一种LKJ基础数据的组织和运用方法与流程

一种lkj基础数据的组织和运用方法
技术领域
1.本发明涉及列车运行监控系统，具体涉及列车运行监控装置(lkj)基础数据组织及运用方法。


背景技术：

2.lkj2000型装置是以防止列车冒进信号、运行超速和辅助司机提高操作能力为主要目标的列车速度控制系统，是铁路信息化的列车中枢设备以及中国铁路列车运行控制系统体系的组成部分。
3.以车载线路数据为基础实现全面和高精度控制的数据技术是lkj2000型装置的核心技术之一，决定lkj2000型装置的实际行为与预期行为的一致性以及实际行为的安全性和正确性。
4.车载线路数据技术采用预先存储、顺序调用的方式实现对车载线路数据的调用、解析和运用。车载线路数据以信号机为参考点，按分区存储控制、提示数据，包括信号机、限速、坡道、里程突变等信息。lkj2000型列车运行监控装置根据司机的操作确定车载线路数据调用、解析和运用的起点位置，从起点位置开始顺序调用、解析和运用车载线路数据，并根据列车的运行状态实时更新被调用的车载线路数据。


技术实现要素：

5.本发明优化线路数据定位机制，解决始发车站开车无法选择并使用始发车站侧线股道数据的问题，实现按始发车站股道数据进行精准的道岔控制。
6.本发明提供一种lkj基础数据的组织和运用方法，所述方法为lkj2000型装置提供始发车站按侧线股道发车功能，同时提供长链标志有效的始发车站临时限速揭示控制；
7.该方法的主要步骤如下：
8.(1)降级模式下，根据输入的有效临时控制参数进行数据定位并获取侧线股道数据；
9.(2)若存在有效的侧线数据，向司机提供输入侧线股道号功能；
10.(3)根据输入的侧线股道号，获取出站信号机修正距离、侧线股道出岔岔尖位置和出岔限速；
11.(4)开车对标操作后，对出站信号机位置进行修正，并使用获取的股道出岔岔尖位置和出岔限速监控列车侧线出站。
12.本发明的技术优势：在既有的线路数据组织方式下，对线路数据进行优化，解决列车始发站开车且开车对标点位于长链内，lkj2000型装置无法正确使用临时限速揭示数据的问题。
附图说明
13.[1]图1为长链1结构——长链起点为整公里标
[0014]
[2]图2为长链2结构——长链起点为整百米标
[0015]
[3]图3为始发站按侧线股道发车控制流程图
[0016]
[4]图4为长链标志有效的始发车站临时限速揭示控制流程图
具体实施方式
[0017]
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
[0018]
在lkj2000型装置运用过程中，用户发现既有线路数据组织及运用在如下运营场景中，无法满足运用要求：(1)列车始发站开车时，司机无法选择并使用始发车站的侧线股道数据。(2)列车始发站开车，开车对标点位于长链内，且lkj2000型列车运行监控装置(以下简称lkj2000型装置)预存有效的临时限速揭示数据时，lkj2000型装置无法正确使用临时限速揭示数据。
[0019]
一般情况下，一条铁路线路存在很多车站，使用进站信号机控制列车进站，使用出站信号机控制列车出站。车站与车站之间存在很多通过信号机，将车站与车站之间的线路区段划分成若干区间，允许多列列车在同一区段内运行。以进站信号机、出站信号机和通过信号机等不同类型的信号机的空间分布为基础，结合铁路线路的测绘数据，构造基础线路数据，既有线路数据组织方式如表1所示。区段限速数据、曲线数据、线路坡度数据、道口、桥梁、隧道、里程突变等其他铁路线路数据，根据铁路线路的实际情况，在序号1和序号2、序号3和序号4、序号5和序号6、序号6和序号7之间添加。
[0020]
列车在始发车站开车时，lkj2000型装置需要先获取列车当前的位置信息，确定列车当前的位置，为其控制功能正确运行提供坐标原点。既有的定位方式是，lkj2000型装置根据司机输入的临时控制参数，将始发车站调用数据的首地址定位在表1的序号4处。司机开车对标操作后，lkj2000型装置从表1的序号4开始顺序调用数据，并确定列车当前位于序号4描述的出站信号机处。从表1的序号4处开始，lkj2000型装置根据列车的实时位置信息，顺序调用序号4之后的数据。由于lkj2000型装置根据列车实时位置信息顺序调用序号4之后的数据，导致lkj2000型装置无法获取始发车站的侧线股道数据，从而导致司机无法选择正确的股道数据。另外，序号4描述的出站信号机数据是车站正线出站信号机数据，导致lkj2000型装置按始发车站正线出站信号机进行对标操作，组织和运用线路数据。因此，既有线路数据组织及运用方法导致始发开车时：1)司机精神状态高度集中，频繁处理开车对标过程的降级报警控制，增加司机工作量；2)lkj2000型装置无法按始发车站股道数据进行精准的道岔控制，仅能按车站信息中描述的最不利限速信息进行出站限速控制，导致车站运营效率低。
[0021]
表1既有线路数据组织方式示例1
[0022]
序号数据包
……
1通过信号机
……
2进站信号机3股道数据
……
4出站信号机5车站信息
……
6通过信号机
……
7通过信号机
……
[0023]
铁路使用公里标对铁路线路的位置进行标定，比如，k100 800m表示的位置信息为100km 800m处。理论上，一条新建铁路线路的公里是连续变化的，对于上行线路(列车靠近北京方向)，公里标是递减的，对于下行线路(列车远离北京方向)，公里标是递增的。但是，在铁路线路使用过程中，运营单位不可避免地会对铁路线路进行改造。对铁路线路某一区段的延长或缩短，会对既有线路的公里标体系产生影响，导致既有的公里标不连续。比如，在公里标k1000 000m～k1000 800m范围内，将原长度800m的铁路线路拆除，从k1000 000m处新建一段长度为1km的铁路线路。这段新建的铁路线路终点仍然为k1000 800m。如果仍然使用原有的公里标体系，则新建铁路线路的长度将会表达错误，如果更改既有的公里标体系，需要对铁路线路所有受影响的公里标进行修改，工作量巨大。为了解决上述问题，在基础线路数据结构中，增加一种里程突变信息，在不改变原有公里标体系的情况下，表达铁路线路改造对原有公里标体系的影响。我们将因线路改造、复测等原因，使线路里程产生不连续的处所定义为断链，将断链前后两里程之差小于实际长度的里程信息定义为长链。在既有的基础线路数据结构中，里程突变信息仅具有如下元素，包括：新线路线号、序号、新公里标、越过距离、趋势标志、长链标志、上行标志、下行标志、三线标志和反向标志。当长链长度大于1公里且始发车站位于长链内时，列车在始发车站开车对标后，lkj2000型装置从表2的序号3处开始调用数据，无法根据后续的里程突变信息获取长链起点。
[0024]
而临时限速揭示数据是一种临时的限速调度命令，lkj2000型装置根据此调度命令，在要求的时间范围内，规定的地点处，进行临时性限速。若当前区段存在有效的临时限速揭示数据，列车始发开车后，lkj2000型装置进行临时限速揭示数据匹配时，无法正确地确定临时限速区段的起点和终点，进而导致临时限速多控、少控甚至不控，从而导致列车在临时限速区段超速，产生安全事故。
[0025]
表2：既有线路数据组织方式示例2
[0026][0027][0028]
针对上面描述的两种数据运用缺陷，本发明通过1)优化线路数据定位始发车站地址映射机制，提供始发车站按侧线股道发车功能，提高司机开车对标便利性，提高车站运营效率，同时实现更精准的始发出站道岔控制，增加列车运行安全性。2)在里程突变信息数据中增加长链起点和长链长度两个元素，根据里程突变信息中长链起点、长链长度和长链序号等信息，比较当前公里标与临时限速揭示信息中的临时限速起点和临时限速终点的相对位置关系，确定正确的临时限速起点、临时限速终点和临时限速长度，提高运行效率和保证行车安全。
[0029]
本发明方案的线路数据组织及运用方法如下：
[0030]
(5)降级模式下，根据输入的有效临时控制参数进行数据定位并获取侧线股道数据。
[0031]
(6)若存在有效的侧线数据，向司机提供输入侧线股道号功能。
[0032]
(7)根据输入的侧线股道号，获取出站信号机修正距离、侧线股道出岔岔尖位置和出岔限速。
[0033]
(8)开车对标操作后，对出站信号机位置进行修正，并使用获取的股道出岔岔尖位置和出岔限速监控列车侧线出站。
[0034]
(9)若当前车站出站信号机位于长链内，且存在有效的临时限速揭示数据，则按如下步骤处理：
[0035]
1)获取公里标趋势、开车对标点的公里标和公里标序号、里程突变信息、长链起点
公里标和长链长度、临时限速起点和临时限速终点信息。
[0036]
2)计算开车对标点公里标相对长链起点公里标的位置。
[0037]
3)计算临时限速起点公里标相对长链起点公里标的位置。
[0038]
4)计算临时限速终点公里标相对长链起点公里标的位置。
[0039]
5)确定开车对标点公里标、临时限速起点公里标以及临时限速终点公里标相对位置关系，确定临时限速实际控制起点和实际控制终点。
[0040]
6)计算临时限速区间长度。
[0041]
7)控制列车在临时限速实际控制起点和实际控制终点之间按临时限速揭示所规定的速度运行。
[0042]
lkj2000型装置根据上述线路数据组织及运用方法：(1)正确调用侧线股道数据，实现始发开车侧线股道精准控制，提高运行效率；(2)正确的确定了临时限速揭示控制起点和控制终点，实现临时限速揭示的正确控制。
[0043]
lkj2000型装置按图3和图4描述的控制流程实现本发明的线路数据组织及运用方法。图3描述的是始发站按侧线股道发车控制流程，lkj2000型装置根据本发明的线路数据组织及运用方法步骤(1)～(3)实现获取侧线股道数据控制，根据本发明的线路数据组织及运用方法步骤(4)实现侧线出站控制。图4描述的是长链标志有效的始发车站临时限速揭示控制流程图，lkj2000型装置根据本发明的线路数据组织及运用方法步骤(5).1)实现获取临时限速控制数据，根据本发明的线路数据组织及运用方法步骤(5).2)～(5).6)确定临时限速控制起点和控制终点，根据本发明的线路数据组织及运用方法步骤(5).7)进行临时限速控制。
[0044]
实施例一
[0045]
降级模式下，司机输入有效的临时控制参数后，lkj2000型装置将始发车站调用数据的首地址从表1的序号4出站信号机处改为进站信号机后第一个数据元素地址，即从表1的序号3股道数据开始调用数据。
[0046]
lkj2000型装置识别到始发车站具备侧线股道数据时，提供始发车站侧线股道数据选择功能。
[0047]
司机选择侧线股道号后，lkj2000型装置调用对应的侧线股道数据，根据侧线股道数据修正出站信号机位置，并根据侧线股道数据确定出岔岔区范围和出岔限速。
[0048]
司机在侧线股道的出站信号机处进行开车对标操作，进入完全监控模式，根据确定的出岔岔区范围和出岔限速进行精准的侧线股道发车控制。
[0049]
实施例二
[0050]
下面将以具体实例对现有技术存在的长链数据缺陷进行描述。
[0051]
根据《铁路线路里程断链设置和管理暂行规定》设置长链数据。长链数据的起点可以设置在整公里标处，也可以设置在整百米标处。在整公里标处设置长链和整百米标处设置长链将可能产生不同的相对位置关系。
[0052]
长链1的结构如图1所示。长链1的起点位于整公里标处，线路的公里标趋势为增，公里标k1 000m后方1km处存在一长链，长度为2km。长链1数据信息示意如表3所示。
[0053]
表3长链1数据信息
[0054][0055]
长链2的结构如图2所示。长链2的起点位于整百米标处，线路的公里标趋势为增，公里标k1 000后方700m处存在一长链，长度为2km。长链2数据信息示意如表4所示。
[0056]
表4长链2数据信息
[0057]
序号数据类型越过距离公里标长链标志长链序号1
……
k1 000无效02里程突变信息1700mk1 700a有效03里程突变信息21000mk1a 000a有效a4里程突变信息32000mk1b 000a有效b5里程突变信息42700mk1 700无效0
[0058]
在图1中，公里标k1 900m位于公里标k1a 000a的左侧。在图2中，公里标k1 900m位于k1a 000a的右侧。
[0059]
根据表3描述，开车对标点的公里标为长链公里标。假定开车对标点的公里标为k1a 500a。若当前区段存在有效的临时限速揭示数据，临时限速起点为k1 800，临时限速终点为k2 100。根据长链1结构，lkj2000型装置开车对标后即刻开始临时限速控制，临时限速起点为k1a 500a，临时限速终点为k2 100，临时限速长度为1600m。根据长链2结构，lkj2000型装置开车对标后运行1800m后开始临时限速控制，临时限速起点为k1 800，临时限速终点为k2 100，临时限速长度为300m。由于里程信息中没有长链起点，导致lkj2000型装置无法确定按长链1结构还是长链2结构对临时限速数据进行匹配，从而导致临时限速揭示数据使用错误。
[0060]
为了理解本发明的设计，下文将以具体示例对本问题的解决方案进行描述。
[0061]
1)公里标趋势增。公里标k1 000后方1km处存在一长链，长度为2km。长链1的结构如图1所示，长链1数据信息示意如表5所示。
[0062]
表5长链1数据信息
[0063][0064]
根据表5描述，开车对标点的公里标为长链公里标。假定开车对标点的公里标为k1a 500a。若当前区段存在有效的临时限速揭示数据，临时限速起点为k1 800，临时限速终点为k2 100。lkj2000型装置按如下步骤确定临时限速起点、临时限速终点以及临时限速长度：
[0065]
开车对标后，lkj2000型装置确定开车对标点公里标为k1a 500a。
[0066]
lkj2000型装置获取长链起点为k2 000，长链长度为2km，并将长链起点作为参考公里标。
[0067]
lkj2000型装置根据公里标趋势、开车对标点公里标和公里标序号、里程突变信息、长链起点公里标和长链长度计算出开车对标点公里标相对长链起点公里标的位置，以越过距离表示。开车对标点公里标越过长链起点公里标的越过距离1＝(k1a 500a)
‑
(k1a 000a)＝500m。
[0068]
lkj2000型装置根据公里标趋势、临时限速起点公里标、里程突变信息、长链起点公里标和长链长度计算出临时限速起点公里标相对长链起点公里标的位置，以越过距离表示。临时限速起点公里标越过长链起点公里标的越过距离2＝(k1 800)
‑
(k2 000)＝
‑
200m。
[0069]
lkj2000型装置根据公里标趋势、临时限速终点公里标、里程突变信息、长链起点公里标和长链长度计算出临时限速终点公里标相对长链起点公里标的位置，以越过距离表示。临时限速终点公里标越过长链起点公里标的越过距离3＝(k2 100)
‑
(k2 000) 2000m＝2100m。
[0070]
根据越过距离1、越过距离2和越过距离3判断开车对标点公里标、临时限速起点公里标以及临时限速终点公里标相对位置关系。临时限速起点位于开车对标点左侧，临时限速终点位于开车对标点右侧。lkj2000型装置以开车对标点作为实际临时限速起点，临时限速终点作为实际临时限速终点。
[0071]
计算临时限速区间长度。临时限速区间长度＝越过距离3
‑
越过距离1＝2100m
‑
500m＝1600m。
[0072]
2)公里标趋势增。公里标k1 000后方700m处存在一长链，长度为2km。长链2的结构如图2所示，长链2数据信息示意如表6所示。
[0073]
表6长链2数据信息
[0074][0075]
根据表6描述，开车对标点的公里标为长链公里标。假定开车对标点的公里标为k1a 500a。若当前区段存在有效的临时限速揭示数据，临时限速起点为k1 800，临时限速终点为k2 100。lkj2000型装置按如下步骤确定临时限速起点、临时限速终点以及临时限速长度：
[0076]
开车对标后，lkj2000型装置确定开车对标点公里标为k1a 500a。
[0077]
lkj2000型装置获取长链起点为k1 700，长链长度为2km，并将长链起点作为参考公里标。
[0078]
lkj2000型装置根据公里标趋势、开车对标点公里标和公里标序号、里程突变信息、长链起点公里标和长链长度计算出开车对标点公里标相对长链起点公里标的位置，以越过距离表示。开车对标点公里标越过长链起点公里标的越过距离1＝(k1a 500a)
‑
(k1a 000a) (1000m
‑
700m)＝800m。
[0079]
lkj2000型装置根据公里标趋势、临时限速起点公里标、里程突变信息、长链起点公里标和长链长度计算出临时限速起点公里标相对长链起点公里标的位置，以越过距离表示。临时限速起点公里标越过长链起点公里标的越过距离2＝(k1 800)
‑
(k1 700) 2000m＝2100m。
[0080]
lkj2000型装置根据公里标趋势、临时限速终点公里标、里程突变信息、长链起点公里标和长链长度计算出临时限速终点公里标相对长链起点公里标的位置，以越过距离表示。临时限速终点公里标越过长链起点公里标的越过距离3＝(k2 100)
‑
(k1 700) 2000m＝2400m。
[0081]
根据越过距离1、越过距离2和越过距离3判断开车对标点公里标、临时限速起点公里标以及临时限速终点公里标相对位置关系。临时限速起点位于开车对标点右侧，临时限速终点位于开车对标点右侧。lkj2000型装置以临时限速起点作为实际临时限速起点，临时限速终点作为实际临时限速终点。
[0082]
计算临时限速区间长度。临时限速区间长度＝越过距离3
‑
越过距离2＝2400m
‑
2100m＝300m。
[0083]
可见，无论是长链结构1还是长链结构2，本发明都能够正确确认临时限速起点、临时限速终点以及临时限速长度，进行正确的临时限速揭示控制。
[0084]
根据实施案例一和实施案例二的具体描述，我们可以得知上述线路数据组织及运用方法具有普遍适用性。上述线路数据组织及运用方法解决了始发开车无法选侧线，导致运营效率低下的问题，同时，很大程度较少了司机的工作量。另一方面解决了位于长链数据内的车站，始发开车，临时限速揭示匹配的问题。lkj2000型装置根据上述线路数据组织及运用方法正确地确定了临时限速区段的起点和终点，解决临时限速多控、少控甚至不控的问题，完全避免列车在临时限速区段超速，产生安全事故的潜在风险。
[0085]
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。