本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)，尤其是涉及一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法。

背景技術(shù)：

1、在基于通信的列車控制(cbtc)系統(tǒng)中，列車的運行依賴于精確的位置信息和實時的通信。當(dāng)非通信列車恢復(fù)通信后，系統(tǒng)需要對其進行頭部篩選和尾部篩選，以確認列車頭部和尾部的確切位置，頭部篩選操作是確保列車安全、準(zhǔn)確地定位在線路上的重要步驟，能夠確保前方線路無障礙，從而安全地升級至cbtc模式運行，尾部篩選能夠確認被篩選列車的尾部后方?jīng)]有障礙物或其他列車，同時確認后續(xù)列車與被篩選列車之間的安全距離，防止發(fā)生追尾事故，從而確保整個線路在該段是安全的，可以允許后續(xù)列車進入并恢復(fù)移動閉塞追蹤方式，提高線路的運營效率。

2、頭部篩選操作完成后，列車才能升級至cbtc模式運行，尾部篩選操作完成后，后方列車才能恢復(fù)移動閉塞追蹤方式。既有頭/尾部篩選操作執(zhí)行條件復(fù)雜且苛刻，特別是頭篩操作要求司機以限制人工駕駛模式(rm)駕駛列車低速長距離運行，篩選操作執(zhí)行時間長，對于線路運營安全和效率產(chǎn)生較大影響。

3、為提升列車篩選操作執(zhí)行效率，降低操作執(zhí)行時長，加快恢復(fù)線路正常運行速度，借助其他外部技術(shù)手段安全、快速地滿足頭/尾部篩選操作條件，成為需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了提供一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法，能夠更快速、準(zhǔn)確地完成頭篩/尾篩操作，加快列車頭/尾篩操作執(zhí)行效率。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法，所述方法包括：

4、非通信列車恢復(fù)通信后，利用頭部自主感知設(shè)備進行運行線路的全線建模，并建立全線建模坐標(biāo)系與信號系統(tǒng)線路地圖坐標(biāo)系的雙向映射；

5、通過頭部車載控制器實時監(jiān)測列車運行路徑前方頭篩探測距離內(nèi)道岔標(biāo)識號和道岔位置信息；

6、利用頭部自主感知設(shè)備實時探測前方列車，并結(jié)合道岔標(biāo)識號和道岔位置信息，計算無障礙點坐標(biāo)，映射無障礙點坐標(biāo)至信號系統(tǒng)線路地圖坐標(biāo)；

7、利用頭部車載控制器檢測獲取列車安全定位坐標(biāo)，并比較無障礙點與列車安全定位坐標(biāo)是否一致；

8、根據(jù)前方無障礙點坐標(biāo)、列車安全定位坐標(biāo)和次級檢測設(shè)備占用狀態(tài)，通過區(qū)域控制器執(zhí)行列車頭篩操作；

9、完成頭篩操作后，列車恢復(fù)至cbtc模式運行。

10、進一步地，列車兩端分別安裝獨立自主感知設(shè)備和車載控制器，同端自主感知設(shè)備與同端車載控制器之間進行安全通信，認定列車運行方向側(cè)的車頭為頭部，另一側(cè)為尾部。

11、進一步地，所述利用頭部車載控制器實時監(jiān)測時，頭部車載控制器將列車運行路徑上頭篩探測距離范圍內(nèi)所有道岔標(biāo)識號和道岔位置發(fā)送至頭端自主感知設(shè)備，若頭篩探測距離范圍內(nèi)道岔數(shù)量超過最大允許發(fā)送數(shù)量限制，則按照由近及遠的順序發(fā)送最大允許發(fā)送數(shù)量的道岔信息。

12、進一步地，所述頭篩探測距離的計算公式包括：

13、dfsd＝dmax_aps_detect+(t1+t2)×vmax，

14、其中，dmax_aps_detec表示自主感知設(shè)備最大安全探測距離，t1表示自主感知設(shè)備到車載控制器安全通信數(shù)據(jù)有效期，t2表示車載控制器到自主感知設(shè)備的安全通信數(shù)據(jù)有效期，vmax表示線路最高允許列車運行速度。

15、進一步地，所述計算無障礙點坐標(biāo)的過程包括：

16、通過頭部自主感知設(shè)備探測前方列車，如在頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)未探測到其他列車，且頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)無道岔，則根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、前方頭部自主感知設(shè)備實際探測距離計算前方無障礙點坐標(biāo)；

17、通過頭部自主感知設(shè)備探測前方列車，如在頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)未探測到其他列車，且頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)有道岔，則根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、前方頭部自主感知設(shè)備實際探測距離、道岔標(biāo)識號和道岔位置計算前方無障礙點坐標(biāo)。

18、通過頭部自主感知設(shè)備探測前方列車，如在頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)探測到其他列車，且頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)無道岔，則根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)和探測所得當(dāng)前列車與前方列車距離，計算前方無障礙點坐標(biāo)；

19、通過頭部自主感知設(shè)備探測前方列車，如在頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)探測到其他列車，且頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)有道岔，若根據(jù)道岔位置得出前方列車不在當(dāng)前列車運行路徑上，則判定前方被探測列車對當(dāng)前列車無影響，根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、頭部自主感知設(shè)備實際探測距離、道岔標(biāo)識號和道岔位置計算前方無障礙點坐標(biāo)；

20、通過頭部自主感知設(shè)備探測前方列車，如在頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)探測到其他列車，且頭部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)有道岔，若根據(jù)道岔位置得出前方列車在當(dāng)前列車運行路徑上，則判定前方被探測列車對當(dāng)前列車有影響，根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、探測所得當(dāng)前列車與前方列車距離、道岔標(biāo)識號、道岔位置計算前方無障礙點坐標(biāo)。

21、進一步地，所述次級檢測設(shè)備占用狀態(tài)為次級檢測設(shè)備所監(jiān)測的軌道區(qū)段是否被列車或其他物體占用的狀態(tài)，次級檢測設(shè)備包括計軸和軌道電路。

22、進一步地，所述頭篩過程包括：

23、實時計算無障礙點坐標(biāo)，若保持無障礙點坐標(biāo)越過前方次級檢測設(shè)備邊界端點且列車前方次級檢測設(shè)備出清的狀態(tài)，直到次級檢測設(shè)備占用狀態(tài)的最大檢測延時時間結(jié)束，判定執(zhí)行頭篩操作成功，列車完成頭篩。

24、進一步地，所述頭篩過程還包括：

25、實時計算無障礙點坐標(biāo)，若保持無障礙點坐標(biāo)未越過前方次級檢測設(shè)備邊界端點，無障礙點坐標(biāo)與前方次級檢測設(shè)備邊界端點的距離小于篩選距離，且列車前方次級檢測設(shè)備出清的狀態(tài)，直到次級檢測設(shè)備占用狀態(tài)的最大檢測延時時間結(jié)束，判定執(zhí)行頭篩操作成功，列車完成頭篩。

26、更進一步地，所述次級檢測設(shè)備邊界端點包括計軸磁頭和軌道電路絕緣節(jié)。

27、更進一步地，所述次級檢測設(shè)備出清為次級檢測設(shè)備所監(jiān)測的軌道區(qū)段內(nèi)無列車或其他物體。

28、更進一步地，所述篩選距離為線路上運行中的最短列車車長減去另一車廂的車鉤端面到最近的相鄰車廂的第一個轉(zhuǎn)向架上第二根車軸距離的長度。

29、一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法，所述方法包括：

30、非通信列車恢復(fù)通信后，利用尾部自主感知設(shè)備進行運行線路的全線建模，實現(xiàn)全線建模坐標(biāo)系與信號系統(tǒng)線路地圖坐標(biāo)系映射；

31、通過區(qū)域控制器判斷尾部是否出現(xiàn)其他列車，若是則判定需要進行尾篩操作，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟，若否則結(jié)束篩選使尾部自主感知設(shè)備進入待機工作狀態(tài)；

32、通過尾部車載控制器實時監(jiān)測列車運行路徑后方尾篩探測距離內(nèi)道岔標(biāo)識號和道岔位置信息；

33、利用尾部自主感知設(shè)備，實時探測后方列車，并結(jié)合道岔標(biāo)識號和道岔位置信息，計算無障礙點坐標(biāo)，映射無障礙點坐標(biāo)至信號系統(tǒng)線路地圖坐標(biāo)；

34、利用尾部車載控制器檢測列車安全定位坐標(biāo)，并比較無障礙點與列車安全定位坐標(biāo)是否一致；

35、根據(jù)無障礙點、列車安全定位和次級檢測設(shè)備占用狀態(tài)，通過區(qū)域控制器執(zhí)行列車尾篩操作；

36、完成尾篩操作，恢復(fù)后方列車移動閉塞追蹤運行方式并使尾部自主感知設(shè)備進入待機工作狀態(tài)。

37、進一步地，所述利用尾部車載控制器實時監(jiān)測時，尾部車載控制器將列車運行路徑上尾篩探測距離范圍內(nèi)所有道岔標(biāo)識號和道岔位置發(fā)送至尾端自主感知設(shè)備，若尾篩探測距離范圍內(nèi)道岔數(shù)量超過最大允許發(fā)送數(shù)量限制，則按照由近及遠的順序發(fā)送最大允許發(fā)送數(shù)量的道岔信息。

38、進一步地，所述尾篩探測距離考慮因素包括自主感知設(shè)備最大安全探測距離。

39、進一步地，所述計算無障礙點坐標(biāo)的過程包括：

40、通過尾部自主感知設(shè)備探測后方列車，如在尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)未探測到其他列車，且尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)無道岔，則根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、尾部自主感知設(shè)備實際探測距離計算無障礙點坐標(biāo)；

41、通過尾部自主感知設(shè)備探測后方列車，如在尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)未探測到其他列車，且尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)有道岔，則根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、尾部自主感知設(shè)備實際探測距離、道岔標(biāo)識號和道岔位置計算無障礙點坐標(biāo)；

42、通過尾部自主感知設(shè)備探測后方列車，如在尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)探測到其他列車，且尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)無道岔，則根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)和探測所得當(dāng)前列車與后方列車距離，計算無障礙點坐標(biāo)；

43、通過尾部自主感知設(shè)備探測后方列車，如在尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)探測到其他列車，且尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)有道岔，若根據(jù)道岔位置得出后方列車不在當(dāng)前列車運行路徑上，則判定被探測列車對當(dāng)前列車無影響，根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、尾部自主感知設(shè)備實際探測距離、道岔標(biāo)識號和道岔位置計算無障礙點坐標(biāo)；

44、通過尾部自主感知設(shè)備探測后方列車，如在尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)探測到其他列車，且尾部自主感知設(shè)備實際探測距離內(nèi)有道岔，若根據(jù)道岔位置得出后方列車在當(dāng)前列車運行路徑上，則判定被探測列車對當(dāng)前列車有影響，根據(jù)自主感知設(shè)備設(shè)備坐標(biāo)、探測所得當(dāng)前列車與后方列車距離、道岔標(biāo)識號、道岔位置計算無障礙點坐標(biāo)。

45、進一步地，所述尾篩過程包括：

46、實時計算無障礙點坐標(biāo)，若保持無障礙點坐標(biāo)越過次級檢測設(shè)備邊界端點且列車次級檢測設(shè)備出清的狀態(tài)，直到次級檢測設(shè)備占用狀態(tài)的最大檢測延時時間結(jié)束，判定執(zhí)行尾篩操作成功，列車完成尾篩。

47、進一步地，所述尾篩過程還包括：

48、實時計算無障礙點坐標(biāo)，若保持無障礙點坐標(biāo)未越過次級檢測設(shè)備邊界端點，無障礙點坐標(biāo)與次級檢測設(shè)備邊界端點的距離小于篩選距離，且列車次級檢測設(shè)備出清的狀態(tài)，直到次級檢測設(shè)備占用狀態(tài)的最大檢測延時時間結(jié)束，判定執(zhí)行尾篩操作成功，列車完成尾篩。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

50、1.本發(fā)明設(shè)計了一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法，通過引入利用自主感知設(shè)備的列車快速篩選，縮短了列車再啟動后線路恢復(fù)正常運營的時間，提升了運營效率，自主感知設(shè)備能夠在遠程探測列車前方或后方的無障礙點的同時與車載控制器和區(qū)域控制器進行實時通信，因此能夠更快速、準(zhǔn)確地完成頭篩/尾篩操作，加快列車頭/尾篩操作執(zhí)行效率；

51、2.本發(fā)明設(shè)計了一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法，基于自主感知設(shè)備進行快速的頭篩/尾篩操作，使得司機無需再以rm模式手動駕駛列車低速長距離運行以進行頭篩/尾篩操作，降低了線路運營安全風(fēng)險；

52、3.本發(fā)明設(shè)計了一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法在不改變原有頭/尾篩操作上增加了基于自主感知設(shè)備的快速頭/尾篩操作，將既有車頭/尾篩操作作為后備篩選方式，提升了篩選功能可用性；

53、4.本發(fā)明設(shè)計了一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法，復(fù)用列車系統(tǒng)既有自主感知設(shè)備，在不增加設(shè)備成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)系統(tǒng)性能的增強；

54、5.本發(fā)明設(shè)計了一種基于自主感知設(shè)備的列車增強篩選方法，以事件驅(qū)動方式使用列車尾部自主感知設(shè)備，正常運營場景下，列車運行方向的頭端自主感知設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，但車尾端自主感知設(shè)備處于待機工作狀態(tài)，使得自主感知設(shè)備的使用壽命延長。