列车可碰撞连挂方法、系统、电子设备和存储介质与流程

1.本技术涉及轨道交通技术领域，具体地，涉及一种列车可碰撞连挂方法、系统、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，各大中城市的交通状况逐渐拥挤，为缓解城市交通压力，地铁交通运输系统逐渐成为现代化城市综合运输系统的重要组成部分，承担着越来越重要的大客流运输任务。
3.城市轨道交通在不同运营阶段以及全天内不同时段或不同区段均有较大的客流差异，而目前的城市轨道交通大多采用固定编组列车，运营时无法根据不同运力的需求灵活调配列车数量。而列车连挂/解编可以灵活改变列车编组数量，兼顾运营服务水平以及列车满载率，解决因时间分布不均衡性造成的运力浪费及列车拥挤问题，满足不同时段的运力要求，提高运输经济性。
4.但是，目前大多采用人工手动的方式进行列车连挂不仅费时费力，连挂的力度很难把控准确，力度太大对列车造成损坏，力度太小导致连挂失败。因此，如何实现列车的自动连挂以及如何对自动连挂过程进行安全防护是目前需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例中提供了一种列车可碰撞连挂方法、系统、电子设备和存储介质，用于解决目前通过人工手动的方式进行列车连挂难以准确把控力度，且无法对连挂过程进行安全防护的问题。
6.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种列车可碰撞连挂方法，应用于列车可碰撞连挂系统，所述方法包括：
7.在第一列车和第二列车运行至连挂区域后，判断是否满足连挂条件；
8.若满足，则开启连挂流程；
9.在连挂过程中，通过区域控制器为所述第一列车计算最大安全车头包络；
10.若所述第一列车的最大安全车头包络大于或等于所述第二列车的最大安全车头位置，则向所述第一列车发送紧急制动控制报文。
11.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种列车可碰撞连挂系统，所述系统包括：
12.判断模块，用于在第一列车和第二列车运行至连挂区域后，判断是否满足连挂条件；
13.连挂模块，用于在满足连挂条件后，开启连挂流程，直至所述第一列车与所述第二列车连挂成功；
14.安全防护模块，用于在连挂过程中，通过区域控制器为所述第一列车计算最大安全车头包络，若所述第一列车的最大安全车头包络大于或等于所述第二列车的最大安全车
头位置，则向所述第一列车发送紧急制动控制报文。
15.根据本技术实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述车载控制器运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行第一方面所述的列车可碰撞连挂方法。
16.根据本技术实施例的第四个方面，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行火灾情况下的列车紧急制动方法。
17.本技术实施例提供了一种列车可碰撞连挂方法、系统、电子设备和存储介质，所述方法应用于列车可碰撞连挂系统，所述方法包括在第一列车和第二列车运行至连挂区域后，判断是否满足连挂条件；若满足，则开启连挂流程；在连挂过程中，通过区域控制器为所述第一列车计算最大安全车头包络；若所述第一列车的最大安全车头包络大于或等于所述第二列车的最大安全车头位置，则向所述第一列车发送紧急制动控制报文，从而可以实现列车的自动连挂，且在列车连挂过程中，当第一列车的最大安全车头包络越过第二列车的最大安全车头时，对第一列车进行紧急制动，从而能够对第一列车进行安全防护。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
19.图1为本技术实施例提供的列车可碰撞连挂方法的流程图之一；
20.图2为本技术实施例提供的列车可碰撞连挂方法的流程图之二；
21.图3为本技术实施例提供的列车连挂过程中zc计算的第一列车和第二列车的包络关系示意图；
22.图4为本技术实施例提供的列车运行过程中zc计算的第一列车和第二列车的包络关系示意图；
23.图5为本技术实施例提供的列车可碰撞连挂系统的功能模块图；
24.图6为本技术实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
25.在实现本技术的过程中，根据发明人所知，城市轨道交通在不同运营阶段以及全天内不同时段或不同区段均有较大的客流差异，而目前的城市轨道交通大多采用固定编组列车，运营时无法根据不同运力的需求灵活调配列车数量。而列车连挂/解编可以灵活改变列车编组数量，兼顾运营服务水平以及列车满载率，解决因时间分布不均衡性造成的运力浪费及列车拥挤问题，满足不同时段的运力要求，提高运输经济性。
26.但是，目前大多是采用人工手动的方式进行列车连挂不仅费时费力，且连挂的力度很难把控准确，力度太大对列车造成损坏，力度太小导致连挂失败。因此，如何实现列车的自动连挂以及如何对自动连挂过程进行安全防护是目前需要解决的问题。
27.针对上述问题，本技术实施例提供了一种列车可碰撞连挂方法、系统、电子设备和存储介质，所述方法应用于列车可碰撞连挂系统，所述方法包括在第一列车和第二列车运行至连挂区域后，判断是否满足连挂条件；若满足，则开启连挂流程；在连挂过程中，通过区
域控制器为所述第一列车计算最大安全车头包络；若所述第一列车的最大安全车头包络大于或等于所述第二列车的最大安全车头位置，则向所述第一列车发送紧急制动控制报文，从而可以实现列车的自动连挂，且在列车连挂过程中，当第一列车的最大安全车头包络越过第二列车的最大安全车头时，对第一列车进行紧急制动，从而能够对第一列车进行安全防护。
28.本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
29.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.请参照图1，图1为本技术实施例提供的列车可碰撞连挂方法的流程图之一，在本实施例中，所述方法包括：
31.步骤s11，在第一列车和第二列车运行至连挂区域后，判断是否满足连挂条件。
32.步骤s12，若满足，则开启连挂流程。
33.步骤s13，在连挂过程中，通过区域控制器为第一列车计算最大安全车头包络，若第一列车的最大安全车头包络大于或等于第二列车的最大安全车头位置，则向第一列车发送紧急制动控制报文。
34.在上述步骤中，第一列车和第二列车需要先行驶至连挂区域，并判断第一列车和第二列车是否满足列车连挂条件，其中，列车连挂条件包括第二列车和第一列车是否停在连挂区域，第二列车和第一列车的车钩是否处于对中状态，若满足连挂条件，则开启连挂流程。在连挂的过程中，需要对第一列车进行安全防护，具体地，可以通过cbtc(communication based train control system，基于通信的列车自动控制系统)中的zc(zone controller，区域控制器)计算第一列车的最大安全车头包络，并在第一列车的最大安全车头包络大于或等于第二列车的最大安全车头位置时，向第一列车发送紧急制动控制报文，以对第一列车进行紧急制动。
35.在本实施例中，第一列车在连挂运行过程中，zc为第一列车计算的安全包络不允许越过第一列车的ma(movement authority，移动授权)终点，但可以越过前方列车(即第二列车)的最大安全车尾位置，且zc计算的第一列车的最大安全车头包络不允许越过第二列车的最大安全车头位置，即zc计算的第一列车的最大安全车头包络《max(第一列车的ma终端，第二列车的最大安全车头位置)。在第一列车运行过程中，zc不再为第一列车计算有效ma，而是发送特殊控制报文，若第一列车的最大安全车头包络越过第二列车的最大安全车头位置，则zc向第一列车发送特殊紧急制动报文，以保证列车的安全。
36.请参照图2，图2为本技术实施例提供的列车可碰撞连挂方法的流程图之二。在本实施例中，在连挂过程中，所述方法还包括：
37.步骤s14，通过区域控制器为第二列车计算最小安全车尾包络，若第二列车的最小安全车尾包络大于或等于第一列车的最小安全车尾位置，则向第二列车发送紧急制动控制报文。
38.在列车的连挂过程中，不仅需要对第一列车进行安全防护，也要对第二列车进行
安全防护。具体地，通过cbtc系统的zc计算第二列车的最大安全车头包络，若第二列车的最小安全车尾包络越过了第一列车的最小安全车尾位置，则向第二列车发送紧急制动控制报文，以控制第二列车进行紧急制动。
39.请参照图3和图4，图3为本技术实施例提供的列车连挂过程中zc计算的第一列车和第二列车的包络关系示意图，图4为本技术实施例提供的列车运行过程中zc计算的第一列车和第二列车的包络关系示意图。
40.当第一列车汇报的最大安全车头位置越过ma终点或者第二列车的最大安全车头位置时，说明第一列车存在较大的测距误差，此时vobc会输出紧急制动，zc同时向第一列车发送特殊控制报文。
41.连挂后的列车在运行过程中，当第二列车和第一列车均未经过应答器，且丢失一个应答器时，测距误差会较大，但理论上也不会超过1000*4％＝40m，第一列车的最大安全前端可能越过第二列车的最小安全前端，故zc为第一列车最大安全包络应当按照第一列车不超过第二列车的最大安全前端计算，其中，最大安全前端是指列车估计位置加运行方向上的测距误差后的位置。
42.在本实施例中，在第一列车和所述第二列车连挂成功后，所述方法还包括：
43.区域控制器获取第二列车的位置，并对第二列车的头端进行筛选和升级，在筛选成功后，第二列车以全自动驾驶模式运行；
44.区域控制器获取第一列车的位置，当第二列车与所述第一列车的位置在同一个区段时，判定第一列车与所述第二列车为连挂列车，并对第一列车的尾端进行筛选和升级。
45.在本实施例中，当列车连挂成功后，连挂后的列车包括被连挂的第二列车和去连挂的第一列车，车载atp(automatic train protection，列车自动保护系统)汇报列车位置给zc时，zc只能采集到列车的连挂状态，但无法获知列车具体与哪一辆列车连挂。
46.zc在能获得第二列车的位置，但无法获取到第一列车的位置时，可以对第二列车的前端进行筛选和升级，但无法对第二列车的尾端进行筛选，此时zc为连挂后的列车计算的ma应当将第二列车的车尾位置向后偏移固定车长距离，并考虑连挂时的车钩伸缩距离作为ma起点。
47.在第二列车升级成功后，zc再次获取到第一列车的位置时，依旧无法获知第二列车和第一列车是一个连挂列车，故无法对第一列车进行筛选。当连挂后的列车停站或者停在折返轨时，此时第二列车和第一列车向zc汇报的位置在同一个区段上，且均停准停稳，在此种情况下，zc可以认为第二列车和第一列车为同一连挂列车，从而可以完成连挂后的列车的前端筛选和尾端筛选，后续可以按照ctbc模式对连挂后的列车进行追踪。
48.可选地，在本实施例中，在连挂后的列车的运行过程中，在对连挂后的列车持续进行安全防护时，可能存在以下两种情况：
49.一种是连挂后的列车的第二列车丢失位置或与zc无法通信，第一列车未丢失位置且与zc保持通信。在此种情况下，在第二列车降级后，对第二列车按照单编组列车进行筛选和升级。第二列车的头端在筛选成功后第二列车以fam模式运行。
50.若第二列车是丢失位置，则需要持续与zc通信，汇报连挂端及连挂状态，第一列车无需添加前端可疑标志；若第二列车与zc通信故障，则第二列车视为已经失去控制，存在两车被解编的风险，故第一列车应当添加前端可疑的标志。在第二列车重新汇报位置至zc后，
需要重新对连挂后的列车进行前后端筛选，筛选和升级方式与前述实施例相同。
51.另一种是连挂后的列车的第一列车丢失位置或与无法与zc通信，第二列车未丢失位置且与zc正常通信。在此种情况下，需要对第二列车进行尾端筛选，第二列车以fam(fully automatic mode，全自动驾驶模式)继续运行。丢失位置的第一列车需要持续与zc通信，汇报第一列车的连挂端及连挂状态，在连挂后的列车的运行过程中，zc对第二列车汇报的连挂状态及连挂端进行监督，以确保连挂后的列车未解编，并对第一列车进行尾端筛选，若筛选成功，则连挂后的列车以fam进行追踪。当zc再次获取到第一列车汇报的位置后，将第一列车升级为fam’模式(即fam的跟随模式)。
52.可选地，在本实施例中，开启连挂流程包括：
53.当第二列车在被连挂停车点停稳后，第二列车的车载控制器向列车控制和管理系统发送被连挂请求，所述第一列车的车载控制器向列车控制和管理系统发送连挂请求；
54.所述第一列车的车载控制器根据所述区域控制器计算的可碰撞移动授权控制所述第一列车停在去连挂停车点；
55.当所述第一列车的车载控制器和所述第二列车的车载控制器接收到列车控制和管理系统反馈的允许连挂信号后，所述第一列车的车载控制器判断所述列车自动监控系统下发的去连挂的列车编号和自身对应的列车编号是否一致，所述第二列车的车载控制器判断所述列车自动监控系统下发的被连挂的列车编号和自身对应的列车编号是否一致；
56.若均一致，则所述第一列车的车载控制器向所述区域控制器和行车综合自动化系统反馈已进入去连挂工况，所述第二列车的车载控制器向所述区域控制器和所述行车综合自动化系统反馈已进入连挂工况。
57.在上述步骤中，在fam模式下，当第二列车的vobc(vehicle on-board controller，车载控制器)判断第二列车已在被连挂停车点停准停稳后释放激活端，且被连挂端的车钩处于对中状态，则认为第二列车满足连挂条件，第二列车的vobc向tcms(train control and management system，列车控制和管理系统)发送被连挂请求。若第一列车满足连挂条件，则第一列车的vobc向tcms发送去连挂请求。
58.第一列车根据ats(automatic train supervision，列车自动监控)系统的去连挂工况进行去连挂，并根据zc计算的可碰撞ma运行至去连挂停车点。当第一列车的vobc和第二列车的vobc接收到tcms反馈的允许连挂信号后，第一列车的vobc判断ats系统下发的去连挂的列车编号vid和自身对应的vid是否一致，第二列车的vobc判断ats系统下发的被连挂的vid和自身对应的vid是否一致，若均一致，则第一列车的vobc向zc和tias(train integratedautomatic system，行车综合自动化系统)反馈已进入去连挂工况，第二列车的vobc向zc和tias反馈已进入连挂工况。
59.可选地，在本实施例中，在反馈已进入去连挂工况和连挂工况之后，所述方法还包括：
60.第一列车的车载控制器向所述第一列车发送连挂限速指令、牵引制动指令、级位命令和方向指令，控制所述第一列车以可碰撞限速朝向所述第二列车运行，以完成机械车钩的连挂。
61.在上述步骤中，当进入去连挂工况和连挂工况后，第一列车的vobc自动通过tcms向第一列车发送连挂限速指令、牵引制动指令、级位命令(即20％牵引)，通过硬线向第一列
车发送方向指令，控制第一列车以3km/h～5km/h的速度朝向第二列车运行，当第一列车的速度非零速后，保持输出1.5s的牵引指令和牵引级位后撤除牵引指令和牵引级位，完成列车机械车钩的连挂。
62.可选地，在本实施例中，所述方法还包括：
63.第一列车和第二列车通过车载控制器检测机械车钩的连挂状态，在所述机械车钩连挂成功后，所述第一列车停止输出连挂限速指令并施加紧急制动，在所述第一列车停稳后自动缓解所述紧急制动。
64.综上所述，本实施例提供了一种列车可碰撞连挂方法，所述方法应用于列车可碰撞连挂系统，所述方法包括在第一列车和第二列车运行至连挂区域后，判断是否满足连挂条件；若满足，则开启连挂流程；在连挂过程中，通过区域控制器为所述第一列车计算最大安全车头包络；若所述第一列车的最大安全车头包络大于或等于所述第二列车的最大安全车头位置，则向所述第一列车发送紧急制动控制报文，从而可以实现列车的自动连挂，且在列车连挂过程中，当第一列车的最大安全车头包络越过第二列车的最大安全车头时，对第一列车进行紧急制动，从而能够对第一列车进行安全防护。
65.请参照图5，图5为本技术实施例提供的列车可碰撞连挂系统的功能模块图，列车可碰撞连挂系统110包括：
66.判断模块1101，用于在第一列车和第二列车运行至连挂区域后，判断是否满足连挂条件；
67.连挂模块1102，用于在满足连挂条件后，开启连挂流程，直至所述第一列车与所述第二列车连挂成功；
68.安全防护模块1103，用于在连挂过程中，通过区域控制器为所述第一列车计算最大安全车头包络，若所述第一列车的最大安全车头包络大于或等于所述第二列车的最大安全车头位置，则向所述第一列车发送紧急制动控制报文。
69.在一种实施方式中，安全防护模块1103还用于在连挂过程中，通过所述区域控制器为所述第二列车计算最小安全车尾包络，若所述第二列车的最小安全车尾包络大于或等于所述第一列车的最小安全车尾位置，则向所述第二列车发送紧急制动控制报文。
70.本技术实施例还提供了一种电子设备10，请参照图6，图6为本技术实施例提供的电子设备10的示意图。在本实施例中，电子设备10包括：处理器11、存储器12和总线13，存储器12存储有处理器11可执行的机器可读指令，当电子设备10运行时，处理器11与存储器12之间通过总线13通信，机器可读指令被处理器11执行时执行本技术实施例提供的列车可碰撞连挂方法。
71.可选地，本技术实施例还提供了一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器11运行时执行本技术实施例提供的练车连挂方法。
72.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
73.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程
图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
74.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
75.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
76.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
77.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。