本发明涉及轨道交通，特别涉及一种通用于集中区及非集中区的调车作业方法及安全防护系统。
背景技术：
1、调车作业是铁路车站关键的作业方式之一，调车作业区域分集中联锁区和非集中联锁区两种(简称集中区和非集中区)，调车作业以调车组人工指挥为主，在这两种区域均存在闯信号、撞土挡等风险，目前行业内针对这两种区域已有各种安全防护设备，包括stp系统(无线调车机车信号和监控系统)、lsp系统(本务机调车安全防护系统)、sas系统(非集中区调车进路安全防护系统)、车站调车作业管控系统等，但现有stp/lsp/sas/车务调车管控等系统都没有实现集中区及非集中区这两种区域的统一控制和无缝切换，在切换区域(交界区域)存在控制不连续，信息不充分的安全隐患。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种通用于集中区及非集中区的调车作业方法及安全防护系统，实现全区域(集中区和非集中区)统一系统下的一体化控制，并实现跨区域的无缝切换。
2、为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
3、一种通用于集中区及非集中区的调车作业安全防护系统，包括：
4、车载设备，用于计算限速曲线并实现对机车的制动控制；
5、地面系统；
6、所述地面系统包括：
7、ctc系统/联锁系统，用于采集集中区站场信息；
8、非集中区采集控制单元，用于采集非集中区信息；
9、地面主机，所述地面主机与所述车载设备采用无线通信；
10、所述地面主机用于根据接收到的所述集中区站场信息和所述非集中区信息配置站场图数据，以及根据所述站场图数据配置站场码位表，将非集中区道岔的码位排到集中区码位后边，形成整体表格，以实现将非集中区及集中区制成一个整体站场；
11、在车列从集中区进入非集中区之前，所述地面主机根据所述非集中区信息中的非集中区的道岔开向信息判断车列运行的进路及目标点；所述车载设备控制车列在有明确首尾位置的状态下直接进入非集中区；
12、在车列从非集中区进入集中区时，所述地面主机根据所述集中区站场信息中的联锁的进路信息判断车列运行的进路及目标点；所述车载设备监控车列在有明确首尾位置的状态下直接进入集中区。
13、可选地，所述车载设备包括车载主机、lkj和dmi界面；所述车载主机用于通过所述lkj计算限速曲线并实现对机车的制动控制；
14、所述dmi界面按整体站场显示所述站场图数据。
15、可选地，所述集中区站场信息至少包括：集中区的道岔开向信息、道岔区段占用状态和信号机开放状态的码位信息，以及联锁的进路信息；
16、所述联锁的进路信息包括：非集中区道岔位置及集中区信号机开放及区段锁闭状态；
17、所述非集中区信息至少包括：非集中区的道岔开向信息、车轮感应器的轮对计数以及机车的车轮越过信息；
18、所述站场图数据至少包括信号机、道岔和道岔区段名称、编号、码位及其位置关系。
19、可选地，所述地面系统包括：设置在非集中区轨旁的道岔位置采集装置和车轮感应器；
20、所述车轮感应器用于采集机车的车轮越过信息；
21、所述道岔位置采集装置用于采集非集中区的道岔开向信息。
22、可选地，所述地面系统还包括，设置在非集中区的道岔位置处的股道表示器；所述非集中区采集控制单元接收来自地面主机的非集中区股道消息，控制股道表示器进行股道信息显示。
23、可选地，所述地面系统还包括：卫星差分基站，以使所述地面主机和所述车载主机之间采用4g公网通信和无线电台通信。
24、可选地，所述地面系统还包括：车务终端，所述车务终端与所述地面主机网络连接，接收并显示所述地面主机转发的ctc系统/联锁系统的码位信息及非集中区的道岔开向信息和机车位置跟踪信息。
25、可选地，所述车务终端的车务终端界面按整体站场显示所述站场图数据。
26、可选地，所述站场码位表在联锁码位表或者ctc码位表的后部补充增加非集中区的道岔码位，统一编号；所述地面主机与车务终端和所述车载设备传输信息时按统一编号处理。
27、可选地，所述车载设备还包括车载卫星定位；
28、在非集中区，所述地面主机跟据所述车载卫星定位发送的车列卫星定位坐标、所述非集中区采集控制单元发送非集中区的道岔开向信息及所述车轮感应器发送的车轮越过信息持续跟踪车列位置。
29、另一方面，本发明还提供一种在集中区和非集中区之间进行调车作业的方法，采用如上文所述的通用于集中区及非集中区的调车作业安全防护系统实现，所述方法包括：
30、在车列从集中区进入非集中区之前，地面主机配置好站场图数据和站场码位表后，地面主机根据非集中区信息中的非集中区的道岔开向信息判断车列运行的进路及目标点；车载设备控制车列在有明确首尾位置的状态下直接进入非集中区；
31、在车列从非集中区进入集中区时，地面主机根据集中区站场信息中的联锁的进路信息判断车列运行的进路及目标点；车载设备监控车列在有明确首尾位置的状态下直接进入集中区。
32、可选地，在车列从集中区进入非集中区之前，所述地面主机配置好站场图数据和站场码位表后，
33、所述ctc系统/联锁系统办理了从集中区的第一信号机到交界区域的进路，非集中区的道岔开向定位或者反位；其中，所述第一信号机指调车车列运行方向的前方离此车列最近的信号机；
34、所述非集中区采集控制单元采集到非集中区的道岔开向信息，将此非集中区的道岔开向信息发送给所述地面主机；
35、所述地面主机根据机车运行方向、非集中区的道岔开向信息判断第一信号机、集中区的道岔及非集中区的道岔的状态并计算出车列运行终点，得到进路信息；
36、所述车载主机将所述进路信息转发给lkj，lkj显示出各个道岔位置及信号机状态并根据进路及目标点距离计算出对应的限速曲线，并控制车列向非集中区方向行驶；
37、所述ctc系统/联锁系统采集到集中区的道岔所在的道岔区段的占用状态变化信息为从占用变为出清，得到道岔区段出清信息，将此道岔区段出清信息发送给所述地面主机；
38、所述地面主机根据所述道岔区段出清信息检测到车列尾部位置越过此道岔区段的时刻，根据此刻车列卫星定位坐标及其与集中区的此道岔区段绝缘节的坐标距离计算出车列的长度并发送给所述车载主机；
39、所述车载主机用于根据所述进路信息和车列的长度再次计算车列限速曲线，然后根据此限速曲线监控车列继续行驶经过集中区和非集中区之间的交界区域进入非集中区；
40、车列进入非集中区股道后摘挂车辆。
41、可选地，还包括：车列经过交界区域进入非集中区后，车载主机持续按照车列卫星定位坐标及车列长度计算出车辆距离终点的距离提示司机，lkj根据距离计算出限速曲线，如果车列超速则触发紧急制动。
42、可选地，在车列从非集中区进入集中区时，所述ctc系统/联锁系统办理从集中区的第二信号机到终点信号机的进路；其中，所述第二信号机位于集中区的道岔与交界区域之间；
43、所述非集中区采集控制单元采集到非集中区的道岔开向信息，将此非集中区的道岔开向信息发送给所述地面主机；
44、所述地面主机根据机车运行方向判断非集中区的道岔、集中区的第二信号机、集中区的道岔的状态计算出车列运行终点，得到对应的进路信息；所述车载主机收到所述地面主机发送的所述进路信息并转发给lkj，lkj显示出各个道岔位置及信号机状态，并根据进路及目标点距离计算出对应的限速曲线，并控制车列向集中区方向行驶；
45、车列经过车轮感应器后，所述地面主机判断车列卫星定位坐标的位移超过一个车辆长度，车轮感应器没有再产生信息变化时，认为车列已离开非集中区终点；所述地面主机根据车轮感应器的坐标及车列卫星定位坐标计算出摘挂后的车长，将新的车长信息发送给所述车载主机；
46、所述车载主机将更新后的车长信息发送给lkj，lkj重新根据此刻车列卫星定位坐标及车长信息计算对应的限速曲线；
47、所述地面主机判断集中区的第二信号机为开放状态后，车载主机根据对应的限速曲线控制车列经过交界区域和第二信号机进入集中区，完成作业。
48、可选地，还包括：所述地面主机判断第二信号机为关闭状态时，则地面主机更新目标点为第二信号机，并将新的目标点发送给车载主机，lkj根据新的目标点距离计算限速曲线，必要时实施紧急制动。
49、本发明至少具有以下技术效果：
50、stpg系统融合了各种调车防护系统的功能，在一套设备及统一界面下实现了集中区及非集中区的一体化控制，与现有技术相比，上述技术方案包括以下创新点及有益效果(优点)：
51、地面主机接收了集中区及非集中区的道岔状态及轨道占用状态，集中区的信号机状态。
52、系统用于配置站场元素状态的码位信息表将集中区及非集中区所有元素统一编入码位表中，进行归一化处理。
53、站场图数据包含了集中区及非集中区两部分，线路信息是连续的整体，地面主机搜索车列的进路和判断目标点时不会在交界区域处出现分割或者终止，司机可提前掌握完整的进路授权信息，便于驾驶操纵。
54、lkj站场图画面及地面终端画面，非集中区与集中区是一体化显示，一致统一的操作，无需在两个不同的系统界面上查看，司机及值班员查看信息及操作方便。
55、车载设备在非集中区的调车控制接口与集中区均通过lkj的can接口按相同的控制原理实现限速防护，无需修改平调等接口。
56、在非集中区摘挂作业后，系统根据车轮传感器信息及机车卫星定位信息计算出车列位置和长度，确保进入集中区的第一架信号机也可安全防护。
57、车列跨过分界点无需注册注销或者跨不同系统交换信息，保证了车列位置跟踪及控制的连续性，消除了stp系统或者sas系统出入非集中区时控制信息缺失导致的各种风险。
58、一体化设计降低了系统建设成本，提高了系统可用性。