一种轨道最小区段长度计算方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及轨道交通信号控制系统，尤其是涉及一种轨道最小区段长度计算方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、城市轨道交通信号系统将线路划分为若干小区段，并通过计轴设备实现区段的分割，计轴系统可检测区段内是否有列车占用，并将区段占用或出清信息发送给联锁系统，用于信号系统对列车位置的计算和行车防护，具体原理为如图1所示。

2、计轴系统分为室内运算单元和室外磁头设备，室外磁头设备通过发射电磁波计算列车运行方向和经过的列车轮对数，并将信息发送给室内运算单元，室内运算单元计算进入该区段的轴数和驶出该区段的轴数进行是否相同，如不同则判定为区段占用状态，如相同则判定区段为出清状态。运算单元将区段的出清/占用信息以高/低电平的方式驱动继电器，联锁系统通过采集继电器的状态，获取区段的出清/占用信息。联锁系统再根据区段信息进行其他逻辑的运算，防护列车安全运行。

3、由于设备检测、运算、数据传输存在延时特性，如果区段长度设置过小，由于设备响应延时会造成信号系统的错误计算，对列车的安全运行造成影响，因此在设计之初，需要根据线路实际情况、设备性能、车辆参数等计算出系统可容许的区段最小长度，避免信号系统异常结果输出。但是由于各个线路参数、设备性能各不相同，导致线路的最小区段长度也不尽相同，需要设计人员手动计算，从而增加了设计人员工作量，计算结果的正确性也无法保证。如设计初期最小区段长度计算错误或并未评估最小区段情况，项目实施或运营阶段暴露该问题，线路整改难度较大。

4、因此如何来计算出不同场景下的区段最小长度，从而减轻设计人员工作量，避免设计人员手动计算错误的情况，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、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轨道最小区段长度计算方法、系统、设备及介质，自动计算出不同场景下的区段最小长度，减轻了设计人员工作量，避免设计人员手动计算错误的情况。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种轨道最小区段长度计算方法，该方法首先明确了轨道区段长度过小时会出现的故障场景，其次将线路实际的参数输入，最后自动计算出不同故障场景下的区段最小长度，并选择不同故障场景中最大的区段最小长度作为最终轨道最小区段长度。

4、作为优选的技术方案，所述故障场景包括：

5、场景1：相邻计轴磁头间存在干扰，导致输出错误的区段占用、出清信息；

6、场景2：列车未驶出某轨道区段时，该轨道区段错误从占用状态转为出清状态；

7、场景3：列车经过某轨道区段时，系统未检测出该轨道区段占用；

8、场景4：列车顺序经过轨道区段时，系统出现占用顺序不一致的情况。

9、作为优选的技术方案，所述场景1的轨道最小区段长度具体计算如下：

10、d_min_sdd_1≥d_min_adj_axle

11、其中，d_min_sdd_1为场景1的轨道最小区段长度，d_min_adj_axle为最小计轴磁头距离。

12、作为优选的技术方案，所述场景2的轨道最小区段长度具体计算如下：

13、d_min_sdd_2≥d_max_adj_wheel+2×d_joint

14、其中d_min_sdd_2为场景2的轨道最小区段长度，d_max_adj_wheel为列车相邻轮对的最大距离，d_joint为计轴磁头的检测不确定距离。

15、作为优选的技术方案，所述场景3的轨道最小区段长度具体计算如下：

16、d_min_sdd_3≥(t_max_occp_dely(n)-t_min_libr_dely(n))×v_max+2×d_joint-d_max_wheel

17、其中，d_min_sdd_3为场景3的轨道最小区段长度，t_max_occp_dely(n)为区段n的最大占用延时，t_min_libr_dely(n)为区段n的最小出清延时，v_max为线路最大运行速度，d_joint计轴磁头的检测不确定距离，d_max_wheel为列车两头最外侧轮对的最大距离。

18、作为优选的技术方案，所述t_max_occp_dely(n)-t_min_libr_dely(n)需考虑计轴系统、继电器、和联锁系统的延时性能，具体计算如下：

19、t_max_occp_dely(n)-t_min_libr_dely(n)＝(t_sds_drop_max+t_relay_drop_max+t_cbi_input_max+t_cbi_cycle)-(t_sds_rise_min+t_relay_rise_min+t_cbi_input_min)

20、其中，t_sds_drop_max为计轴系统计算占用最大延时，t_relay_drop_max为继电器落下最大延时，t_cbi_input_max为联锁系统获取继电器状态最大延时，t_cbi_cycle为联锁内部计算周期，t_sds_rise_min为计轴系统计算出清最小延时，t_relay_rise_min为继电器吸起最小延时，t_cbi_input_min为联锁系统获取继电器状态最小延时。

21、作为优选的技术方案，所述场景4的轨道最小区段长度具体计算如下：

22、d_min_sdd_4≥(t_max_occp_dely(n)-t_min_occp_dely(n+1))×v_max+2×d_joint

23、其中，d_min_sdd_4为场景4的最小区段长度，t_max_occp_dely(n)为区段n的最大占用延时，t_min_occp_dely(n+1)为区段n+1的最小占用延时，v_max为线路最大运行速度，d_joint计轴磁头的检测不确定距离。

24、作为优选的技术方案，所述t_max_occp_dely(n)-t_min_occp_dely(n+1)需考虑计轴系统、继电器、和联锁系统的延时性能，具体计算过程如下：

25、t_max_occp_dely(n)-t_min_occp_dely(n+1)＝(t_sds_drop_max+t_relay_drop_max+t_cbi_input_max+t_cbi_cycle)-(t_sds_drop_min+t_relay_drop_min+t_cbi_input_min)

26、其中，t_sds_drop_max为计轴系统计算占用最大延时，t_relay_drop_max为继电器落下最大延时，t_cbi_input_max为联锁系统获取继电器状态最大延时，t_cbi_cycle为联锁内部计算周期，t_sds_drop_min为计轴系统计算占用最小延时，t_relay_drop_min为继电器落下最小延时，t_cbi_input_min为联锁系统获取继电器状态最小延时。

27、根据本发明的第二方面，提供了一种用于所述轨道最小区段长度计算方法的系统，该系统包括：

28、输入单元，用于输入线路的参数；

29、比选单元，用于线路参数局部优化输入和车辆参数比选；

30、计算单元，用于根据多个场景的给出的计算公式，依据输入单元和比选单元的输入参数，进行多个场景的最小区段长度计算；

31、输出单元，用于显示计算单元计算的多种场景的计算结果，并给出系统需要满足的最小区段长度。

32、作为优选的技术方案，所述输入单元包括线路参数输入模块、车辆参数输入模块和设备性能参数输入模块，用于不同项目实际轨旁参数、列车参数及所使用的计轴系统、继电器和联锁系统的性能参数的输入。

33、作为优选的技术方案，所述比选单元包括：

34、线路参数局部优化输入模块，用于进行参数本地优化修改；

35、车辆参数比选模块，用于进行参数比选，选出不同车型参数中满足要求的参数值。

36、根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

37、根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

38、与现有技术相比，本发明详细的分析了轨道区段长度不足时会出现的故障场景，并给出了不同场景下最小区段长度的具体计算公式，并开发了自动计算系统，减轻设计人员工作量，降低了错误概率；