[发明专利]基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制方法及系统，该方法以车载设备为核心，车载设备通过卫星实现自主定位和完整性检查，并结合车车通信列车安全防护技术，根据前车实时位置、速度以及线路状态动态计算行车许可和目标距离曲线，从而实现移动闭塞。与现有技术相比，本发明具有提高了线路使用效率、系统工作效率和提高运营效率的优点，同时减少轨旁设备数量，降低了系统建设和维护成本。

技术领域

本发明涉及一种移动闭塞列车运行控制方法及系统，尤其是涉及一种基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制方法及系统。

背景技术

目前中国列车运行控制系统CTCS主要分为地面设备和车载设备，闭塞方式可以分为固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞，以CTCS-3级为例，CTCS-3级系统是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心RBC生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。CTCS-3级是一种基于自动固定闭塞的准移动闭塞系统，由于它采用大容量点式设备判断分区占用，能够告知后续列车继续前行的距离即行车许可，后续列车根据行车许可制定速度目标距离曲线，从而可缩小列车安全间隔，达到准移动闭塞控制，但准移动闭塞中后续列车目标制动点仍在前行列车占用分区的外方，不能突破轨道电路的限制，从而不能实现移动闭塞。随着我国经济快速发展，对高速铁路运输能力要求不断提高，需要克服高速铁路运输中无法实现移动闭塞的难题，这需要从优化列控系统结构出发，打破既有地面和车载设备功能划分，重组列控系统功能分配。我国北斗卫星定位系统的全面布局与精度日趋精准使得卫星导航可应用于高速铁路列车定位，从而可取消轨道电路，由列车自主实现列车定位，实现移动闭塞。因此如何将列车自主定位应用到移动闭塞列车运行控制中成为需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制方法及系统，增强车载设备能力，减少轨旁设备，优化列控系统结构，提高了系统工作效率，同时降低了系统建设和维护成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制方法，该方法以车载设备为核心，车载设备通过卫星实现自主定位和完整性检查，并结合车车通信列车安全防护技术，根据前车实时位置、速度以及线路状态动态计算行车许可和目标距离曲线，从而实现移动闭塞。

优选地，所述的移动闭塞的具体控制过程如下：

步骤1)计算列车在线路上的精确位置，包括最大安全前端和列车最小安全后端；

步骤2)车载设备通过中心资源管理系统获得前方列车IP；

步骤3)车载设备建立与前车之间的无线通信，实时获得前车位置和速度；

步骤4)车载设备从中心资源管理系统获得前方可用线路资源长度和危险点位置；

步骤5)车载设备计算行车许可；

步骤6)车载设备根据行车许可、最限制速度曲线及列车的制动性能实时计算列车运行的动态监控曲线，实现列控系统的移动闭塞追踪运行。

优选地，所述的步骤1)具体为：

所述的车载设备通过北斗卫星接收机和速度传感器计算列车实时位置和速度信息，并通过差分基站提供的差分信息进行位置校正，从而获得列车卫星天线位置P₀；

卫星天线距离车头设定距离，故可得出列车估计前端位置P，由于卫星定位存在一定误差(t)，根据列车定位数据和精度估计列车估计前端位置P的置信区间，最大值为列车最大安全前端，指按正误差计算的列车位置，该值大于列车位置的估计值，最小值为列车最小安全前端，指按负误差计算的列车位置，该值小于列车位置的估计值；