用于重置二次探測系統(tǒng)的一件軌旁設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在自動列車控制體系結(jié)構(gòu)中用于重置二次探測系統(tǒng)的一件軌旁設(shè)備的方法。
[0002]本發(fā)明尤其涉及一種用于在鐵路網(wǎng)絡(luò)上行駛的列車的自動列車控制體系結(jié)構(gòu)。這種體系結(jié)構(gòu)被稱為自動列車控制(ATC)。
【背景技術(shù)】
[0003]按照已知的方式，ATC體系結(jié)構(gòu)包括不同的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)互相合作以允許列車在網(wǎng)絡(luò)上安全地行駛。
[0004]存在不同的ATC體系結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明尤其涉及一種“基于通訊的列車控制(CBTC) ”類型的ATC體系結(jié)構(gòu)。圖1中以圖解的方式描述了 CBTC體系結(jié)構(gòu)。
[0005]CBTC體系結(jié)構(gòu)是基于存在隨列車攜帶的計算機(jī)。列車的所述計算機(jī)確定一定數(shù)量的操作參數(shù)并且與地面上的各種系統(tǒng)進(jìn)行通訊以允許所述列車安全地執(zhí)行其所分配的任務(wù)。這種隨車攜帶的計算機(jī)一方面涵蓋了所述列車的功能需求(即，例如將要被服務(wù)的車站)，另一方面控制安全問題(即，例如核實(shí)列車沒有超速行駛)。列車的所述計算機(jī)連接到隨車攜帶的無線電通訊單元上，無線電通訊單元能夠建立與通訊基礎(chǔ)設(shè)施的基站的無線電通訊線路，進(jìn)而連接到CBTC體系結(jié)構(gòu)的通訊網(wǎng)絡(luò)上。
[0006]在地面上，CBTC體系結(jié)構(gòu)包括區(qū)域控制器(ZC)。特別地，這種區(qū)域控制器一方面負(fù)責(zé)監(jiān)控鐵路網(wǎng)絡(luò)上列車的存在，另一方面在集中式體系結(jié)構(gòu)中負(fù)責(zé)向所述列車提供運(yùn)行授權(quán)，這些運(yùn)行授權(quán)保證了列車的安全運(yùn)行性質(zhì)，即，例如不向列車提供可能會導(dǎo)致所述列車行駛越過其前方的列車的運(yùn)行授權(quán)。圖1中，數(shù)字50表示區(qū)域控制器。
[0007]CTC體系結(jié)構(gòu)是被稱為信號系統(tǒng)(圖1中用SS表示)的總體系統(tǒng)的一部分，信號系統(tǒng)也能夠命令軌道上的多件設(shè)備。
[0008]所述信號系統(tǒng)包括自動列車監(jiān)管(ATS)系統(tǒng)。ATS系統(tǒng)在操作單元中實(shí)施，并且包括人機(jī)接口，允許操作人員在信號系統(tǒng)的多種系統(tǒng)上以及特別是軌旁設(shè)備上進(jìn)行干涉。例如，操作人員可以從所述ATS遠(yuǎn)程控制關(guān)閉信號(打開紅燈)。
[0009]所述信號系統(tǒng)還包括聯(lián)鎖系統(tǒng)。這種聯(lián)鎖系統(tǒng)能夠管理諸如信號燈，開關(guān)致動器等軌旁設(shè)備，軌旁設(shè)備允許列車安全運(yùn)行并且避免列車之間的沖突運(yùn)行。曾經(jīng)聯(lián)鎖系統(tǒng)是基于機(jī)電繼電器，而今聯(lián)鎖系統(tǒng)被能夠命令軌旁設(shè)備的合適的計算機(jī)進(jìn)行了計算機(jī)化。在圖1中，數(shù)字40表示這種聯(lián)鎖計算機(jī)。
[0010]鐵路網(wǎng)絡(luò)由鐵路軌道段構(gòu)成，每個軌道段被細(xì)分成區(qū)域。圖1示出了三個連續(xù)的區(qū)域 14A，14B 和 14C。
[0011]軌道段的區(qū)域的占據(jù)情況是用于鐵路安全的一條關(guān)鍵信息。現(xiàn)在對該信息的確定進(jìn)行描述。
[0012]區(qū)域控制器一方面從主探測系統(tǒng)接收信息，另一方面從二次探測系統(tǒng)接收信息。
[0013]主探測系統(tǒng)使得可以基于由列車自身確定的列車的瞬時位置的來確定被列車占據(jù)的區(qū)域。更具體地，所述區(qū)域控制器從隨列車16攜帶的每個計算機(jī)26接收列車的瞬時位置。這個位置是由隨車攜帶的計算機(jī)從信標(biāo)24的探測和測距裝置確定，其中信標(biāo)24沿著軌道12放置并且其地理位置是已知的，測距裝置裝備在列車上并且允許所述計算機(jī)確定所述列車從越過的上一個信標(biāo)起行駛的距離。在另一個實(shí)施例中，列車使用其他的裝置，例如加速計(代替里程計)或GPS (代替信標(biāo))來確定其位置。所述區(qū)域控制器使用網(wǎng)絡(luò)的地理圖，從列車的瞬時位置來推斷所述列車當(dāng)前所在的位置，其中在地理圖上每個區(qū)域被唯一地標(biāo)識。列車所位于的區(qū)域的第一狀態(tài)El于是被設(shè)定“已占據(jù)”值。
[0014]應(yīng)該注意的是，根據(jù)所述主探測系統(tǒng)，對于安全原因，不只是列車所位于的區(qū)域是處于“已占據(jù)”狀態(tài)，而且中央?yún)^(qū)域的前和后相鄰區(qū)域也都處于“已占據(jù)”狀態(tài)，以便確定所述列車周圍的安全區(qū)。這個附加區(qū)覆蓋了列車在兩個時間之間能夠運(yùn)行的最大距離，其中，一個時間是列車計算其將要發(fā)送到區(qū)域控制器的位置的時間，另一個時間是區(qū)域控制器接收信息的時間。
[0015]此外，只要沒有其他位置信息被區(qū)域控制器接收，則最后接收到的信息繼續(xù)用于推斷列車的位置以涵蓋列車可能的運(yùn)行。
[0016]在當(dāng)前時刻，無列車位于的區(qū)域的第一狀態(tài)El設(shè)定為“空閑”值。
[0017]按照這種方式，用于每個區(qū)域的第一條占據(jù)信息由所述區(qū)域控制器確定。
[0018]二次探測系統(tǒng)能夠支持所述主探測系統(tǒng)，例如，如果列車16的無線電通訊單元27不再工作，則區(qū)域控制器50不能獲得列車的瞬時位置。通過使用合適的沿軌道邊放置的軌道設(shè)備，二次探測系統(tǒng)能夠探測給定區(qū)域中存在列車。
[0019]在當(dāng)前一個優(yōu)選實(shí)施例中，為了探測區(qū)域中列車的存在，二次探測系統(tǒng)計算進(jìn)入和離開區(qū)域的輪軸17的數(shù)量。
[0020]為此，二次探測系統(tǒng)包括入口傳感器28A和出口傳感器28B，其中入口傳感器28A位于通向所述區(qū)域14B的入口處，出口傳感器28B位于所述區(qū)域14B的出口處。入口和出口傳感器通過電纜連接到與區(qū)域14B相關(guān)聯(lián)的一件軌旁設(shè)備30(以下稱為探測設(shè)備)上。探測設(shè)備位于(與信號設(shè)備共享的)技術(shù)位置中。
[0021]每個區(qū)域存在一件探測設(shè)備。然而，傳感器可被連接到多件探測設(shè)備上。例如，在圖1中示出的列車的運(yùn)行方向上，傳感器28B既是用于區(qū)域14B的出口傳感器又是用于區(qū)域14C的入口傳感器。傳感器28B將被連接到區(qū)域14B的區(qū)域控制器和區(qū)域14C的區(qū)域控制器上。
[0022]探測設(shè)備30是電子板，用于所述區(qū)域的入口和出口傳感器連接到所述電子板上。探測設(shè)備能夠保持最新的所述區(qū)域的變量(稱為輪軸計數(shù)器C)。
[0023]當(dāng)列車經(jīng)過所述入口傳感器的前方時，輪軸的每次經(jīng)過被入口傳感器探測到，探測設(shè)備30將添加一個單位到用于所述區(qū)域的輪軸計數(shù)器C上。
[0024]當(dāng)列車離開所述區(qū)域時，輪軸的每次經(jīng)過被出口傳感器探測到，探測設(shè)備30從用于所述區(qū)域的輪軸計數(shù)器C上減去一個單位。
[0025]因此，根據(jù)二次探測系統(tǒng)，當(dāng)用于所述區(qū)域的輪軸計數(shù)器C的值為O時，所述區(qū)域處于設(shè)定為“空閑”值的第二狀態(tài)E2。否則，所述區(qū)域的第二狀態(tài)設(shè)定為“已占據(jù)”值。
[0026]區(qū)域的第二狀態(tài)E2構(gòu)成第二條占據(jù)信息，所述第二條占據(jù)信息由探測裝置30通過連鎖計算機(jī)40周期地發(fā)送到區(qū)域控制器50。
[0027]區(qū)域控制器50使第一條和第二條占據(jù)信息一致。當(dāng)這兩條信息互不相同時，則接下來實(shí)施不同的策略。
[0028]重要的是要注意，“純”CBTC系統(tǒng)能夠只使用主探測進(jìn)行操作。二次探測的存在一方面覆蓋CBTC通訊的失敗模式，另一方面允許未裝備有CBTC的列車在同樣的鐵路網(wǎng)絡(luò)上行駛。
[0029]現(xiàn)有技術(shù)水平的二次探測系統(tǒng)具有以下操作缺陷。
[0030]如圖1中所示，列車包括N個輪軸17。
[0031]最初，沒有列車位于鐵路軌道12的區(qū)域14B中。區(qū)域14B的輪軸計數(shù)器CB的值為O。所述區(qū)域的第二狀態(tài)E2是“空閑”。
[0032]當(dāng)列車16進(jìn)入?yún)^(qū)域14B時，入口傳感器28A錯誤地探測到有N_1個輪軸經(jīng)過。狀況計數(shù)器C則設(shè)定值為N-1 ( “已占據(jù)”狀態(tài))。
[0033]當(dāng)列車16離開區(qū)域14B時，出口傳感器28B正確地探測到有N個輪軸經(jīng)過。狀態(tài)傳感器C削減N個數(shù)并設(shè)定值為-1。因此，第二狀態(tài)E2為“已占據(jù)”。
[0034]可以看到，在傳感器錯誤地探測輪軸數(shù)量的情況下，輪軸計數(shù)器指示出所述區(qū)域的第二狀態(tài)是“已占據(jù)”，然而并沒有列車物理地占據(jù)所述區(qū)域。通過指示出相同區(qū)域的第一狀態(tài)EI為“空閑”，主探測系統(tǒng)因此與二次系統(tǒng)相矛盾。
[0035]參照附圖2，區(qū)域控制器50使到達(dá)它的來自主探測系統(tǒng)和來自二次探測系統(tǒng)的第一條和第二條信息一致。
[0036]當(dāng)主探測系統(tǒng)正確地操作時，如果第一“空閑”狀態(tài)型El與第二“已占據(jù)”狀態(tài)E2不匹配，則區(qū)域控制器50將區(qū)域14B的探測設(shè)備30置于“不操作(OOO) ”模式。這意味著，與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)計數(shù)器已被識別為錯誤的，并且狀態(tài)計數(shù)器在再次被考慮之前需要被重置。
[0037]對于這種重置方法，指示一件探測設(shè)備處于“不操作”模式的信息由區(qū)域控制器50發(fā)送到ATS系統(tǒng)。然后所述信息例如以警報的形式顯示在操作人員的屏幕上。
[0038]在確認(rèn)這種重置之前，操作人員要求一代理者(agent)沿所述軌道行駛以物理地觀察所述區(qū)域?qū)嶋H上是未占據(jù)的。一旦操作人員從所述代理者接收到確認(rèn)，他下一步必須停止可能在重置程序期間進(jìn)入?yún)^(qū)域的列車。然后他確認(rèn)所述重置，這會導(dǎo)致發(fā)送重置授權(quán)到區(qū)域控制器50。
[0039]當(dāng)接收這個重置授權(quán)請求時，區(qū)域控制器50發(fā)送重置請求到管理用于當(dāng)事區(qū)域的探測設(shè)備30的聯(lián)鎖計算機(jī)40。
[0040]當(dāng)接收重置請求時，聯(lián)鎖計算機(jī)40發(fā)送適合的重置命令到探測設(shè)備30。
[0041]當(dāng)接收重置命令時，探測設(shè)備30能夠分配缺省值(這種情況下是O值)到將要被重置的輪軸計數(shù)器。