基于站场数据仅由地面设备保存的机车跟踪与监控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种机车跟踪与监控方法，尤其是涉及一种基于站场数据仅由地面设 备保存的机车跟踪与监控方法。
【背景技术】
[0002] 无线调车机车信号和监控系统是一套车站调车作业的安全防护系统。该系统分为 地面设备和车载设备，通常情况下一个车站有一套地面设备和多套车载设备，车载设备装 在作业机车上。目前无线调车机车信号和监控系统通用的做法是将站场数据在地面设备和 车载设备上都保存。此数据主要内容包括进路编号及进路具体包括的区段长度、道岔、信号 机编号等信息。地面设备只发送车列前方的进路号，由车载设备根据进路号从存储的文件 中提取区段长度、道岔、信号机编号等信息，并计算出当前的进路总长度和限速等信息，并 实现位置跟踪与安全防护。
[0003] 机车经常需要在多个车站运行，因此一台机车上的车载设备要装载多个车站的数 据，当在既有车站数据中再增加一个车站或者站场变更时，需要升级所有关联的机车上的 数据，另外当机车和地面设备不是由同一个厂家提供时，由于车载数据格式互不兼容，车载 与地面的数据统一管理非常困难。这些问题导致系统数据维护工作量大；机车调拨困难； 不同厂家的车载与地面设备无法协调工作；不适合系统大范围推广和维护；同时地面设备 和车载设备都保存数据也容易导致由于数据不一致而出现机车跟踪控制错误的情况发生。
【发明内容】
[0004] 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基于站场数据 仅由地面设备保存的机车跟踪与监控方法，将车站数据保存到地面设备中，通过合理设计 车地功能划分，将有关车站数据方面的所有进路跟踪放在地面设备中完成，然后将车列的 进路详细数据转发给车载设备，再由车载设备根据此数据对机车进行跟踪控制；该方案车 载设备直接从地面接收进路详细信息，无需查询进路号，因此车载设备也无需保存车站数 据；机车调拨或者运行到任一车站，都无需数据换装系统即可直接工作。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] 一种基于站场数据仅由地面设备保存的机车跟踪与监控方法，其特征在于，包括 以下步骤：
[0007] 1)仅由地面设备保存站场数据文件，并依据该文件生成相应机车的进路控制信 息；
[0008] 2)生成的进路控制信息通过车地无线通信传输到对应的机车车载设备；
[0009] 3)由车载设备接收地面设备发送的进路控制信息，并依据该进路控制信息和机车 的速度位移信息、机车控制参数信息计算出当前的限速和目标停车点。
[0010] 所述的步骤1)具体为：
[0011] 101、地面设备启动后首先读取该站的站场数据文件，并根据该文件中定义的信号 机、道岔、区段元素的逻辑连接关系以及元素编号、元素名称和区段长度信息生成该站的站 场元素架构表；
[0012] 102、接收站场联锁设备发送的联锁码位信息，并将联锁码位信息对应设置到站场 元素架构表中；
[0013] 103、站场联锁码位接收正常后，准备发送站场码位广播信息，将本站的站场码位 数据通过车地无线通信广播方式发送到站内的所有车载设备；
[0014] 104、发送完广播信息后，等待设定的时间T1，判断是否有车载设备发送入网申请 包，若有则进入步骤105,否则返回到步骤103 ;
[0015] 105、判断车载设备申请入网成功后，根据车载设备发送的初始机车定位区段信 息，结合站场元素架构表，采用二叉树遍历算法搜索出当前机车的前方进路控制信息；
[0016] 106、生成的进路控制信息通过车地无线通信传输到对应的机车车载设备。
[0017] 所述的进路控制信息包括进路中信号机名称、区段编号、区段长度、区段限速、机 车号和站场号信息。
[0018] 所述的采用二叉树遍历算法搜索出当前机车的前方进路控制信息具体为：
[0019] 1)根据车列尾部所占的区段向车列运行方向上搜索下一连接元素类型，若下一元 素为信号机则判断此信号机状态，信号机关闭则停止搜索，若开放则继续往下搜索；
[0020] 2)若下一元素为无岔区段时直接再向一个元素搜索，若下一元素为道岔时，进路 可能存在左右两条路径，此时根据道岔定、反位状态来确定向哪条路径搜索下一元素，若为 定位则从定位方向搜索下一元素，若为反位则按反位方向搜索下一元素；
[0021] 3)按此搜索下去直到搜索到最后一架关闭信号机或站场最后一个元素截止。
[0022] 所述的步骤3)具体为：
[0023] 201，车载设备接收地面设备发送的站场广播信息，并对该站场广播信息进行解 析；
[0024] 202,判断自身当前的状态是否为非入网监控状态，如果是则进入步骤205,否则进 入步骤203 ;
[0025] 203,判断是否允许入网注册，如果满足则进入步骤204,否则返回步骤201 ;
[0026] 204,向地面设备发送入网申请信息包；
[0027] 205,等待设定时间T2判断是否收到本机的进路控制信息，接收到则进入步骤 206,否则返回步骤201 ;
[0028] 206,根据该进路控制信息和机车的速度位移信息、机车控制参数信息计算出当前 机车的限速曲线、车列首尾位置和目标停车点；
[0029] 207,最后根据计算结果跟踪和控制车列的运行，完成最终的调车作业防护功能。
[0030] 所述的根据该进路控制信息和机车的速度位移信息、机车控制参数信息计算出当 前机车的限速曲线和目标停车点具体为：
[0031] 1)车载设备根据地面设备发送的进路控制信息中的信号机编号、区段编号、区段 长度信息，结合当前车列首尾所在的区段，以及机车运行位移和速度信息，及跨区段时车列 首尾的具