专利名称：道岔应答器报文处理方法及列控车载设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及列车运行控制技术，尤其涉及一种道岔应答器报文处理方法及列控车载设备。
背景技术：
国内铁路第六次大提速后，中国列车运行控制系统(China Train Control System,以下简称CTCS) 2-200C级列控系统已经在国内高速铁路中得到了广泛的实际应用。随着国内高速铁路的建设和列车速度的不断提高，现有的CTCS2-200C级列控系统的列控地面设备在不断改进。这样就给原有的CTCS2-200C级列控系统的列控车载设备在新建的客运专线中的实际应用带来了适应性问题，而这种适应性问题在道岔处尤为突出。例如，现有的客运专线侧线股道增设了应答器组，当列控中心发出侧线行车指令时，列控车载设备的限速为80km/h。而当列车经过应答器组时，列控车载设备根据应答器组发送应答器报文中的线路速度信息，将列车限速降为45km/h，由于列车发车时的限速为80km/ h，如果列车到达应答器组时的速度超过45km/h，就会触发紧急制动。因此，如何提高现有的CTCS2-200C级列控系统的列控车载设备的适应性，使其能与改进后的地面设备很好地配合，就成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种道岔应答器报文处理方法及列控车载设备。本发明提供一种道岔应答器报文处理方法，包括接收应答器发送的应答器报文，所述应答器报文包含应答器ID ；根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式；根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理。本发明还提供一种列控车载设备，包括应答器报文接收模块、应答器报文处理模式确定模块和列控处理模块，所述应答器报文接收模块与应答器报文处理模式确定模块连接，所述列控处理模块分别与所述应答器报文处理模式确定模块和应答器报文接收模块连接，所述应答器报文接收模块用于接收应答器发送的应答器报文，所述应答器报文包含应答器ID ；所述应答器报文处理模式确定模块用于根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式；所述列控处理模块根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理。本发明的道岔应答器报文处理方法及列控车载设备可以使列车在通过道岔区域时，列控车载设备可以根据道岔区域的列控地面设备的实际情况对进行列控处理，从而可以有效地避免引发不必要的列车制动，可以在保障列车运行安全的前提下，提高列车运行的效率。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明道岔应答器报文处理方法实施例一的流程图；图2为本发明道岔应答器报文处理方法实施例二的流程图；图3为本发明道岔应答器报文处理方法实施例三的流程图；图4为本发明道岔应答器报文处理方法实施例四的流程图；图5为本发明道岔应答器报文处理方法实施例五的流程图；图6为本发明列控车载设备实施例一的流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、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作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。图1为本发明道岔应答器报文处理方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括以下步骤步骤101、接收应答器发送的应答器报文，所述应答器报文包含应答器ID。举例来说，由于每个应答器(组)都有一个ID编号，该编号在全国铁路范围内是唯一的，因此，根据接收到的应答器报包含的应答器ID，对存储的应答器ID数据进行处理， 就可以确定列车即将驶入的应答器所对应的区域。步骤102、根据应答器报文数据确定应答器报文处理模式。举例来说，根据应答器报文确定列车即将驶入道岔区域后，根据应答器报文可进一步确定前方道岔的具体情况，并根据道岔的列控地面设备的具体情况确定列控车载设备处理应答器报文的应答器报文处理模式，从而使列车在通过道岔区域时不会由于限速突降而导致制动。步骤103、根据应答器报文处理模式对应答器报文进行列控处理。由于根据应答器报文处理模式是根据列控地面设备的具体情况设定的，因此，列控车载设备根据应答器报文处理模式对应答器报文进行列控处理可以使列车在通过道岔区域时，不会发生由于列控车载设备和列控地面设备不适应而带来的通过性差、易引发列车制动的情形。本实施例的道岔应答器报文处理方法可以使列车在通过道岔区域时，列控车载设备可以根据道岔区域的列控地面设备的实际情况进行列控处理，从而可以有效地避免引发不必要的列车制动，可以在保障列车运行安全的前提下，提高列车运行的效率。
图2为本发明道岔应答器报文处理方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例的方法在实施例一的基础上，可以包括以下步骤步骤201、接收应答器发送的应答器报文，应答器报文包含应答器ID。由于步骤201与实施例一的步骤101的实现原理以及技术效果类似，此处不再赘述。步骤202、根据应答器报文内容确定侧线发车模式。举例来说，当根据应答器报文确定列车即将由侧线驶入道岔区域时，即可确定列控车载设备处理应答器报文的应答器报文处理模式应为侧线发车模式，从而可以使列控车载设备可以根据道岔区域的列控地面设备的具体情况处理接收到的应答器报文。步骤203、若应答器报文包含临时限速信息，且发生线路数据缺失。举例来说，现有的客运专线侧线股道增设了应答器组，该应答器组发送的应答器报文描述了出站信号机后方的轨道电路信息、前方线路坡度、静态限速和临时限速。由于在这个岔道区域中，应答器组至出站信号机间无轨道电路描述，这样就会导致列控车载设备转换工作模式，使列车限速降低至45km/h，这样就容易引发列车制动。步骤204、将列控车载设备的工作模式保持为第一部分监控模式或第二部分监控模式。举例来说，列控车载设备的工作模式主要有待机模式、部分监控模式、完全监控模式、目视模式、引导模式、调车模式和隔离模式等。列控车载设备可以根据接收到的应答器报文转换工作模式，并根据工作模式来进行具体的列控动作。需要说明的是，列控车载设备的上述工作模式及其转换条件属于现有技术范畴，因此，为防止与本发明产生混淆，本实施例不对上述工作模式及转换条件进行详细说明。列控车载设备在接收到的应答器报文发生缺失的情况下，会进入部分监控模式， 其中，CTCS-2-200C的列控车载设备的部分监控模式分为第一部分监控模式、第二部分监控模式、第三部分监控模式和第四部分监控模式四种。现有技术根据应答器报文缺失情况，在列车由侧线驶入道岔区域时，由于应答器组至出站信号机间无轨道电路描述，列控车载设备的工作模式转换为第三部分监控模式，使列车限速降为45km/h。而由于列控地面设备向列车发出的侧线发车指令中的限速为80km/h，一旦列车进入道岔区域的速度超过45km/h 就会触发列车制动动作。为了防止列车进行不必要的制动动作，在列车侧线发车时，本实施例将列控车载设备的工作模式保持为第一部分监控模式或第二部分监控模式，这样就可以使列车接收到应答器报文后，不将工作模式转换为第三部分监控模式，从而使列车限速不会降为45km/h， 这样就可以保证列车通过道岔区域时不会触发不必要的制动动作。步骤205、线路数据完整时将列控车载设备的工作模式转换至完全监控模式。举例来说，当列控车载设备在接收到的应答器报文数据完整后，即可将工作模式转换为完全监控模式，这样就可以使列车平稳地驶出道岔区域，从而提高列车运行的效率和旅客乘坐的舒适性。图3为本发明道岔应答器报文处理方法实施例三的流程图，如图3所示，本实施例的方法在实施例一的基础上，可以包括以下步骤步骤301、接收应答器发送的应答器报文，应答器报文包含应答器ID。
由于步骤301与实施例一的步骤101的实现原理以及技术效果类似，此处不再赘述。步骤302、根据所述应答器报文确定侧线接车模式。举例来说，当根据应答器报文确定列车即将驶入道岔区域进入侧线时，即可确定列控车载设备处理应答器报文的应答器报文处理模式应为侧线接车模式，从而可以使列控车载设备可以根据道岔区域的列控地面设备的具体情况处理接收到的应答器报文。步骤303、计算列车所在区段的最小载频范围和最大载频范围。举例来说，在现有技术中，当列车行驶至道岔区域，并要进入侧线时，接收到应答器组发送的报文描述进站信号机后方1306m的无载频区段，而实际上，在这1306m区段中， 只有前490m为无载频区段。在列车车头越过道岔后就会收到列控地面设备发送的载频为 2000Hz的轨道电路信息，此时，造成列控车载设备判断的载频与应答器报文描述的载频不一致，从而触发列车常用最大制动。在保证安全的前提下，为了防止列车进行不必要的制动动作，在列车驶入道岔区域进入侧线时，本实施例对列车所在区段的最小载频范围和最大载频范围进行判断，以防止在非必要条件下由于载频不一致而导致的列车进行不必要的制动动作。优选地，步骤303，具体可以为根据公式⑴和⑵计算列车所在区段的最小载频范围Dmin和最大载频范围Dmax，Dmin = D_Min+D_Sen+v ‘ At (1)Dmax = D_Max+D_Sen+v ‘ At (2)其中，D_Max为列车最大安全位置，D_Min为列车最小安全位置，Djen为轨道电路信息接收传感器与列车车头之间的距离，ν为列车当前的速度，At为轨道电路载频译码和信息传输的延时。这样本实施例的列控车载设备就可以有效地计算列车所在区段的最小载频范围 Dfflin和最大载频范围Dmax，并且充分考虑到列车当前的速度和轨道电路载频译码和信息传输的延时，可以精确地计算当前列车所在区段的最小载频范围Dmin和最大载频范围Dmax。步骤304、在应答器报文中查找位于最小载频范围和最大载频范围之间的全部载频集。举例来说，在保证安全的前提下，为了防止列车进行不必要的制动动作，可以在实际收到的应答器报文中查找满足最小载频范围和最大载频范围的载频集，通过查找到的载频集就可以判断实际收到的载频是否满足载频集的要求。优选地，步骤304具体可以为根据公式(3)查找位于最小载频范围和最大载频范围之间的全部载频集F，
'fi\(D_Starti<Dmin<D_Endi)or ‘ (D_Starti <Dmax <D_Endi)or (D_Starti <Z)mn <Z)max <D_Endi)or (Dmin <D_Starti <D_Endi <DmJ其中，D.Start,为应答器报文中第i段轨道电路的起点，D.End,为应答器报文中第i段轨道电路的终点。这样本实施例的列控车载设备就可以有效且精确地查找位于最小载频范围和最
F =
(3)大载频范围之间的全部载频集F。步骤305、将实际收到的载频与载频集进行比较。举例来说，列控车载设备将实际收到的载频与通过查找到的载频集进行比较，就可以判断实际收到的载频是否满足载频集的要求。步骤306、根据比较结果确定载频是否一致。举例来说，列控车载设备根据实际收到的载频与载频集进行比较后的结果，就可以确定载频是否一致，从而在保障安全的前提下，不会因为列控车载设备判断的载频与应答器报文描述的载频不一致而触发列车常用最大制动。优选地，步骤305具体可以为若实际收到的载频&与载频集F进行比较的结果为foe F，则确定载频一致。举例来说，列控车载设备实际收到的载频&与载频集F进行比较的结果为& e F 时，将载频判断为一致，可以满足保障行车安全的需要，可以有效地防止列车进行不必要的制动。若Λ iF，且当前轨道电路低频TC兴红灯信号H，则确定载频一致，否则确定载频
不一致。举例来说，列控车载设备实际收到的载频f^与载频集F进行比较的结果为/。
F 时，说明此时载频不一致，因此需要进一步判断是否根据保障行车安全的需要，确定列车是否需要制动。在这种情况下，列控车载设备进一步根据接收到的列控地面设备发送的当前轨道电路低频TC和红灯信号H进行判断，如果TC = H则说明此时前方轨道状况出现了问题，此时为了保障安全，需要按载频不一致进行处理，即使列车执行常用最大制动。如果TC =H则说明此时前方轨道状况没有问题，列车不需要进行常用最大制动即可满足安全行车的需要，此时可将载频确定为一致。本实施例的道岔应答器报文处理方法在列车驶入道岔区域进入侧线时，可以有效地防止在非必要条件下由于载频不一致而导致的列车进行不必要的制动动作，可以充分保障列车行车安全，提高列车运行效率和旅客的舒适度。图4为本发明道岔应答器报文处理方法实施例四的流程图，如图4所示，本实施例的方法在实施例一的基础上，可以包括以下步骤步骤401、接收应答器发送的应答器报文，应答器报文包含应答器ID。由于步骤401与实施例一的步骤101的实现原理以及技术效果类似，此处不再赘述。步骤402、根据应答器ID确定侧线区域模式。举例来说，当根据应答器ID确定列车即将由侧线驶入道岔区域时，即可确定列控车载设备处理应答器报文的应答器报文处理模式应为侧线区域模式，从而可以使列控车载设备可以根据道岔区域的列控地面设备的具体情况处理接收到的应答器报文。步骤403、若未接收到应答器报文或接收到的应答器报文存在异常，则将应答器报文按照链接反应处理。举例来说，在现有技术中，由于列控地面设备中的轨旁应答器发送单元所能存储的报文容量有限，因此在应答器组的报文中同时链接了两组应答器，从而容易造成应答器报文缺失，即这两组应答器的链接反应均为无反应。
CTCS-2-200C的列控车载设备在完全监控模式下，当收到列控地面设备发送的限速运行指令或侧线行车指令，且前方信号机为进站、出站或进路信号机时，会激活侧线区域的应答器保护功能。一旦激活该功能，列控车载设备就会以当时计算的停车点为保护终点， 在这个区间中丢失任何应答器报文都会触发列车的常用最大制动，直到列车驶离保护终点后自动对该功能注销。为保障行车安全，本实施例不对应答器保护功能进行修改。为解决现有技术在列车即将由侧线驶入道岔区域时容易触发常用最大制动的缺陷，本实施例在保留应答器保护功能的前提下，对如何处理应答器报文丢失进行了修改，即如果在列车行驶至保护终点前，列控车载设备未接收到应答器报文或接收到的应答器报文存在异常，则将应答器报文按照连接反应处理。这样就可以有效地防止由于应答器报文缺失而触发列车的常用最大制动，从而在保障列车安全运行的前提下，防止列车进行不必要的制动动作，从而提高列车运行效率和旅客的舒适度。图5为本发明道岔应答器报文处理方法实施例五的流程图，如图5所示，本实施例的方法在实施例一的基础上，可以包括以下步骤步骤501、接收应答器发送的应答器报文，应答器报文包含应答器ID。由于步骤501与实施例一的步骤101的实现原理以及技术效果类似，此处不再赘述。步骤502、根据所述应答器报文确定大号码道岔模式。举例来说，当根据应答器报文确定列车即将驶入大号码道岔并进入侧线时，即可确定列控车载设备处理应答器报文的应答器报文处理模式应为大号码道岔模式，从而可以使列控车载设备可以根据道岔区域的列控地面设备的具体情况处理接收到的应答器报文。步骤503、若收到地面列控设备发送的侧线行车指令，且接收到的应答器报文包含有效的道岔侧向最大允许通过速度，则默认列车侧线通过。举例来说，在现有技术中，在大号码道岔方向依次有两个应答器组，第一个应答器组的应答器报文描述前方直向线路数据，第二个应答器组的应答器报文描述侧线线路数据。当列控车载设备经过第二应答器组时，自动将车载数据更新为侧线数据，并相应重新计算移动授权。在接收列控地面设备发送的侧线行车指令后，列控车载设备计算得到的移动授权终点到道岔后第一闭塞分区的末端。列控地面设备设计的侧线行车区段末端一般限速为80km/h，而对于侧向允许速度大于80km/h的大号码道岔来说，第一应答器组的应答器报文中描述了道岔侧向的最大允许通过速度为160km/h。而此时CTCS-2-200C的列控车载设备根据第二应答器组的应答器报文中描述的侧线数据计算的限速达不到160km/h，这样就造成限速突降。为有效地解决该问题，大号码道岔的列控地面设备在发送侧线行车指令和描述大号码道岔数据报文时，开放大号码道岔末端信号机。本实施例的列控车载设备在若收到地面列控设备发送的侧线行车指令，并且接收到的应答器报文包含有效的道岔侧向最大允许通过速度时，默认列车侧线通过。此时不根据第二应答器组的应答器报文中描述的侧线数据计算的限速运行。在未收到地面列控设备发送的侧线行车指令，或收到地面列控设备发送的侧线行车指令，但未收到描述道岔侧向最大允许通过速度的应答器报文或该应答器报文无效的情况下，才根据第二应答器组的应答器报文中描述的侧线数据计算的限速运行。 这样就可以保证列车不会根据第二应答器组的应答器报文中描述的侧线数据计算的限速，进行不必要的制动，从而可以有效地提高列车运行效率和旅客的舒适度。图6为本发明列控车载设备实施例一的流程图，如图6所示，本实施例的列控车载设备包括应答器报文接收模块11、应答器报文处理模式确定模块12和列控处理模块13。应答器报文接收模块11与应答器报文处理模式确定模块12连接，列控处理模块 13分别与应答器报文处理模式确定模块12和应答器报文接收模块11连接。应答器报文接收模块11用于接收应答器发送的应答器报文，应答器报文包含应答器ID。应答器报文处理模式确定模块12用于根据应答器报文确定应答器报文处理模式。列控处理模块13用于根据所述应答器报文处理模式对应答器报文进行列控处理。本实施例的装置与图1所示的方法的实施例的实现原理以及技术效果类似，此处不再赘述。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
1.一种道岔应答器报文处理方法，其特征在于，包括接收应答器发送的应答器报文，所述应答器报文包含应答器ID ； 根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式； 根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式，具体为根据所述应答器报文确定侧线发车模式；所述根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理，具体为 若所述应答器报文包含临时限速信息，且发生线路数据缺失； 将列控车载设备的工作模式保持为第一部分监控模式或第二部分监控模式； 线路数据完整时将列控车载设备的工作模式转换至完全监控模式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式，具体为根据所述应答器报文确定侧线接车模式；所述根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理，具体为 计算列车所在区段的最小载频范围和最大载频范围，在应答器报文中查找位于所述最小载频范围和最大载频范围之间的全部载频集； 将实际收到的载频与所述载频集进行比较； 根据比较结果确定载频是否一致。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算列车所在区段的最小载频范围和最大载频范围，具体为根据公式(1)和(2)计算列车所在区段的最小载频范围Dmin和最大载频范围Dmax， Dmin = D_Min+D_Sen+v · Δ t (1) Dmax = D_Max+D_Sen+v · Δ t (2)其中，D_Max为列车最大安全位置，D_Min为列车最小安全位置，D_Sen为轨道电路信息接收传感器与列车车头之间的距离，ν为列车当前的速度，At为轨道电路载频译码和信息传输的延时。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在应答器报文中查找位于所述最小载频范围和最大载频范围之间的全部载频集，具体为根据公式(3)查找位于所述最小载频范围和最大载频范围之间的全部载频集F， If1 I (D_starti <Drmn <D_Endt)or 其中，DJitarti为应答器报文中第i段轨道电路的起点，D-Endi为应答器报文中第i段轨道电路的终点。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果确定载频是否一致，具体为若实际收到的载频&与载频集F进行比较的结果为& e F，则确定载频一致； 若/。史F ,且当前轨道电路低频TC兴红灯信号H，则确定载频一致，否则确定载频不一致。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式，具体为根据所述应答器报文确定侧线区域模式；所述根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理，具体为 若未接收到应答器报文或接收到的应答器报文存在异常，则将应答器报文按照连接反应处理。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式，具体为根据所述应答器报文确定大号码道岔模式；所述根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理，具体为 若收到地面列控设备发送的侧线行车指令，且接收到的应答器报文包含有效的道岔侧向最大允许通过速度，则默认列车侧线通过。
9.一种列控车载设备，其特征在于，包括应答器报文接收模块、应答器报文处理模式确定模块和列控处理模块，所述应答器报文接收模块与应答器报文处理模式确定模块连接，所述列控处理模块分别与所述应答器报文处理模式确定模块和应答器报文接收模块连接，所述应答器报文接收模块用于接收应答器发送的应答器报文，所述应答器报文包含应答器ID ；所述应答器报文处理模式确定模块用于根据所述应答器ID确定应答器报文处理模式；所述列控处理模块根据所述应答器报文处理模式对所述应答器报文进行列控处理。
全文摘要
本发明提供一种道岔应答器报文处理方法及列控车载设备，其中，道岔应答器报文处理方法，包括接收应答器发送的应答器报文，应答器报文包含应答器ID；根据应答器ID确定应答器报文处理模式；根据应答器报文处理模式对应答器报文进行列控处理。本发明的道岔应答器报文处理方法及列控车载设备可以使列车在通过道岔区域时，列控车载设备可以根据道岔区域的列控地面设备的实际情况进行列控处理，从而可以有效地避免引发不必要的列车制动，可以在保障列车运行安全的前提下，提高列车运行的效率。
文档编号H04L29/08GK102255948SQ201110126538
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
发明者宋志丹, 徐效宁, 易海旺, 李一楠, 李辉 申请人:中国铁道科学研究院通信信号研究所, 铁道部运输局