雨雪天气动态调整列车运行间隔的控制方法与流程

本发明涉及轨道交通控制领域，尤其涉及雨雪天气动态调整列车运行间隔的控制方法。

背景技术：

1、在城市轨道交通信号控制cbtc(基于通信的列车自动控制系统)系统制式中，都采用了标准的安全制动模型实现列车自动防护功能，并且都应用了工程项目执行时确定的可保证紧急制动率(guaranteed emergency brake rate,gebr)作为最不利条件下的列车运行间隔防护功能中的核心参数。工程项目执行前期与车辆专业确定的gebr是一个固定的数值，在隧道区域非湿滑轨道环境下是能够得到保证的，但对高架和地面开放区域的，虽然有些系统中可以再单独定义一个较小的gebr值进行防护设计，但是依然不能完全满足突发恶劣条件下轨道极其湿滑、钢轨冰霜覆盖、或者钢轮钢轨有油污等情况。当轮轨间黏着严重不足，此时若实际的紧急制动率不能得到保证，超出系统安全制动防护模型中采用的gebr数值，则可能会出现列车运行防护距离不足，存在发生撞车等列车追踪安全事故的风险。虽然现有实施方案中可以通过施加临时限速、降低加速度和制动率等方式降低雨雪天气下的运行风险，但这些措施对运营效率影响明显，并不能从atp(列车自动防护子系统)安全制动防护原理角度进行根本上的保障。关于在雨雪天气工况下如何有效的优化列车运行控制的研究已经在中国不同的机构展开了多年，例如：

2、中国专利cn105549587b介绍了一种用于雨雪天的列车自动驾驶控制方法和系统，此发明通过统计正线运营列车发生打滑的比例判断环境为雨雪天气之后，向所有列车发送停车指令和预设模式，使列车在预设牵引力和/或制动力的限制下行驶，实现雨雪天列车参数的变更。但此发明仅实现了对列车加速度和制动率的调整，并未对列车运行防护安全制动模型的参数进行调整，当实际的轨道条件不能满足模型中采用的gebr值时，无法实现列车紧急制动后的安全制动距离和与前车的安全间隔防护。另外，需通过统计运营列车发生大量打滑后才能判断雨雪天气，会造成雨雪模式的设置滞后，不能及时动态调整列车运行控制。

3、中国专利cn112141172b介绍了一种雨雪模式设置方法、系统和控制器，此发明通过对轨道区段设置雨雪模式指令，相应区域控制器接受指令后控制位于相应区域控制器辖区内的列车运行参数。但此发明未能对列车车载控制器接收到雨雪模式设置后如何实现较差工况下的安全间隔防护进行说明。

4、中国专利cn113147843b介绍了一种基于环境感知与信号系统的列车自动控制方法，在每两站之间的轨道区段中心位置部署气象站，获取气象数据并通过网络发给数据处理服务器，进行轨道湿滑分析获得轨道湿滑指数并发送给ats子系统，ats子系统决定合适的加速度、制动率等级与运行等级，并将等级命令发送给列车车载子系统。此发明可以对天气环境变化有准确和及时的监测输入，但未能对列车如何实现安全间隔防护进行说明。

5、中国专利cn113212497b介绍了一种运营列车紧急制动率精确监控方法，通过确定列车触发紧急制动过程中的位置后时间变化，动态计算现场工况下的实际制动力，可以获得更准确的紧急制动率参数。

6、中国专利cn113734233b介绍了一种不停车切换雨雪模式的列车控制方法及系统，通过控制列车在预设牵引力和预设制动力运行时进行持续的状态监控，施加第一制动力并实时获取制动后的列车速度；若若制动后的列车速度小于预设限速阈值，则根据列车信息以及雨雪信息确定列车的紧急制动触发速度；若紧急制动触发速度大于或等于预设限速阈值，则令列车切换至雨雪模式，并控制列车以预设运行速度运行。此发明用动态制动监测的方式决定列车是否进入雨雪模式，但未能对列车如何在雨雪模式下实现安全间隔防护进行说明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供雨雪天气动态调整列车运行间隔的控制方法，解决采用固定gebr数值进行列车间隔防护控制时在雨雪天气较差条件下造成的安全风险，提高列车运行控制系统在轨道湿滑工况下的运行安全性。

2、实现上述目的的技术方案是：

3、雨雪天气动态调整列车运行间隔的控制方法，包括：

4、步骤s1，ats(列车自动监控系统)系统根据多种输入途径接收环境变化信息，并进行信息整合，显示特定线路区域和范围的环境变化信息；

5、步骤s2，ats系统根据特定线路区域和范围的环境变化信息进行综合判断，设置相应的gebr数值，并发送给车载控制器和轨旁区域控制器；

6、步骤s3，车载控制器对进入特定线路区域和范围的列车，按照接收的gebr数值重新计算安全制动模型并调整运行控制曲线和停车点；

7、步骤s4，轨旁区域控制器对其管辖范围内运行的已执行更新gebr数值的列车提供更新后的停车点防护距离长度。

8、优选的，步骤s1中，环境变化信息包：气象、轨旁环境、车载环境、制动变化监测的信息；

9、多种输入途径包括：

10、通过控制中心人工对雨雪气象判断而输入；

11、通过轨旁设置的环境感知系统提供信息给控制中心而输入；

12、通过列车上设置的环境感知系统感测到雨雪后直接向车载控制器提供状态信息，车载控制器提供信息给控制中心而输入；

13、通过当前运营列车紧急制动时实际检测出的紧急制动率，车载控制器提供信息给控制中心而输入。

14、优选的，步骤s2中，

15、通过控制中心人工对雨雪气象判断，在ats系统人机界面选择并发送合适的gebr数值给车载控制器和轨旁区域控制器；

16、通过轨旁设置的环境感知系统提供信息给控制中心后，在ats系统人机界面选择并发送合适的gebr数值给车载控制器和轨旁区域控制器；

17、通过列车上设置的环境感知系统感测到雨雪后直接向车载控制器提供状态信息，车载控制器提供信息给控制中心后，在ats系统人机界面选择并发送合适的gebr数值给车载控制器和轨旁区域控制器；

18、通过当前运营列车紧急制动时实际检测出的紧急制动率，车载控制器提供信息给控制中心后，对比与标称gebr的对应关系，计算出相应的gebr数值，在ats系统人机界面选择并发送合适的gebr数值给车载控制器和轨旁区域控制器。

19、优选的，步骤s3中，车载控制器对接收的gebr数值信息进行安全校验，确定输入来源途径合法和安全，数值在合理范围内。

20、优选的，步骤s3中，车载控制器确认接收的gebr数值，当行驶列车进入特定线路区域和范围内后，立即按照新的gebr数值重新计算安全制动模型，得到更新的需要的安全防护距离，并自动调整更新后的运行控制曲线和停车点。

21、优选的，步骤s3中，车载控制器在列车运行过程中收到更新的gebr数值，车载控制器在更新计算期间将容忍更限制的安全制动模型，在不产生紧急制动的条件下从当前速度曲线下切换至新的更加严格的速度曲线；

22、ato驾驶模式下可对列车进行自动减速；人工atp驾驶时通过更新车载显示单元指示司机降速，过渡至新的安全制动曲线。

23、优选的，步骤s4中，如果车站停车点防护距离不足时，轨旁区域控制器提供的车站停车防护距离相应延长，保证列车能够在车站对标停车。

24、优选的，ats系统提供的gebr数值选择包括多个选项，典型工程应用中的干轨gebr数值为0.9m/s2，湿轨gebr数值为0.8m/s2，以0.1m/s2的差值进行设置调整。

25、本发明的有益效果是：

26、本发明以多样化的环境采集或输入方式，为特定线路区域和范围内运行的列车车载控制器提供合适的gebr数值，论在车载控制器对输入核实并采用新的gebr数值后重新计算列车安全制动模型曲线，更新安全防护距离并控制运行间隔。不仅可防止列车打滑，也可保证安全制动距离，保证列车追踪安全风险。快速适应极端的雨雪天气工况下的安全运行，提供较为稳妥的降低列车安全防护和追踪间隔安全风险，提高恶劣天气条件下列车运行控制系统的健壮性和运营安全性。

27、并且多样化的雨雪环境综合判断，利于对gebr的灵活选择。提供动态的gebr数值设置利于根据线路环境变化实现动态的列车运行安全防护配置和调整。对gebr调整的灵活运用，保证安全防护距离更新的准确性和适用性。轨旁区域控制器对其管辖范围内运行的执行更新gebr的列车提供更新后的停车点防护距离动态调整，保证正常的车站运营停车。