一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法及系统与流程

本发明属于列车运行控制，具体涉及一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法及系统。

背景技术：

1、目前，在基于车车通信技术领域或列车自主运行技术领域，列车运行控制系统是保障列车运行安全和效率的关键核心系统，列车的安全运行都是基于列车自身精确的自定位功能来实现的。另一方面，随着基于车车通信技术或列车自主运行技术的普及和成熟，列车运行控制均能达到goa2、goa3、goa4级自动运行水平。当处于goa4级时，列车可以实现无人自动运行。与此同时，运行控制系统的轨旁设备不断精简，一般不设置轨道电路、计轴等轨道区段列车占用/空闲检测设备。

2、当运行控制系统整体运转正常的情况下，地面应答器中存储着该应答器所在线路的绝对历程位置信息。当列车行驶并越过地面应答器时，列车上的车载应答器天线通过无线通信方式从地面应答器获取绝对位置信息，并传输给车载应答器天线主机，实现无线数据的转码功能。车载应答器天线主机将转码后的数据(此时称为非安全定位数据)发送给车载运行控制子系统(atp功能部分)，进行数据安全性和正确性方面的校验，校验后的正确数据称为安全定位数据；车载运行控制子系统(atp功能部分)会将列车当前实时位置信息上传给轨旁的资源管理设备和中央调度设备。与此同时，车载运行控制子系统(atp功能部分)根据移动授权、测速数据、安全定位数据等，对列车的实时运行进行安全防护，从而保障列车的运行安全；车载运行控制子系统(ato功能部分)则在车载运行控制子系统(atp功能部分)的安全防护下，控制列车自动运行。

3、由于设备自身缺陷，或长期运营导致的设备老化，又或电磁干扰等因素，最终导致的车载运行控制子系统(atp功能部分)出现故障时，那么列车将无法实现定位数据的安全校验等各类功能，列车将立即实施紧急制动并保持停车；且在车载atp故障恢复前，列车无法由列控系统控制运行。与此同时，列车当前位置信息也无法通过车地无线系统传递给调度系统和资源管理系统，也意味着调度系统和资源管理系统无法获知当前列车的位置信息，故调度系统也无法实现对运行列车的正常自动调度管理；即使调度员人工介入，由于缺乏列车的位置信息，也难以迅速排除故障、恢复正常运营。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法及系统，利用非安全定位数据，即列车从应答器直接获取的位置信息，对故障列车所占据的行车资源范围的判定方法。资源管理系统和调度系统可以依据该方法确定故障列车所处的行车资源范围，从而便于组织有效的故障处理和运营恢复工作。

2、为了到达预期效果，本发明采用了以下技术方案：

3、本发明公开了一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，包括：当列车的车载atp模块故障时，通过列车调度系统和资源管理系统，基于应答器的位置信息，对当前故障列车占用行车资源区域范围进行判定。

4、进一步地，所述列车调度系统用于实现自动调度和人工调度功能，所述列车调度系统通过网络传输系统获得列车实时上传的列车位置信息；所述资源管理系统用于实现对资源设备的管理和控制；所述应答器内部存储有应答器安装位置的精确里程信息；当列车越过应答器上方时，车载应答器天线获取到应答器内的精确里程信息并通过车地无线通信系统发送给资源管理系统和列车调度系统。

5、进一步地，当车载atp模块故障时，所述资源管理系统根据工程最不利条件，为列车设置固定的列车前方安全包络区域、列车后方安全包络区域。

6、进一步地，所述列车占用行车资源区域范围包括列车前方所占用的行车资源区域和列车后方所占用的行车资源区域。

7、进一步地，所述列车前方所占用的行车资源区域的计算步骤包括：从第二应答器当前精确里程开始，资源管理系统顺着列车运行方向检索当前系统内记录的其他应答器设备坐标，当检索到第三应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车前方安全包络区域之和时，则第三应答器与第二应答器之间的范围即为列车前方所占用的行车资源区域，所述第二应答器与所述第三应答器顺着列车运行方向依次排布。

8、进一步地，所述列车后方所占用的行车资源区域的计算步骤包括：从第二应答器当前精确里程开始，资源管理系统逆着列车运行方向检索当前系统内记录的其他应答器设备坐标，当检索到第一应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车后方安全包络区域之和时，则第二应答器与第一应答器之间的范围即为列车后方所占用的行车资源区域，所述第二应答器与所述第一应答器逆着列车运行方向依次排布。

9、进一步地，若列车运行前方为道岔区段，且转辙机控制道岔开通了至第四应答器的运行线路，当列车越过第二应答器时，资源管理系统则根据线路开通方向搜索列车前方运行线路上的应答器设备坐标，当检索到第四应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车前方安全包络区域之和时，则第四应答器与第二应答器之间的范围即为列车前方所占用的行车资源区域，所述第四应答器位于所述道岔区段。

10、进一步地，若列车运行后方为道岔区段，且转辙机控制道岔开通了至第五应答器的运行线路，当列车越过第二应答器时，资源管理系统则根据线路开通方向搜索列车后方运行线路上的应答器设备坐标，当检索到第五应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车后方安全包络区域之和时，则第五应答器与第二应答器之间的范围即为列车后方所占用的行车资源区域，所述第五应答器位于所述道岔区段。

11、进一步地，若列车运行至线路终端时，则当列车越过第二应答器时，资源管理系统搜索列车前方运行线路上的应答器设备坐标；若检索到的所有应答器坐标与第二应答器精确里程的绝对差值均小于列车长度与列车前方安全包络区域之和时，则第二应答器至线路终端车挡的范围即为列车前方行车资源区域。

12、本发明还公开了一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定系统，包括：

13、采集模块，用于采集列车当前所处位置数据；

14、判定模块，用于根据如上述任一所述方法进行列车占用区域判定。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对目前行业内既有方案在车载运控系统atp模块故障时，调度系统和资源管理系统无法获得列车当前的位置信息，也无法判定列车当前所处的行车资源范围的问题，本发明公开一种基于车车通信技术领域或列车自主运行技术领域，利用非安全定位数据，即列车从应答器直接获取的位置信息，对故障列车所占据的行车资源范围的判定方法。资源管理系统和调度系统可以依据该方法确定故障列车所处的行车资源范围，从而便于组织有效的故障处理和运营恢复工作。本发明填补了基于车车通信技术领域或列车自主运行技术领域的空白，可以减少故障情况下的运营恢复时间，提高了基于车车通信技术领域或列车自主运行技术领域列控系统的可用性，提升了线路的运营服务水平。

技术特征：

1.一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，包括：当列车的车载atp模块故障时，通过列车调度系统和资源管理系统，基于应答器的位置信息，对当前故障列车占用行车资源区域范围进行判定。

2.如权利要求1所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，所述列车调度系统用于实现自动调度和人工调度功能，所述列车调度系统通过网络传输系统获得列车实时上传的列车位置信息；所述资源管理系统用于实现对资源设备的管理和控制；所述应答器内部存储有应答器安装位置的精确里程信息；当列车越过应答器上方时，车载应答器天线获取到应答器内的精确里程信息并通过车地无线通信系统发送给资源管理系统和列车调度系统。

3.如权利要求2所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，当车载atp模块故障时，所述资源管理系统根据工程最不利条件，为列车设置固定的列车前方安全包络区域、列车后方安全包络区域。

4.如权利要求3所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，所述列车占用行车资源区域范围包括列车前方所占用的行车资源区域和列车后方所占用的行车资源区域。

5.如权利要求4所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，所述列车前方所占用的行车资源区域的计算步骤包括：从第二应答器当前精确里程开始，资源管理系统顺着列车运行方向检索当前系统内记录的其他应答器设备坐标，当检索到第三应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车前方安全包络区域之和时，则第三应答器与第二应答器之间的范围即为列车前方所占用的行车资源区域，所述第二应答器与所述第三应答器顺着列车运行方向依次排布。

6.如权利要求4所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，所述列车后方所占用的行车资源区域的计算步骤包括：从第二应答器当前精确里程开始，资源管理系统逆着列车运行方向检索当前系统内记录的其他应答器设备坐标，当检索到第一应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车后方安全包络区域之和时，则第二应答器与第一应答器之间的范围即为列车后方所占用的行车资源区域，所述第二应答器与所述第一应答器逆着列车运行方向依次排布。

7.如权利要求1所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，若列车运行前方为道岔区段，且转辙机控制道岔开通了至第四应答器的运行线路，当列车越过第二应答器时，资源管理系统则根据线路开通方向搜索列车前方运行线路上的应答器设备坐标，当检索到第四应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车前方安全包络区域之和时，则第四应答器与第二应答器之间的范围即为列车前方所占用的行车资源区域，所述第四应答器位于所述道岔区段。

8.如权利要求1所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，若列车运行后方为道岔区段，且转辙机控制道岔开通了至第五应答器的运行线路，当列车越过第二应答器时，资源管理系统则根据线路开通方向搜索列车后方运行线路上的应答器设备坐标，当检索到第五应答器与第二应答器精确里程的绝对差值大于或等于列车长度与列车后方安全包络区域之和时，则第五应答器与第二应答器之间的范围即为列车后方所占用的行车资源区域，所述第五应答器位于所述道岔区段。

9.如权利要求1所述的一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，其特征在于，若列车运行至线路终端时，则当列车越过第二应答器时，资源管理系统搜索列车前方运行线路上的应答器设备坐标；若检索到的所有应答器坐标与第二应答器精确里程的绝对差值均小于列车长度与列车前方安全包络区域之和时，则第二应答器至线路终端车挡的范围即为列车前方行车资源区域。

10.一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种基于应答器位置信息的列车占用区域判定方法，包括：当列车的车载ATP模块故障时，通过列车调度系统和资源管理系统，基于应答器的位置信息，对当前故障列车占用行车资源区域范围进行判定。本发明有利于组织有效的故障处理和运营恢复工作，并且本发明填补了基于车车通信技术领域或列车自主运行技术领域的空白，可以减少故障情况下的运营恢复时间，提高了基于车车通信技术领域或列车自主运行技术领域列控系统的可用性，提升了线路的运营服务水平。技术研发人员：邓志翔,郑生全,石先明,张伟,王成,姜西,王玉,杨安玉,尤嘉成,邱泽宇,陈龙,池春玲受保护的技术使用者：中铁第四勘察设计院集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/21