[发明专利]基于列车控制系统的移动授权计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，特别涉及一种基于列车控制系统的移动授权计算方法。

背景技术

基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control System，CBTC)是今后轨道交通列车运行控制系统的发展趋势，其引入了通信子系统，建立了车地之间连续、双向、高速的通信，列车的命令和状态可以在车辆和地面设备之间可靠交换，使系统的主体CBTC地面设备和受控对象列车紧密的连接在一起。基于列车精确定位的基础上，保证列车的安全间隔。

移动授权(Movement Authority，MA)的具体定义是指从列车的车尾起到前方终点障碍物的这部分线路，移动授权终点是列车在任何情况下都不能越过的目标点。如图1所示，为现有技术中的移动授权示意图。在CBTC系统中，区域控制子系统根据联锁设备提供的列车进路信息、线路数据、列车临时限速信息等确定列车的运行方向和运行权限，并保证前行列车和追踪列车间的安全间隔，满足设计行车间隔和折返间隔要求，连续的通过车地通信向车载设备发送必要的速度、距离、线路条件等信息，或向车载设备传送列车运行权限信息，以供车载设备确定列车运行的最大安全速度，提供列车间隔保护及超速防护能力。

目前的城市轨道交通系统中，虽然采用无线通信的方式实现了车地信息的交互，但在实现列车追踪功能时，仍存在一定的缺陷。

在国外的城市轨道交通控制系统中，根据地面次级轨道占用检测设备的不同，可以划分为以下三种类型：多信息轨道电路、数字轨道电路和计轴器。

在采用多信息轨道电路和数字轨道电路的控制系统，列车的速度曲线为台阶式曲线，如图2所示，为现有技术中台阶式曲线列车追踪示意图；其中弧线表示列车的移动授权，其追踪间隔是以轨道电路区段的分辨率来决定的，该分辨率是一个闭塞分区，分辨率越小列车运行间隔时间越短，而实际线路中的轨道电路区段较长，一般大于600米，对行车效率影响较大。

而对于采用无线通信和计轴区段/轨道电路相结合方式的系统，将物理区段，即计轴区段/轨道电路，从逻辑上细分为多个虚拟区段，基于列车的定位，以虚拟区段为单位，实现在线路中的列车追踪，列车的速度曲线为分辨率较高的分段曲线方式，如图3所示，为现有技术中分段式曲线列车追踪示意图；其中弧线表示列车的移动授权；虚拟区段是闭塞区段的子集，相对于闭塞区段而言，虚拟区段距离较短，一般约为50米左右，列车的追踪间隔较小。

虽然分段式曲线方式相对于台阶式曲线方式，有一定程度上的效率提高，但由于城市轨道交通运行控制系统具有高密度，高客流的需求，国外的城市轨道交通控制系统尚未完全发挥基于通信的列车控制系统的优势，主要存在以下缺陷：

(1)只能够通过轨道电路或虚拟区段的方式，对线路上的列车进行模糊定位，无法实现精确的列车定位；

(2)列车的追踪间隔较大，导致移动授权未能最大限度的提高运行效率；

(3)可扩展性差，由于采用台阶式曲线或分段式曲线的追踪方式，如需提高运行效率，则需大量增加地面设备，升级成本过高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提高列车追踪间隔的精度，通过移动授权提高列车运行效率。

(二)技术方案

为此，本发明提供了一种基于列车控制系统的移动授权计算方法，包括以下步骤：

步骤A1、读取列车的进路信息，根据所述进路信息确定列车的遍历范围；

步骤A2、将移动授权终点初始化为所述遍历范围的终点位置；

步骤A3、在所述遍历范围内查找静态障碍物，依次判断每个静态障碍物是否符合所述列车安全运行的要求，若不符合，则将遍历范围内最后一个静态障碍物的位置设置为所述移动授权的终点；若符合，则将移动授权终点修改为已匹配进路终点；

步骤A4、在所述遍历范围内查找动态障碍物，判断是否存在追踪列车，是则将移动授权终点修改为所述列车所在计轴区段的始端；若所述遍历范围内不存在动态障碍物，则将移动授权的最终终点修改为所述遍历范围内最后一个静态障碍物的位置。

其中，所述步骤A1具体包括：

步骤A11、区域控制器读取列车的进路信息；

步骤A12、在进路中定位列车，并确定遍历范围；

步骤A13、从所述进路信息中删除解锁的计轴区段信息及障碍物信息。

所述进路信息包括列车进路的范围信息、进路中的障碍物信息以及进路防护信号机信息，所述障碍物信息包括道岔信息、屏蔽门信息、区段闭锁信息以及紧急停车按钮信息。