一种非钢轮钢轨制式下车辆的防护系统及防护方法与流程

本发明属于列车安全防护，尤其涉及一种非钢轮钢轨制式下车辆的防护系统及防护方法。

背景技术：

1、在钢轨制式轨道交通系统中，道岔区段的道岔定反位转换是通过转辙机驱动岔尖完成道岔的定反位切换，且钢轨均铺设在路基上；而在磁悬浮、跨坐式单轨等非钢轨制式轨道交通系统中，道岔区段的道岔定反位的转换不同于钢轨制式，是转辙机驱动梁体整体移动对接完成，如图2所示，s4、s5信号机未对接部分的梁体处于完全悬空状态，且梁体通常为高架，列车直接在梁体上移动，列车一旦通过s4或s5信号机驶入悬空梁体道岔区段，列车就有可能从梁体上掉落(行业内俗称“跳崖”)，造成严重的事故，同时，轨道交通基于通信的列车控制系统cbtc控制系统模式移动授权列车在运行过程中，有列车非法闯入，可能造成侧面冲动，导致列车发生严重的冲撞事故，如图2所示，当移动授权列车从s3信号机处进入道岔区段，此时非法列车通过s4或s5信号机驶入道岔区段，可发生侧面冲撞，发生严重事故。

2、目前，地铁基于通信的列车控制系统cbtc列车运行控制系统中，通过移动授权列车按照给定的运行方向，被授权进入和通过一个特定的轨道区段。移动授权在每一个通信周期前由区域控制器zc签发和监督，车载控制器执行移动授权ma，并通过计算机联锁ci提供防护等方式对移动授权列车的冲突进行防护。但是对于如工程车等非授权列车非法闯入移动授权列车进路造成列车“跳崖”或冲突还没有针对性解决措施，对列车运行的安全防护还存在不足。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种非钢轮钢轨制式下车辆的防护系统及防护方法，解决了非钢轮钢轨制式下车辆跳崖及冲突的防护可以有效的避免或减轻现有的磁悬浮、跨座式单轨、胶轮有轨电车、空轨等非钢轮钢轨制式轨道交通系统中非授权列车非法闯入移动授权列车进路造成列车“跳崖”或冲突的问题。

2、为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种非钢轮钢轨制式下车辆的防护系统，包括：

3、防护模块，用于采集道岔区段相邻区段的占用/空闲信息，对道岔区段与相邻区段共用计轴点的干扰冗余进行判断，以及根据接收的道岔状态信息、有无进路及进路方向信息，区分授权列车与非法闯入列车，并基于干扰冗余判断结果结合区分结果，将跳崖报警、冲突防护告警以及防护模块的故障信息发送至计算机联锁ci模块，其中，所述防护模块独立设置于室内，且不增加室外计轴点；

4、计算机联锁ci模块，用于将道岔状态信息、有无进路及进路方向信息传输至防护模块，将接收的跳崖报警和冲突防护告警发送至报警器，通过控制报警器对非法列车闯入信号发出报警，同时将冲突防护告警信号发送至区域控制器zc，以及对防护模块的故障信息进行复位；

5、报警器，用于发出报警，完成对非钢轮钢轨制式下非法车辆的跳崖及冲突防护；

6、区域控制器zc，用于取消本区段的列车移动授权，完成有非法列车闯入时对移动授权列车的冲突防护。

7、本发明的有益效果是：本发明利用防护模块对接收的道岔状态信息、有无进路及进路方向信息，以区分授权列车与非法闯入列车，并在进行报警过程中对道岔区段与相邻区段共用计轴点的干扰冗余进行判断，解决非钢轮钢轨制式下车辆跳崖及冲突的防护方法可以有效的避免或减轻现有的磁悬浮、跨座式单轨、胶轮有轨电车、空轨等非钢轮钢轨制式轨道交通系统中非授权列车非法闯入移动授权列车进路造成列车“跳崖”或冲突的问题。

8、进一步地，所述防护模块包括：

9、第一处理子模块，用于采集道岔区段相邻区段的占用/空闲信息，对道岔区段与相邻区段共用计轴点的干扰冗余进行判断；

10、第二处理子模块，用于根据接收的道岔状态信息、有无进路及进路方向信息，区分授权列车与非法闯入列车，并基于干扰冗余判断结果结合区分结果，将跳崖报警、冲突防护告警以及防护模块的故障信息发送至计算机联锁ci模块。

11、上述进一步方案的有益效果是：通过采集道岔区段相邻区段的占用/空闲信息、道岔状态信息、有无进路及进路方向信息进行逻辑判断，能有效的区分授权列车与非法闯入列车，当有非法列车驶入时，能给出跳崖报警、冲突防护告警信号，保证列车运营安全，同时可有效的避免正常授权列车驶入及由于计轴点受到干扰导致错误的触发跳崖报警、冲突防护告警信号。

12、再进一步地，所述采集道岔区段相邻区段的占用/空闲信息，对道岔区段与相邻区段共用计轴点的干扰冗余进行判断，具体为包括：

13、针对道岔区段计轴点发生1轴计入时，判断道岔区段计轴点相邻区段是否为占用状态，若是，则判断为非法列车驶入，否则，相邻区段为空闲状态，判断为干扰状态；

14、经延时判断，针对延时时间内道岔区段计轴点发生了第2次轴计入，则判断为列车非法闯入，并将非法闯入报警信号输出至计算机联锁ci模块；

15、针对到达延时时间，道岔区段计轴点未发生第2次轴计入，则判断为干扰轴，并冗余掉该干扰轴。

16、上述进一步方案的有益效果是：本发明通过上述设计，可有效的避免计轴点受到干扰导致错误的触发跳崖报警、冲突防护告警信号。

17、再进一步地，所述通过控制报警器对非法列车闯入信号发出报警，其具体为：

18、a1、根据道岔状态信息，针对在没有进路的情况下，非法列车驶入道岔区域，由防护模块判断此时列车存在跳崖风险，并发送至计算机联锁ci模块；

19、a2、针对计算机联锁ci模块接收到跳崖报警后，控制室外非法闯入跳崖或冲突报警控制器发出声光报警，以使非法闯入列车停车并驶离风险区；

20、a3、根据道岔状态信息，针对在办理进路后，由计算机联锁ci模块将进路方向发送至防护模块；

21、a4、根据进路方向，判断进路的入端计轴点和出端计轴点；

22、a5、根据判断结果，当移动授权列车驶入入端计轴点，且有列车驶入出端计轴点或有列车驶入该道岔区段除出端计轴点外的任一计轴点，则判断有非法列车驶入，存在与移动授权列车发生碰撞的风险，并将冲突防护告警发送到计算机联锁ci模块；

23、a6、针对计算机联锁ci模块接收到冲突防护告警后，控制室外非法闯入跳崖或冲突报警控制器发出声光报警，同时将告警信号发送至区域控制器zc，由区域控制器zc取消本区段的列车移动授权，控制原行驶中的移动授权列车停车；

24、a7、针对跳崖报警和冲突防护告警均取消后，由区域控制器zc重新对列车进行移动授权。

25、上述进一步方案的有益效果是：当无进路时，可以对非法列车闯入道岔区段可能出现的跳崖进行报警提示，同时也不影响非授权列车的正常作业。当有进路时，可以同时对非法列车闯入道岔区段可能出现的跳崖进行报警提示及非法列车可能和移动授权列车发生冲突进行告警，并可通过区域控制器zc自动控制取消移动授权列车的移动授权，立即控制停车，减轻或避免列车碰撞事件的发生。

26、本发明提供了一种非钢轮钢轨制式下车辆的防护方法，包括以下步骤：

27、s1、在道岔区段独立设置列车非法闯入跳崖与冲突的防护模块，以及在室外道岔区设置非法闯入跳崖或冲突报警控制器，其中，防护模块不增加室外计轴点；

28、s2、利用计算机联锁ci模块，将道岔状态信息、有无进路及进路方向信息传输至防护模块，区分授权列车与非法闯入列车，并通过控制报警器对非法列车闯入信号发出报警，同时将告警信号发送至区域控制器zc，取消移动授权列车的移动授权，实现对列车跳崖或冲突的防护；

29、s3、当防护模块将其故障信息发送至计算机联锁ci模块，并通过计算机联锁ci对防护模块进行复位。

30、进一步地，所述步骤s2中通过控制报警器对非法列车闯入信号发出报警，其包括以下步骤：

31、b1、根据道岔状态信息，针对在没有进路的情况下，非法列车驶入道岔区域，由防护模块判断此时列车存在跳崖风险，并发送至计算机联锁ci模块；

32、b2、针对计算机联锁ci模块接收到跳崖报警后，控制室外非法闯入跳崖或冲突报警控制器发出声光报警，以使非法闯入列车停车并驶离风险区；

33、b3、根据道岔状态信息，针对在办理进路后，由计算机联锁ci模块将进路方向发送至防护模块；

34、b4、根据进路方向，判断进路的入端计轴点和出端计轴点；

35、b5、根据判断结果，当移动授权列车驶入入端计轴点，且有列车驶入出端计轴点或有列车驶入该道岔区段除出端计轴点外的任一计轴点，则判断有非法列车驶入，存在与移动授权列车发生碰撞的风险，并将冲突防护告警发送到计算机联锁ci模块；

36、b6、针对计算机联锁ci模块接收到冲突防护告警后，控制室外非法闯入跳崖或冲突报警控制器发出声光报警，同时将告警信号发送至区域控制器zc，由区域控制器zc取消本区段的列车移动授权，控制原行驶中的移动授权列车停车；

37、b7、针对跳崖报警和冲突防护告警均取消后，由区域控制器zc重新对列车进行移动授权。

38、再进一步地，所述步骤s2中通过控制报警器对非法列车闯入信号发出报警时，包括：利用防护模块，采集道岔区段相邻计轴区段的占用/空闲信息，并根据采集的占用/空闲信息，对道岔区段与相邻区段共用计轴点的干扰冗余进行判断。

39、再进一步地，根据采集的占用/空闲信息，对道岔区段与相邻区段共用计轴点的干扰冗余进行判断，其具体为：

40、针对道岔区段计轴点发生1轴计入时，利用防护模块判断道岔区段计轴点相邻区段是否为占用状态，若是，则判断为非法列车驶入，否则，相邻区段为空闲状态，判断为干扰状态；

41、经延时判断，针对延时时间内道岔区段计轴点发生了第2次轴计入，则判断为列车非法闯入，并将非法闯入报警信号输出至计算机联锁ci模块；

42、针对到达延时时间，道岔区段计轴点未发生第2次轴计入，则判断为干扰轴，并冗余掉该干扰轴。