用于车辆防护的地面装置、车载装置、方法和系统与流程

本技术涉及轨道交通，更具体地涉及一种用于车辆防护的地面装置、车载装置、方法和系统。

背景技术：

1、在轨道交通中，基于通信的列车自动控制系统(communication based traincontrol system，简称为cbtc)在主用模式下提供速度防护和距离防护功能，以避免司机冒进信号机。在主用模式故障时，为了防止司机冒进信号机造成运营风险，需要为轨道车辆提供闯红灯防护功能。闯红灯防护功能主要如下：其一，在轨道车辆的移动过程中，当信号机的信号状态由其他状态变为红灯状态时，应触发常用制动/紧急制动；其二，轨道车辆停车在信号机前方时，当信号状态突然转变为红灯状态时，应当切除牵引。

2、相关技术中，采取有源应答器系统为轨道车辆提供闯红灯防护功能。具体方式是在信号机的不远处设置有源应答器，当轨道车辆经过有源应答器时，有源应答器向车载atp(automatic train protection，列车自动防护系统)传输路况信息，以使车载atp根据有源应答器传输的路况信息对轨道车辆提供闯红灯防护功能。

3、但是，上述技术中，只有当轨道车辆经过应答器时，车载atp才能获取信息，在两组应答器之间，如果路况信息发生变化，则无法将变化信息及时地传输到车载atp，容易发生事故。

技术实现思路

1、为了解决上述问题中的至少一个而提出了本技术。根据本技术一方面，提供了一种用于车辆防护的地面装置，所述装置包括至少一个测距单元、第一处理单元和第一通信单元，其中：所述至少一个测距单元，用于根据轨道车辆上设置的车载信标测量所述轨道车辆与所述测距单元之间的距离；所述第一处理单元用于执行如下操作：获取所述至少一个测距单元的测量结果；根据所述测量结果确定所述轨道车辆的当前位置信息；获取所述轨道车辆运行前方的实时路况信息；所述当前位置信息用于表征所述轨道车辆与信号机之间的距离；通过所述第一通信单元向用于车辆防护的车载装置发送包括所述当前位置信息和所述实时路况信息的交通信息，以使所述车载装置根据所述交通信息控制所述轨道车辆的运行状态。

2、在本技术的一个实施例中，所述装置包括至少三个所述测距单元，至少三个所述测距单元分别设置在所述信号机所在处的轨道梁的两侧；所述当前位置信息还用于表征所述轨道车辆的行驶方向。

3、在本技术的一个实施例中，所述实时路况信息由所述第一处理单元通过所述第一通信单元从联锁设备处获得；所述实时路况信息包括用于表征所述信号机的信号状态的信号机状态信息、用于表征所述轨道车辆运行前方是否存在突发障碍物的突发障碍物信息、用于授权所述轨道车辆运行或停车的移动授权信息和用于指示所述轨道车辆采取临时限速的临时限速信息。

4、在本技术的一个实施例中，所述装置还包括存储单元，所述存储单元内存储有所述轨道车辆前方的固定路况信息，所述交通信息还包括所述固定路况信息；所述固定路况信息包括以下至少之一：所述轨道车辆运行前方的线路参数信息、所述轨道车辆运行前方的线路允许速度信息、用于表征所述轨道车辆运行前方是否存在固定障碍物的固定障碍物信息，所述轨道车辆运行前方的隧道信息。

5、在本技术的一个实施例中，所述第一处理单元进一步用于：当所述当前位置信息指示所述轨道车辆与所述信号机之间的距离大于设定距离阈值时，以第一发送频率向所述车载装置发送所述交通信息；当所述当前位置信息指示所述轨道车辆与所述信号机之间的距离小于或等于所述设定距离阈值时，以第二发送频率向所述车载装置发送所述交通信息；其中，所述第二发送频率大于所述第一发送频率。

6、在本技术的一个实施例中，所述第一处理单元进一步用于：当所述实时路况信息发生变化时，重新向所述车载装置发送所述交通信息。

7、在本技术的一个实施例中，所述第一通信单元包括超宽带第一通信单元。

8、在本技术的一个实施例中，所述测距单元的最大可测距离为1000米。

9、根据本技术再一方面，提供了一种用于车辆防护的车载装置，应用于轨道车辆，所述装置包括第二处理单元和第二通信单元，其中：所述第二通信单元，用于从用于车辆防护的地面装置接收交通信息，所述交通信息包括所述轨道车辆的当前位置信息和所述轨道车辆运行前方的实时路况信息；所述当前位置信息用于表征所述轨道车辆与信号机之间的距离；所述第二处理单元用于根据所述交通信息控制所述轨道车辆的运行状态。

10、在本技术的一个实施例中，所述当前位置信息还用于表征所述轨道车辆的行驶方向。

11、在本技术的一个实施例中，所述实时路况信息包括用于表征所述信号机的信号状态的信号机状态信息、用于表征所述轨道车辆前方是否存在突发障碍物的突发障碍物信息、用于授权所述轨道车辆运行或停车的移动授权信息和用于指示所述轨道车辆采取临时限速的临时限速信息。

12、在本技术的一个实施例中，所述交通信息还包括固定路况信息；所述固定路况信息包括以下至少之一：所述轨道车辆运行前方的线路参数信息、所述轨道车辆运行前方的线路允许速度信息、用于表征所述轨道车辆运行前方是否存在固定障碍物的固定障碍物信息，所述轨道车辆运行前方的隧道信息。

13、在本技术的一个实施例中，所述第二处理单元进一步用于：根据所述交通信息生成速度-距离曲线，所述速度-距离曲线用于表征所述轨道车辆的速度和所述轨道车辆与所述信号机之间距离的映射关系；控制所述轨道车辆根据所述速度-距离曲线运行。

14、在本技术的一个实施例中，所述第二处理单元还用于：获取车载速度传感器检测到的所述轨道车辆的当前速度；比较所述当前速度和所述速度-距离曲线中当前时刻对应的设定速度；在所述设定速度与所述当前速度之间的差值小于设定速度阈值时，发出报警信息；在所述当前速度大于所述设定速度时，输出用于触发制动的控制信息。

15、在本技术的一个实施例中，当所述轨道车辆与所述信号机之间的距离小于设定距离阈值时，在所述速度-距离曲线中对应的速度小于缓解速度。

16、在本技术的一个实施例中，所述第二处理单元还用于：将相邻两次从所述地面装置接收到的所述实时路况信息进行比较，当所述实时路况信息发生变化时，更新所述速度-距离曲线，并控制所述轨道车辆根据更新后的速度-距离曲线运行。

17、根据本技术又一方面，提供了一种用于车辆防护的方法，应用于车辆防护的地面装置，所述方法包括：根据所述轨道车辆上设置的车载信标测量所述轨道车辆与所述地面装置之间的距离；根据所述距离确定所述轨道车辆的当前位置信息；所述当前位置信息用于表征所述轨道车辆与信号机之间的距离；获取所述轨道车辆运行前方的实时路况信息；向用于车辆防护的车载装置发送交通信息，以使所述车载装置根据所述交通信息控制所述轨道车辆的运行状态；所述交通信息包括所述当前位置信息和所述实时路况信息。

18、在本技术的一个实施例中，所述当前位置信息还用于表征所述轨道车辆的行驶方向。

19、在本技术的一个实施例中，所述实时路况信息包括用于表征所述信号机的信号状态的信号机状态信息、用于表征所述轨道车辆运行前方是否存在突发障碍物的突发障碍物信息、用于授权所述轨道车辆运行或停车的移动授权信息和用于指示所述轨道车辆采取临时限速的临时限速信息。

20、在本技术的一个实施例中，所述交通信息还包括固定路况信息；所述固定路况信息包括以下至少之一：所述轨道车辆运行前方的线路参数信息、所述轨道车辆运行前方的线路允许速度信息、用于表征所述轨道车辆运行前方是否存在固定障碍物的固定障碍物信息，所述轨道车辆运行前方的隧道信息。

21、在本技术的一个实施例中，所述向用于车辆防护的车载装置发送交通信息，包括：当所述轨道车辆与所述信号机之间的距离大于设定距离阈值时，以第一发送频率向所述车载装置发送所述交通信息；当所述轨道车辆与所述信号机之间的距离小于或等于所述设定距离阈值时，以第二发送频率向所述车载装置发送所述交通信息；其中，所述第二发送频率大于所述第一发送频率。

22、在本技术的一个实施例中，所述方法还包括：当所述实时路况信息发生变化时，重新向所述车载装置发送所述交通信息。

23、根据本技术又一方面，提供了一种用于车辆防护的方法，应用于轨道车辆，其特征在于，所述方法包括：从用于车辆防护的地面装置接收交通信息，所述交通信息包括所述轨道车辆的当前位置信息和所述轨道车辆运行前方的路况信息；所述当前位置信息用于表征所述轨道车辆与信号机之间的距离；根据所述交通信息控制所述轨道车辆的运行状态。

24、在本技术的一个实施例中，所述当前位置信息还用于表征所述轨道车辆的行驶方向。

25、在本技术的一个实施例中，所述实时路况信息包括用于表征所述信号机的信号状态的信号机状态信息、用于表征所述轨道车辆前方是否存在突发障碍物的突发障碍物信息、用于授权所述轨道车辆运行或停车的移动授权信息和用于指示所述轨道车辆采取临时限速的临时限速信息。

26、在本技术的一个实施例中，所述交通信息还包括固定路况信息；所述固定路况信息包括以下至少之一：所述轨道车辆运行前方的线路参数信息、所述轨道车辆运行前方的线路允许速度信息、用于表征所述轨道车辆运行前方是否存在固定障碍物的固定障碍物信息，所述轨道车辆运行前方的隧道信息。

27、在本技术的一个实施例中，所述根据所述交通信息控制所述轨道车辆的运行状态，包括：根据所述交通信息生成速度-距离曲线，所述速度-距离曲线用于表征所述轨道车辆的速度和所述轨道车辆与所述信号机之间距离的映射关系；控制所述轨道车辆根据所述速度-距离曲线运行。

28、在本技术的一个实施例中，所述方法还包括：获取车载速度传感器检测到的所述轨道车辆的当前速度；比较所述当前速度和所述速度-距离曲线中当前时刻对应的设定速度；在所述设定速度与所述当前速度之间的差值小于设定速度阈值时，发出报警信息；在所述当前速度大于所述设定速度时，输出用于触发制动的控制信息。

29、在本技术的一个实施例中，当所述轨道车辆与所述信号机之间的距离小于设定距离阈值时，在所述速度-距离曲线中对应的速度小于缓解速度。

30、在本技术的一个实施例中，所述方法还包括：将相邻两次从所述地面装置接收到的所述实时路况信息进行比较，当所述实时路况信息发生变化时，更新所述速度-距离曲线，并控制所述轨道车辆根据更新后的速度-距离曲线运行。

31、根据本技术又一方面，提供了一种用于车辆防护的系统，其特征在于，所述系统包括上述中任一项所述的用于车辆防护的地面装置和上述中任一项所述的用于车辆防护的车载装置。

32、根据本技术又一方面，提供了一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆上设置有车载信标，所述轨道车辆还包括上述中任一项所述的用于车辆防护的车载装置。

33、根据本技术实施例的用于车辆防护的地面装置、车载装置、方法、系统和轨道车辆，在地面装置的测距范围内，通过地面装置向轨道车辆发送包括轨道车辆的当前位置信息和轨道车辆运行前方的路况信息的交通信息，使得轨道车辆在地面装置的测距范围内即可获取到交通信息以用于控制轨道车辆安全运行，而不是在经过地面装置上方时才获取到交通信息，这样，在地面装置的测距范围内，一旦实时路况信息发生变化，轨道车辆能够及早发现，有利于提高轨道车辆运行的安全性。