CN101758839B - 铁路车站控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路车站控制方法，在没有地面调车信号机构的情况下其可以基于机车上发起的进路办理操作，经集中控制逻辑运算输出，分散控制进路上的道岔，并在地面和机车上用虚拟信号机开放指挥调车，实现进路的控制功能，以及地面进路联锁和机车使用进路的安全防护功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路车站控制方法，更具体来讲，本发明涉及铁路车站信号控制方法。
背景技术
目前，国内外铁路车站尚未出现完整意义上的车地一体化控制方法。现有技术中存在的一些车站集中控制系统或车站联锁系统，例如车站电气集中控制系统、车站计算机集中控制系统、车站调机监控系统等，这些系统均为过程控制系统。现有技术中利用这些系统来实现以地面信号机为指挥媒介的进路联锁安全控制(车站列车进路受地面列车信号机指挥；车站调车进路受地面调车信号机指挥)，或独立的机车信号显示，或独立的检查机车未按照地面信号机指示行车的安全防护等各项工作。我国铁路车站中广大的车站不仅具有列车的通过/避让功能，而且还有与货运业务相关的调车功效，形成了异于国外铁路发展的我国特有具备列车兼调车进路控制功能的车站集中控制系统家族，例如，目前在国内，已经应用了一些型号的微机联锁系统(诸如西门子公司的SIMIS-W型系统、国产DS6-K5B型系统)和继电式电气集中联锁系统(诸如6502系统)。
但到目前为止，这类系统对于调车指挥均要求站内必须安装地面调车色灯信号机构来向司机指示进路状况。因车站限界的限制，许多地点不具备安装信号机构的条件，加之成本原因，只能选择性地布置和安装地面信号机，导致调车的走行距离较长，调车效率较低，或在失去安全保障的情况下不得不“走黑路”调车，这就形成了这类列车兼调车的进路控制方法的缺陷和制约，其结果是在车站集中控制方法中经常甩出一部分道岔为非集中控制区；在调车作业频繁的大型货场或专用线一直沿用原始的人工现地扳道，没有适合的集中控制设备供选用。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种铁路车站控制方法，以解决有地面信号机影响调车效率问题，以及在不设地面信号灯的情况下的地面进路控制和机车控制问题。具体地，通过以下技术方案来实现。
一种铁路车站控制方法包括以下步骤：
车站内不设置地面调车信号机构，用监控单元和车载单元的屏幕上的可视虚拟信号机所代替；
地面人员利用所述监控单元的人机界面集中监督与控制铁路车站进路，或者授权司机在所述车载单元的界面上监督与自主控制所驾驶机车对应的铁路车站调车进路；
经所述监控单元或所述车载单元办理的进路通过通信单元传送到地面单元，所述地面单元统一逻辑分析后，输出控制信息，并将该控制信息通过所述通信单元发送至现场不同的轨旁单元，以形成安全的进路；
所述轨旁单元按照所述地面单元的要求驱动相应的道岔转往正确位置并锁闭，并将执行结果通过所述通信单元反馈至所述地面单元；
所述地面单元获得来自不同轨旁单元的控制与执行状况、道岔位置表示和道岔所在轨道区段的占用表示的反馈信息要素，归纳为调车进路的完整信息，当确认进路所涉及的所有道岔和区段状态正确，认定调车进路准备好，则将该进路上相关的所述虚拟信号机置为开放状态，形成调车指挥信息；
所述地面单元将所述轨旁单元的反馈信息、进路建立成功信息和所述虚拟信号机的开放信息表示在监控单元的屏幕上，同时通过所述通信单元发送至所述车载单元，并表示在车载单元的屏幕上，指示进路可用；
司机以所述车载单元屏幕上的所述虚拟信号机开放为凭据驾驶机车进入没有地面调车信号机构的区段；
随着机车运动通过调车进路，所述轨旁单元实时采集道岔和区段信息并反馈至所述地面单元统一逻辑分析，进路内方的区段顺序占用与出清，所述监控单元和车载单元屏幕上的所述虚拟信号机受所述地面单元的控制自动关闭，进路上的道岔受所述地面单元控制，由所述轨旁单元执行解锁；
地面人员通过所述监控单元监督从进路发起至进路使用完毕的全过程，与此同时，所述车载单元采集机车运行状态，包括机车号、当前位置、运行速度和运行方向信息，并将所采集的机车运行状态信息，通过所述通信单元实时发送至所述地面单元，并表示在所述监控单元的屏幕显示的进路上。
根据本发明另一方面，所述车载单元提供机车运行安全防护，防止进路未准备好时调车误入进路的始点，或调车过程中误越过进路的终点。
根据本发明另一方面，所述地面单元统一进行逻辑分析，提供车站内不同机车之间的平行进路，以及防止出现相互敌对或危及安全的进路。
本发明提出一种不依赖于地面调车信号机的车地一体化车站控制的方法，其功能可兼容现行车站联锁控制方法，并更适合于调车作业较为频繁，或仅存在调车作业的车站、车场、货场或专用线的道岔与进路的集中控制，是现行车站联锁控制方法的重要补充，满足了车站灵活调车的要求。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例实施铁路车站控制方法的控制系统的框图。
具体实施方式
下面结合附图，描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制。
图1中示出了铁路车站控制系统的基本结构，该系统包括：地面单元、监控单元、轨旁单元、通信单元和车载单元。其中监控单元一般采用人机界面实现车站进路的集中监督与控制。地面单元通常包括计算机，用于实现车站进路集中控制所需信息的收集、整理和逻辑运算，并负责发出道岔的控制信息。轨旁单元，其安装在铁路现场道岔转辙机附近，作为进路控制的现场执行单元，驱动转辙机改变道岔位置，同时负责采集道岔位置表示和道岔区轨道区段的占用表示。通信单元，其采用数据传输通道，在地面单元与轨旁单元、以及地面单元与车载单元之间双向信息传输。车载单元，含车载人机界面，其可实现信息收发，并能对机车进行控制，且可采集机车的运行状态。
根据本发明的铁路车站控制方法，首先，车站内不设置地面调车信号机构，用监控单元和车载单元的屏幕上的可视虚拟信号机所代替。所述虚拟信号机不受车站站场地理条件的限制，可任意密集设置，以最大限度地满足灵活调车的要求。
地面人员利用所述监控单元的人机界面集中监督与控制铁路车站进路，或者授权司机在所述车载单元的界面上监督与自主控制所驾驶机车对应的铁路车站调车进路。办理进路的时机可本着即用即办和先办后用的原则。
经所述监控单元或所述车载单元办理的进路通过通信单元传送到地面单元，所述地面单元统一逻辑分析后，输出控制信息，并将该控制信息通过所述通信单元发送至现场不同的轨旁单元，以形成安全的进路。其中地面单元在进行逻辑分析时，应当确认司机所办理的进路的安全性，只有进路满足安全性时，才进行后续步骤，否则，应当重新办理安全的进路或者使机车停在进路外方。
所述轨旁单元按照所述地面单元的要求驱动相应的道岔转往正确位置并锁闭，并将执行结果通过所述通信单元反馈至所述地面单元。
所述地面单元获得来自不同轨旁单元的控制与执行状况、道岔位置表示和道岔所在轨道区段的占用表示的反馈信息要素，归纳为调车进路的完整信息，当确认进路所涉及的所有道岔和区段状态正确，认定调车进路准备好，则将该进路上相关的所述虚拟信号机置为开放状态，形成调车指挥信息。
所述地面单元将所述轨旁单元的反馈信息、进路建立成功信息和所述虚拟信号机的开放信息表示在监控单元的屏幕上，同时通过所述通信单元发送至所述车载单元，并表示在车载单元的屏幕上，指示进路可用。
司机以所述车载单元屏幕上的所述虚拟信号机开放为凭据驾驶机车进入没有地面调车信号机构的区段。
随着机车运动通过调车进路，所述轨旁单元实时采集道岔和区段信息并反馈至所述地面单元统一逻辑分析，进路内方的区段顺序占用与出清，所述监控单元和车载单元屏幕上的所述虚拟信号机受所述地面单元的控制自动关闭，进路上的道岔受所述地面单元控制，由所述轨旁单元执行解锁。
地面人员通过所述监控单元监督从进路发起至进路使用完毕的全过程，与此同时，所述车载单元采集机车运行状态，包括机车号、当前位置、运行速度和运行方向信息，并将所采集的机车运行状态信息，通过所述通信单元实时发送至所述地面单元，并表示在所述监控单元的屏幕显示的进路上。
优选地，为减少调车折返走行距离，每个道岔设独立轨道区段，且调车进路上的轨道区段不要求连续，可用算法跟踪机车车辆走行在轨道区段之间。
优选地，所述车载单元提供机车运行安全防护措施，防止进路未准备好时调车误入虚拟信号机指示的进路始点，或调车过程中误越过虚拟信号机指示的进路终点。优选地，在地面单元的授权下，司机在所述车载单元上可自行办理调车进路。
优选地，所述地面单元实现统一逻辑运算，提供车站内不同机车之间的平行进路，以及防止出现相互敌对或危及安全的进路。优选地，所述轨旁单元具有智能输入和输出安全保障措施。
本发明可取消地面调车信号机，取而代之的是虚拟调车信号机，允许任意区段作为调车进路的起点；为了解决没有物理色灯调车信号机的指挥凭证问题，采用车地一体化系统方案，将地面对司机的视觉指挥直接显示在驾驶室的屏幕上，完全受控于车载单元屏幕上虚拟信号机指挥行车，并且车载单元兼容现行独立的调机安全监控系统的防护功能；在车地一体化系统中，有条件地允许进路办理的权利从地面转移到车载界面上，司机获得授权可根据作业需要在车上自行办理调车进路，减少联系环节；为了适应复杂站型和提高调车作业的灵活性，减少轨道区段的长度，尽量避免多道岔共用轨道区段，轨道区段不必连续；考虑到货场/专用线被控制的道岔往往较分散，为便于工程实施和降低敷设电缆的安装成本，采用轨旁单元智能分散控制，即以地面单元为核心，以轨旁单元和车载单元为节点的基于数据通信技术构成的分散式控制方法，针对个别远离控制中心的道岔，可采取就地取电和无线遥控的实施方案。
尽管上文中对本发明的具体实施方式进行了描述，但这仅是示例性的，本领域技术人员可以领会到：在权利要求书所限定的范围内，还可以有多种其它的实施方式，例如系统的组成方式采用集中式而非分散式结构，地面单元至轨旁单元之间通信单元的通道可采用有线、无线或混合方式，在同一个车站可采取地面实体调车信号机与虚拟信号机相结合使用方式，且所有基于本发明设计思想的实施方式都在本发明的范围内。
Claims (3)
1.一种铁路车站控制方法，其特征在于包括以下步骤：
车站内不设置地面调车信号机构，用监控单元屏幕上的可视虚拟信号机和车载单元屏幕上的可视虚拟信号机所代替；
地面人员利用所述监控单元的人机界面集中监督与控制铁路车站进路，或者授权司机在所述车载单元的界面上监督与自主控制所驾驶机车对应的铁路车站调车进路；
经所述监控单元或所述车载单元办理的进路通过通信单元传送到地面单元，所述地面单元统一逻辑分析后，输出控制信息，并将该控制信息通过所述通信单元发送至现场不同的轨旁单元，以形成安全的进路；
所述轨旁单元按照所述地面单元的要求驱动相应的道岔转往正确位置并锁闭，并将执行结果通过所述通信单元反馈至所述地面单元；
所述地面单元获得来自不同轨旁单元的控制与执行状况、道岔位置表示和道岔所在轨道区段的占用表示的反馈信息要素，归纳为调车进路的完整信息，当确认进路所涉及的所有道岔和区段状态正确，认定调车进路准备好，则将该进路上相关的所述可视虚拟信号机置为开放状态，形成调车指挥信息；
所述地面单元将所述轨旁单元的反馈信息、进路建立成功信息和所述可视虚拟信号机的开放信息表示在监控单元的屏幕上，同时通过所述通信单元发送至所述车载单元，并表示在车载单元的屏幕上，指示进路可用；
司机以所述车载单元屏幕上的所述可视虚拟信号机开放为凭据驾驶机车进入没有地面调车信号机构的区段；
随着机车运动通过调车进路，所述轨旁单元实时采集道岔和区段信息并反馈至所述地面单元统一逻辑分析，进路内方的区段顺序占用与出清，所述监控单元屏幕上的所述虚拟信号机和车载单元屏幕上的所述虚拟信号机受所述地面单元的控制自动关闭，进路上的道岔受所述地面单元控制，由所述轨旁单元执行解锁；
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2.根据权利要求1所述的铁路车站控制方法，其特征在于：所述车载单元提供机车运行安全防护，防止进路未准备好时调车误入进路的始点，或调车过程中误越过进路的终点。
3.根据权利要求1所述的铁路车站控制方法，其特征在于：所述地面单元统一进行逻辑分析，提供车站内不同机车之间的平行进路，以及防止出现相互敌对或危及安全的进路。
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