[发明专利]CBTC系统地面设备的列车安全定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种基于通信的列控系统(CBTC系统)中地面ATP设备对列车的安全定位方法。

背景技术

城市轨道交通列车运行控制系统是实现行车指挥和列车运行自动化、提高运输效率的关键系统。近年来，随着科技的进步，该系统正逐步向着基于通信的列控系统(communication based traincontrol-CBTC)的方向发展。地面区域控制设备如何处理列车发送来的位置，是CBTC系统的关键问题之一。目前的主流处理方法是按照我国CTCS3级列控系统列车定位的方法进行的：车载设备以地面应答器收到的信息为基准点，通过测速单元等设备测量列车运行距离来获得列车位置，其中，计算列车位置时要考虑测速设备的误差；车载设备将位置信息报告给地面设备；地面设备根据接受到的位置信息，配合轨道电路的占用信息来进行列车运行防护。在现有的其他方案中，车载设备直接将定位传感器或雷达数据产生的位置信息发送给地面控制设备直接使用，地面设备通过延时防护的方式对列车进行控制和安全防护。

现有的上述处理方法存在以下缺陷：没有考虑车-地通信的延迟性，获得的安全位置不精确，而地面控制设备利用如此获得的不精确的位置信息对列车进行控制时，极端情况下可能出现控制异常；同时，由于地面设备必须通过其它方式对通信延迟引起的位置变化进行安全防护，例如，用轨道电路的占用信息来校核列车的位置，增加逻辑判断：当列车位置与轨道电路信息一致时，认为位置是准确的，不一致则采取安全防护措施；或采用进路延时解锁的方式保护列车，即：在原来的进路处理基础上，增加延时时间解锁进路，以确保列车运行的安全；这两种方式都要在地面设备控制逻辑的基础上，附加对位置不准确带来的安全隐患处理，增加了控制算法的难度，使地面设备的控制算法变得非常复杂。

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克服现有的CBTC系统列车定位方法中存在的安全位置计算不精确及其导致的地面设备控制算法复杂等缺陷。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种CBTC系统地面设备的列车安全定位方法，包括以下步骤：

S1：由车载设备实时获取当前列车行驶数据；

S2：根据预设的通信延迟时间t、测量误差值、潜在退行量以及所述当前列车行驶数据分别计算列车的前端安全包络和后端安全包络；

S3：根据所述前端安全包络和后端安全包络获得列车安全位置。

进一步地，所述步骤S1还包括：判断由所述车载设备获取的数据的生存周期是否小于预先设定的门限值，若是，则进入步骤S2；若否，则重新获取。

进一步地，所述步骤S2还包括：计算获得列车走行距离其中，V₀为当前行驶速度，a为加速度，则所述列车前端安全包络为所述测量误差值和所述走行距离之和。

其中，步骤S2中：所述列车后端安全包络为所述测量误差值和潜在退行量之和。

其中，步骤S3中，所述列车安全位置包括所述前端安全包络和后端安全包络。

其中，步骤S2中，所述预设的通信延迟时间t取最大允许通信延迟时间6s。

其中，步骤S2中，所述预设的测量误差值为2米，所述预设的潜在退行量为5米。

(三)有益效果

本发明的技术方案提出了通过地面设备主动计算列车位置的方式来获取列车的安全位置，而不是被动地利用车载设备传来的位置信息进行防护；由于实时考虑了车-地之间的通信延迟，使地面设备得到的安全位置更精确。

附图说明

图1是根据本发明的基于CBTC系统地面设备的列车安全定位方法的原理图；

图2是根据本发明的基于CBTC系统地面设备的列车安全定位方法的一个实施例的示意图；

图3是根据本发明的基于CBTC系统地面设备的列车安全定位方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提出的基于CBTC系统地面设备的列车安全定位方法，结合附图和实施例说明如下。