CN109625032A - 一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法和控制*** - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法和控制***，每一列车上设置了对列车进行定位的UWB设备，并设置了与列车的通信过程不受列车升级或者降级影响的轨旁列车管理中心TMC。在目标列车降级为非通信车后，由TMC向ITS申请为该目标列车规划非通信车路径。TMC接收到非通信车路径后，与目标列车进行通信，根据目标列车所在的实时位置、在非通信车路径上的该目标列车前方的其它列车和道岔资源逐段确定出该目标列车每次前进的行驶路段。目标列车根据TMC逐段确定的行驶路段前进，使得在不影响前车运行的情况下将目标列车引导至故障列车目的地，不仅保证了非通信车的运行安全，也降低了非通信车线路中其它列车运行的影响。

Description

一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法和控制***

技术领域

本发明实施例涉及非通信车运行控制技术领域，尤其是涉及一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法和控制***。

背景技术

传统的基于通信的列车运行控制***(CBTC***)是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行自动化，提高运输效率的关键***设备，由车载自动防护子***(ATP)、车载自动驾驶子***(ATO)，中心及车站列车自动监控子***(ATS)、地面ATP(ZC：区域控制器)、联锁CI、数据通信有线和无线***DCS，轨旁设备信号机、道岔、计轴、应答器等构成。当列车故障降级或列车为非CBTC列车时，可在联锁级别下进行混运，通过计轴区段的占用获取降级列车/非CBTC列车的位置信息从而保证全线安全正常运行。但传统CBTC***设备多，接口复杂，设备的建设、维护工作量很大。因此设计了保证行车安全和设备高可靠性的前提下，优化***架构，减少轨旁、车站设备，最大限度的缩短列车运行间隔的一种以车载控制器为核心并结合主动识别的列车运行控制***(TCTCS***)，是对传统CBTC信号***的改进和升级。

TCTCS***是在基于CBTC的移动闭塞信号控制***的基础上，从***架构上取消轨旁ZC子***(区域控制器)、CI(联锁设备)、计轴器等轨旁设备，将相关功能集成到车载VOBC设备中，轨旁设置仅具备对道岔进行控制的对象控制器OC，对原CBTC***中由地面ZC子***计算列车的移动授权、控制列车的运行和间隔控制，轨旁CI进路办理等方式进行改进，变为由列车根据中心下发的运行计划自行进行路径规划，取消进路概念，列车自主申请线路上资源并控制资源，通过列车与列车之间直接通信的方式，列车直接获取前后车以及在线其他列车的位置和运行速度等信息，控制列车的速度，防止列车相撞、追尾，从而更安全可靠高效的运行。

然而，以车载控制器为核心的列车运行控制***(TCTCS***)轨旁设备有对象控制器OC、无源应答器。列车与各子***通信交互各种信息，但当列车故障降级或通信故障，其他列车和子***无法通过通信***获取该非通信列车位置信息，同时由于地面没有计轴***，非通信列车位置也不能由轨旁提供。

在实际应用中，发明人发现在TCTCS***中的列车故障降级为非通信车后，由于无法与其它列车和轨旁设备进行信息交互，给线路中列车的运行带来安全性问题，同时非通信车也影响了线路中其它列车的运行。

发明内容

本发明要解决在TCTCS***中的列车故障降级为非通信车后，由于无法与其它列车和轨旁设备进行信息交互，给线路中列车的运行带来安全性问题，同时非通信车也影响了线路中其它列车的运行的问题。

针对以上技术问题，本发明的实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法，包括：

轨旁列车管理中心TMC在接收到目标列车降级为非通信车的信息后，向调度指挥中心ITS发送为所述目标列车规划到达故障列车目的地的非通信车路径的申请信息；

所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

所述TMC向所述非通信车路径上的对象控制器OC发送所述目标车辆到达所述故障列车目的地，解锁所述非通信车路径的第一提示信息；

其中，每一行驶路段根据所述目标列车当前所在的实时位置、所述非通信车路径上所述目标列车前方的道岔资源、与所述目标列车最邻近的前车对应的前车位置和所述目标列车的头尾误差余量确定；所述目标列车当前所在的实时位置根据设置在所述目标列车上的UWB设备得到。

本实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行的控制***，包括TMC、ITS和安装在每一列车上的UWB设备，UWB设备用于定位列车的位置，列车的升级或者降级均不影响列车与TMC之间的通信；

轨旁列车管理中心TMC在接收到目标列车降级为非通信车的信息后，向调度指挥中心ITS发送为所述目标列车规划到达故障列车目的地的非通信车路径的申请信息；

所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

所述TMC向所述非通信车路径上的对象控制器OC发送所述目标车辆到达所述故障列车目的地，解锁所述非通信车路径的第一提示信息；

其中，每一行驶路段根据所述目标列车当前所在的实时位置、所述非通信车路径上所述目标列车前方的道岔资源、与所述目标列车最邻近的前车对应的前车位置和所述目标列车的头尾误差余量确定；所述目标列车当前所在的实时位置根据设置在所述目标列车上的UWB设备得到。

本发明的实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法和控制***，每一列车上设置了对列车进行定位的UWB设备，并设置了与列车的通信过程不受列车升级或者降级影响的轨旁列车管理中心TMC。在目标列车降级为非通信车后，由TMC向ITS申请为该目标列车规划非通信车路径。TMC接收到非通信车路径后，与目标列车进行通信，得到目标列车所在的实时位置，并根据在非通信车路径上的该目标列车前方的其它列车和道岔资源逐段确定出该目标列车每次前进的行驶路段，直到目标列车行驶到故障列车目的地。目标列车根据TMC逐段确定的行驶路段前进，使得在不影响前车运行的情况下将目标列车引导至故障列车目的地，不仅保证了非通信车的运行安全，也降低了非通信车线路中其它列车运行的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的无轨道占用检测设备的非通信车运行方法的流程示意图；

图2是本发明另一个实施例提供的规划的非通信车路径的示意图；

图3是本发明另一个实施例提供的非通信车路径上存在目标列车的前车时行驶路段的确定过程示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的列车2按照行驶路段前进时对其后方的后车的处理过程示意图；

图5是本发明另一个实施例提供的列车2按照行驶路段前进时对其后方的后车的处理过程示意图；

图6是本发明另一个实施例提供的关于道岔资源申请的行驶路段的确定过程示意图；

图7是本发明另一个实施例提供的关于道岔资源申请的行驶路段的确定过程示意图；

图8是本发明另一个实施例提供的后车驶出非通信车路径后与前车建立通信连接后升级运行的过程示意图；

图9是本发明另一个实施例提供的后车驶出非通信车路径后与前车建立通信连接后升级运行的过程示意图；

图10是本发明另一个实施例提供的关于无前车时的行驶路段的确定过程示意图；

图11是本发明另一个实施例提供的关于无前车时的行驶路段的确定过程示意图；

图12是本发明另一个实施例提供的线路上不存在列车2的后车时非通信车路径资源释放过程示意图；

图13是本发明另一个实施例提供的线路上不存在列车2的后车时非通信车路径资源释放过程示意图；

图14是本发明另一个实施例提供的线路上不存在列车2的后车时非通信车路径资源释放过程示意图；

图15是本发明另一个实施例提供的线路上不存在列车2的后车时非通信车路径资源释放过程示意图；

图16是本发明另一个实施例提供的存在折返区域时非通信车路径的规划方法示意图；

图17是本发明另一个实施例提供的存在折返区域时非通信车路径的规划方法示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的提供的一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法和控制***是对现有的车以载控制器为核心的TCTCS***的补充和完善。该控制***在VBTC***的基础上，增加了轨旁列车管理中心(Train Manage Center，TMC)，TMC具备与非通信车通信并为非通信车规划行驶路段的功能。TMC根据调度指挥中心ITS规划的非通信车路线，结合非通信车前后车位置，自动规划行驶路段，并申请路径上道岔资源。TMC实时获取非通信车前后车位置信息，更新非通信车路径和路径上相关资源。

此外，列车装载UWB设备，通过UWB无线技术实现列车定位，并将列车可靠定位信息发送给中心服务器，通过中心显示器呈现列车位置，给调度人员的调度和监控提供信息。同时UWB提供的列车位置信息可用于TMC计算非通信车路径和申请非通信车路径上资源。

基于TMC和UWB，图1是本实施例提供的一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：

101：轨旁列车管理中心TMC在接收到目标列车降级为非通信车的信息后，向调度指挥中心ITS发送为所述目标列车规划到达故障列车目的地的非通信车路径的申请信息；

102：所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

103：所述TMC向所述非通信车路径上的对象控制器OC发送所述目标车辆到达所述故障列车目的地，解锁所述非通信车路径的第一提示信息；

其中，每一行驶路段根据所述目标列车当前所在的实时位置、所述非通信车路径上所述目标列车前方的道岔资源、与所述目标列车最邻近的前车对应的前车位置和所述目标列车的头尾误差余量确定；所述目标列车当前所在的实时位置根据设置在所述目标列车上的UWB设备得到。

需要说明的是，TMC与列车之间的通信***是独立于车车通信的通信***、列车与轨旁设备的通信***以及列车与控制中心的通信***之外的一套通信***。因此，TMC与列车之间的通信不受列车当前是通信车的状态还是非通信车的状态的影响。当列车降级为非通信车后，列车无法与其它列车或者运行***中的其它各子***通信，但是列车仍可以和TMC通信。自UWB设备定位的目标列车的实时位置，向目标列车的列车延伸头尾误差余量后得到一个位置，在TMC为目标列车确定行驶路段时，行驶路段的起点即为该位置。由于目标列车的列尾在该位置之前，因此该位置作为行驶路段的起点保证了非通信车的安全。

具体来说，TMC与在线所有列车实时通信，获取列车位置信息，并实时维护在线列车顺序信息和状态信息。在车车通信列车正常运行的过程中，如果车车通信车载设备发生故障，列车紧急制动停车，提示转RM，司机确认后转RM，停车等待调度指令。TMC为故障车启用后备模式。故障列车不允许逆向运行。

本实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法，每一列车上设置了对列车进行定位的UWB设备，并设置了与列车的通信过程不受列车升级或者降级影响的轨旁列车管理中心TMC。在目标列车降级为非通信车后，由TMC向ITS申请为该目标列车规划非通信车路径。TMC接收到非通信车路径后，与目标列车进行通信，得到目标列车所在的实时位置，并根据在非通信车路径上的该目标列车前方的其它列车和道岔资源逐段确定出该目标列车每次前进的行驶路段，直到目标列车行驶到故障列车目的地。目标列车根据TMC逐段确定的行驶路段前进，使得在不影响前车运行的情况下将目标列车引导至故障列车目的地，不仅保证了非通信车的运行安全，也降低了非通信车线路中其它列车运行的影响。

图2为本实施例提供的规划的非通信车路径的示意图，参见图2，下行方向的正线运行的线路上存在列车1、列车2和列车3，列车2出现故障降级为非通信车，TMC向ITS申请为列车2规划非通信车路径，ITS规划的非通信车路径如图2中粗虚线对应的上行方向的线路所示，非通信车路径从列车2所在位置延伸至故障列车目的地。

TMC在列车2故障前保存了列车2上周期的位置信息，OC2在列车2降级后，记录列车2为非通信车。TMC根据故障列车2前后车位置计算非通信车路径，并根据ITS下发的非通信车计划路径逐段办理非通信车路径，并将推算位置/非通信车路径发送给路径范围内的所有OC，其他列车能从OC获取列车2的非通信车路径信息(TMC将非通信车路径转换成位置信息发送给OC)。同时，TMC给后车1发送前方为降级车的信息，列车1转为CM模式，人工驾驶追踪非通信车模式，司机可根据主动识别距离参考运行。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点，包括：

所述TMC接收到所述非通信车路径后，循环执行逐段路段确定操作，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

其中，所述逐段路段确定操作包括：

在所述目标列车行驶到上一次确定的行驶路段的终点后或者在所述目标列车还未开始沿着所述非通信路径行驶时，从所述UWB设备获取所述目标列车当前所在的实时位置；

判断在所述非通信路径上的所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间是否存在列车，若是，则获取与所述目标列车最近的前车对应的前车位置；

若对位于所述实时位置至所述前车位置的非通信路径上的每一道岔资源均申请成功或者所述实时位置至所述前车位置的非通信路径上不存在道岔，则由所述实时位置和所述头尾误差余量确定出所述目标列车的车尾位置，将由所述目标列车的车尾位置至所述前车位置之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述前车位置为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车。

例如，图3示出了在非通信车路径上存在目标列车的前车时行驶路段的确定过程示意图，参见图3，在非通信车路径上，列车3为非通信车列车2(目标列车)的前车，获取前车位置。列车2的车尾位置为包络列车2的虚线的最尾端。若TMC向区域控制器OC2申请道岔1的道岔资源成功，则行驶路段为列车2的车尾位置至获取的前车位置之间的非通信车路径，如图3中粗黑线所示。

具体地，引导列车2进入故障列车目的地的过程包括以下几点：

(1)TMC向ITS发送申请非通信车路径请求，ITS在调度界面根据所需要非通信车前往的目的地，选择所需要的非通信车计划路径(如图2中粗黑虚线对应的路径)，发送给TMC。

(2)TMC接收到非通信车路径后，设列车2的位置包络车尾的车尾位置至前车位置确定的行驶路段(如图3中粗黑线所示)。若非通信车和前车之间有道岔资源，则TMC需申请道岔资源锁并锁闭道岔。例如，图3中非通信车和前车之间有道岔1，则列车申请道岔1的道岔资源。道岔资源申请成功后，向OC(例如，图3中的OC1和OC2)发送行驶路段，同时TMC发送行驶路段办理成功信息给ITS，ITS通知故列车2的司机可向前运行，列车2的控制驾驶列车2沿着行驶路段前进。

进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

若所述实时位置至所述前车位置之间的非通信路径上存在道岔资源申请不成功的道岔，则从所述实时位置至所述前车位置之间的非通信路径上获取距所述目标列车最近的道岔资源申请不成功的第一道岔，将由所述目标列车的车尾位置至所述第一道岔的位置之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述第一道岔的位置为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车，并向所述ITS发出所述第一道岔的道岔资源申请不成功的第一报警信息。

进一步地，若所述实时位置至所述非通信车路径的终点之间无列车，则在规划行驶路段时，判断所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间是否存在不能成功申请道岔资源的道岔，若是，行驶路段为所述实时位置至最近的道岔资源申请失败的道岔之间的非通信车路径，并向ITS发送道岔资源为申请成功的报警信息；否则，行驶路段为所述实时位置至所述非通信车路径的终点之间的非通信车路径。

图6和图7为本实施例提供的关于道岔资源申请的行驶路段的确定过程示意图，参见图6和图7，列车3驶出非通信车路径后，在非通信车路径上列车2不存在前车，则在确定行驶路段时，直接判断列车2的位置到非通信车终点之间是否存在道岔。列车2的位置到非通信车终点之间存在道岔3和道岔5。若道岔3资源申请不成功，则先将行驶路段的终端设置在道岔3，并向ITS发送报警信息，如图6中的粗黑线所示。道岔3资源申请成功后，再申请道岔5的资源，在道岔5的资源申请成功后，将行驶路径延伸到道岔5所在的位置，如图7中的粗黑线所示。

进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

若在所述非通信路径上的所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间不存在列车，则判断在所述非通信路径上由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间的道岔资源是否均申请成功；

若在所述非通信路径上由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间的道岔资源均申请成功，则由所述目标列车的车尾位置至所述非通信车路径的终点之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述非通信车路径的终点为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车；

若在所述非通信路径上由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间存在的道岔资源申请不成功的道岔，则从由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间的非通信车路径上获取距所述目标列车最近的道岔资源申请不成功的第二道岔，将由所述目标列车的车尾位置至所述第二道岔的位置之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述第二道岔的位置为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车，并向所述ITS发出所述第二道岔的道岔资源申请不成功的第二报警信息。

若列车2无前车，图10和图11为本实施例提供的关于无前车时的行驶路段的确定过程示意图，参见图10，若在非通信车路径上列车2无前车且列车2所在的实时位置到非通信车路径终点之间的道岔资源均申请成功，则行驶路段为实时位置到非通信车路径终点之间的非通信车路径，如图10中粗黑线所示。

参见图11，若列车2所在的实时位置到非通信车路径终点之间存在道岔资源申请不成功的道岔，例如，道岔3的道岔资源申请不成功，则行驶路段为实时位置到道岔3的区段起点，如图11中的粗黑线所示。

本实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法，通过前车位置和对道岔资源的申请逐段为非通信车规划行驶路段，保证了非通信车的安全行驶。

进一步地，在上述各实施例的基础上，在所述目标列车到达所述非通信车路径的终点之后，还包括：

若所述TMC判断所述非通信车路径的终点不是所述故障列车目的地，则重新向所述ITS发送所述申请信息。

在上述(1)中，若需要经过折返才能到避车线或车辆段，ITS先设置到折返站的非通信车路径，待非通信列车到折返站完成折返后，ITS再给TMC下发第二段非通信车路径。TMC根据ITS下发的非通信车路径，逐段为非通信车开放及释放。其中，TMC没有收到ITS下发非通信车计划路径时，不能自动设置非通信车路径。

进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

在所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的过程中，若所述TMC接收到所述ITS重新为所述目标列车规划的非通信车路径，则判断所述目标列车当前行驶的行驶路段是否包含在重新规划的非通信车路径中；

若所述目标列车当前行驶的行驶路段包含在重新规划的非通信车路径中，则在所述目标列车行驶到当前行驶的行驶路段的终点后，按照重新规划的非通信车路径逐段确定所述目标列车沿着重新规划的非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达重新规划的非通信车路径的终点；

若所述目标列车当前行驶的行驶路段没有包含在重新规划的非通信车路径中，则向所述ITS发送所述目标列车无法按照重新规划的非通信车路径行驶的第二提示信息。

在上述的(1)中，若ITS需要更换非通信车路径，则向TMC下发新的非通信车计划。TMC已经办理出来的非通信车路径保持，根据新的非通信车计划办理下一段非通信车路径。

若下发的新非通信车计划路径不包含当前非通信车所在的计轴区段，TMC无法办理新的非通信车路径，此时TMC向ITS汇报非通信车路径设置失败即失败原因，ITS重新下发正确的非通信车计划路径。图16和图17为本实施例提供的存在折返区域时非通信车路径的规划方法示意图，参见图16，若故障列车目的地位于下行线路中，则ITS在规划非通信车路径时，可以先规划出如图16中粗黑线所示的第一段非通信车路径，下发给TMC。待目标列车行驶到第一段非通信车路径的终点后，再规划如图17中粗黑线所示的第二段非通信车路径，下发给TMC。

本实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法，非通信车路径的下发可以是分为多个部分下发，降低了TMC逐段确定行驶路段的复杂程度。通过TMC实现了非通信车路劲的替换。

进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

在所述TMC接收到所述目标列车降级为非通信车的信息后，获取在所述目标列车后方且与所述目标列车相邻的后车，向所述后车发送降级行驶的第三提示信息；

所述后车接收到所述第三提示信息后，进行降级，降级后的后车通过安装在列车上的主动识别设备识别所述目标列车的位置，与所述目标列车保持安全距离；

在所述后车使出所述非通信车路径与所述前车重新建立通信连接后，升级所述后车；

其中，所述主动识别设备包括激光雷达、毫米波雷达和组合摄像头传感器。

图4和图5为列车2按照行驶路段前进时对其后方的后车的处理过程示意图，参见图4和图5，当列车2降级后，为了保证后车的安全，向后车发送第三提示信息，后车降级。降级后的列车1由人工驾驶，在主动识别设备的辅助下保证和列车2之间的安全距离。

进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括：

在所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的过程中，若所述TMC判断所述目标列车的车位位置驶过所述非通信车路径上的第三道岔后，释放所述第三道岔的道岔资源。

图8和图9为后车驶出非通信车路径后与前车建立通信连接后升级运行的过程示意图，参见图8和图9，在列车2出清道岔3后，释放道岔3的道岔资源。

本实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法，对后车降级，保证后车的行车安全。在列车2经过道岔资源后，释放相应的道岔资源，避免了因非通信车对道岔资源的占用影响后车运行，提高了行车***的运行效率。

按照列车2前进的时间顺序，上述引导列车2进入故障列车目的地的过程还包括：

(3)如图4和图5所示，TMC给后车1发送前方为降级车的信息，后车1转为CM-B模式(人工驾驶追踪非通信车模式)，司机可根据主动识别距离参考运行。其中，可以进入非通信车路径行驶，但列车1计算的MA需与列车2保持安全距离。当列车2继续向前运行经过道岔1区段后(列车2位置车尾位置已出清道岔1的道岔区段后)，TMC释放道岔1的锁资源。

同时，TMC实时更新列车1、列车3和列车2的位置信息。非通信车路径起点随着后车向前运行解锁，终点随着前车向前运行延伸锁闭。如图5所示，在列车2驶出OC1的管辖范围后，TMC删除OC1中的列车2为非通信车的信息。

(4)如图6和图7所示，列车继续向前运行，待前车列车3出清道岔3区段后，TMC申请道岔3、道岔5独占锁，并搬动道岔至反位。道岔3、5均反位锁闭后，非通信车路径向前延伸至目的地。

若因故道岔资源申请不上或道岔无法锁闭到位，则TMC向ITS报警，ITS的调度员通知故障列车2司机停车等待，待人工排除异常、TMC能正常申请道岔并向前办理非通信路径后，调度再通知故障列车2司机可继续向前运行至停车目的地。其中，在停车线处，可设置停车标。

(5)如图8和图9，列车2运行出清道岔3区段后，TMC释放道岔3资源锁，列车1可申请道岔3独占锁并搬动道岔至定位。如图8所示，道岔定位后列车1识别前车为列车3，与列车3建立链接，恢复升级为AM运行。

其中，列车2运行至目的地后停车。非通信车路径不再延伸。列车1向前运行经过道岔区段，非通信车路径解锁。

对于上述引导列车2进入故障列车目的地的过程，存在以下几种特殊情况：

(1)在非通信车路径上不存在列车2的前车

如图10和图11所示，若无前车，则非通信车路径可以向前办理直至目的地终点。TMC给OC1、OC2、OC3发送非通信车路径信息，如图10所示。

非通信车路径上有道岔资源无法申请上，则路径非通信车路径至道岔区段起点。如图11，道岔3因故无法搬动并锁闭至反位，则非通信车路径终点为道岔3区段起点。TMC向ITS报警，调度员通知故障列车2司机停车等待，待人工排除异常、TMC能正常申请道岔3并向前办理非通信路径后，调度再通知故障列车2司机可继续向前运行至停车目的地。

(2)线路上不存在列车2的后车

图12到图15为本实施例提供的线路上不存在列车2的后车时非通信车路径资源释放过程示意图，参见图12-图15，若无后车，则非通信车路径起点直至其他列车运行趟过此非通信车路径才可向前解锁。

(3)从列车到达故障列车目的地存在折返区域

如图16-17所示，若列车需折返后才能引至避车线或车辆段，TMC待非通信车运行至折返区段后通知ITS下发折返后非通信车计划路径，调度下发新的非通信车计划路径并通知列车司机进行折返，TMC再继续按上述流程向前规划非通信车路径。

第二方面，本实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行的控制***，包括TMC、ITS和安装在每一列车上的UWB设备，UWB设备用于定位列车的位置，列车的升级或者降级均不影响列车与TMC之间的通信；

轨旁列车管理中心TMC在接收到目标列车降级为非通信车的信息后，向调度指挥中心ITS发送为所述目标列车规划到达故障列车目的地的非通信车路径的申请信息；

所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

所述TMC向所述非通信车路径上的对象控制器OC发送所述目标车辆到达所述故障列车目的地，解锁所述非通信车路径的第一提示信息；

其中，每一行驶路段根据所述目标列车当前所在的实时位置、所述非通信车路径上所述目标列车前方的道岔资源、与所述目标列车最邻近的前车对应的前车位置和所述目标列车的头尾误差余量确定；所述目标列车当前所在的实时位置根据设置在所述目标列车上的UWB设备得到。

进一步地，在上述实施例的基础上，还包括安装在每一列车上的主动识别设备；

所述主动识别设备用于在列车行驶的过程中识别前车的位置和前方路径上的障碍物；

所述主动识别设备包括激光雷达、毫米波雷达和组合摄像头传感器。

本实施例提供的无轨道占用检测设备的非通信车运行的控制***适用于上述实施例中的无轨道占用检测设备的非通信车运行的方法，在此不再赘述。

本实施例提供了一种无轨道占用检测设备的非通信车运行控制***，每一列车上设置了对列车进行定位的UWB设备，并设置了与列车的通信过程不受列车升级或者降级影响的轨旁列车管理中心TMC。在目标列车降级为非通信车后，由TMC向ITS申请为该目标列车规划非通信车路径。TMC接收到非通信车路径后，与目标列车进行通信，得到目标列车所在的实时位置，并根据在非通信车路径上的该目标列车前方的其它列车和道岔资源逐段确定出该目标列车每次前进的行驶路段，直到目标列车行驶到故障列车目的地。目标列车根据TMC逐段确定的行驶路段前进，使得在不影响前车运行的情况下将目标列车引导至故障列车目的地，不仅保证了非通信车的运行安全，也降低了非通信车线路中其它列车运行的影响。

为了进一步说明本实施例提供的非通信车路径，以下总结了非通信车沿着非通信车路径行驶过程中的一些说明，包括：

1、故障列车不得驶出非通信车路径外，调度通知司机最远可运行的目的地，如跟着前车运行或运行至避车线。司机不可运行越过调度允许的范围。

2、故障列车不得逆向运行。

3、故障车后方通信车可进入非通信车路径，通过主动识别防撞技术和司机人工驾驶CM车保证安全。

4、故障列车与前方通信列车对向运行时，通信列车MA终点不允许闯入非通信车路径。

5、若ITS故障，无法给TMC下发非通信车路径，则人工指挥站间闭塞运行。

6、若TMC故障(或TMC与OC通信故障)，无法自动开放及释放非通信车路径，则调度人工设置非通信车路径，人工指挥列车区间闭塞运行。

7、非通信车在非通信车路径上升级：TMC判断列车与TMC和OC都恢复正常通信，则TMC自动清除对应非通信车路径，包括删除OC的非通信车信息和TMC内存储的非通信车路径信息、并删除非通信路径上道岔资源。

若非通信车路径上有道岔资源，列车需要申请所需道岔资源后，安全路径和MA才会向前延伸。若列车在原运行计划外的路线上恢复正常通信，但由于无对应计划路径，无法计算安全路径完成升级，待列车运行至满足升级条件的位置后升级(或ITS重新下发计划)，TMC释放非通信车路径。若列车运行至非通信车路径终点后，若原ITS正常计划能继续向前运行则继续运行，若已偏离路线，则等待ITS下发新的计划。

降级列车升级，TMC故障无法自动取消非通信车路径，由ITS确认后人工取消(删除相关OC中的非通信车信息、释放相关道岔资源、相关信号机ITS人工灭灯)

8、列车降级前申请了道岔资源，列车降级后列车经过道岔后道岔资源无法自主释放，须由调度人工确认该道岔无其他资源占用、且道岔范围内保证不会有其他列车闯入、且非通信列车已经过该道岔后，ITS人工清锁

在本实施例提供的方案中，具有以下特点：非通信车路径通过设置非通信车路径实现对非通信车的运行范围的限制，并通过限制其他列车进入非通信车路径保障通信车和非通信车的混运安全。TMC自动锁闭解锁非通信车路径：TMC根据ITS下发的非通信车规划路径结合非通信车位置逐段向前锁闭解锁非通信车路径，提升***自动化程度。MC自主申请非通信车路径上道岔资源：列车降级后无法自主控制道岔，由TMC实现道岔等资源的申请和控制。UWB定位***：UWB定位***能获取非通信车的位置信息，给ITS和TMC提供位置信息，用于非通信车路径的规划和设置。列车通过主动识别模块实时检测列车前方有效识别范围内的障碍物，保证了列车安全运行，并能有效保障通信车和非通信车混运中的安全。列车降级时，其他列车能通过非通信路径获取降级列车的运行范围，并正常计算移动授权运行。非通信车路径减小了非通信车对其他列车运行的影响。仅影响非通信车后车，其他列车不受影响正常运行，保障线路的整体运行效率不受太大影响。

综上，本发明提供的无轨道占用检测设备的非通信车运行方法和控制***，结合UWB定位技术和主动识别信息对列车位置、运行速度进行监控和防护，通过TMC为降级列车自主规划非通信车路径，在性能、可靠性、成本等方面具有的优势，是车车通信***的补充和完善。其实现的效果包括：(1)性能更高。车载通信数据流直达控制对象，数据流简化，***性能更高。(2)可靠性更高。轨旁设备减少，降低了故障率。任何单列车信号***的故障都只影响到当前及相邻列车，而传统CBTC中车站设备的故障会影响到整个区域内所有列车运行。(3)成本更低。由于减少了车站设备，其施工、调试、用电、设备用房等成本均降低。(4)建设与维护容易。***的主要设备都在列车上，不仅***的维护十分方便；而且对于改造线，更是由于其不依靠于地面设备，可以大大的降低工程难度。(5)有利于互联互通的实施。由于减少了车地通信的接口，不依赖于地面设备，更容易实现不同制式之间的互联互通。(6)通过主动识别模块能识别线路上更多种类的障碍物，保障列车的运行安全。(7)线路存在非通信车时，其他列车不用降级运行，列车根据与其他列车通信数据和主动识别结果控制列车运行，列车能以更小的间隔追随非通信车运行，减小了非通信车对其他列车运行的影响。(8)列车自主计算移动授权等运行信息，保证数据实时性可靠性的同时，降低了***的数据耦合度和***的维护复杂度，减少了***的设备数量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种无轨道占用检测设备的非通信车运行方法，其特征在于，包括：

轨旁列车管理中心TMC在接收到目标列车降级为非通信车的信息后，向调度指挥中心ITS发送为所述目标列车规划到达故障列车目的地的非通信车路径的申请信息；

所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

所述TMC向所述非通信车路径上的对象控制器OC发送所述目标车辆到达所述故障列车目的地，解锁所述非通信车路径的第一提示信息；

其中，每一行驶路段根据所述目标列车当前所在的实时位置、所述非通信车路径上所述目标列车前方的道岔资源、与所述目标列车最邻近的前车对应的前车位置和所述目标列车的头尾误差余量确定；所述目标列车当前所在的实时位置根据设置在所述目标列车上的UWB设备得到。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点，包括：

所述TMC接收到所述非通信车路径后，循环执行逐段路段确定操作，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

其中，所述逐段路段确定操作包括：

在所述目标列车行驶到上一次确定的行驶路段的终点后或者在所述目标列车还未开始沿着所述非通信路径行驶时，从所述UWB设备获取所述目标列车当前所在的实时位置；

判断在所述非通信路径上的所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间是否存在列车，若是，则获取与所述目标列车最近的前车对应的前车位置；

若对位于所述实时位置至所述前车位置的非通信路径上的每一道岔资源均申请成功或者所述实时位置至所述前车位置的非通信路径上不存在道岔，则由所述实时位置和所述头尾误差余量确定出所述目标列车的车尾位置，将由所述目标列车的车尾位置至所述前车位置之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述前车位置为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述实时位置至所述前车位置之间的非通信路径上存在道岔资源申请不成功的道岔，则从所述实时位置至所述前车位置之间的非通信路径上获取距所述目标列车最近的道岔资源申请不成功的第一道岔，将由所述目标列车的车尾位置至所述第一道岔的位置之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述第一道岔的位置为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车，并向所述ITS发出所述第一道岔的道岔资源申请不成功的第一报警信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

若在所述非通信路径上的所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间不存在列车，则判断在所述非通信路径上由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间的道岔资源是否均申请成功；

若在所述非通信路径上由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间的道岔资源均申请成功，则由所述目标列车的车尾位置至所述非通信车路径的终点之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述非通信车路径的终点为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车；

若在所述非通信路径上由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间存在的道岔资源申请不成功的道岔，则从由所述实时位置和所述非通信车路径的终点之间的非通信车路径上获取距所述目标列车最近的道岔资源申请不成功的第二道岔，将由所述目标列车的车尾位置至所述第二道岔的位置之间的非通信路径确定为本次确定的行驶路段，所述第二道岔的位置为本次确定的行驶路段的终点，将确定的行驶路段发送到所述目标列车，并向所述ITS发出所述第二道岔的道岔资源申请不成功的第二报警信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标列车到达所述非通信车路径的终点之后，还包括：

若所述TMC判断所述非通信车路径的终点不是所述故障列车目的地，则重新向所述ITS发送所述申请信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的过程中，若所述TMC接收到所述ITS重新为所述目标列车规划的非通信车路径，则判断所述目标列车当前行驶的行驶路段是否包含在重新规划的非通信车路径中；

若所述目标列车当前行驶的行驶路段包含在重新规划的非通信车路径中，则在所述目标列车行驶到当前行驶的行驶路段的终点后，按照重新规划的非通信车路径逐段确定所述目标列车沿着重新规划的非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达重新规划的非通信车路径的终点；

若所述目标列车当前行驶的行驶路段没有包含在重新规划的非通信车路径中，则向所述ITS发送所述目标列车无法按照重新规划的非通信车路径行驶的第二提示信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述TMC接收到所述目标列车降级为非通信车的信息后，获取在所述目标列车后方且与所述目标列车相邻的后车，向所述后车发送降级行驶的第三提示信息；

所述后车接收到所述第三提示信息后，进行降级，降级后的后车通过安装在列车上的主动识别设备识别所述目标列车的位置，与所述目标列车保持安全距离；

在所述后车使出所述非通信车路径与所述前车重新建立通信连接后，升级所述后车；

其中，所述主动识别设备包括激光雷达、毫米波雷达和组合摄像头传感器。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的过程中，若所述TMC判断所述目标列车的车位位置驶过所述非通信车路径上的第三道岔后，释放所述第三道岔的道岔资源。

9.一种无轨道占用检测设备的非通信车运行的控制***，其特征在于，包括TMC、ITS和安装在每一列车上的UWB设备，UWB设备用于定位列车的位置，列车的升级或者降级均不影响列车与TMC之间的通信；

轨旁列车管理中心TMC在接收到目标列车降级为非通信车的信息后，向调度指挥中心ITS发送为所述目标列车规划到达故障列车目的地的非通信车路径的申请信息；

所述TMC接收到ITS发送的所述非通信车路径后，逐段确定所述目标列车沿着所述非通信车路径行驶的行驶路段，并将确定的行驶路段发送到所述目标列车，直到所述目标列车到达所述非通信车路径的终点；

所述TMC向所述非通信车路径上的对象控制器OC发送所述目标车辆到达所述故障列车目的地，解锁所述非通信车路径的第一提示信息；

其中，每一行驶路段根据所述目标列车当前所在的实时位置、所述非通信车路径上所述目标列车前方的道岔资源、与所述目标列车最邻近的前车对应的前车位置和所述目标列车的头尾误差余量确定；所述目标列车当前所在的实时位置根据设置在所述目标列车上的UWB设备得到。

10.根据权利要求9所述的控制***，其特征在于，还包括安装在每一列车上的主动识别设备；

所述主动识别设备用于在列车行驶的过程中识别前车的位置和前方路径上的障碍物；

所述主动识别设备包括激光雷达、毫米波雷达和组合摄像头传感器。