一种基于应答器双向传输的列车控制方法及系统与流程

1.本发明属于列车控制技术领域，具体涉及一种基于应答器双向传输的列车控制方法及系统。


背景技术：

2.现有列车控制方式，比如ctcs-2级列车控制方式是依靠无源应答器由地面向列车单向传输线路数据，依靠进出站处有源应答器由地面向列车单向传输进路数据和临时限速信息，通过轨道电路发送信号授权和对列车进行定位，区间车次号为人工设定，然后采用调度指挥系统(ctc)或调度监督系统(tdcs)通过逻辑推算方式实现车次号追踪功能。
3.现有的列车控制方式存在如下问题：
4.1)区间需要同时设置应答器和轨道电路，建设成本高，且轨道电路本身维护工作量大，需要维护人员多。
5.2)需要全线设置轨道电路用来实现列车定位和信号授权，受钢轨生锈、沙尘异物等影响，轨道电路会出现失去分路问题，受道床降低影响，轨道电路会出现红光带问题。
6.3)采用依靠进出站处有源应答器由地面向列车单向传输进路数据和临时限速信息，列车仅能在进站信号机、出站信号机处获得临时限速信息，进入区间后列车临时限速信息无法更新。
7.4)采用人工设定区间车次号，然后调度指挥系统(ctc)或调度监督系统(tdcs)通过逻辑推算进行车次号追踪方式，车次号无法与实际列车进行校核，即无法实现车次号自动准确追踪。且列车运行过程中若设备出现故障，故障恢复后车次号会丢失，只能依靠人工重新录入。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的上述问题，本发明提供一种基于应答器双向传输的列车控制方法及系统。
9.本发明通过如下技术方案实现：
10.本发明提供一种基于应答器双向传输的列车控制方法，包括如下步骤：
11.在区间所有闭塞分区入口均设置应答器；
12.所述应答器通过上行链路向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，所述应答器通过下行链路接收列车车次号。
13.进一步的，所述应答器采用有源应答器。
14.进一步的，所述应答器通过下行链路接收列车车次号之前，还包括：
15.车载atp将列车车次号发送给车载btm；
16.车载btm接收所述列车车次号，并将所述列车车次号通过下行链路转发给应答器。
17.进一步的，所述应答器通过下行链路接收列车车次号之后，还包括：
18.所述应答器将列车车次号通过输出接口发送给地面电子单元；
19.所述地面电子单元接收所述列车车次号，并将列车车次号转发给车站数据管理服务器；
20.所述车站数据管理服务器接收所述列车车次号，通过追踪临时限速信息方式实现所述列车车次号自动准确追踪。
21.进一步的，所述车站数据管理服务器接收所述列车车次号，通过追踪临时限速信息方式实现所述列车车次号自动准确追踪，具体包括：
22.车站数据管理服务器向调度指挥系统发送列车车次号，接收调度指挥系统根据列车车次号发送的临时限速信息，车站数据管理服务器根据所临时限速信息判断限速的长度和速度。
23.进一步的，还包括所述应答器将应答器id信息通过输出接口发送给所述地面电子单元；
24.所述地面电子单元接收所述应答器id信息并将应答器id信息转发给车站数据管理服务器；
25.车站数据管理服务器接收所述应答器id信息，并通过应答器id信息判断当前列车所在位置，根据当前列车位置实现自动闭塞控制，为后车提供移动授权信息。
26.进一步的，车站数据管理服务器通过应答器id信息判断当前列车所在位置，根据当前列车位置实现自动闭塞控制，为后车提供移动授权信息，具体包括：
27.车站数据管理服务器通过应答器id信息判断当前列车所在区段，根据当前列车所在区段向后车所在区段的应答器发送线路数据和移动授权信息；
28.后车所在区段的应答器接收所述线路数据和移动授权信息，向后车提供前方停车位置所在区段的移动授权信息和线路数据，并向停车位置所在区段的应答器发送禁止行车报文，使得后车运行至停车位置所在区段的应答器即立即停车。
29.进一步的，所述应答器通过上行链路向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息之前，还包括：
30.所述地面电子单元接收传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并将传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息发送给应答器的输入接口；
31.所述应答器的输入接口接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息。
32.进一步的，所述地面电子单元接收传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息之前，还包括：
33.车站数据管理服务器通过联锁接口接收进路以及区间方向信息，根据进路以及区间方向信息判断进路和区间方向，基于所述进路和区间方向将自身存储的线路数据编制成报文；
34.车站数据管理服务器接收调度指挥系统发送的临时限速信息；
35.车站数据管理服务器将报文形式的线路数据、临时限速信息以及所述移动授权信息发送给地面电子单元。
36.进一步的，所述应答器通过上行链路向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，具体包括：
37.所述应答器通过上行链路向车载btm发送所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息；
38.所述车载btm接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息并转发给车载atp；
39.所述车载atp接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并结合列车参数监控列车安全运行。
40.进一步的，所述车载atp接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并结合列车参数监控列车安全运行，具体包括：
41.车载atp根据所述传输线路数据、临时限速信息、移动授权信息以及列车参数，生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过dmi显示屏显示包括列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离在内的信息，实现监控列车安全运行。
42.对应的，本发明提供一种基于应答器双向传输的列车控制系统，包括应答器，所述应答器设置在区间所有闭塞分区入口；
43.所述应答器用于，通过上行链路接口向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，通过下行链路接口接收列车车次号。
44.进一步的，还包括车载atp和车载btm；
45.所述车载atp和车载btm之间进行双向通信连接；
46.所述应答器分别通过上行链路接口和下行链路接口与所述车载btm之间进行通信连接；
47.在所述应答器通过下行链路接收列车车次号之前，车载atp用于，将列车车次号发送给车载btm；
48.车载btm用于，接收所述列车车次号，并将所述列车车次号通过下行链路接口转发给应答器。
49.进一步的，还包括地面电子单元以及车站数据管理服务器；
50.所述地面电子单元与所述应答器的输入接口和输出接口通信连接，所述地面电子单元与所述车站数据管理服务器通过s接口进行通信连接；
51.在所述应答器通过下行链路接收列车车次号之后，所述应答器还用于，将列车车次号通过输出接口发送给地面电子单元；
52.所述地面电子单元用于，接收所述列车车次号，并将列车车次号转发给车站数据管理服务器；
53.所述车站数据管理服务器用于，接收所述列车车次号，通过追踪临时限速信息方式实现所述列车车次号自动准确追踪。
54.进一步的，所述应答器还用于，将应答器id信息通过输出接口发送给所述地面电子单元；
55.所述地面电子单元还用于，接收所述应答器id信息并将应答器id信息转发给车站数据管理服务器；
56.车站数据管理服务器还用于，接收所述应答器id信息，并通过应答器id信息判断当前列车所在位置，根据当前列车位置实现自动闭塞控制，为后车提供移动授权信息。
57.进一步的，述应答器通过上行链路接口向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息之前，
58.所述地面电子单元还用于，接收传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并
将传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息发送给应答器的输入接口。
59.进一步的，所述地面电子单元接收传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息之前，
60.车站数据管理服务器还用于，通过联锁接口接收进路以及区间方向信息，根据进路以及区间方向信息判断进路和区间方向，基于所述进路和区间方向将自身存储的线路数据编制成报文；
61.车站数据管理服务器还用于，接收调度指挥系统发送的临时限速信息；
62.车站数据管理服务器还用于，将报文形式的线路数据、临时限速信息以及所述移动授权信息发送给地面电子单元。
63.进一步的，所述应答器通过上行链路接口向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，具体包括：
64.所述应答器通过上行链路向车载btm发送所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息；
65.所述车载btm接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息并转发给车载atp；
66.所述车载atp接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并结合列车参数监控列车安全运行。
67.和最接近的现有技术比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
68.本发明提供一种基于应答器双向传输的列车控制方法，在区间所有闭塞分区入口均设置应答器，应答器通过上行链路向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，能够实现在进出站以及区间区段实时向列车提供传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并及时更新列车临时限速信息。
69.应答器通过下行链路向地面电子单元发应答器id，车站数据给管理服务器通过接受地面电子单元转发的应答器id判断当前列车所在位置，根据当前列车位置实现自动闭塞控制，为后车提供移动授权，仅利用应答器的双向传输功能即可实现自动闭塞系统，无需在区间中设置轨道电路，降低建设成本，无需对轨道电路进行维护，降低维护成本，且不用考虑钢轨生锈、沙尘异物以及道床降低对轨道电路造成的不利影响。
70.应答器通过下行链路接收列车车次号并发送给地面电子单元，车站数据管理服务器接收地面电子单元转发的列车车次号，通过追踪临时限速信息方式实现所述列车车次号追踪，相较于现有采用人工设定区间车次号，然后调度指挥系统(ctc)或调度监督系统(tdcs)通过逻辑推算进行车次号追踪方式，大大提高车次号追踪准确性，且故障后能够自动恢复对列车车次号追踪。
附图说明
71.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
72.图1为本发明的基于应答器双向传输的列车控制方法的车地传输示意图。
73.图2为本发明的基于应答器双向传输的列车控制方法的第一数据传输流程示意图。
74.图3为本发明的基于应答器双向传输的列车控制方法的第二数据传输流程示意图。
具体实施方式
75.下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
76.本领域技术术语解释：
77.ctcs：中国列车运行控制系统
78.ctcs-2：中国列车控制系统-2级
79.atp：列控车载设备
80.btm:应答器信息接收模块
81.sds：车站数据服务器
82.leu：地面电子单元
83.cbi：联锁设备
84.tsrs：临时限速服务器
85.ctc：调度指挥系统
86.tdcs：调度监督系统
87.本实施例提供一种基于应答器双向传输的列车控制系统，包括车载设备、应答器设备以及地面轨旁设备，车载设备包括车载atp单元和车载btm单元，轨旁设备包括地面电子单元、车站数据管理服务器、联锁设备以及调度指挥系统。
88.车载atp和车载btm之间进行双向通信连接。
89.应答器设置在区间所有闭塞分区入口，所述应答器分别通过上行链路接口a1和下行链路接口a2与车载btm之间进行通信连接，优选的，应答器采用有源应答器。
90.地面电子单元与应答器的输入接口c1和输出接口c2通信连接，地面电子单元与车站数据管理服务器通过s接口进行通信连接。
91.对应的，上述基于应答器双向传输的列车控制系统进行列车控制方法，利用有源应答器的双向传输功能，通过有源应答器下行链路和上行链路数据传输将数据传输方向包括如下两部分：
92.车载atp-车载btm-有源应答器下行链路-地面电子单元-车站数据管理服务器。
93.调度指挥系统或者联锁设备-车站数据管理服务器-地面电子单元-有源应答器上行链路-车载btm-车载atp。
94.图1为本发明的基于应答器双向传输的列车控制方法的车地传输示意图，图2为本发明的基于应答器双向传输的列车控制方法的第一数据传输流程示意图。
95.其中，如图2所示，从车载atp-车载btm-有源应答器下行链路-地面电子单元-车站数据管理服务器的数据传输流程具体包括如下步骤：
96.s1车载atp将列车车次号发送给车载btm；
97.s2车载btm接收所述列车车次号，并将所述列车车次号通过下行链路接口a2转发给有源应答器；
98.s3有源应答器通过下行链路接口a2接收列车车次号,将列车车次号通过输出接口c2发送给地面电子单元，然后转入步骤s4；有源应答器将自身应答器id信息发送给地面电子单元，然后转入步骤s5；
99.s4所述地面电子单元接收所述列车车次号，并将列车车次号通过s接口转发给车站数据管理服务器；
100.所述车站数据管理服务器接收所述列车车次号，通过追踪临时限速信息方式实现所述列车车次号自动准确追踪,具体如下：
101.车站数据管理服务器向调度指挥系统发送车次号，接收调度指挥系统根据车次号发送的临时限速信息，车站数据管理服务器根据所临时限速信息判断限速的长度和速度。
102.s5所述地面电子单元接收所述应答器id信息并将应答器id信息转发给车站数据管理服务器；
103.车站数据管理服务器接收所述应答器id信息，并通过应答器id信息判断当前列车所在位置，根据当前列车位置实现自动闭塞控制，为后车提供移动授权信息，如图3所示，具体包括：
104.车站数据管理服务器通过应答器id信息判断当前列车所在区段，根据当前列车(车1)所述区段向后车(车2)所在区段的应答器(b3)发送线路数据和移动授权信息；
105.后车(车2)所在区段的应答器(b3)接收所述线路数据和移动授权信息，向后车(车2)提供前方停车位置所在区段的移动授权信息和线路数据，并向停车位置所在区段的应答器(b5)发送禁止行车报文，使得后车(车2)运行至停车位置所在区段的应答器(b5)即立即停车。
106.如图2所示，从调度指挥系统或者联锁设备-车站数据管理服务器-地面电子单元-有源应答器上行链路-车载btm-车载atp的数据传输流程具体包括如下步骤：
107.p1车站数据管理服务器通过联锁接口接收进路以及区间方向信息，根据进路以及区间方向信息判断进路和区间方向，基于所述进路和区间方向将自身存储的线路数据编制成报文；其中线路数据包括线路的速度信息、坡度信息、链接距离信息、信号机里程和每个闭塞的长度等内容；
108.车站数据管理服务器接收调度指挥系统发送的临时限速信息；
109.车站数据管理服务器将报文形式的线路数据、临时限速信息以及前述移动授权信息通过s接口发送给地面电子单元。
110.p2所述地面电子单元接收传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并将传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息发送给有源应答器的输入接口c1；
111.p3所述有源应答器的输入接口c1接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息,通过上行链路接口a1向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，具体包括：
112.所述有源应答器通过上行链路接口a1向车载btm发送所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息；
113.所述车载btm接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息并转发给车载atp；
114.所述车载atp接收所述传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并结合列车参数监控列车安全运行，具体包括：
115.车载atp根据所述传输线路数据、临时限速信息、移动授权信息以及列车参数，生成目标距离连续速度控制模式曲线，并通过dmi显示屏显示包括列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离在内的信息，实现监控列车安全运行。
116.其中列车参数包括列车长度、列车国家值设置等参数，列车国家值包括黏着系数、不同模式下的运营速度等。
117.本发明在区间所有闭塞分区入口均设置应答器，应答器通过上行链路向列车发送传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，能够实现在进出站以及区间区段实时向列车提供传输线路数据、临时限速信息和移动授权信息，并及时更新列车临时限速信息。
118.应答器通过下行链路向地面电子单元发应答器id，车站数据给管理服务器通过接受地面电子单元转发的应答器id判断当前列车所在位置，根据当前列车位置实现自动闭塞控制，为后车提供移动授权，仅利用应答器的双向传输功能即可实现自动闭塞系统，无需在区间中设置轨道电路，降低建设成本，无需对轨道电路进行维护，降低维护成本，且不用考虑钢轨生锈、沙尘异物以及道床降低对轨道电路造成的不利影响。
119.应答器通过下行链路接收列车车次号并发送给地面电子单元，车站数据管理服务器接收地面电子单元转发的列车车次号，通过追踪临时限速信息方式实现所述列车车次号追踪，相较于现有采用人工设定区间车次号，然后调度指挥系统(ctc)或调度监督系统(tdcs)通过逻辑推算进行车次号追踪方式，大大提高车次号追踪准确性，且故障后能够自动恢复对列车车次号追踪。
120.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。