CN108177662A - 一种不同列车运行制式的atp限速曲线融合方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种不同列车运行制式的ATP限速曲线融合方法，包括：当列车通过预告设备运行至所述共管区域后，分别接收第一列车运行制式下的第一列车定位信息、第一列车线路信息、第一移动授权MA信息，以及第二列车运行制式下的第二列车定位信息、第二列车线路信息、第二MA信息；根据第一列车运行制式下的信息计算得到第一ATP限速曲线，根据第二列车运行制式下的信息计算得到第二ATP限速曲线；对两种ATP限速曲线进行融合，得到列车的目标ATP限速曲线。通过计算两种列车运行制式的第一ATP限速曲线和第二ATP限速曲线，并对两种ATP限速曲线进行融合，保证列车安全、高效的在两种列车运行制式之间进行平稳融合，实现两种列车运行制式的互联互通。

Description

一种不同列车运行制式的ATP限速曲线融合方法

技术领域

本发明实施例涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种不同列车运行制式的ATP限速曲线融合方法。

背景技术

随着社会发展，区域一体化、城市群的形成，交通无疑将起到骨架的作用，轨道交通必将是最佳选择。要求城市间与城市互联互通的需求突显出来。而实现互联互通首当其冲的要解决运行控制系统的互联互通的问题。

城际铁路介于干线铁路和城市轨道交通之间，承担联通区域内城镇的功能，起采用的控制方式是在CTCS-2的基础上叠加ATO(自动驾驶)系统。城际铁路的系统可与干线铁路的CTCS-2互联互通。由于城际铁路的CTCS-2+ATO系统定位、车地通信、模式、行车方式等方面与城市轨道交通CBTC系统互不兼容，不能实现互联互通，不能满足区域内旅客从始发地直达目的地的需求。

在实现互联互通的轨道交通网络时，缺乏对不同列车运行制式的ATP限速曲线融合的方法。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种不同列车运行制式的ATP限速曲线融合方法，包括：

当所述列车通过预告设备运行至所述共管区域后，分别接收第一列车运行制式下的第一列车定位信息、第一列车线路信息、第一移动授权MA信息，以及第二列车运行制式下的第二列车定位信息、第二列车线路信息、第二MA信息；

根据所述第一MA信息、所述第一列车定位信息和所述第一列车线路信息计算得到所述第一列车运行制式下的第一ATP限速曲线，并根据所述第二MA信息、所述第二列车定位信息和所述第二列车线路信息计算得到所述第二列车运行制式下的第二ATP限速曲线；

对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线。

可选地，所述第一列车运行制式为中国列车控制系统CTCS或基于通信的列车运行控制系统CBTC；

对应地，

所述第二列车运行制式为所述CBTC或所述CTCS。

可选地，所述对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线，具体包括：

若所述第一ATP限速曲线的最高限速高于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点降低限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速。

可选地，所述对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线，具体包括：

若所述第一ATP限速曲线的最高限速低于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点立即提高限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速。

可选地，所述对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线，具体包括：

若所述第一ATP限速曲线的最高限速等于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点不必修改。

可选地，所述方法还包括：

若从所述第一列车运行制式成功切换为所述第二列车运行制式，则选择所述第一MA信息和所述第二MA信息中更长者来计算所述目标ATP限速曲线。

可选地，所述方法还包括：

若所述第二列车运行制式切换失败，则选择所述第一MA信息和所述第二MA信息中更短者来计算所述目标ATP限速曲线。

可选地，所述第一列车运行制式和所述第二列车运行制式的地面设备冗余设置在所述共管区域的轨道旁。

由上述技术方案可知，本发明实施例当列车运行至所述共管区域后，通过获取两种运行制式的列车定位信息、列车线路信息和MA信息，分别计算得到两种运行制式的ATP限速曲线，进一步对两种ATP限速曲线进行融合得到目标ATP限速曲线，保证列车安全、高效的在两种列车运行制式之间进行平稳切换，实现两种列车运行制式的互联互通。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种不同列车运行制式的ATP限速曲线融合方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的CTCS切换为CBTC之前的ATP限速曲线示意图；

图3为本发明一实施例提供的CTCS成功切换为CBTC之后的ATP限速曲线示意图；

图4为本发明一实施例提供的CTCS切换为CBTC失败之后的ATP限速曲线示意图；

图5为本发明一实施例提供的CBTC切换为CTCS之前的ATP限速曲线示意图；

图6为本发明一实施例提供的CBTC成功升速切换为CTCS之后的ATP限速曲线示意图；

图7为本发明一实施例提供的CBTC升速切换为CTCS失败之后的ATP限速曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1示出了本实施例提供的一种不同列车运行制式的ATP限速曲线融合方法的流程示意图，包括：

S101、当所述列车通过预告设备运行至所述共管区域后，分别接收第一列车运行制式下的第一列车定位信息、第一列车线路信息、第一移动授权MA信息，以及第二列车运行制式下的第二列车定位信息、第二列车线路信息、第二MA信息。

其中，所述第一列车运行制式和所述第二列车运行制式均为现有的列车运行制式。

所述第一列车运行制式和所述第二列车运行制式的地面设备在共管区域内冗余设置在轨道旁，这些冗余设置的地面设备用于在共管区域共同管理列车。

目前我国轨道交通应用广泛的运行制式主要有两种，分别是应用于干线铁路的中国列车控制系统(CTCS)和应用于城市轨道交通的基于通信的列车运行控制系统(CBTC)。

具体地，在本实施例中，所述第一列车运行制式为CTCS时，所述第二列车运行制式为CBTC；反之，所述第一列车运行制式为CBTC时，所述第二列车运行制式为CTCS。

所述共管区域为第一列车运行制式和所述第二列车运行制式公共的区域，该共管区域内，列车能够同时接收两种列车运行制式发送的信号和数据，列车必须在该共管区域内完成两种列车运行制式的切换。

S102、根据所述第一MA信息、所述第一列车定位信息和所述第一列车线路信息计算得到所述第一列车运行制式下的第一ATP限速曲线，并根据所述第二MA信息、所述第二列车定位信息和所述第二列车线路信息计算得到所述第二列车运行制式下的第二ATP限速曲线。

具体地，CBTC的列车ATP限速曲线的计算方式是按照列车的位置信息、接收到ZC的MA信息结合电子地图的线路信息进行控制曲线的计算。

CTCS的列车ATP限速曲线的计算方式是按照列车的位置信息、TCR接收地面的码位信息结合BTM接收到地面的线路限速信息计算控制曲线。

两种制式的ATP限速曲线计算的不同在于MA的获取方式和线路信息的获取方式不同：

CBTC的MA是由ZC计算给出的，CTCS是由轨道电路码位信息结合地面设备数据信息计算出的；CBTC是由车载电子地图获取线路信息，CBTC是由地面用设备实时将线路信息传输至列车。

S103、对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线。

具体地，在切换指示设备之前的列车，以既有制式计算的ATP限速曲线为基准，并结合切换指示设备处选取的CBTC的ATP限速曲线和CTCS的ATP限速曲线中最小的速度值作为目标点，重新进行列车控制曲线的计算。

本实施例当列车运行至所述共管区域后，通过获取两种运行制式的列车定位信息、列车线路信息和MA信息，分别计算得到两种运行制式的ATP限速曲线，进一步对两种ATP限速曲线进行融合得到目标ATP限速曲线，保证列车安全、高效的在两种列车运行制式之间进行平稳切换，实现两种列车运行制式的互联互通。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，S103具体包括：

S10311、若所述第一ATP限速曲线的最高限速高于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点降低限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速；

S10312、若所述第一ATP限速曲线的最高限速低于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点立即提高限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速；

S10313、若所述第一ATP限速曲线的最高限速等于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点不必修改；

具体地，所述列车在进行两种运行制式的切换时，主要包括以下三种情况：

1)所述第一ATP限速曲线的最高限速高于所述第二ATP限速曲线的最高限速；

2)所述第一ATP限速曲线的最高限速低于所述第二ATP限速曲线的最高限速；

3)所述第一ATP限速曲线的最高限速等于所述第二ATP限速曲线的最高限速。

在上述三种情况下，情况1)的列车由高限速区向低限速区运行，目标ATP限速曲线在切换点降低限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速，对应的，列车在切换点降速运行，但必须在目标ATP限速曲线的限速内运行。情况2)的列车由低限速区向高限速区运行，目标ATP限速曲线在切换点立即提高限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速，对应的，列车在切换点立即提速运行，但必须在目标ATP限速曲线的限速内运行。情况3)的列车的ATP限速曲线保持不变，故目标ATP限速曲线在切换点不必修改，对应的，列车在切换点保持原速运行即可。

需要说明的是，所述第一ATP限速曲线的最高限速和所述第二ATP限速曲线的最高限速均是每周期动态变化的。所述目标ATP限速曲线的融合需要在切换点之前完成，即需要在切换点之前完成两种列车运行制式的切换，列车运行速度必须始终在标ATP限速曲线的限速下。

还需说明的是，ATP限速曲线降低限速，由于列车制动需要时间且为了平缓运行，实际运行速度(一般是指ATO速度)需要逐渐降速，因此，ATP限速曲线的融合曲线的降速过程也是平缓的，以避免ATO速度突然大于ATP限速曲线带来的紧急制动。

反之，ATP限速曲线提高限速，虽然ATO速度达不到瞬间提速，但是ATP限速瞬间提高，并不影响ATO速度逐渐提高(符合故障安全原则)，从而使得列车可以根据节能、运行效率等其它ATO系统的需求而自由调整，ATP限速曲线不构成对ATO速度的限制。

切换运行制式之后当列车正常切换完成，按照切换后控制曲线控制列车运行。

举例来说，如图2所示，列车从CTCS向CBTC切换时，在列车进入共管区域之前按照CTCS计算的ATP限速曲线的限速控制列车运行，当列车通过预告设备运行至共管区域，列车分别收到CTCS和CBTC的MA信息。车载系统根据列车收到的定位和线路信息，分别计算出CTCS的ATP限速曲线和CBTC的ATP限速曲线。图2中假设列车是由高限速区向低限速区运行，则按照曲线融合原则融合后的曲线如图3所示。如果融合失败，则列车的MA依然由CTCS确定，但是列车的速度受到CBTC限速的限制，即列车在切换指示设备之后的速度不应高于两种制式的最低速度，图4示为融合切换失败时列车的速度曲线，根据CTCS的MA信息重新调整了目标控制曲线。

本实施例保证列车不停车、平稳、高效、安全地在CTCS与CBTC两种制式之间进行平稳切换，实现两种制式的互联互通。

在另一实施例中，如图5所示，CBTC向CTCS切换时，在列车运行至共管区域之前按照CBTC计算的ATP限速曲线的限速控制列车运行，当列车通过预告设备运行至共管区域，列车分别收到CTCS和CBTC的MA信息。车载系统根据列车定位和线路信息，分别计算出CTCS的ATP限速曲线和CBTC的ATP限速曲线。图5中假设列车是由低限速区向高限速区运行。按照曲线融合原则融合后的曲线如图6所示，即列车由低限速区向高限速区转换时，直接升至高速目标点。如果融合失败，则列车的MA依然由CBTC确定，但是列车的速度受到CTCS限速的限制，即列车在切换指示设备之后的速度不应高于CTCS制式的限速，如图7所示为融合切换失败时列车的速度曲线，根据CBTC的MA信息重新调整了目标控制曲线。

需要说明的是，高限速区的限速大于低限速区的限速。

本实施例保证列车不停车、平稳、高效、安全地在CTCS与CBTC两种制式之间进行平稳切换，实现两种制式的互联互通。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述方法还包括：

S104、若从所述第一列车运行制式成功切换为所述第二列车运行制式，则选择所述第一MA信息和所述第二MA信息中更长者来计算所述目标ATP限速曲线。

S105、若所述第二列车运行制式切换失败，则选择所述第一MA信息和所述第二MA信息中更短者来计算所述目标ATP限速曲线。

具体地，列车通过切换制式设备之后当列车未完成制式切换，将进行强制切换，列车控制曲线按照两者中选取最严速度曲线，且根据控制曲线切换前对应的移动授权确定当前的移动授权，如图3所示，以保证列车的安全运行。

举例来说，列车从CTCS向CBTC切换时，假设列车是由高限速区向低限速区运行，如图2所示，如果融合失败，则列车的MA依然由CTCS确定，但是列车的速度受到CBTC限速的限制，即列车在切换指示设备之后的速度不应高于两种制式的最低速度，图4示为融合切换失败时列车的速度曲线，根据CTCS的MA信息重新调整了目标控制曲线。

在另一种实施例中，列车从CBTC向CTCS切换时，假设列车是由低限速区向高限速区运行，如图5所示，如果融合失败，则列车的MA依然由CBTC确定，但是列车的速度受到CTCS限速的限制，即列车在切换指示设备之后的速度不应高于CTCS制式的限速，如图7所示为融合切换失败时列车的速度曲线，根据CBTC的MA信息重新调整了目标控制曲线。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种不同列车运行制式的ATP限速曲线融合方法，其特征在于，包括：

当所述列车通过预告设备运行至所述共管区域后，分别接收第一列车运行制式下的第一列车定位信息、第一列车线路信息、第一移动授权MA信息，以及第二列车运行制式下的第二列车定位信息、第二列车线路信息、第二MA信息；

根据所述第一MA信息、所述第一列车定位信息和所述第一列车线路信息计算得到所述第一列车运行制式下的第一ATP限速曲线，并根据所述第二MA信息、所述第二列车定位信息和所述第二列车线路信息计算得到所述第二列车运行制式下的第二ATP限速曲线；

对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一列车运行制式为中国列车控制系统CTCS或基于通信的列车运行控制系统CBTC；

对应地，

所述第二列车运行制式为所述CBTC或所述CTCS。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线，具体包括：

若所述第一ATP限速曲线的最高限速高于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点降低限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线，具体包括：

若所述第一ATP限速曲线的最高限速低于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点立即提高限速至所述第二ATP限速曲线的最高限速。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一ATP限速曲线和所述第二ATP限速曲线进行融合，得到所述列车的目标ATP限速曲线，具体包括：

若所述第一ATP限速曲线的最高限速等于所述第二ATP限速曲线的最高限速，则所述目标ATP限速曲线在切换点不必修改。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若从所述第一列车运行制式成功切换为所述第二列车运行制式，则选择所述第一MA信息和所述第二MA信息中更长者来计算所述目标ATP限速曲线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第二列车运行制式切换失败，则选择所述第一MA信息和所述第二MA信息中更短者来计算所述目标ATP限速曲线。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一列车运行制式和所述第二列车运行制式的地面设备冗余设置在所述共管区域的轨道旁。