不变；若列车还未到达该占用进路，列车将通知RBC接受该CEM并据此采取相应保护措施，RBC也同时将该列车的MA缩短至相同处。进一步地，当联锁机发送的SA表明某条进路降级时，RBC将立即以7秒一次的频率向列车发送缩短移动授权(SMA)直到列车确认该消息。当列车收到SMA消息后，会马上根据该消息采取相应的保护措施，RBC也将所存储的该车的MA相应的缩短。若联锁机发送的消息中有紧急区域消息(EMA)，表明某灾害区激活，RBC将立即向已经进入该区域的列车发送无条件紧急停车消息(UEM)，向尚未进入该区域但MA已经延伸至该区域的列车发送CEM，以保证列车的安全。进一步地，临时限速服务器发送的临时限速命令将被RBC保存，并即时发送给将受到这些临时限速影响的列车，确保其安全。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过监控RBC 根据其他地面设备发送的消息所进行的安全处理，在CTCS-3级列车控制系统中实现了 RBC 根据不同的消息对不同的情况进行安全处理，保证了列车安全运行。基于上述实施例，RBC不负责对目视行车模式的列车的控制，其运行安全由司机负责。全监控模式下的列车则由RBC负责其安全运行，因此目视模式向全监控模式的转换需要特殊处理。所采取的方法是，只有当目视模式的列车前方的进路状态由列车进路变为占用时的时间，与该列车报告自己已经进入该进路的时间的差值在一个安全时间(目前为13秒) 以内时，RBC才能向该列车发送移动授权，使该列车转换为全监控模式。本实施例提供的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，通过RBC对列车行车模式的监控与转换，在CTCS-3级列车控制系统中实现了 RBC将列车行车模式转换的同时保证了列车安全运行。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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。
权利要求
1.一种基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，包括 无线闭塞中心RBC检测与联锁机之间的通信是否发生通信故障；若检测获知与联锁机之间发生通信故障，则停止向所述联锁机的控制范围内或是移动授权MA延伸到所述联锁机的控制范围内的所有铁路列车发送消息。
2.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括所述RBC若检测到与临时限速服务器之间的通信发生通信故障，则维持之前收到的临时限速不变；或所述RBC若检测到与铁路列车之间的通信发生通信故障，则在预定时间内保留所述铁路列车的MA，不将所述MA所包含的线路分配给其他铁路列车；或所述RBC若检测到与铁路列车之间的通信发生通信故障，且此时正向所述铁路列车发送紧急消息，则在一预定时间内持续发送所述紧急消息。
3.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括移交RBC若检测到与接收RBC的移交流程尚未开始、且与所述接收RBC的通信连接断开，则移交RBC将监控铁路列车运行至移交RBC和接收RBC的边界点为止；或移交RBC若检测到与接收RBC的移交流程已经开始、且与所述接收RBC的通信连接断开，则移交RBC停止向铁路列车发送任何消息；或接收RBC若检测到与移交RBC的移交流程已经开始、但尚未与铁路列车建立连接、且与所述移交RBC的通信连接断开，则删除所述铁路列车的相关信息；或接收RBC若检测到与移交RBC的移交流程已经开始、已经与铁路列车建立连接、且与所述移交RBC的通信连接断开，则保留所述铁路列车的相关信息。
4.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括在RBC的移交过程中，移交RBC若检测到与铁路列车的通信连接断开，在未收到接收 RBC的接管信息前，则在预定时间内保留所述铁路列车的MA，不将所述MA所包含的线路分配给其他铁路列车，并向接收RBC发送取消移交消息；或在RBC的移交过程中，移交RBC若检测到与铁路列车的通信连接断开，且收到接收RBC 的接管列车信息，则删除所述铁路列车的相关信息；或在RBC的移交过程中，接收RBC若在预定时间内仍未与铁路列车建立通信连接或接收到移交RBC发送的取消移交消息，则删除所述铁路列车的相关信息；或在RBC的移交过程中，接收RBC若与铁路列车建立好通信连接，但所述铁路列车尚未进入所述接收RBC的控制范围的过程中，接收到移交RBC发送的取消移交消息，则通知铁路列车断开通信连接。
5.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括若所述RBC发生重启，则RBC重启后将接收临时限速服务器发送的、当前所有的临时限速信息，否则不接受任何列车的注册。
6.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括当联锁机发送的信号授权消息SA表明铁路列车的MA范围内有进路被占用，则RBC向所述铁路列车发送终点为该占用进路的起点的条件紧急停车消息CEM ；若RBC没有接收到所述铁路列车的回复，则周期性地持续发送所述CEM ；若RBC接收到所述铁路列车不接受所述CEM的回复，则保持所述铁路列车的MA不变；若RBC接收到所述铁路列车接受所述CEM的回复，则将所述铁路列车的MA缩短至所述终点位置。
7.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括当联锁机发送的SA表明某条进路降级时，RBC将周期性地向铁路列车发送缩短移动授权SMA，直至所述铁路列车回复确认，并且RBC将保留的所述铁路列车对应的MA相应地缩短；或若联锁机发送的消息中有紧急区域消息EMA表明某紧急区域被激活，则RBC将立即向已经进入所述EMA所表示的区域的铁路列车发送无条件紧急停车消息UEM ；或若联锁机发送的消息中有紧急区域激活消息EMA，则RBC将向尚未进入所述EMA所表示的区域、但MA已经延伸至所述区域的铁路列车发送条件紧急停车消息CEM。
8.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括若RBC接收临时限速服务器发送的临时限速命令，所述RBC保存所述临时限速命令，并即时发送给所述MA受该临时限速影响的铁路列车。
9.根据权利要求1所述的基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，其特征在于，所述方法还包括当目视模式的铁路列车前方的进路状态由列车进路变为占用时的时间，与该铁路列车报告自己已经进入该进路的时间的差值在一安全时间以内时，RBC能向所述铁路列车发送所述MA。
全文摘要
本发明提供一种基于无线闭塞中心的铁路列车安全监控处理方法，包括无线闭塞中心RBC检测与联锁机之间的通信是否发生通信故障；若检测获知与联锁机之间发生通信故障，则停止向所述联锁机的控制范围内或是移动授权MA延伸到所述联锁机的控制范围内的所有铁路列车发送消息。通过本发明提供的无线闭塞中心的铁路列车监控处理方法，在CTCS-3级列车控制系统中避免了当RBC与地面设备发生通信故障时对列车安全产生的影响，保证了列车继续安全运行的同时不对运营效率造成过大的影响。
文档编号B61L27/00GK102248958SQ20111012563
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者侯锡立, 周兴韬, 李启翮, 江明, 温抿雄, 耿宏亮 申请人:北京全路通信信号研究设计院有限公司