[发明专利]一种基于位置报告和轨道占用的列车位置处理方法

说明书

本发明提供了一种基于位置报告和轨道占用来确定列车位置的方法和列车运行控制系统。方法包括：接收来自列车车载设备的位置报告，位置报告至少包括标识列车最近经过的信标以及列车当前相对于该信标驶过的相对距离；确定所标识的信标后的所述相对距离内是否存在道岔；若存在道岔，确定位于所述道岔后的各个线路方向上的下一区段中是否有且仅有一个区段的状态为占用；若确定位于所述道岔后的各个线路方向上的下一区段是否有且仅有一个区段的状态为占用，确定占用状态是否已经持续至少一预定时长；若占用状态已经持续至少所述预定时长，则将区段的路径方向确定为列车经过道岔时行驶的方向；以及依据所确定的方向以及所述位置报告确定列车的位置。

技术领域

本发明涉及列车运行控制领域，更具体的，涉及一种基于位置报告和轨道占用来确定列车位置的方法。

背景技术

列车运行控制系统通常包括车载和地面两个部分，其中车载设备安装在列车上，而地面设备安装在轨道旁和/或地面机房中。地面机房设备和列车车载设备双方通过无线通信，两者共同作用，最终实现列车的安全和平稳运行。

在列车控制过程中，一个基本问题就是对列车位置的确定。图1示出了一种目前广泛使用的方案：

(1)如图1中所示，地面被分割为若干区段，每个区段通过电气接口可以识别区段内是否存在列车(定义有列车时显示为“占用”状态，无列车时显示为“空闲”状态)；

(2)地面每隔一段距离设置一个“信标”；

(3)列车运行通过“信标”时，列车可以获得“信标”标识；

(4)列车将“信标”标识作为起点，通过无线通信向地面设备发送“信标”标识以及列车相对这个“信标”的距离；

(5)地面设备在电子地图中查询“信标”标识，确定列车通过的“信标”位置，然后再结合列车相对“信标”的距离，从而确定列车的精确位置。

然而，这种方案在铁路线路部署和实际应用中仍然存在一个问题，即铁路线路部署包含道岔装置，而道岔装置是一个具有至少两个走行方向的设备。为解说方便，本文以具有两个走行方向的道岔来进行描述。如图2所示，道岔存在“定位”和“反位”两种可能性。

因此，与图1的方案相结合，在存在道岔的情况下，上述“信标”+偏移的方案会存在二义性，如图3所示。

当列车通过“信标2”之后，运行了一段距离，但并未通过下一个“信标”，此时车载将“信标”标识和相对距离发送给地面设备，地面设备根据电子地图可以确定“信标”位置，但根据相对距离计算之后发现经过了道岔位置，而道岔存在“定位”和“反位”两种可能性，也就是说，无法确定列车在“定位”方向，还是“反位”方向。

其次，如果列车直接在“信标2”之后相对距离的位置开始报告位置，地面设备也无法确定列车在“定位”方向，还是“反位”方向。

最后，通过列车位置报告确定列车位置意味着完全接受列车位置报告内容，也就是说，如果列车报告了一个错误的位置，地面将无法识别这个错误，并且地面将根据这个位置报告确定列车位置，进而发送控车指令。尽管列车作为安全设备不应该发送错误位置报告，但地面对于可能产生安全风险的输入应当采用更为严格的校核手段，杜绝任何安全风险的发生。与此同时，地面的区段状态可以在一定程度上反应列车的位置，这也为地面进行信息融合，进而实现安全校核提供了可能性。

综上，在目前的方案中，首先道岔可能导致无法实现列车精确定位，其次没有通过信息融合进行相互校核，并且由于存在上述难以克服的问题，更进一步导致了：

(1)线路设计时，不能在道岔区域设计等级转换等区域，否则会导致列车定位失败，进而导致等级转换失败；

(2)车载和地面通信异常的情况下，导致地面设备的列车定位丢失，无法正常控制列车运行，列车只能降级运行；以及