一种针对制动故障列车的列车延续进路的设置方法与流程

本发明涉及铁路安全管理，尤其涉及一种针对制动故障列车的列车延续进路的设置方法。

背景技术：

1、延续进路作为铁路保障列车安全的一种手段，可以防范列车进站停车过程中冒进信号或列车制动失效追尾前方列车等事故的发生。但现有的技术文件《铁路技术管理规程》中并没有对其做相关定量描述，只是概括性的规定了若接车过程中存在安全隐患时，可以将车引导至延续进路，这种描述并没有细致的考虑列车冒进信号的原因或场景。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供了一种针对制动故障列车的列车延续进路的设置方法，用于解决现有技术中存在的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

3、一种针对制动故障列车的列车延续进路的设置方法，包括：

4、s1通过建立并求解列车的制动方程，获得列车运行速度防护曲线；

5、s2结合列车制动方程与制动故障列车的故障数据，获得列车在制动故障状态下的运行曲线；

6、s3通过对列车在制动故障状态下的运行曲线和制动故障列车的列车运行速度防护曲线进行分析，在车站线路建设时对车站内的列车延续进路进行设置，构建列车制动失效应急预案；

7、s4当列车发生制动故障时，启动列车制动失效应急预案对制动故障列车进行避险控制；判断制动故障列车的行驶状态是否超出列车制动失效应急预案的列车延续进路的防护范围，若超出，则对车站内的列车延续进路进行动态调整。

8、优选地，步骤s1包括：

9、s11通过式

10、

11、构建列车从制动开始到制动结束的速度计算公式；式中，vn+1为列车在第n+1点的速度，单位为m/s；vn为列车在第n点的速度，单位为m/s；由于本专利在计算速度防护曲线时采取反算法，故vn+1的数值大于vn的数值；wn为列车运行单位阻力，单位为n/kn；ξx为制动力使用系数(对应不同的制动档位)，有三个可取数值，分别是：紧急制动力对应的减速度系数ξ1，最大常用制动力对应的减速度系数ξ2，常用制动力对应的减速度系数ξ3；a1为列车单位制动力下的减速度，单位为m/s2；i为坡度千分数；γ为回转系数；g为重力加速度，单位为9.8m/s2；

12、s12通过式

13、

14、构建列车在制动过程中的两个相邻速度点之间的运行间隔计算公式；式中，△sn+1为两个相邻速度点间的位置间隔，单位为m；

15、s13通过式

16、

17、构建列车从制动开始到制动结束的有效制动距离计算公式；

18、s14通过公式(1)与公式(3)获得式

19、

20、构建列车的速度—距离限速曲线计算公式；

21、s15基于执行子步骤s14，以v0为计算初始点，通过迭代计算完整的速度防护曲线，包含紧急制动防护曲线及最大常用制动防护曲线；在计算对应的速度防护曲线时，ξx的取值全程不变。

22、优选地，步骤s2包括：

23、s21通过结合公式(1)与制动故障列车的制动失效系数可获得式

24、

25、构建制动故障列车从制动开始到制动结束的速度计算公式；式中f为制动失效系数；

26、s22通过式

27、

28、构建制动故障列车在制动过程中的两个相邻速度点之间的运行间隔计算公式；

29、s23通过式

30、

31、构建制动故障列车从制动开始到制动结束的有效制动距离计算公式；

32、s24通过公式(5)与公式(7)获得式

33、

34、构建制动故障列车的运行过程计算公式组；

35、s25基于执行子步骤s24，以v0为计算初始点，以ξx为分段依据，通过迭代计算、分段拼接，最终获得制动故障列车的全过程运行曲线。

36、优选地，步骤s2中，列车在制动故障状态下的运行曲线的数据信息包括制动故障列车在制动过程中的三个阶段的运行状态：

37、第一阶段，列车制动系统发生故障，使得制动故障列车减速低于预期，制动故障列车制动力产生的减速度为ξ3·(1-f)·a1，制动故障列车将在此状态下运行直至触碰到最大常用制动曲线；

38、第二阶段，制动故障列车制动力产生的减速度变为ξ2·(1-f)·a1，制动故障列车将在此状态下运行直至列车的实际运行速度越过紧急制动曲线的限制、触发紧急制动；

39、第三阶段，制动故障列车制动力产生的减速度变为ξ1·(1-f)·a1，制动故障列车将在此状态下运行直至列车速度将为零，制动故障列车冒进停车终点。

40、优选地，步骤s3包括：

41、在车站线路建设时，基于列车在制动故障状态下的运行曲线和制动故障列车速度防护曲线，计算获得所有轨道区段所能防护的制动失效情况的数据；该制动失效情况的数据包括列车的失效系数和进站最高许可速度；

42、基于制动失效情况的数据构建列车制动失效应急预案。

43、优选地，步骤s4中，当列车发生制动故障时，启动列车制动失效应急预案对制动故障列车进行避险控制的过程包括：

44、s41若测算到列车在进站信号机处的速度值大于进站最高许可速度，则判断该列车为制动故障列车，通过开放延续进路启动列车制动失效应急预案，使得该制动故障列车避开车站内的其它列车；

45、步骤s4中，对车站内的列车延续进路进行动态调整的过程包括：

46、s42若检测到的列车的速度值大于进站线路的道岔的超限速度，并且该道岔处于反位状态，则执行子步骤s43；若该道岔处于定位状态，执行子步骤s44；

47、s43在制动故障列车通过道岔前将该道岔转换至定位状态，使得车站对制动故障列车执行正线接车，执行子步骤s44；

48、s44若检测到的制动故障列车的制动失效系数小于预设阈值，则保持对制动故障列车的接车状态，对制动故障列车的进路进行锁闭，执行子步骤s46；若检测到的制动故障列车的制动失效系数大于预设阈值，则执行子步骤s45；

49、s45基于列车在制动故障状态下的运行曲线和制动故障列车的速度防护曲线的数据信息，通过调整进站线路前方部分区段的锁闭状态，使得车站内的列车延续进路的长度延长，以及使得该制动故障列车避开车站内的其它列车；

50、s46保持对制动故障列车的进路的闭锁，开放接车进路；

51、s47待制动故障列车停稳，解除列车延续进路的设置。

52、由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供一种针对制动故障列车的列车延续进路的设置方法，包括：通过建立并求解列车的制动方程，获得列车运行速度防护曲线；结合列车制动方程与制动故障列车的故障数据，获得列车在制动故障状态下的运行曲线；通过对列车在制动故障状态下的运行曲线和故障列车的列车运行速度防护曲线进行分析，在车站线路建设时对车站内的列车延续进路进行设置，构建列车制动失效应急预案；当列车发生制动故障时，启动列车制动失效应急预案对故障列车进行避险控制；判断制动故障列车的行驶状态是否超出列车制动失效应急预案的列车延续进路的防护范围，若超出，则对车站内的列车延续进路进行动态调整。本发明提供的设置方法，考虑的情况是制动故障列车前方是无其它列车，不涉及追踪场景，此时只需要考虑制动故障列车本身的接车作业安全。首先分析了车站现有防护措施的缺陷和不足，提出了延续进路应当采用定量原则进行设计的思想，需要在车站建设初期明确该站场延续进路的防护能力并分析延续进路长度与制动失效程度的对应关系。通过建立列车制动故障失效状态下的制动模型，从多个方面研究分析了延续进路的长度与列车制动失效系数、进站端列车最高允许速度之间的关系，以定量的方式界定了延续进路的设计及使用标准，分析了应急预案的设计方法以及动态调整方法。本发明可补充现阶段设计延续进路缺乏的理论基础，为车站及时采取避险措施提供有力的保障。

53、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。