[发明专利]一种基于测距的列车控制车载移动闭塞系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种关于列车控制的闭塞系统，特别是一种基于测距的列车控制车载移动闭塞系统装置及方法。

背景技术

目前在轨道交通上基本上都会采用“闭塞系统”对列车运行实施控制，以有效保障列车在自己的闭塞段(区间)内是既无前行列车，又无后随列车进入此区间发生碰撞。历史上最常用的闭塞系统为“基于轨道电路的列车运行控制”(Track Circuit Based Train Control，TBTC)，随着现代计算技术机及通信技术的发展，目前又出现了更先进的“基于通信的列车运行控制”(Communication Based Train Control，CBTC)，使列车具有更高的可靠性、灵活性及营运效率。

TBTC及CBTC表达的实际上是一种实现区间闭塞的方法或手段，如果从闭塞的形式及效果来看，则可分为“固定闭塞系统”(Fixed Block System，FBS)及“移动闭塞系统”(Moving Block System，MBS)。固定闭塞系统的闭塞区间是固定不变的，并且闭塞区间一定要大于列车的长度；而移动闭塞的闭塞区间长度则是可变的，可根据列车本身参数自动调整，并且还会随列车运行而移动，是一种基于“可行距离”(distance-to-go)的控制模式。移动闭塞比固定闭塞要求更高，但同时也具有更高的营运效率。CBTC-MBS代表了现代列车控制的较高水平。

然而不管是TBCT、CBTC，还是FBS、MBS，列车与地面之间都有着非常密切的联系，列车与地面之间要实施有效的通信，并通过地面设备检查或确认列车的位置，才能形成有效的“闭塞”，才能避免列车进入闭塞区间发生碰撞。从这个意义上来说，TBCT及CBTC体现了两种不同的通信方式，前者是通过轨道电路实现列车与地面的联系，而CBCT则是通过无线方式来实现列车与地面的通信，并且在列车与地面通信的同时实现于地面轨道上的定位。为了实现所述的定位功能，必须要在列车轨道上铺设轨道电路、计轴器、应答器、交叉感应电缆等设施检测列车位置，并将列车位置信号传送到列车控制中心(以CBTC为例)，最后再由列车控制中心生成闭塞区间并指示或控制列车于所述区间内运行。这个过程不但复杂，成本也比较昂贵，并且当控制中心发生故障时，列车的运行就要终止，或只能采用无信号保障的人工操作模式，在这种情况下列车的运行安全则是没有保障的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对上述现有产品技术上的不足，提供一种新的基于测距的列车控制车载移动闭塞系统装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于测距的列车控制车载移动闭塞系统装置，包括：

无线发射器，所述无线发射器配置于前方列车上(或前方信号灯内)，用于定向发送第一无线信号及第二无线信号，其中所述第一无线信号用于时间同步，所述第二无线信号用于距离测量；

无线接收器，所述无线接收器配置于后方列车头部，用于定向接收所述第一及第二无线信号，并根据所述第一及第二无线信号计算出与前方列车(或前方信号灯)之间的距离；

列车控制器，所述列车控制器配置于所述后方列车内，用于根据列车参数生成一个实时动态虚拟闭塞区间，并将所述闭塞区间与所述距离进行比较，如果所述距离小于所述闭塞区间则向所述后方列车发出制动指令，以避免与前方列车发生碰撞意外。

本发明实施例还提供一种基于测距的列车控制车载移动闭塞系统方法，包括以下步骤：

于前方列车(或前方信号灯)定向发送第一无线信号及第二无线信号，其中所述第一无线信号用于时间同步，及所述第二无线信号用于距离测量；

于后方列车定向接收所述第一及第二无线信号，并根据所述第一及第二无线信号计算出与前方列车(或前方信号灯)之间的距离；

于所述后方列车根据列车参数生成一个虚拟闭塞区间，并将所述闭塞区间与所述距离进行比较，如果所述距离小于所述闭塞区间则向所述后方列车发出制动指令，以避免列车发生相撞意外。

本发明具有的有益效果在于它是一个全新的基于测距的列车控制车载移动闭塞系统装置，其列车闭塞区间的产生并不依赖于轨道电路、计轴器、应答器、交叉感应电缆等轨道或路边设备/设施，也不依赖于列车控制中心，其移动闭塞控制系统为一车载单元，可安装于列车内部，与现有的闭塞系统相比较，本发明实施例具有简单、方便、直接、可靠等特点，为现代列车控制提供了一种新的技术手段及产品选择。

附图说明

图1为现有技术基于通信的列车控制移动闭塞系统示意图；