专利名称：一种轨道交通车辆段或停车场的全自动运行控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道交通车辆段或停车场的全自动运行控制系统。
背景技术：
随着城市范围的迅速扩大和交通量的迅猛增长，城市轨道交通线路不断延长，行车密度不断增加，导致车辆段或停车场存放的列车数量日益增大，作业日益繁重，给行车指挥和司乘人员带来前所未有的工作压力。与此同时，车辆段或停车场内的列车运行的自动防护问题，一直未得到足够的重视，当列车在车辆段或停车场内运行时，通常以“限制人工驾驶模式”运行，不具备完备的列车自动防护(以下简称ATP)功能，车载ATP系统只监督列车运行速度不高于“随时可以停车的速度”，由驾驶员根据地面信号显示控制列车运行，缺乏对列车冒进信号的自动防护。 在车辆段或停车场内，由于线路拓扑复杂、进路和信号机数量众多等原因，由驾驶员根据地面信号显示控制列车运行，不仅劳动强度大，而且容易发生错误。如果驾驶员误认信号，错过最佳制动时机，越过显示红灯的信号机，可能导致挤坏道岔、与其它列车发生冲突或列车出轨倾覆等严重事故，威胁作业安全。特别是在早晚高峰时期，列车出入段作业频繁，此时发生事故，对正线列车运行秩序的影响极大。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明主要解决下面两个问题I、实现列车在车辆段或停车场自动运行区域内完备的ATP功能，包括对列车超速和冒进信号的自动防护，以提高车辆段或停车场内行车作业的安全性。2、对于装备列车自动运行(以下简称ΑΤ0)系统的列车，实现列车在车辆段或停车场自动运行区域内的自动运行，降低驾驶员的劳动强度。(二)技术方案本发明提供了一种车辆段或停车场的全自动运行控制系统，包括车地通信子系统、列车定位子系统、列车自动防护(ATP)子系统和列车自动运行(ATO)子系统，其中，所述车地通信子系统用于向所述列车自动防护子系统发送速度码或移动授权信息，所述列车定位子系统用于提供列车位置信息及对所述列车自动防护子系统的测距结果进行校正，所述列车自动防护子系统用于监测列车运行速度，所述列车自动运行子系统用于实现列车的自动运行。进一步的，所述车地通信子系统通过在车辆段或停车场自动运行区域内的股道叠加编码轨道电路实现，能够向所述列车自动防护子系统发送速度码，所述速度码由专用编码设备根据联锁提供的进路状态编发，采用所述车地通信子系统的列车具备轨道电路接收器。
进一步的，所述车地通信子系统通过在车辆段或停车场的自动运行区域内设置可变应答器实现，能够向所述列车自动防护子系统发送移动授权信息，所述移动授权信息由轨旁电子单元或专用编码设备根据联锁提供的进路状态编发，采用所述车地通信子系统的列车具备应答器车载查询器。进一步的，所述车地通信子系统通过在车辆段或停车场内设置无线通信设备实现，能够通过无线通信方式向所述列车自动防护子系统发送移动授权信息，所述移动授权信息由区域控制器编发，采用所述车地通信子系统的列车具备无线接入设备。其中，前述轨道电路接收器、应答器车载查询器和无线接入设备，通常为作为车载设备的组成部分，因此在本发明中，可根据车载设备的类型灵活选择车辆段或停车场内车地通信形式，以达到与正线系统最大的兼容性。其中，所述速度码或移动授权信息包括闭塞分区入口速度、闭塞分区出口速度、移动授权起点位置、移动授权终点位置、目标速度、永久限速、临时限速、线路坡度和进路中 道岔信息中的任意一项或任意多项的组合。进一步的，所述列车定位子系统包括设置在车辆段或停车场内线路上的应答器和应答器车载查询器，当使用可变应答器实现车地通信时，所述车地通信子系统与所述列车定位子系统公用应答器车载查询器。进一步的，所述应答器设置在车辆段或停车场内线路上小半径曲线和道岔侧线附近；或者，设置在车辆段或停车场自动运行区域内的每条进路内；或者，连续设置在车辆段或停车场非自动运行区域和自动运行区域的分界处。(三)有益效果本发明具有以下有益效果I、在车辆段或停车场内实现了完备的ATP功能，包括对列车运行速度和冒进信号的防护，避免列车在人工驾驶工况下存在的安全隐患，提高了行车的安全性。2、实现列车在车辆段或停车场内的自动运行，降低了司机的劳动强度，避免了列车出入段运缓对正线运行秩序的影响。3、与正线及既有系统兼容，适应新建及改造项目，且易于实现，无须增加过多投资。本发明中，车地通信子系统可采用多种方案实现，最大限度的保证了与正线以及既有系统的兼容性，对新建和改造项目具有较强的适应性。基于应答器的列车定位子系统安装方便，受现场情况影响小，且全部采用固定应答器时，无需额外铺设电缆，可有效节约投资。在正线或既有系统能力足够的情况下，可以借助正线或既有系统实现全自动车辆段或停车场，新增的设备也与正线或既有系统保持兼容，避免了为开发新型设备而增加投资。
图I是本发明系统的结构框图；图2是采用编码轨道电路实现车地通信的系统架构图；图3是采用应答器系统实现车地通信的系统架构图；图4是采用无线通信系统实现车地通信的系统架构图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。图I是本发明系统的结构框图，本发明提供了一种轨道交通车辆段或停车场的全自动运行控制系统，包括车地通信子系统、列车定位子系统、列车自动防护子系统和列车自动运行子系统，其中，车地通信子系统用于向列车自动防护子系统发送速度码或移动授权信息，列车定位子系统用于提供列车位置信息及对列车自动防护子系统的测距结果进行校正，所述列车自动防护子系统用于监测列车运行速度，所述列车自动运行子系统用于实现列车的自动运行。本发明能够实现列车在车辆段或停车场自动运行区域内完备的ATP功倉泛。所述车地通信子系统在车辆段或停车场内向列车自动防护(ATP)子系统发送速度码或移动授权信息可采用下列方法之一来实现
(I)在车辆段或停车场自动运行区域内的股道叠加编码轨道电路，向ATP子系统发送速度码，系统架构图如附图2所示。速度码由专用编码设备根据联锁提供的进路状态编发。在使用编码轨道电路实现车地通信时，列车需具备轨道电路接收器。(2)在车辆段或停车场的自动运行区域内设置应答器系统，通过可变应答器向车载ATP发送移动授权信息，系统架构图如附图3所示。移动授权以应答器报文的形式发送给ATP子系统，由轨旁电子单元(以下简称LEU)或专用编码设备根据联锁提供的进路状态编发。在使用可变应答器实现车地通信时，列车需具备应答器车载查询器。(3)在车辆段或停车场内设置无线通信设备，使无线信号覆盖自动运行区域内的股道，通过无线通信方式向列车发送移动授权信息，系统架构图如附图4所示。移动授权信息由区域控制器(以下简称ZC)编发。无线信号应满足对车辆段或停车场内自动运行区域的无盲区覆盖。无线通信设备、ZC的容量应满足车辆段或停车场的设计容量要求。在使用无线通信设备实现车地通信时，列车需具备无线接入设备。速度码或移动授权信息应包括但不限于闭塞分区入口速度、闭塞分区出口速度、移动授权起点位置、移动授权终点位置、目标速度、永久限速、临时限速、线路坡度和进路中道岔信息中的任意一项或任意多项的组合。列车定位子系统由设置在车辆段或停车场内线路上的固定应答器和应答器车载查询器构成。在使用可变应答器实现车地通信时，车地通信子系统与列车定位子系统公用应答器车载查询器。应答器的设置位置由下列原则确定(I)为了减少运行过程中轮对的空转打滑对列车测距系统的影响，在小半径曲线和道岔侧线附近的一定范围内，设置应答器。( 2 )在自动运行区域内的每条进路内，至少设置一个应答器。(3)任意两个应答器之间的距离不大于规定数值，该数值由车载测距系统的误差容忍程度确定。(4)在非自动运行区域和自动运行区域的分界处，为了能够给列车提供初始定位和运行方向信息，需要设置两个连续的应答器。考虑到故障情况下及未装备ATP子系统列车的运行需求，以及车辆段或停车场存在内非自动区域等因素，在采用本发明实现的车辆段或停车场全自动运行控制系统内，列车仍可以采用“限制人工驾驶模式”进行调车作业。进一步的，装备有列车自动运行(ATO)子系统的列车可以根据移动授权中提供的信息，自动为列车计算运行速度曲线，控制列车自动运行。此外，为区分列车运行在完备的ATP功能或限制人工驾驶模式下，防护车辆段或停车场自动防护区域内进路的信号机，宜从灯列布置上区别于调车信号机，宜采用三显示信号机或采用两显示调车信号机外加发车表示器。三显示信号机或两显示调车信号机外加发车表示器均可实现三种不同的信号显 示，分别表示自动防护区域进路开通信号、调车进路开通信号和禁止信号。当列车在本发明的全自动运行控制系统内以完备ATP模式运行时，调车信号机可以根据需要灭灯或使其对列车运行不起作用。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种轨道交通车辆段或停车场的全自动运行控制系统，其特征在于，包括车地通信子系统、列车定位子系统、列车自动防护子系统和列车自动运行子系统，其中，所述车地通信子系统用于向所述列车自动防护子系统发送速度码或移动授权信息，所述列车定位子系统用于提供列车位置信息及对所述列车自动防护子系统的测距结果进行校正，所述列车自动防护子系统用于监测列车运行速度，所述列车自动运行子系统用于实现列车的自动运行。
2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述车地通信子系统通过在车辆段或停车场自动运行区域内的股道叠加编码轨道电路实现，能够向所述列车自动防护子系统发送速度码，所述速度码由专用编码设备根据联锁提供的进路状态编发，采用所述车地通信子系统的列车具备轨道电路接收器。
3.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述车地通信子系统通过在车辆段或停车场的自动运行区域内设置可变应答器实现，能够向所述列车自动防护子系统发送移动授权信息，所述移动授权信息由轨旁电子单元或专用编码设备根据联锁提供的进路状态编发，采用所述车地通信子系统的列车具备应答器车载查询器。
4.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述车地通信子系统通过在车辆段或停车场内设置无线通信设备实现，能够通过无线通信方式向所述列车自动防护子系统发送移动授权信息，所述移动授权信息由区域控制器编发，采用所述车地通信子系统的列车具备无线 接入设备。
5.如权利要求I至4中任何一项所述的系统，其特征在于，所述速度码或移动授权信息包括闭塞分区入口速度、闭塞分区出口速度、移动授权起点位置、移动授权终点位置、目标速度、永久限速、临时限速、线路坡度和进路中道岔信息中的任意一项或任意多项的组合。
6.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述列车定位子系统包括设置在车辆段或停车场内线路上的应答器及应答器车载查询器，当使用可变应答器实现车地通信时，所述车地通信子系统与所述列车定位子系统公用应答器车载查询器。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述应答器设置在车辆段或停车场内线路上小半径曲线和道岔侧线附近； 或者，所述应答器设置在车辆段或停车场自动运行区域内的每条进路内； 或者，所述应答器连续设置在车辆段或停车场非自动运行区域和自动运行区域的分界处。
全文摘要
本发明公开了一种轨道交通车辆段或停车场的全自动运行控制系统，包括车地通信子系统、列车定位子系统、列车自动防护子系统和列车自动运行子系统，其中，所述车地通信子系统用于向所述列车自动防护子系统发送速度码或移动授权信息，所述列车定位子系统用于提供列车位置信息及对所述列车自动防护子系统的测距结果进行校正，所述列车自动防护子系统用于监测列车运行速度，所述列车自动运行子系统用于实现列车的自动运行。该系统提高了车辆段、停车场内行车作业的安全性，降低了司机的劳动强度，避免了列车出入段运缓对正线运行秩序的影响。同时，本发明与正线及既有系统兼容，适应新建及改造项目，易于实现，无须增加过多投资。
文档编号B61L27/04GK102897197SQ201210379590
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者牛英明 申请人:北京交控科技有限公司