《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》是湖南中車時代通信信號有限公司於2015年10月22日申請的專利，該專利的公布號為CN106608273A，授權公布日為2017年5月3日，發明人是任穎、宋瑞霞、楊曉榮、呂浩炯。
《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》公開了一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統，在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據預先設定的篩選區域判斷列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；在列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據篩選區域確定列車的編組長度；根據列車的編組長度以及篩選區域判斷列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為列車提供移動授權。該申請方案可以通過設定的篩選區域來判斷列車前方是否存在其它車輛，並通過篩選區域確定列車的編組長度，然後判斷列車後方是否存在其它車輛，既能及時快速地向列車提供移動授權，又能支持不同編組長度列車的混合運行。
2020年7月14日，《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統
- 申請人：湖南中車時代通信信號有限公司
- 申請日：2015年10月22日
- 申請號：2015106914608
- 公布號：CN106608273A
- 公布日：2017年5月3日
- 發明人：任穎、宋瑞霞、楊曉榮、呂浩炯
- 地址：湖南省長沙市長沙經濟技術開發區人民東路189號7棟21樓
- Int. Cl.：B61L23/00(2006.01)I、B61L27/00(2006.01)I
- 代理機構：北京集佳智慧財產權代理有限公司
- 代理人：王寶筠
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著通信技術特別是無線電技術飛速發展，以通信技術為基礎的列車運行控制系統得到了越來越深入的研究，CBTC系統（Communication Based TrainControl System，基於無線通信的列車自動控制系統）應運而生。CBTC系統是基於車-地之間雙向無線通信技術和移動閉塞控制原理，實現列車安全防護的控制系統，用以代替軌道電路作為媒體來實現列車的運行控制，越來越廣泛地被運用於城市軌道交通的列車安全運行防護中。
CBTC系統需要識別出進入CBTC控制區域的列車的編組長度，同時確認列車前/後的安全距離內沒有隱藏其它車輛（例如軌道工程維護車等），才能向列車提供移動授權，即向列車傳送經過準確計算的安全運行方向和安全運行距離等信息。2015年10月之前的CBTC系統，通常是在CBTC控制區域的邊界處（例如出段線和與其他線路的聯絡線處）設定轉換軌，並在轉換軌的旁邊設定軌旁CBTC設備，通過軌旁CBTC設備接收進入CBTC控制區域的列車的車載CBTC設備報告的信息，然後解析接收的信息來獲取列車的編組長度，在確定了列車的編組長度和列車前/後的安全距離內都沒有隱藏其它車輛的前提下才會向車載CBTC設備傳送移動授權。
但是，由於不同的列車通常會採用6節或8節編組等多種不同的編組長度，所以列車的運行線路需要滿足不同編組長度列車的混合運行，而2015年10月之前的CBTC系統為了及時地向列車提供移動授權，必須快速確定列車編組前/後的安全距離內有沒有隱藏其它車輛，所以通常在同一條運行線路上只支持一種固定編組長度的列車運行，這對不同編組長度列車的混合運行造成了限制。
發明內容
專利目的
《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》實施例提供了一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統，既能及時快速地向列車提供移動授權，又能支持不同編組長度列車的混合運行。
技術方案
《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》實施例提供以下技術方案：一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法，包括：
在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。
優選地，所述篩選區域的設定方法包括：確定所述列車的運行線路所允許的至少一種編組長度和所允許的最小運行列車長度；根據所述至少一種編組長度和所述最小運行列車長度，在所述運行線路中設定所述篩選區域；所述篩選區域與所述CBTC區域相鄰接，所述篩選區域中設定有至少一個分別與所述至少一種編組長度相匹配的篩選區段，且每個篩選區段的起點均為所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭。
優選地，所述根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛，包括：接收所述列車的車載CBTC設備傳送的車頭位置，並計算所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離；在所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離小於或等於所述最小運行列車長度時，判斷所述CBTC區域中與所述篩選區域相鄰接的列車前方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車前方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的前方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛。
優選地，所述根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度，包括：接收所述列車的車載CBTC設備傳送的編組長度信息；在所述列車完全進入所述篩選區域後，採集與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息；判斷所述編組長度信息是否與所述區段長度信息相匹配，如果所述編組長度信息與所述區段長度相匹配，則根據所述編組長度信息確定所述列車的編組長度。
優選地，所述根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，包括：在所述列車完全進入所述篩選區域後，在所述篩選區域中確定與所述列車的編組長度相匹配的篩選區段，並在確定的篩選區段的後方設定列車後方區段；所述列車後方區段的長度等於所述最小運行列車長度；判斷所述列車後方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車後方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的後方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛。
一種基於無線通信的列車自動控制CBTC系統，包括：第一判斷模組，用於在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據由設定模組預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；確定模組，用於在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；第二判斷模組，用於根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。
優選地，所述設定模組包括：確定單元，用於確定所述列車的運行線路所允許的至少一種編組長度和所允許的最小運行列車長度；設定單元，用於根據所述至少一種編組長度和所述最小運行列車長度，在所述運行線路中設定所述篩選區域；所述篩選區域與所述CBTC區域相鄰接，所述篩選區域中設定有至少一個分別與所述至少一種編組長度相匹配的篩選區段，且每個篩選區段的起點均為所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭。
優選地，所述第一判斷模組包括：
計算單元，用於接收所述列車的車載CBTC設備傳送的車頭位置，並計算所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離；第一判斷單元，用於在所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離小於或等於所述最小運行列車長度時，判斷所述CBTC區域中與所述篩選區域相鄰接的列車前方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車前方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的前方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛。
優選地，所述確定模組包括：接收單元，用於接收所述列車的車載CBTC設備傳送的編組長度信息；採集單元，用於在所述列車完全進入所述篩選區域後，採集與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息；匹配單元，用於判斷所述編組長度信息是否與所述區段長度信息相匹配，如果所述編組長度信息與所述區段長度相匹配，則根據所述編組長度信息確定所述列車的編組長度。
優選地，所述第二判斷模組，包括：設定單元，用於在所述列車完全進入所述篩選區域後，在所述篩選區域中確定與所述列車的編組長度相匹配的篩選區段，並在確定的篩選區段的後方設定列車後方區段；所述列車後方區段的長度等於所述最小運行列車長度；第二判斷單元，用於判斷所述列車後方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車後方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的後方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛。
改善效果
該申請提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統，在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。可見，該申請提供的技術方案，在不同編組長度的列車運行進入CBTC區域之前，可以通過設定的篩選區域來判斷列車運行方向的前方是否存在其它車輛，並通過篩選區域確定列車的編組長度，然後判斷列車運行方向的後方是否存在其它車輛，這樣既能及時快速地向列車提供移動授權，又能支持不同編組長度列車的混合運行，可以拓寬CBTC系統的套用範圍。
附圖說明
圖1為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的一個實施例的流程示意圖；
圖2為該申請實施例設定的篩選區域的示意圖；
圖3為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的另一個實施例的流程示意圖；
圖4為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的又一個實施例的流程示意圖；
圖5為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的再一個實施例的流程示意圖；
圖6為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種基於無線通信的列車自動控制CBTC系統的結構示意圖；
圖7為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的另一種基於無線通信的列車自動控制CBTC系統的結構示意圖。
技術領域
《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》涉及控制技術領域，尤其涉及一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統。
權利要求
1.一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法，其特徵在於，包括：在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述篩選區域的設定方法包括：確定所述列車的運行線路所允許的至少一種編組長度和所允許的最小運行列車長度；根據所述至少一種編組長度和所述最小運行列車長度，在所述運行線路中設定所述篩選區域；所述篩選區域與所述CBTC區域相鄰接，所述篩選區域中設定有至少一個分別與所述至少一種編組長度相匹配的篩選區段，且每個篩選區段的起點均為所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭。
3.根據權利要求2所述的控制方法，其特徵在於，所述根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛，包括：接收所述列車的車載CBTC設備傳送的車頭位置，並計算所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離；在所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離小於或等於所述最小運行列車長度時，判斷所述CBTC區域中與所述篩選區域相鄰接的列車前方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車前方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的前方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛。
4.根據權利要求2所述的控制方法，其特徵在於，所述根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度，包括：接收所述列車的車載CBTC設備傳送的編組長度信息；在所述列車完全進入所述篩選區域後，採集與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息；判斷所述編組長度信息是否與所述區段長度信息相匹配，如果所述編組長度信息與所述區段長度相匹配，則根據所述編組長度信息確定所述列車的編組長度。
5.根據權利要求2所述的控制方法，其特徵在於，所述根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，包括：在所述列車完全進入所述篩選區域後，在所述篩選區域中確定與所述列車的編組長度相匹配的篩選區段，並在確定的篩選區段的後方設定列車後方區段；所述列車後方區段的長度等於所述最小運行列車長度；判斷所述列車後方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車後方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的後方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛。
6.一種基於無線通信的列車自動控制CBTC系統，其特徵在於，包括：第一判斷模組，用於在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據由設定模組預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；確定模組，用於在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；第二判斷模組，用於根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述設定模組包括：確定單元，用於確定所述列車的運行線路所允許的至少一種編組長度和所允許的最小運行列車長度；設定單元，用於根據所述至少一種編組長度和所述最小運行列車長度，在所述運行線路中設定所述篩選區域；所述篩選區域與所述CBTC區域相鄰接，所述篩選區域中設定有至少一個分別與所述至少一種編組長度相匹配的篩選區段，且每個篩選區段的起點均為所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭。
8.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述第一判斷模組包括：計算單元，用於接收所述列車的車載CBTC設備傳送的車頭位置，並計算所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離；第一判斷單元，用於在所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離小於或等於所述最小運行列車長度時，判斷所述CBTC區域中與所述篩選區域相鄰接的列車前方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車前方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的前方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛。
9.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述確定模組包括：接收單元，用於接收所述列車的車載CBTC設備傳送的編組長度信息；採集單元，用於在所述列車完全進入所述篩選區域後，採集與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息；匹配單元，用於判斷所述編組長度信息是否與所述區段長度信息相匹配，如果所述編組長度信息與所述區段長度相匹配，則根據所述編組長度信息確定所述列車的編組長度。
10.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述第二判斷模組包括：設定單元，用於在所述列車完全進入所述篩選區域後，在所述篩選區域中確定與所述列車的編組長度相匹配的篩選區段，並在確定的篩選區段的後方設定列車後方區段；所述列車後方區段的長度等於所述最小運行列車長度；第二判斷單元，用於判斷所述列車後方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車後方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的後方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛。
實施方式
相關技術術語的名詞解釋：
CBTC：Communication Based Train Control，基於通信的列車控制系統：基於大容量、連續的車地信息雙向通信及列車定位與控制技術，實現列車的速度控制。採用不依賴軌旁列車占用檢測設備的列車主動定位技術和連續車-地雙向數據通信技術，通過能夠執行安全功能的車載和地面處理器而構建的連續式列車自動控制系統。
事故：事故指的是不希望發生、未能預計的能夠導致死亡、受傷或者使財產受到損害的事件。這是動態的過程，以一個危害的活動開始，貫穿系統的一系列的事件、以一定的順序產生不可預期的事件。
列車運行前方：對列車運行方向而言，如果列車在B點之前通過A點，則B就稱之為A的運行前方。
列車運行後方：對列車運行方向而言，如果列車在B點之前通過A點，則A就稱之為B的運行後方。
占用：當前有列車占用該軌道區段。
退行：列車移動，司機不在頭車。
移動授權：列車沿給定的行駛方向進入並在某一特定區域內行車的許可，移動授權應考慮列車運行前方的各種危險點信息，應保證列車在授權範圍內的正常移動不受限制，移動授權的末端不應越過危險點。
計軸：計軸又稱微機計軸，是鐵路兩端車站上的裝設設備，利用安裝在鋼軌的閉環感測器監督列車車輪對經過數，經過設在室內的微機系統與門檢測後將本站的輪對數利用半自動設備傳送至對方站，列車到達對方站後，對方站收到輪對數與發車站的相同時自動開通區間，換言之，是一種能檢測通過車輪的鐵路信號設備，它能夠取代許多的普通軌道電路。
計軸磁頭：計數頭（或稱檢測點）安裝在軌道區段的每一個端點。同時每個區段有一個由計算機實現的，與區段各端檢測點相關的電子計數器。一個檢測點有兩個獨立的感測器組成，檢測點藉助於每個感測器被經過的次序能檢測列車運行方向。當每個輪對駛過軌道區段的始端檢測點時該該區段的計數器遞增。當列車經過同樣的末端檢測點時該區段的計數器遞減。
列車編組：列車編組為列車節數，即一列捷運車輛的車廂數量。
圖1為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的一個實施例的流程示意圖。
參照圖1所示，該申請實施例提供的不同編組長度的列車混合運行的控制方法，包括如下步驟：
S100：在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；在該申請實施例中，所述篩選區域的設定方法可以包括：確定所述列車的運行線路所允許的至少一種編組長度和所允許的最小運行列車長度；根據所述至少一種編組長度和所述最小運行列車長度，在所述運行線路中設定所述篩選區域；所述篩選區域與所述CBTC區域相鄰接，所述篩選區域中設定有至少一個分別與所述至少一種編組長度相匹配的篩選區段，且每個篩選區段的起點均為所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭，終點處的計軸磁頭的位置按照對應的編組長度進行設定。
篩選區域的設定參照圖2所示，為該申請實施例設定的篩選區域的示意圖：
首先，確定線路上所允許的運行列車的編組長度和最小允許運行列車的最小運行列車長度；其次，按照列車編組長度和線路中的最小運行列車長度在轉換軌或聯絡線處設定固定的篩選區域；然後，按照列車進入CBTC區域的方向，以所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭為起點，按照不同編組長度的列車長度在篩選區域中設定多個篩選區段。
在設定多個篩選區段時，轉換軌或聯絡線的長度可以以線路中最大編組長度為依據進行設定，例如可以將轉換軌或聯絡線的長度設定為篩選區域的長度，即篩選區域中的最大篩選區段的長度；根據線路中所運行列車的多種編組長度，分別設定相對應的多個固定的篩選區段（例如線路中存在2種編組長度的列車，則設定2種長度的篩選區段）。多個篩選區段以轉換軌/聯絡線與CBTC區域邊界計軸磁頭為同一起點，終點處的計軸磁頭的位置按照對應的編組長度進行設定（例如可以將轉換軌或聯絡線設定為最大編組長度對應的篩選區段）；參照圖2所示，假設線路存在兩種列車編組方式，為3節編組（或者列車長度為60米）和6節編組（或者列車長度為120米），同時根據運營需求，線路上允許運行的最小運行列車長度為25米。
所有篩選區段的設定以篩選區域（轉換軌/聯絡線）與CBTC區域邊界計軸磁頭（AC5計軸磁頭）為同一起點進行設定，分別設定篩選區段：
列車編組A篩選區段：如圖2所示（T4區段）以3節編組長度（60米）設定該區段的長度；列車編組B篩選區段：如圖2所示（T2+T3+T4區段）以6節編組長度（120米）設定該區段的長度；S200：在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；在該申請實施例中，可以根據篩選區域中的計軸磁頭確定列車的運行方向的前方是否存在其它車輛，在所述列車的運行方向的前方存在其它車輛時，則繼續前行會有追尾或碰撞的危險，此時CBTC不向列車提供移動授權；在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，當所述列車的車頭位置行進到所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭時，車尾位置對應的計軸磁頭與車頭位置的計軸磁頭的間距即為列車的編組長度。
S300：根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。
在該申請實施例中，列車的編組長度確定後，可以根據所述篩選區域中列車車尾位置對應的計軸磁頭的後方的區段（屬於比所述列車的編組長度更長的篩選區段）來判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，在所述列車的運行方向的後方存在其它車輛時，列車倒退會有追尾或碰撞的危險，此時CBTC不向列車提供移動授權。
該申請實施例提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法，在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。可見，該申請提供的技術方案，在不同編組長度的列車運行進入CBTC區域之前，可以通過設定的篩選區域來判斷列車運行方向的前方是否存在其它車輛，並通過篩選區域確定列車的編組長度，然後判斷列車運行方向的後方是否存在其它車輛，這樣既能及時快速地向列車提供移動授權，又能支持不同編組長度列車的混合運行，可以拓寬CBTC系統的套用範圍。
圖3為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的另一個實施例的流程示意圖。
參照圖3所示，該申請實施例提供的不同編組長度的列車混合運行的控制方法，在上述實施例的基礎上，在根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛時，包括如下步驟：
S101：接收所述列車的車載CBTC設備傳送的車頭位置，並計算所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離；
S102：在所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離小於或等於所述最小運行列車長度時，判斷所述CBTC區域中與所述篩選區域相鄰接的列車前方區段內是否存在其它車輛；
S103：如果所述列車前方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的前方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛。
在該申請實施例中，需要確定列車運行方向的前方沒有車輛，此步可以稱為前篩選處理：前篩選處理需要保證在列車的運行方向上在列車的前部無隱藏車輛。當已完成定位的列車進入篩選區域，且車載CBTC設備所報告列車頭部位置與CBTC區域和篩選區域即轉換軌或聯絡線邊界處的計軸磁頭之間間距小於線路所允許最小運行列車長度，同時列車前方區段為清空狀態（沒有列車占用）時，則可以判定列車的運行方向的前方不存在其它車輛，可以進入下一步工作，如列車前方區段存在車輛，將不會向列車提供移動授權。
參照圖2所示，在該申請實施例中，以CBTC區域內第一個計軸區段（以篩選區域即轉換軌/聯絡線與CBTC區域邊界計軸磁頭為起點的計軸區段）作為列車前方區段（T5區段）；在所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離小於或等於所述最小運行列車長度時，車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離不允許最小運行列車長度的列車存在，即不存在最小運行列車，也就不會存在其它車輛，此時如果所述CBTC區域中與所述篩選區域相鄰接的列車前方區段內也不存在其它車輛，則可認為所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛。
2015年10月之前的技術中，列車前隱藏的其它車輛可能不具備車載CBTC設備，因此其它車輛無法向軌旁CBTC設備報告自身的信息，可能會導致軌旁CBTC設備無法發現列車前隱藏的其它車輛。
而該申請實施例中，通過篩選區域就可以在列車進入CBTC區域之前判斷列車前方是否存線上路允許的最小運行列車，再結合CBTC判斷的列車前方區段內是否存在其它車輛，即可快速確定列車前有沒有其它車輛，這樣，無論列車前的其它車輛是否具備車載CBTC設備，均可以被檢測出來，可以進一步提高列車運行控制的安全性。
圖4為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的又一個實施例的流程示意圖。
參照圖4所示，該申請實施例提供的不同編組長度的列車混合運行的控制方法，在上述實施例的基礎上，在根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度時，包括如下步驟：
S201：接收所述列車的車載CBTC設備傳送的編組長度信息；
S202：在所述列車完全進入所述篩選區域後，採集與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息；
在這裡，在列車的車頭位置恰好位於所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭處時，車尾位置對應的計軸磁頭所對應的篩選區段的長度信息，即為採集的與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息。
S203：判斷所述編組長度信息是否與所述區段長度信息相匹配，如果所述編組長度信息與所述區段長度相匹配，則根據所述編組長度信息確定所述列車的編組長度。
在該申請實施例中，在確定列車的編組長度時，可以直接從車載CBTC設備中獲取列車的編組長度，也可以直接將由篩選區域採集的與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息作為列車的編組長度。為了防止車載CBTC設備中存儲的編組長度不準確，該申請實施例優選將由篩選區域採集的與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息作為列車的編組長度。
同時，為了防止車載CBTC設備中存儲的編組長度不準確，該申請實施例還可以判定車載CBTC設備中存儲的編組長度的準確性。此時，軌旁CBTC設備可以獲取車載CBTC設備所報告的車頭/尾位置或列車編組長度信息，然後在根據車頭與邊界計軸磁頭間距小於設定值（具體設定值根據工程中列車車鉤頂部與輪對的間距值進行設定）判定列車完全進入篩選區域後，軌旁CBTC設備與所採集到的與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息即列車的編組長度占用的篩選區域的長度信息進行比較，就可以確定車載CBTC設備所報告的車頭/尾位置或列車編組長度信息的準確性。
如若判定車載CBTC設備所報告的編組長度信息與所採集的與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息一致，則可進入下一步工作；如若判定不一致，則可以根據與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息來向列車提供移動授權，或者不向列車提供移動授權，或者向列車發出指示信息，提醒車載CBTC設備存儲的編碼長度信息不準確。
該申請實施例提供的技術方案，可以依靠篩選區域確定列車的編組長度，然後根據篩選區域確定的列車的編組長度判斷車載CBTC設備中存儲的列車的編組長度信息是否準確，可以保證在根據採集的列車的編組長度向列車提供移動授權時傳送的運行方向和運行距離等信息與實際情況相符合，從而能夠避免由於車載CBTC設備提供錯誤信息導致的列車發生碰撞或追尾等事故，降低安全隱患。
圖5為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法的再一個實施例的流程示意圖。
參照圖5所示，該申請實施例提供的不同編組長度的列車混合運行的控制方法，在上述實施例的基礎上，在根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛時，包括如下步驟：
S301：在所述列車完全進入所述篩選區域後，在所述篩選區域中確定與所述列車的編組長度相匹配的篩選區段，並在確定的篩選區段的後方設定列車後方區段；所述列車後方區段的長度等於所述最小運行列車長度；
S302：判斷所述列車後方區段內是否存在其它車輛；
S303：如果所述列車後方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的後方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛。
在該申請實施例中，需要確定列車運行方向的後方沒有車輛，此步可以稱為尾部篩選處理：尾部篩選處理需要保證在列車的運行方向上在列車的尾部無隱藏車輛。當根據車載CBTC設備所報告的信息確認已完成定位的列車完全進入篩選區域，同時列車後方區段為清空狀態（沒有列車占用）時，則可以判定列車的運行方向的後方不存在其它車輛，可以進入下一步工作，如列車後方區段存在車輛，將不會向列車提供移動授權。
參照圖2所示，在該申請實施例中，在長度較短的編組長度（列車編組A）對應的篩選區段的後部，需按照線路的最小允許列車長度（25米）設定短編組（列車編組A）列車後方區段（T3區段），避免短編組（列車編組A）列車後方隱藏允許最小長度列車；在長度最長的編組長度（列車編組B）對應的篩選區段的後部，屬於非CBTC區域，此時可以以非CBTC區域內的第一個計軸磁頭為起點的區段（以篩選區域即轉換軌/聯絡線與非CBTC區域邊界的計軸磁頭為起點的計軸區段）作為長編組（列車編組B）列車後方區段（T1區段）。
在長度較短的編組長度（列車編組A）對應的篩選區段的後部，短編組（列車編組A）列車後方區段不允許最小運行列車長度的列車存在，即不存在最小運行列車，也就不會存在其它車輛，則可認為所述短編組列車的運行方向的後方不存在其它車輛；在長度最長的編組長度（列車編組B）對應的篩選區段的後部即長編組（列車編組B）列車後方區段如果不存在其它車輛，則可認為所述長編組（列車編組B）列車的運行方向的後方不存在其它車輛。
2015年10月之前的技術中，列車後隱藏的其它車輛可能不具備車載CBTC設備，因此其它車輛無法向軌旁CBTC設備報告自身的信息，可能會導致軌旁CBTC設備無法發現列車後隱藏的其它車輛。
而該申請實施例中，通過篩選區域就可以在列車完全進入篩選區域之後判斷短編組（列車編組A）列車後方是否存線上路允許的最小運行列車，或者長編組（列車編組B）列車後方是否存在其它車輛，可以快速確定列車後有沒有其它車輛，這樣，無論列車後的其它車輛是否具備車載CBTC設備，均可以被檢測出來，可以進一步提高列車運行控制的安全性。
圖6為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的一種基於無線通信的列車自動控制CBTC系統的結構示意圖。
參照圖6所示，該申請提供的CBTC系統，包括：
設定模組0，用於為基於無線通信的列車自動控制CBTC區域預先設定篩選區域；第一判斷模組1，用於在列車運行進入所述CBTC區域之前，根據由設定模組預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；確定模組2，用於在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；第二判斷模組3，用於根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。
圖7為《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》提供的另一種基於無線通信的列車自動控制CBTC系統的結構示意圖。
參照圖7所示，該申請提供的CBTC系統，在上述實施例的基礎上：
所述設定模組0可以包括：確定單元01，用於確定所述列車的運行線路所允許的至少一種編組長度和所允許的最小運行列車長度；設定單元02，用於根據所述至少一種編組長度和所述最小運行列車長度，在所述運行線路中設定所述篩選區域；所述篩選區域與所述CBTC區域相鄰接，所述篩選區域中設定有至少一個分別與所述至少一種編組長度相匹配的篩選區段，且每個篩選區段的起點均為所述篩選區域與所述CBTC區域的鄰接處的計軸磁頭。
所述第一判斷模組1包括：計算單元11，用於接收所述列車的車載CBTC設備傳送的車頭位置，並計算所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離；第一判斷單元12，用於在所述車頭位置與所述計軸磁頭之間的距離小於或等於所述最小運行列車長度時，判斷所述CBTC區域中與所述篩選區域相鄰接的列車前方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車前方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的前方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛。
所述確定模組2包括：接收單元21，用於接收所述列車的車載CBTC設備傳送的編組長度信息；採集單元22，用於在所述列車完全進入所述篩選區域後，採集與所述列車的長度相匹配的篩選區段的區段長度信息；匹配單元23，用於判斷所述編組長度信息是否與所述區段長度信息相匹配，如果所述編組長度信息與所述區段長度相匹配，則根據所述編組長度信息確定所述列車的編組長度。
所述第二判斷模組3，包括：設定單元31，用於在所述列車完全進入所述篩選區域後，在所述篩選區域中確定與所述列車的編組長度相匹配的篩選區段，並在確定的篩選區段的後方設定列車後方區段；所述列車後方區段的長度等於所述最小運行列車長度；第二判斷單元32，用於判斷所述列車後方區段內是否存在其它車輛；如果所述列車後方區段記憶體在其它車輛，則所述列車的運行方向的後方存在其它車輛，否則所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛。
需要說明的是，該實施例的基於無線通信的列車自動控制CBTC系統可以採用上述方法實施例中的不同編組長度的列車混合運行的控制方法，可以用於實現上述方法實施例中的全部技術方案，其各個功能模組的功能可以根據上述方法實施例中的方法具體實現，其具體實現過程可參照上述實施例中的相關描述，此處不再贅述。
由上可見，該申請提供的一種不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統，在列車運行進入基於無線通信的列車自動控制CBTC區域之前，根據預先設定的篩選區域判斷所述列車的運行方向的前方是否存在其它車輛；在所述列車的運行方向的前方不存在其它車輛時，根據所述篩選區域確定所述列車的編組長度；根據所述列車的編組長度以及所述篩選區域判斷所述列車的運行方向的後方是否存在其它車輛，並在所述列車的運行方向的後方不存在其它車輛時，為所述列車提供移動授權。可見，該申請提供的技術方案，在不同編組長度的列車運行進入CBTC區域之前，可以通過設定的篩選區域來判斷列車運行方向的前方是否存在其它車輛，並通過篩選區域確定列車的編組長度，然後判斷列車運行方向的後方是否存在其它車輛，這樣既能及時快速地向列車提供移動授權，又能支持不同編組長度列車的混合運行，可以拓寬CBTC系統的套用範圍。
而且，《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》可支持多編組列車混運的運營需求，在CBTC區域邊界（即轉換軌或聯絡線）採用安全的篩選方法確保列車前/尾部無隱藏列車，確保列車進入CBTC區域後安全的運行；該發明可確保軌旁CBTC設備可快速的向車載CBTC設備提供移動授權信息，促使車載CBTC設備儘快進行控制級和駕駛模式的升級以滿足大運量、高密度的運營需求；該發明可中為軌旁CBTC設備提供一種基於計軸的列車占用的篩選區段的長度與車載CBTC報告的編組長度相比較的方法，可以有效的防範因車載CBTC提供錯誤長度或位置信息導致安全事故發生的隱患。
榮譽表彰
2020年7月14日，《不同編組長度的列車混合運行的控制方法及CBTC系統》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
