[发明专利]基于区域控制器的列车安全位置计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及地铁列车线路运营控制技术，特别涉及一种基于区域控制器的列车安全位置计算方法。 

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，基于通信的列车控制系统（CBTC）获得了越来越广泛的应用；区域控制器是CBTC系统的核心子系统，它根据通信列车汇报的精确位置和联锁汇报的计轴、道岔、信号机状态，为每一辆通信列车计算移动授权，控制列车安全运行。 

当列车向区域控制器汇报位置后，由于通信延迟，当区域控制器对该列车进行处理时，列车可能已经不在原来的位置，所以需要区域控制器在列车当前位置的基础上，向前或者向后延伸一段距离，作为列车的安全位置，使其它列车可以根据新的安全位置进行列车追踪。 

安全位置计算是区域控制器的核心功能之一。它需要考虑的因素包括列车汇报的非安全位置、测距误差、列车当前速度、列车可能的最大加速度、当前最大坡度、通信延迟时间和CBTC模式下或者其它模式下列车可能退行的容限，其中某些数值可能随着线路土建情况和列车车型的变化而发生变化；区域控制器必须保证任何情况下，列车实际位置均位于其重新计算的安全位置范围内。 

在现有的背景技术中，大多首先计算列车车头包络和列车车尾包络。如图1所示，列车车头包络L1等于测距误差加上列车向区域控制器汇报位置时刻T1与区域控制器开始处理列车输入信息时刻T2的时间差内列车潜在行驶距离；列车车尾包络L2等于测距误差加上列车在车载ATP防护时的最大退行距离。在列车车头当前位置的基础上，沿列车运行方向在电子地图中向前偏移L1m即为车头安全位置点；在列 车车尾当前位置的基础上，沿列车运行方向在电子地图中向后偏移L2m即为车尾安全位置点。 

但是，现有技术只考虑了列车车头包络L1和列车车尾包络L2的范围在非四开道岔时列车安全位置的计算方法，而当L1或L2的范围内有道岔且道岔处于四开状态时，在电子地图中，就无法根据列车汇报的当前位置向前或者向后延伸，导致无法确定列车车头安全位置和车尾安全位置对应于电子地图中的坐标，从而无法确定列车的安全位置，也就无法对列车进行后续的处理，而且如果不能确定列车安全位置导致列车在前方四开道岔时没有紧急停车，就可能使列车驶入四开的道岔区域，造成事故。 

基于此，现有技术确实需要改善。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于区域控制器的列车安全位置计算方法，使得基于列车当前位置的前端安全包络和后端安全包络范围内的线路有至少一方为四开道岔时，仍能确定列车前端和后端的安全位置点，从而确定列车的安全位置。 

本发明通过以下技术方案予以实现： 

一种基于区域控制器的列车安全位置计算方法，包括以下步骤： 

S1、计算列车的安全包络； 

S2、基于列车当前位置，在线路电子地图中，判断列车的安全包络内是否有四开道岔；若在基于列车当前位置的安全包络内有四开道岔，则执行步骤S3，否则，以列车当前位置相应延伸列车安全包络距离后产生的点作为列车安全位置点； 

S3、记录四开的各道岔区段的ID，并根据所述ID确定四开道岔对应的计轴区段序列； 

S4、遍历所述计轴区段序列；若该计轴区段序列包含的各计轴区段均为空闲，则将列车安全位置点设置为距离列车当前位置最近的道 岔区段的端点，若该计轴区段序列包含的各计轴区段有一个被占用，则通知列车紧急制动，并导向安全侧。 

在所述步骤S1前包括以下步骤： 

S0、由车载设备实时获取列车的当前行驶数据。 

所述步骤S1根据车地通信延迟时间、测距误差及所述当前行驶数据计算列车的安全包络，所述列车的安全包络包括前端安全包络和后端安全包络。 

所述步骤S1还包括根据所述车地通信延迟时间和当前行驶数据计算列车的潜在行驶距离及车载ATP防护的最大退行距离，所述前端安全包络为测距误差和列车在所述车地通信延迟时间内潜在行驶距离之和；所述后端安全包络为测距误差和车载ATP防护的最大退行距离之和。 

所述步骤S2进一步包括基于列车前端当前位置，在线路电子地图中，判断列车前端安全包络内是否有四开道岔；若在基于列车前端当前位置的前端安全包络内有四开道岔，则执行步骤S3，否则，以列车前端的当前位置沿列车期望运行方向向前延伸前端安全包络距离后产生的点作为列车前端安全位置点。