專利名稱：基于cbtc系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市軌道交通控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線通信的可靠性、可用性大大提高，CBTC系統(tǒng)(Communication Based Train Control System,基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng))成為城市軌道交通中一種新興的運(yùn)行控制系統(tǒng)。CBTC系統(tǒng)是突破了固定閉塞的界限、完全脫離軌道電路的新一代信號(hào)系統(tǒng)，其通過(guò)高精度的列車定位技術(shù)和不間斷的車地通信提供更精確的列車控制、持續(xù)的列車安全分隔和超速防護(hù)，使得列車可以在更短的運(yùn)行間隔內(nèi)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。在城市軌道交通線路設(shè)計(jì)中，受地理環(huán)境影響，單向循環(huán)線(供列車直接掉頭而無(wú)需轉(zhuǎn)軌甚至無(wú)需停車)較為少見(jiàn)，一般線路設(shè)計(jì)中，列車到達(dá)端站后，必須經(jīng)過(guò)折返操作，才可以繼續(xù)運(yùn)行。目前常見(jiàn)的折返方式主要包括人工折返和自動(dòng)折返。人工折返是指司機(jī)駕駛列車運(yùn)行到折返區(qū)域后停車，人工關(guān)閉本端駕駛室，并激活對(duì)端駕駛室的過(guò)程。自動(dòng)折返是指裝有VOBC設(shè)備(Vechile On-Board Controller,車載控制器)的列車在點(diǎn)式運(yùn)行控制系統(tǒng)或CBTC運(yùn)行控制系統(tǒng)的控制下運(yùn)行時(shí)，根據(jù)司機(jī)的選擇以及ATO(Automatic Train Operation,列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng))設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),可以人工或自動(dòng)駕駛列車運(yùn)行到折返區(qū)域停車。當(dāng)列車在折返區(qū)域停車后，將閃爍車載折返提示燈即AR燈，提示司機(jī)可以進(jìn)行折返換端；司機(jī)按壓折返按鈕，確認(rèn)換端操作后將完成兩端VOBC設(shè)備以及VOBC與地面ZC (Zone Control,局域控制中心)之間的信息交互；當(dāng)折返提示燈長(zhǎng)亮提示司機(jī)時(shí)，司機(jī)可關(guān)閉本端駕駛室轉(zhuǎn)移到對(duì)端駕駛室。本端駕駛室關(guān)閉后，對(duì)端駕駛室在滿足條件時(shí)，將長(zhǎng)亮折返提示燈，提示司機(jī)可以激活對(duì)端駕駛室。現(xiàn)有技術(shù)中的人工折返和自動(dòng)折返兩種方式均需司機(jī)參與；而且人工折返后新激活的一端將丟失位置，只能以較低級(jí)別的狀態(tài)運(yùn)行，直到設(shè)備再次升級(jí)，同時(shí)，只適用于在 RM (Restricted train operatingmode,受限人工駕駛)模式下或切除 EUM(EmergencyUnrestricted trainoperating mode,非限制人工駕駛)模式運(yùn)行的列車或未裝備VOBC設(shè)備的列車。人工折返在換端后直到再次升級(jí)前的過(guò)程，列車運(yùn)行速度將被限制在較低速度(目前常見(jiàn)的是25km/h)，而一般情況下列車升級(jí)前所需運(yùn)行的距離至少有500-600米，非常影響運(yùn)營(yíng)效率。而自動(dòng)折返技術(shù)可自動(dòng)完成本端和對(duì)端VOBC設(shè)備的信息交互，折返后新激活的一端仍舊可定位，但是整個(gè)換端過(guò)程司機(jī)必須參與，由司機(jī)完成換端操作后，人工走到對(duì)端，才可以激活新的一端；尤其是對(duì)于站后折返的情況，司機(jī)在由本端到對(duì)端的必需操作很大程度上影響了運(yùn)行效率，同時(shí)，也增加了司機(jī)的工作量。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于提供一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法，用于解決現(xiàn)有折返方式中必須司機(jī)參與的問(wèn)題，完全實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)折返，從而縮短列車折返時(shí)間，提高CBTC系統(tǒng)中的列車運(yùn)行效率，減少司機(jī)的工作量。(二)技術(shù)方法本發(fā)明技術(shù)方法如下一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法，包括步驟S1.確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件；確認(rèn)折返；S2.通過(guò)CBTC系統(tǒng)中的ATO設(shè)備自動(dòng)駕駛列車從折返站臺(tái)進(jìn)入折返區(qū)域并停車；S3.列車換端；S4.通過(guò)CBTC系統(tǒng)中的ATO設(shè)備自動(dòng)駕駛列車從折返區(qū)域進(jìn)入目的站臺(tái)，完成折返。優(yōu)選的，所述確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件包括確認(rèn)列車的車載設(shè)備與軌旁設(shè)備通信良好；確認(rèn)列車處于CM模式或AM模式；確認(rèn)列車停在折返站臺(tái)；確認(rèn)列車車門關(guān)閉。優(yōu)選的，完成步驟SI后取消確認(rèn)換端操作，退出無(wú)人折返過(guò)程；再次確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件后，再次確認(rèn)折返。優(yōu)選的，所述步驟S3包括S301.列車本端和對(duì)端交互信息；S302.通過(guò)CBTC系統(tǒng)關(guān)閉本端，激活對(duì)端，完成列車換端。(三)有益效果本發(fā)明的列車無(wú)人折返方法通過(guò)在列車折返過(guò)程中充分應(yīng)用CBTC系統(tǒng)中的列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)，折返全程完全由設(shè)備控制完成，實(shí)現(xiàn)了列車的無(wú)人折返，大大縮短了列車在折返區(qū)的停留時(shí)間，壓縮了折返運(yùn)行時(shí)間，從而縮短了列車間隔時(shí)間，提高了線路運(yùn)行能力；同時(shí)，該發(fā)明由于無(wú)需人工參與，節(jié)省了人力成本，大大減少了司機(jī)的工作量。


圖1是列車折返過(guò)程圖；圖2是本發(fā)明的一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法在列車上有司機(jī)情況下的流程圖；圖3是本發(fā)明的一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法在列車上無(wú)司機(jī)情況下的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。為了更好的闡述本發(fā)明的實(shí)施細(xì)節(jié)，現(xiàn)參照?qǐng)D1對(duì)列車折返過(guò)程加以說(shuō)明首先，列車到達(dá)折返站臺(tái)區(qū)域(參照?qǐng)D1中A區(qū)域)，停車并開(kāi)門清客；
其次，列車限速啟動(dòng)，駛?cè)胝鄯祬^(qū)域(參照?qǐng)D1中B區(qū)域)并停車；在折返區(qū)域完成列車換端；最后，列車限速啟動(dòng)，駛?cè)肽康恼九_(tái)(參照?qǐng)D1中C區(qū)域)，列車折返過(guò)程完成。本發(fā)明的列車無(wú)人折返方法主要是基于CBTC系統(tǒng)輔助完成的，CBTC系統(tǒng)包括子系統(tǒng)ATO設(shè)備以及其他設(shè)備；本發(fā)明主要包括以下步驟S1.確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件；確認(rèn)折返；在實(shí)施無(wú)人折返過(guò)程前必須確保車門已關(guān)閉且鎖閉；對(duì)端和本端預(yù)設(shè)最高模式均為AM (Automatic train operating mode,自動(dòng)駕駛)，進(jìn)入無(wú)人折返前，列車處于AM模式或者CM (Coded manual drivingmode,受保護(hù)人工駕駛)模式；列車的車載設(shè)備與軌旁設(shè)備通信良好；對(duì)端和本端的ATO設(shè)備都工作正常等；同時(shí)由于無(wú)人折返操作只能在指定的站臺(tái)進(jìn)行，因此必須確認(rèn)列車停在折返站臺(tái)，折返站臺(tái)的設(shè)置根據(jù)實(shí)際需要而布置，例如在線路延伸后折返站臺(tái)也會(huì)相應(yīng)的變更位置。S2.在確認(rèn)換端操作后，通過(guò)ATO設(shè)備根據(jù)信號(hào)燈的指示自動(dòng)駕駛列車從折返站臺(tái)(參照?qǐng)D1中A區(qū)域)進(jìn)入折返區(qū)域(參照?qǐng)D1中B區(qū)域)并停車；S3.列車的本端與對(duì)端進(jìn)行轉(zhuǎn)換；具體為首先，列車本端和對(duì)端交互信息，準(zhǔn)備換端；然后，通過(guò)CBTC系統(tǒng)關(guān)閉本端，包括本端駕駛室的所有設(shè)備，如車載折返提示燈、人機(jī)交互界面等等；最后激活對(duì)端，包括對(duì)端駕駛室的所有設(shè)備，如車載折返提示燈、人機(jī)交互界面等等，完成列車換端。S4.通過(guò)ATO設(shè)備根據(jù)信號(hào)燈指示自動(dòng)駕駛列車從折返區(qū)域進(jìn)入目的站臺(tái)(參照?qǐng)D1中C區(qū)域)，完成折返。如果列車的反向進(jìn)路未能及時(shí)排出，正在進(jìn)行無(wú)人折返操作的列車將停在折返區(qū)域，等待反向進(jìn)路排出后，ATO設(shè)備再根據(jù)信號(hào)燈指示自動(dòng)駕駛列車駛?cè)肽康恼九_(tái)。列車在無(wú)人折返過(guò)程中，由于任何原因?qū)е碌牧熊嚲o急制動(dòng)如列車運(yùn)行控制系統(tǒng)輸出的緊急制動(dòng)或者車輛施加的緊急制動(dòng)等，均將導(dǎo)致無(wú)人折返失??；列車緊急制動(dòng)停車后，本端將由控制端變?yōu)榈却耍伤緳C(jī)激活鑰匙后列車才會(huì)轉(zhuǎn)為RM模式，并且需要重新升級(jí)。在實(shí)際操作中，根據(jù)無(wú)人折返時(shí)列車司機(jī)所處的位置，無(wú)人折返可分兩種情況司機(jī)在車上情境下的無(wú)人折返以及司機(jī)在地面情境下的無(wú)人折返。這兩種情境下無(wú)人折返的操作順序略有不同，下面就兩種情境分別進(jìn)行說(shuō)明。司機(jī)在車上情境下的無(wú)人折返，是指在列車進(jìn)行無(wú)人折返的過(guò)程中，司機(jī)位于列車上的情形。此時(shí)無(wú)人折返的操作過(guò)程如下確認(rèn)列車處CM模式或AM模式，列車停在指定的折返站臺(tái)，車門關(guān)閉，滿足無(wú)人折返的條件；車載折返提示燈閃爍，人機(jī)交互界面顯示“可進(jìn)行無(wú)人折返”圖標(biāo)；按壓車載無(wú)人折返確認(rèn)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入無(wú)人折返模式；站臺(tái)折返信號(hào)燈閃爍；車載折返提示燈長(zhǎng)亮，人機(jī)交互界面顯示“正在進(jìn)行無(wú)人折返”圖標(biāo)；司機(jī)離開(kāi)駕駛室；按壓站臺(tái)無(wú)人折返按鈕，站臺(tái)折返信號(hào)燈長(zhǎng)亮；
司機(jī)回到駕駛室，關(guān)閉駕駛室門(此時(shí)可以通過(guò)再次按下車載無(wú)人折返確認(rèn)按鈕來(lái)取消本次無(wú)人折返操作，退出無(wú)人折返過(guò)程；直到再次確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件后，再次啟動(dòng)無(wú)人折返過(guò)程);關(guān)閉駕駛室鑰匙開(kāi)關(guān)；車載折返提示燈熄滅，人機(jī)交互界面黑屏顯示；ATO設(shè)備自動(dòng)駕駛列車駛離折返站臺(tái)；站臺(tái)折返信號(hào)燈熄滅；自動(dòng)駕駛列車進(jìn)入折返區(qū)域停車；列車自動(dòng)完成換端，自動(dòng)駕駛列車回到目的站臺(tái)；列車無(wú)人折返完成，司機(jī)可以激活前端駕駛室鑰匙開(kāi)關(guān)。司機(jī)在地面情境下的無(wú)人折返，是指在列車進(jìn)行無(wú)人折返的過(guò)程中，司機(jī)位于地面的情形。此時(shí)進(jìn)入無(wú)人折返的操作過(guò)程如下確認(rèn)列車處CM模式或AM模式，列車停在指定的折返站臺(tái)，車門關(guān)閉，滿足無(wú)人折返的條件；車載折返提示燈閃爍，人機(jī)交互界面顯示“可進(jìn)行無(wú)人折返”圖標(biāo)；按壓車載無(wú)人折返確認(rèn)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入無(wú)人折返模式；站臺(tái)折返信號(hào)燈閃爍；車載折返提示燈長(zhǎng)亮，人機(jī)交互界面顯示正在進(jìn)行無(wú)人折返圖標(biāo)；關(guān)閉駕駛室鑰匙開(kāi)關(guān)；站臺(tái)折返信號(hào)燈閃爍；車載折返提示燈熄滅，人機(jī)交互界面黑屏顯示；此時(shí)可以通過(guò)再次激活駕駛室鑰匙來(lái)取消本次無(wú)人折返操作。司機(jī)離開(kāi)駕駛室并關(guān)閉駕駛室門；按壓站臺(tái)無(wú)人折返按鈕，站臺(tái)折返信號(hào)燈長(zhǎng)亮；自動(dòng)駕駛列車駛離折返站臺(tái)；站臺(tái)折返信號(hào)燈熄滅；自動(dòng)駕駛列車進(jìn)入折返區(qū)域停車；列車自動(dòng)完成換端，并駕駛列車回到目的站臺(tái)；司機(jī)進(jìn)入前端駕駛室；列車無(wú)人折返完成，司機(jī)激活前端駕駛室鑰匙開(kāi)關(guān)。綜上所述，本發(fā)明無(wú)需增加車載的硬件設(shè)備和配置，通過(guò)在列車折返過(guò)程中充分應(yīng)用CBTC系統(tǒng)中的列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)，即可在指定的折返站臺(tái)提供列車無(wú)人折返功能。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、人工折返和自動(dòng)折返的方式，在折返過(guò)程中，均需司機(jī)進(jìn)行操作。在單司機(jī)的情況下，需要司機(jī)在換端過(guò)程中由本端走到對(duì)端，考慮到車長(zhǎng)和人的行走速度，換端過(guò)程需要75s左右；在雙司機(jī)的情況下，可消除司機(jī)在折返過(guò)程中的行走時(shí)間的消耗，但是司機(jī)同樣需要進(jìn)行手工操作，換端過(guò)程需要15s左右。而通過(guò)本發(fā)明的無(wú)人折返方法，能夠消除司機(jī)在折返過(guò)程中的行走時(shí)間的消耗和司機(jī)手工操作的時(shí)間消耗，只需考慮兩端設(shè)備的通信和處理時(shí)間，換端時(shí)間可縮短至4s左右，大大縮短列車在折返區(qū)的停留時(shí)間，壓縮折返運(yùn)行時(shí)間，從而縮短了列車間隔時(shí)間，提高了線路運(yùn)行能力；
2、人工折返和自動(dòng)折返的折返過(guò)程均需要司機(jī)參與，單司機(jī)情況下，每次折返均需司機(jī)由本端行走至對(duì)端。雙司機(jī)的情況下，每次折返需要至少兩個(gè)司機(jī)才可以完成。通過(guò)無(wú)人折返方法，折返過(guò)程完全由控制系統(tǒng)完成，節(jié)省了人力成本，大大減少了司機(jī)的工作量。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方法也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法，其特征在于，包括步驟 51.確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件；確認(rèn)折返； 52.通過(guò)CBTC系統(tǒng)中的ATO設(shè)備自動(dòng)駕駛列車從折返站臺(tái)進(jìn)入折返區(qū)域并停車； 53.列車換端； 54.通過(guò)CBTC系統(tǒng)中的ATO設(shè)備自動(dòng)駕駛列車從折返區(qū)域進(jìn)入目的站臺(tái)，完成折返。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車無(wú)人折返方法，其特征在于，所述確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件包括 確認(rèn)列車的車載設(shè)備與軌旁設(shè)備通信良好；確認(rèn)列車處于CM模式或AM模式；確認(rèn)列車停在折返站臺(tái)；確認(rèn)列車車門關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車無(wú)人折返方法，其特征在于，完成步驟SI后取消確認(rèn)換端操作，退出無(wú)人折返過(guò)程；再次確認(rèn)列車滿足無(wú)人折返條件后，再次確認(rèn)折返。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的列車無(wú)人折返方法，其特征在于，所述步驟S3包括 . 5301.列車本端和對(duì)端交互信息； . 5302.通過(guò)CBTC系統(tǒng)關(guān)閉本端，激活對(duì)端，完成列車換端。
全文摘要
本發(fā)明涉及城市軌道交通控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CBTC系統(tǒng)的列車無(wú)人折返方法。本發(fā)明的列車無(wú)人折返方法通過(guò)在列車折返過(guò)程中充分應(yīng)用CBTC系統(tǒng)中的列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)，折返全程完全由設(shè)備控制完成，實(shí)現(xiàn)了列車的無(wú)人折返，大大縮短了列車在折返區(qū)的停留時(shí)間，壓縮了折返運(yùn)行時(shí)間，從而縮短了列車間隔時(shí)間，提高了線路運(yùn)行能力；同時(shí)，該發(fā)明由于無(wú)需人工參與，節(jié)省了人力成本，大大減少了司機(jī)的工作量。
文檔編號(hào)B61L27/04GK103010271SQ20121056836
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者李雁, 夏夕盛, 張蕾 申請(qǐng)人:北京交控科技有限公司