CN104309643B - 一种点式atp模式下pmi联锁***的临时限速方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法，包括：设置所有轨道区域的TSR；由ATS发送给PMI安全命令清除无需设置的TSR；经过TSR设置后的轨道区域的已授权后备进路的起始信号机TSR被激活，起始信号机显示红灯；当后备进路解锁或者后备进路上的TSR都已清除，则信号机TSR为未激活状态。PMI在后备模式下为点式ATP模式列车执行由列车自动监控子***ATS设置的对一个或多个轨道区域的临时限速，并对防护这些临时限速区域的信号机进行联锁关联。

Description

一种点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域。

背景技术

当列车通过事故、自然灾害、或者正在施工(隧道作业等)的线路区域时，或者是由于站台紧急停车按钮激活等造成的轨道区域关闭，为了保证列车运行安全，列车运行速度要低于预先设定的安全速度值-临时限速值。如果列车通过临时限速区段时运行速度超过了临时限速值，就可能会危及行车安全，严重时甚至可能发生列车脱轨、翻车或者列车相撞等重大行车事故，危及乘客生命，造成设备和财产损失。

目前，信号***在基于通信的列车控制CBTC(CommunicationBasedTrainControl)模式下，可以实现将临时限速应用于运行在CBTC控区内的受控列车。在CBTC模式下，移动授权单元MAU(MovementAuthorityUnit)接收来自ATS(AutomaticTrainSupervision，列车自动监控子***)的进路请求，然后沿着ATS请求的进路，以列车报告的位置起始为列车计算移动授权限制LMA(LimitofMovementAuthority)。LMA将限制到ATS进路上的最近障碍物，如果没有障碍物，将限制到最大距离，确保为列车预留必要的轨道和设备。如果列车的ATS进路与道岔交叠，MAU会请求通过联锁区域的PMICBTC进路；当PMI(PostedeManoeuvreInformatisé(ComputerBasedInterlockingsystem)，计算机联锁子***)报告MAU要求的CBTC进路已授权后，MAU才延伸LMA通过该进路区域。当MAU确定受控列车的移动授权能够通过信号机时，MAU将给PMI发送旁路信号机命令，由PMI设置信号机允许显示。MAU知道其控区内所有列车的准确位置，确定何时可以安全的延伸列车的LMA，从而旁路LMA内的信号机。信号***CBTC模式下应用移动闭塞原则，列车在控制模式下运行(列车自动运行ATO(AutomaticTrainOperation)模式、人工列车自动防护ATPM(AutomaticTrainProtectionManual)模式)并用LMA建立其停车位置。在后备模式下，MAU不运作，ATS发送进路请求给PMI，PMI基于固定闭塞原则建立后备进路及开放后备进路起始信号机，列车以点式ATP即IATP(IntermittentAutomaticTrainProtection，点式列车自动防护)模式，并根据PMI建立的后备进路和轨旁信号机显示来行驶。

IATP模式，该模式是***运行于后备模式时由司机人工驾驶列车但***确保列车的ATP点式保护。在此模式下，车载控制器VOBC(VehicleOnboardController)仅允许列车在授权方向上运行，VOBC为列车提供空转/打滑检测，超速防护，倒溜防护，冒进红灯监督，非计划开门监督等ATP功能。VOBC仅在此模式下强制实施B信标检测功能，B信标会指示前方信号机状态，以便让VOBC实现并监督司机遵照制动曲线前进。VOBC计算列车授权速度所对应的允许速度曲线，并将相应的列车授权速度显示在列车操作显示屏TOD(TrainOperationDisplay)上。司机按照轨旁信号机显示和TOD上显示的速度监督指示驾驶列车，如果列车速度超过限速曲线，提供声音告警；如果列车速度超过限速曲线以及超速容限，在提供声音告警同时，VOBC将施加紧急制动。一旦列车紧急制动停车，首先需要司机按压在驾驶室的紧急制动复位按钮以便人工释放紧急制动，才能使列车发车。

在信号***后备模式下，IATP模式列车遵照轨旁信号机显示运行。为了保证列车以安全的速度通过临时限速区段，限速区段两侧一定距离处需设置临时限速牌，提示司机注意前方到达临时限速区段，需按低于临时限速牌提示的速度运行。但是在实际工作中，有紧急临时限速必要时沿线设置临时限速牌并不灵活，并且如果车速过快或驾驶员疲劳，错过或没有及时发现限速区段前方的限速牌，列车就可能超速进入限速区段，从而导致发生行车事故。

因此，为保障列车以IATP模式安全通过临时限速区段，将临时限速纳入信号***后备模式功能十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法，实现PMI在后备模式下为IATP模式列车执行对轨道区域设置临时限速TSR(TemporarySpeedRestriction)，并对防护这些临时限速区域的信号机进行联锁关联。

实现上述目的的技术方案是：

一种点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法，包括：

在PMI启动时，初始设置所有轨道区域的TSR为‘设置’状态；

在PMI切换到后备模式之后，再由ATS发送给PMI安全命令清除无需设置的TSR；

经过TSR设置后的轨道区域的已授权后备进路的起始信号机TSR被激活，起始信号机显示红灯；当后备进路解锁或者后备进路上的TSR都已清除，则信号机TSR为未激活状态；

若信号机TSR激活，则信号机显示红灯，不开放允许信号，列车司机停在红灯信号机之前，与ATS操作员进行通信，确认是由于临时限速造成的信号机红灯之后，ATS操作员命令PMI临时开放信号机允许显示，并告知司机以低于临时限速值的速度通过信号机；

当预设的可以接受ATS清除命令的条件满足时，PMI接受ATS的确认信号机TSR清除安全命令，信号机TSR清除状态为“清除”状态，并开始一个X时间的倒计时；

当预设的信号机TSR从‘清除状态’变为‘未清除状态’条件满足时，信号机TSR清除状态变为“未清除”状态。

上述的点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法中，所述的可以接受ATS清除命令的条件包括：

除信号机TSR状态、信号机TSR清除状态、信号机允许锁闭状态外的命令信号机开放允许的其他条件都满足；

信号机TSR状态为激活；

信号机清除状态为未确认；

信号机的TSR接近区段占用。

上述的点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法中，所述的信号机TSR从‘清除状态’变为‘未清除状态’条件为下列条件中任意之一：

X时间倒计时结束；

ATS发送“撤销信号机TSR清除”命令；

除信号机TSR状态、信号机TSR清除状态外的命令信号机取消开放允许的任一条件满足；

信号机的TSR接近区段出清；

与信号机相关的其他TSR被设置。

上述的点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法中，所述的X时间为60秒。

本发明的有益效果是：本发明中，PMI判断TSR设置/取消状态及相关联信号机状态，并将这些信息按照接口要求发送给ATS。ATS收到这些信息后，中央监控室的值班员可知TSR设置情况，根据列车司机确认结果及时下发安全命令以取消信号机的TSR，开放信号机后，列车以限制速度通过临时限速区域，保障运营安全并减少对正常运营的影响。

附图说明

图1是本发明中两种临时限速设置的信号传递图；

图2是本发明中轨道区域TSR设置/清除功能的PMI内部逻辑状态机图；

图3是本发明中TSR激活/未激活功能的PMI内部逻辑状态机图；

图4是本发明中控区在CBTC模式的信号传递图；

图5是本发明中控区在后备模式的信号传递图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

临时限速是由ATS操作员对线路上某些区段(定义在数据库中的不同轨道区域)进行的临时降低最大允许速度的命令，TSR命令为两部分数据：轨道区域ID和速度限制值。ATS可以通过安全命令施加或取消临时限速，限速可以从15km/h增加，以5km/h为步进的方式增加到最大速度。对ATS操作员来说，临时限速功能分为两种类型：***临时限速和规程化临时限速。***临时限速，即***对设置了TSR的轨道区域提供速度限制防护。而规程化临时限速(即：本发明的点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法)，是由列车司机及ATS操作员通过运营规程同步实施的速度限制。规程化临时限速功能提供轨旁信号防护，司机根据轨旁信号机的显示驾驶列车。

如图1所示，虽然两种临时限速的设置步骤是相同的，但在***中是有明显区别的：当控区为CBTC模式时，ATS只将TSR命令发送给MAU，MAU可将TSR命令转发给PMI；而当控区为后备模式时，ATS只将TSR命令发送给PMI，PMI将TSR状态报告给MAU，但不包括限制速度信息，PMI会将其与防护这些临时限速区域的信号机进行联锁关联。

***临时限速应用于运行在CBTC控区内的受控列车。MAU在收到ATS通过安全命令设置的TSR后，将对其进行解析和验证，然后将确定后的TSR列表发给控区内的受控列车VOBC，并告知PMI是否要在CBTC模式下由MAU重置TSR且将确认的轨道区域临时限速ID转发给PMI【这是为了避免ATS操作员在切换运营模式后重新进行TSR命令操作，TSR命令需被PMI保持：当控区从CBTC模式切换到后备模式时，PMI保持的所有TSR命令将被立即执行，并将状态报告给ATS；当从后备模式切换到CBTC模式时，PMI保持的所有TSR命令会被转发给MAU，MAU确认过后将立即执行从PMI接收的TSR命令，并将状态报告给ATS。由于来自于PMI的命令不包含速度限制信息，MAU将设置最低的速度限制(15km/h)，ATS操作员需对这些轨道区域的速度限制进行修改。】，MAU保持将最新的临时限速命令应用于指定的轨道区域，即临时限速可被修改为更高或更低的数值。当一列受控列车的LMA与TSR区域重叠时，VOBC基于相关区域的速度限制持续计算授权的ATP限速并强制实施新的ATP限速，超速会导致施加紧急制动进行防护。***临时限速的实现不基于轨旁信号机显示。对于CBTC模式下的受控列车，TSR将应用在整个列车长度，VOBC将保证列车以TSR的速度进入TSR区域，并且保持此速度直到检测到列车尾部出清TSR区域为止。

规程化临时限速应用于运行在后备模式下的非受控列车(IATP或限制人工模式RM(RestrictedManual))。设置TSR后，PMI会命令相关联的信号机为禁止显示。列车司机驾驶列车在每架禁止信号机前停车，并与ATS操作员进行通信，从而获知通过前方区段的临时限速信息，由于一个计轴区段内可存在多个轨道区域，如果这些区域有不同的速度限制，只有最低的速度限制将被使用。ATS操作员应与列车司机确认临时限速，并告知司机只有在接近区段被列车占用时才可通过ATS操作(发送安全命令到PMI)临时开放信号机允许显示，并且当ATS操作员开放信号机允许后，会有一个60秒的倒计时。如果60秒倒计时结束或者列车出清接近区段，信号机将被命令恢复为禁止显示。

从PMI联锁逻辑来说，TSR可以在后备模式由ATS设置或CBTC模式下由MAU设置，但应用到信号机联锁功能时只能在后备模式。例如，在CBTC模式下，某轨道区域的TSR设置之后，该TSR不会对CBTC进路起始信号机有影响，在后备模式下，某轨道区域的TSR设置之后，激活相关联的后备进路起始信号机的TSR，PMI再根据接近区段占用状态等信息判断此信号机TSR能否被取消一次，因此与TSR相关的功能可以划分为：轨道区域TSR设置/清除；信号机TSR激活/未激活；信号机TSR清除/未清除。

轨道区域TSR设置/清除：

基于安全设计原则，PMI在启动之后设置所有轨道区域的TSR。在PMI切换到后备模式之后，再由ATS发送给PMI安全命令清除无需设置的TSR。在PMI切换到CBTC模式之后，PMI根据MAU发送的两个命令(下表1的TSR状态设置/清除真值表)的组合来清除无需设置的TSR：

表1

由表1可知，PMI只有接收到MAU对某轨道区域的TSR重置且设置/TSR重置且清除的组合命令之后才会相应设置/清除轨道区域的TSR，若MAU没有发送重置命令，PMI将保持之前的TSR状态。

请参阅图2，用状态机图来表示轨道区域TSR设置/清除功能的PMI内部逻辑设计。PMI初启动时在0状态，无输入输出，也没有内部变量改变。为安全考虑，PMI启动后逻辑状态在1、9、3、6、11，即默认启动状态为无ATS设置/清除TSR命令，TSR不可设置/不可清除，TSR在设置状态。若此时PMI切换到CBTC模式，收到MAU的TSR重置且清除命令，则由状态11跳转到12，TSR被清除，此时逻辑状态在1、9、3、6、12；此时若收到MAU的TSR重置且设置命令，则由状态12跳回到11，TSR被设置，此时逻辑状态回到1、9、3、6、11。若PMI切换到后备模式，由于TSR已设置，状态1会跳转到2，即TSR可清除，逻辑状态在2、9、3、6、11；由于TSR可清除，由ATS下达清除TSR的安全命令(状态3、4、5来控制安全命令过程)之后，状态11跳转到12，2跳转到1,9跳转到10，逻辑状态在1、10、3、6、12；由于TSR可设置，由ATS下达设置TSR的安全命令(状态6、7、8来控制安全命令过程)之后，状态12跳转到11，1跳转到2,10跳转到9，逻辑状态在2、9、3、6、11。

信号机TSR激活/未激活：PMI在后备模式下时，某一个或多个轨道区域的TSR设置之后，经过该轨道区域的已授权后备进路的起始信号机TSR被激活，起始信号机显示红灯。当后备进路解锁或者后备进路上的TSR都已清除，则信号机TSR为未激活状态。在CBTC模式下，这个功能由MAU执行，对PMI来说是透明的。

请参阅图3，用状态机图来表示信号机TSR激活/未激活功能的PMI内部逻辑设计。PMI初启动时在0状态，无输入输出，也没有内部变量改变。PMI启动后在4状态，即信号机TSR状态为未激活，若此时以该信号机为起始信号机的任何一条后备进路经过的任一轨道区域设置了TSR，且后备进路已授权，则由状态4跳转到5，信号机TSR激活；若此时所有相关后备进路解锁或者所有经过的轨道区域都清除了TSR，则状态5跳转回到4，信号机TSR未激活。

信号机TSR清除/未清除：

PMI在后备模式下时，若信号机TSR激活，则信号机显示红灯，不能开放允许信号，列车司机要停在红灯信号机之前，并与ATS操作员进行通信，在ATS操作员与列车司机确认过是由于临时限速造成的信号机红灯之后，ATS操作员可以命令PMI临时开放信号机允许显示，并告知司机以低于临时限速值的速度通过信号机。

当下列预设的可以接受ATS清除命令的条件都满足的情况下，PMI接受ATS的确认信号机TSR清除安全命令，信号机TSR清除状态为“清除”状态，并开始一个60秒的倒计时：

除信号机TSR状态、信号机TSR清除状态、信号机允许锁闭状态外的命令信号机开放允许的其他条件都满足；

信号机TSR状态为激活；

信号机清除状态为未确认；

信号机的TSR接近区段占用。

当下列预设的任一信号机TSR从‘清除状态’变为‘未清除状态’条件满足的情况下，信号机TSR清除状态变为“未清除”状态：

60秒倒计时结束；

ATS发送“撤销信号机TSR清除”命令；

除信号机TSR状态、信号机TSR清除状态外的命令信号机取消开放允许的任一条件满足；

信号机的TSR接近区段出清；

与信号机相关的其他TSR被设置。

由于本功能与信号机TSR激活/未激活功能同为信号机功能，所以这两个功能共用一个状态机图来表示，且不再复述状态4、5的跳转。见图3：

PMI初启动时在0状态，无输入输出，也没有内部变量改变。PMI启动后在1、6、8状态，即没有ATS的确认信号机TSR清除命令，信号机TSR不可清除且在未清除状态。若此时以该信号机为起始信号机的任何一条后备进路经过的任一轨道区域设置了TSR，且上述PMI接受ATS的确认信号机TSR清除安全命令中各条件满足，则状态8跳转到9，逻辑状态在1、6、9；由ATS下达确认信号机TSR清除命令的安全命令(状态1、2、3来控制安全命令过程)之后，状态6跳转到7，状态9跳转到8，逻辑状态在1、7、8；此时若上述信号机TSR清除状态变为“未确认”状态中的任一条件满足，如60秒倒计时结束，状态7跳转到6，状态8跳转到9，逻辑状态在1、6、9。

当信号***正常工作时，ATS、MAU、PMI实现完整TSR功能。

请参阅图4，情景a，控区在CBTC模式。ATS操作员从ATS发送安全命令给MAU设置TSR，包括TSR的ID和限速值，MAU在接受命令之后解析并验证TSR命令，报告给ATSTSR的状态并更新TSR列表。当控区从CBTC模式切换到后备模式时，PMI保持的所有TSR命令将被立即执行，并将状态报告给ATS。

请参阅图5，情景b，控区在后备模式。ATS操作员从ATS发送安全命令给PMI设置TSR，这里的命令只包括TSR的ID，不包括限速值，PMI在接受命令之后验证TSR命令，并报告给ATSTSR设置状态。当从后备模式切换到CBTC模式时，PMI保持的所有TSR命令会被转发给MAU，MAU确认过后立即执行从PMI接收的TSR命令，并将状态报告给ATS。由于来自于PMI的命令不包含速度限制信息，MAU将设置最低的速度限制(15km/h)，ATS操作员需对这些轨道区域的速度限制进行修改。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (2)

1.一种点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法，其特征在于，包括：

在PMI启动时，初始设置所有轨道区域的TSR为‘设置’状态；

在PMI切换到后备模式之后，再由ATS发送给PMI安全命令清除无需设置的TSR；

经过TSR设置后的轨道区域的已授权后备进路的起始信号机TSR被激活，起始信号机显示红灯；当后备进路解锁或者后备进路上的TSR都已清除，则信号机TSR为未激活状态；

若信号机TSR激活，则信号机显示红灯，不开放允许信号，列车司机停在红灯信号机之前，与ATS操作员进行通信，确认是由于临时限速造成的信号机红灯之后，ATS操作员命令PMI临时开放信号机允许显示，并告知司机以低于临时限速值的速度通过信号机；

当预设的可以接受ATS清除命令的条件满足时，PMI接受ATS的确认信号机TSR清除安全命令，信号机TSR清除状态为“清除”状态，并开始一个X时间的倒计时；

当预设的信号机TSR从‘清除状态’变为‘未清除状态’条件满足时，信号机TSR清除状态变为“未清除”状态；

所述的可以接受ATS清除命令的条件包括：

除信号机TSR状态、信号机TSR清除状态、信号机允许锁闭状态外的命令信号机开放允许的其他条件都满足；

信号机TSR状态为激活；

信号机清除状态为未确认；

信号机的TSR接近区段占用；

所述的信号机TSR从‘清除状态’变为‘未清除状态’条件为下列条件中任意之一：

X时间倒计时结束；

ATS发送“撤销信号机TSR清除”命令；

除信号机TSR状态、信号机TSR清除状态外的命令信号机取消开放允许的任一条件满足；

信号机的TSR接近区段出清；

与信号机相关的其他TSR被设置。

2.根据权利要求1所述的点式ATP模式下PMI联锁***的临时限速方法，其特征在于，所述的X时间为60秒。