CN110194201A - 一种列控等级转换***及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了列车控制技术领域的一种列控等级转换***及其方法。步骤包括:1、CTCS‑2站列控中心识别半自动闭塞改变方向逻辑电路中有极继电器的状态,形成CTCS‑2站接车和发车状态;2、CTCS‑2站发车时,通过新增并修改反向运行报文参数修改列车速度监控曲线;CTCS‑2站侧向接车时,在等级转换点设置限速点修改列车速度监控曲线,列车按照列车速度监控曲线的限速通过CTCS‑2站和CTCS‑0站的边界,同时列车车载装置完成CTCS‑2和CTCS‑0***的切换。本发明有益效果是:在维持既有两站为半自动闭塞,区间无轨道电路,CTCS‑0站不增加任何改造工程的情况下,实现了列车在CTCS‑0列控***和CTCS‑2列控***之间不停车切换,不仅切换中速度平稳过渡,而且提高了列车运输效率。
Description
技术领域
本发明涉及列车控制技术领域,特别涉及一种列控等级转换***及其方法。
背景技术
CTCS(Chinese Train Control System)是中国列车运行控制***,该***有两个子***,即车载子***和地面子***。地面子***可由以下部分组成:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列车控制中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC)。其中GSM-R不属于CTCS设备,但是属于重要组成部分。
应答器是一种能向车载子***发送报文信息的传输设备,既可以传送固定信息,也可连接轨旁单元传送可变信息。
轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能,采用ZPW-2000系列轨道电路或数字轨道电路。
无线通信网络(GSM-R)是用于车载子***和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信***。
列车控制中心是基于安全计算机的控制***,它根据地面子***或来自外部地面***的信息,如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令,并通过车地信息传输***传输给车载子***,保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。
车载子***可由以下部分组成:CTCS车载设备、无线***车载模块。
CTCS车载设备是基于安全计算机的控制***,通过与地面子***交换信息来控制列车运行。
无线***车载模块用于车载子***和列车控制中心进行双向信息交换。
为了保证列车安全运行,分为0~4级五个等级来满足不同线路运输需求的。将目前干线铁路应用的地面信号设备和车载设备定义为0级,0级由通用机车信号和列车运行监控装置组成,0级的控制模式是目标距离式,它在既有地面信号设备的基础上,采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线,适用于列车最高运行速度为160km/h及以下。
CTCS-1级由主体机车信号和加强型运行监控装置组成,面向160km/h及以下的区段,控制模式为目标距离式,采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中,靠逻辑推断地址调取所需的线路数据,结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加了点式设备,实现列车运行安全监控功能。利用轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,连续向列车传送控制信息。
CTCS-2级是由轨道电路和点式应答器组成,用于给车载装置传输地面信息,采取目标距离控制模式(又称连续式一次速度控制)。目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线。
CTCS-2级采取闭塞方式称为准移动闭塞方式,准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端,留有一定的安全距离,而后行列车从最高速开始一次制动曲线的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点相对固定,在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化,而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的,由于要与移动闭塞相区别,所以称为准移动闭塞,其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些。
CTCS-3级是基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制***,轨道电路完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。无线通信***实现地-车间连续、双向的信息传输,行车许可由地面列控中心产生,通过无线通信***传送到车上。
CTCS-4级是完全基于无线通信(如GSM-R)的列车运行控制***。由地面无线闭塞中心(RBC)和车载设备完成列车占用检测及完整性检查,点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。采取目标距离控制模式,列车按移动闭塞或虚拟闭塞方式运行。
在现有技术中,若要在既有CTCS-0列控等级线路上开行动车组,需将列控等级从CTCS-0级升级为CTCS-2级。为使列车能够互联互通运行,与CTCS-2站相邻的CTCS-0站在维持CTCS-0级列控***的前提下,须保证列车在CTCS-0和CTCS-2列控等级之间不停车切换,这就需要对CTCS-0站进行改造,主要包括:CTCS-0站设列控中心设备,用于给CTCS-2站管辖范围发送临时限速信息;CTCS-0站设列控中心与CTCS-2站列控中心直接接口并通信,实现改变两站列车运行方向功能;CTCS-2站和CTCS-0站区间闭塞制式升级为自动闭塞,则需设通过信号机、区间应答器组及轨道电路贯通,现有列控等级转换应答器设置图如图2所示。但是某些车站不具备改造条件,且上述改造工程的工程量较大、施工难度大、施工周期长、投资成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,对CTCS-0列控***车站与邻近的CTCS-2列控***车站之间的轨道电路和应答器进行了重新设置,提出了一种新的列控等级转换方法。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种列控等级转换***,包括CTCS-0地面信号设备、CTCS-0车载设备、CTCS-2车载装置、CTCS-2列控中心、半自动闭塞改变方向逻辑电路,其特征在于,还包括列控等级转换装置,列控等级转换装置包括多个CTCS-2应答器组、轨道电路、CTCS-2站进站信号机、CTCS-2站出站信号机和CTCS-0站进站信号机,
列控等级转换装置中的多个CTCS-2应答器组设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路所在区段;
CTCS-2站进站信号机的轨道电路和CTCS-0站进站信号机的轨道电路之间为无轨道电路。
列控等级转换装置中CTCS-2应答器组为五组,其中有三组包含有源应答器的应答器组,第一组所述包含有源应答器的应答器组设置在所述CTCS-2站进站信号机的轨道电路和所述无轨道电路的边界,第二组所述包含有源应答器的应答器组设置在距离所述CTCS-2站进站信号机为30m的区段,第三组所述包含有源应答器的应答器组设置在距离所述CTCS-2站出站信号机大于等于20m的区段。
应答器组包括:第一应答器组、第二应答器组、第三应答器组、第四应答器组和第五应答器组,第一应答器组、第四应答器组和第五应答器组分别包括有源应答器和无源应答器,第二应答器组和第三应答器组包括无源应答器组,第一应答器组、第二应答器组、第三应答器组、第四应答器组和第五应答器组依次设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路所在区段,
第一应答器组设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路和无轨道电路的边界,第一应答器组内的相邻应答器距离大于应答器组链接的最小距离,第一应答器组与第二应答器组的距离大于应答器组链接的最小距离;第一应答器组与第三应答器组的距离大于450m;第二应答器组与第三应答器组的距离大于列车最高运行速度运行5s的距离,且大于相邻两组应答器组链接最小距离;第四应答器组与第三应答器组的距离大于列车最高运行速度运行5s的距离,且大于应答器组链接最小距离,应答器组链接最小距离为200m。
第四应答器组与CTCS-2站进站信号机的距离为30m,第五应答器组与CTCS-2站出站信号机的距离为65m。
第一应答器组用于发送线路参数和临时限速信息;第二应答器组用于发送CTCS-2等级区域内的线路参数和等级转换预告信息;第三应答器组用于给列车车载装置发送固定的转换执行指令;第四应答器组用于发送CTCS-0等级区域内的线路参数和等级转换预告信息;第五应答器组发车时用于发送咽喉区线路参数和临时限速信息;第一应答器组、第二应答器组、第三应答器组、第四应答器组、CTCS-2进站信号机和CTCS-2出站信号机所在的区域形成咽喉区。
一种列控***等级转换方法,骤包括:
S101,将列控等级转换装置中的多个应答器组设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路区段,CTCS-2站进站信号机的轨道电路和CTCS-0站进站信号机的轨道电路之间无轨道电路、无通过信号机、无应答器组;
S102,CTCS-2站列控中心识别半自动闭塞改变方向逻辑电路中有极继电器的状态,形成CTCS-2站发车状态,CTCS-2站列控中心根据CTCS-2站发车状态向列车CTCS-2车载装置发送行车许可消息,使得列车CTCS-2车载装置根据行车许可消息在CTCS-2控制***的监控下从CTCS-2站往CTCS-0站运行;
S103、当形成CTCS-2站发车状态且列车从CTCS-2站往CTCS-0站运行时,咽喉区的CTCS-2轨道电路给列车CTCS-2车载装置发送JC码,并且列控等级转换装置中的应答器组发出虚拟的反向运行报文参数来修改发车方向列车速度监控曲线,列车CTCS-2车载装置按照JC码通过咽喉区,并且按照发车方向列车速度监控曲线的最高允许速度通过CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界,在通过CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界时,列车车载装置由CTCS-2转换为CTCS-0,咽喉区为列控等级转换装置中多个应答器组、CTCS-2进站信号机和CTCS-2出站信号机所在的区域。
CTCS-2进站信号机X口有极继电器一直保持定位吸起,进站信号机XN口的有极继电器一直保持反位落下,形成CTCS-2站发车状态,并且CTCS-2站列控中心根据侧线发车指令,形成CTCS-2站侧线发车状态;
进站信号机X口有极继电器一直保持定位吸起的状态是通过FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下实现的,FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下是通过KTJ励磁吸起并且TJJ失磁落下实现的;进站信号机XN口有极继电器一直保持反位落下的状态是通过ZFJ励磁吸起并且FFJ失磁落下实现的,ZFJ励磁吸起并且FFJ失磁落下是通过KTJ励磁吸起并且TJJ失磁落下实现的。
列控等级转换装置中的应答器组发出虚拟的反向运行报文参数来修改发车方向列车速度监控曲线的方法为:在正线出站信号机有源应答器组和进站信号机有源应答器组处新增区间反向运行报文,区间反向运行报文中L_REVERSEAREA参数采用虚拟数据,将无轨道电路区段依次虚拟为多个有轨道电路区段。
一种列控***等级转换方法,步骤包括:
S201,将列控等级转换装置中的多个应答器组设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路区段,CTCS-2站进站信号机的轨道电路和CTCS-0站进站信号机的轨道电路之间无轨道电路、无通过信号机、无应答器组;
S202、CTCS-2站列控中心识别半自动闭塞改变方向逻辑电路中有极继电器的状态,形成CTCS-2站侧线接车状态,列车CTCS-0车载装置在CTCS-0站控制***的监控下从CTCS-0站往CTCS-2站运行;
S203、当形成CTCS-2站侧向接车状态且列车从CTCS-0站往CTCS-2站运行时,将列控等级转换装置中位于CTCS-0区域和CTCS-2区域边界的应答器组设置限速来修改接车方向列车速度监控曲线,列车按照接车方向列车速度监控曲线的最高允许速度通过CTCS-0区域和CTCS-2区域边界,列车在通过CTCS-0区域和CTCS-2区域边界时,列车车载装置由CTCS-0转换为CTCS-2。
半自动闭塞改变方向逻辑电路中CTCS-2进站信号机X口有极继电器一直保持反位落下,CTCS-2进站信号机XN口的有极继电器一直保持定位吸起,形成CTCS-2站接车状态;
CTCS-2进站信号机X口有极继电器一直保持反位落下的状态是通过FFJ失磁落下并且ZFJ励磁吸起实现的,FFJ失磁落下并且ZFJ励磁吸起是通过KTJ失磁落下并且TJJ励磁吸起实现的;CTCS-2进站信号机XN口有极继电器一直保持定位吸起的状态是通过FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下实现的,FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下是通过TJJ励磁吸起并且KTJ失磁落下实现的。
当形成CTCS-2站侧向接车状态且列车从CTCS-0站往CTCS-2站运行时,将列控等级转换装置中位于CTCS-2区域和CTCS-0区域边界的应答器组设置限速来修改接车方向列车速度监控曲线的方法为:将列控等级转换装置中位于CTCS-2区域和CTCS-0区域边界的应答器组设置为限速点,限定的速度不大于CTCS-2车载装置在限速点速度监控曲线的最高允许速度。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、维持了既有两站为半自动闭塞,区间无通过信号机、区间无应答器组及轨道电路,CTCS-0站不增加任何改造工程,减少了工程量和施工难度。
2、再次设计符合CTCS-2列控中心采集规则的半自动闭塞改变方向逻辑电路控制逻辑,通过获取CTCS-2站半自动闭塞改变方向逻辑电路中关键继电器状态,形成CTCS-2站接车和发车状态,实现了CTCS-2站列控中心对有源应答器和轨道电路信息发送方向的控制。
3、CTCS-2站发车时,在咽喉区设置JC码和在出站信号机有源应答器、进站信号机有源应答器内新增区间反向运行报文,其内部L_REVERSEAREA采用虚拟数据,使得CTCS-2车载装置的速度监控曲线行车许可目标点延长至CTCS-0站进站信号机,实现了车载装置从CTCS-2至CTCS-0列控等级不停车切换,提高了列车运输效率。
4、CTCS-2站侧向接车时,在等级转换应答器组处设置限速点,要求其速度不大于CTCS-2车载装置在该处最高允许速度,实现了车载装置从CTCS-0至CTCS-2列控等级不停车切换。
附图说明
图1为实施例1中CTCS-2发车方向列控***等级转换方法的流程图;
图2为现有列控等级转换应答器设置图;
图3为实施例1中列控等级转换应答器设置示意图;
图4为实施例1中进站信号机X口改变方向继电器的设置图;
图5为实施例1中进站信号机XN口改变方向继电器的设置图;
图6为实施例1中新增并修改区间反向运行数据报文前后的速度监控曲线对比图;
图7为实施例1中CTCS-2侧线接车方向列控***等级转换方法流程图;
图8为实施例1中未设置限速点之前,列车从CTCS-0站开往CTCS-2站速度监控曲线图;
图9为实施例1中设置限速点后,列车从CTCS-0车站开往CTCS-2车站速度监控曲线图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种列控***等级转换***,包括CTCS-0地面信号设备、CTCS-0车载设备、CTCS-2车载装置、CTCS-2列控中心、半自动闭塞改变方向逻辑电路和列控等级转换装置,列控等级转换装置包括应答器组1、应答器组2、应答器组3、应答器组4、应答器组5、轨道电路、CTCS-2站进站信号机、CTCS-2站出站信号机和CTCS-0站进站信号机。列控等级转换装置设置示意图如图3所示。CTCS-0站至CTCS-2站区间以等级转换应答器3为界,划分为CTCS-0区域和CTCS-2区域;以设备管辖区域划分为CTCS-0站、无轨道电路区段和CTCS-2站。
其中,CTCS-2站咽喉区范围内的等级转换装置有应答器组1、应答器组2、应答器组3、应答器组4、轨道电路信息和CTCS-2站进站信号机,应答器组1-4设置在CTCS-2站进站信号机轨道电路区段。按照《列控***应答器应用原则》TB/T3484-2017有关规定,应答器组1为CTCS-0站应答器组并且组内有一个有源应答器,用于发送区域内线路参数和临时限速信息。应答器组2为等级转换预告应答器,采用无源应答器,用于发送CTCS-2区段线路参数(如线路速度、线路坡度、轨道区段和特殊区段)和等级转换预告信息。应答器组3为等级转换应答器,采用无源应答器,用于给列车车载装置发送固定的转换执行指令。应答器组4为进站信号机应答器组,也即是反向运行的等级转换预告应答器,并且组内有一个有源应答器,用于发送CTCS-0区段线路参数和等级转换预告信息。应答器组5为正线出站信号机应答器组并且组内有一个有源应答器,发车时用于发送咽喉区线路参数(如线路速度、线路坡度、轨道区段和特殊区段)和临时限速等信息。应答器组1设于CTCS-2站有轨道电路边界处,应答器组1内的相邻应答器之间的距离大于应答器组链接的最小距离200m,应答器组1与相邻的应答器组2的距离大于应答器组链接的最小距离200m,应答器组1距离应答器组3大于450m,应答器组2和应答器组4距离应答器组3均大于列车最高运行速度运行5s的距离,且大于相邻两组应答器组链接最小距离200m。应答器组4距离进站信号机为30m,应答器组5距离出站信号机65m。CTCS-2站进站信号机和CTCS-2站出站信号机维持既有位置不变。
CTCS-0站至CTCS-2站区间无通过信号机、无应答器组和无轨道电路。
本发明发车方向列控***等级转换方法流程图如图1所示,列控***等级转换方法的步骤包括:
S101,将列控等级转换应答器组设置在CTCS-2站进站信号机轨道电路区段,CTCS-0站至CTCS-2站区间无通过信号机、无应答器组和无轨道电路。
列控等级转换应答器设置示意图如图3所示,与现有列控等级转换应答器设置相比(现有列控等级转换应答器设置图如图2所示),将列控***等级转换所需的应答器组1、应答器组2、应答器组3、应答器组4均设置在CTCS-2站进站信号机轨道电路区段。按照《列控***应答器应用原则》TB/T3484-2017有关规定,应答器组1为CTCS-0站应答器组并且组内有一个有源应答器,用于发送线路参数和临时限速信息。应答器组2为等级转换预告应答器,采用无源应答器,用于发送CTCS-2区段线路参数(如线路速度、线路坡度、轨道区段和特殊区段)和等级转换预告信息。应答器组3为等级转换应答器,采用无源应答器,用于给列车车载装置发送固定的转换执行指令。应答器组4为进站信号机应答器组,也即是反向运行的等级转换预告应答器,并且组内有一个有源应答器,用于发送CTCS-0区段线路参数和等级转换预告信息。应答器组5为正线出站信号机应答器组,并且组内有一个有源应答器,发车时用于发送咽喉区线路参数(如线路速度、线路坡度、轨道区段和特殊区段)和临时限速等信息。应答器组1至应答器组5依次设置,应答器组1设于CTCS-2站有轨道电路信息边界处,应答器组1内的相邻应答器之间的距离大于应答器组链接的最小距离200m,应答器组1与相邻的应答器组2的距离大于应答器组链接的最小距离200m,应答器组1距离应答器组3大于450m,应答器组2和应答器组4距离应答器组3均大于列车最高运行速度运行5s的距离,且大于相邻两组应答器组链接最小距离200m。应答器组4距离进站信号机为30m,应答器组5距离出站信号机为65m。进站信号机和出站信号机维持既有位置不变。
CTCS-0站不设列控中心,对其不进行任何改造工程。两站通过半自动闭塞改变方向电路实现接发车方向切换。CTCS-2站接车时,进站信号机轨道电路区段有轨道电路信息,发车时无轨道电路信息。从正线股道IG和IIG直线发车时(SI-X和SII-XN),IG和IIG轨道电路信息仅有L码。
S102,CTCS-2站列控中心通过获取半自动闭塞改变方向逻辑电路中关键继电器状态,形成CTCS-2站发车状态,CTCS-2站列控中心根据所述CTCS-2站发车状态向列车CTCS-2车载装置发送行车许可消息,使得所述列车CTCS-2车载装置根据行车许可消息在CTCS-2控制***的监控下从CTCS-2站往CTCS-0站运行。
由于CTCS-0站和CTCS-2站为半自动闭塞制式,并且CTCS-0站不设列控中心设备,故CTCS-2站列控中心无法按照《列控***应答器应用原则》TB/T3484-2017的规定,通过自动闭塞改变方向电路采集相关信息,来判别接车和发车的属性,导致应答器和轨道电路信息不能随着接车、发车方向进行切换及发送CTCS-2车载装置所需信息,车载装置接收不到行车参数信息,列车无法正常运行。故需利用CTCS-2站半自动闭塞改变方向电路中关键继电器的逻辑关系,通过再次搭建符合CTCS-2列控中心采集规则的逻辑电路,CTCS-2站列控中心控制应答器和轨道电路改变发送信息的方向。如图4和图5所示,KTJ为开通继电器,TJJ为同意接车继电器,ZFJ为正方向继电器,FFJ为反方向继电器。上述继电器只是短时吸起,然后立马失磁落下,无法保持一种状态,故CTCS-2站列控中心采集不到接车或发车状态。
本发明中再次设计的改变方向逻辑电路为:当CTCS-2站接车时,半自动闭塞改变方向电路原逻辑中TJJ励磁吸起,KTJ失磁落下;当CTCS-2站发车时,半自动闭塞改变方向电路原逻辑中KTJ励磁吸起,TJJ失磁落下。
根据列控中心采集规则,进站信号机X口接车属性定义为正方向,发车属性定义为反方向;进站信号机XN口发车属性定义为正方向,接车属性定义为反方向。按照铁路故障—安全的规则,涉及行车安全的关键状态应采用继电器的吸起状态来表示。故进站信号机X口的ZFJ用TJJ吸起条件励磁吸起,FFJ用KTJ吸起条件励磁吸起;进站信号机XN口的ZFJ用KTJ吸起条件励磁吸起,FFJ用TJJ吸起条件励磁吸起。
ZFJ和FFJ短时动作状态可用有极继电器GFJ来记录。线圈1和线圈4分别接入电源正电和负电时(正极性电源),GFJ转极定位吸起,并一直保持状态1;线圈1和线圈4分别接入电源负电和正电时(反极性电源),GFJ转极反位落下,并一直保持状态2。
对于进站信号机X口继电器的设置,如图4所示,接车时,ZFJ励磁吸起,FFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源负电和正电时(反极性电源),GFJ一直保持反位落下(状态2),即接车属性;发车时,FFJ励磁吸起,ZFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源正电和负电时(正极性电源),GFJ一直保持定位吸起(状态1),即发车属性;
对于进站信号机XN口继电器的设置,如图5所示,接车时,FFJ励磁吸起,ZFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源正电和负电时(正极性电源),GFJ一直保持定位吸起(状态1),即接车属性;发车时,ZFJ励磁吸起,FFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源负电和正电时(反极性电源),GFJ一直保持反位落下(状态2),即发车属性。CTCS-2站列控中心通过识别GFJ的状态来判别出车站接车和发车属性。
S103,当形成CTCS-2站发车状态且列车从CTCS-2站往CTCS-0站运行时,咽喉区的CTCS-2轨道电路给列车CTCS-2车载装置发送JC码,CTCS-2站出站信号机有源应答器和进站信号机有源应答器新增区间反向运行报文,并将其内部参数修改为虚拟数据,修改发车方向列车速度监控曲线,列车按照发车JC码通过咽喉区,并且按照发车方向列车速度监控曲线通过CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界,在通过CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界时列车车载装置由CTCS-2转换为CTCS-0。
当列车从IG和IIG(IG-X,IIG-XN)正直向发车时,列车依次经过IG和IIG)、咽喉区后,CTCS-2车载装置接收到的轨道电路信息依次为L码—***,车载装置逻辑判定为紧急制动停车。本发明的方法是下行咽喉区和上行咽喉区轨道电路信息设计为JC,发车时车载设备接收到轨道电路信息依次为L码—JC,与区间反向运行报文配合使用,车载装置逻辑判定为列车可正常运行。但速度监控曲线的行车许可目标点为图6所示轨道电路的边界,速度监控曲线包络范围较小,造成行车速度依次缓慢下降,并且该范围属于减速区,需司机人工操作列车制动,不仅影响列车运行效率,而且造成在等级转换应答器组处,CTCS-2车载装置往CTCS-0车载装置转换不成功而停车,不符合《列控***应答器应用原则》TB/T3484-2017规定的等级转换设置在区间较少制动的区段。
本发明的方法为,当列车越过应答器组3后,其速度监控曲线所需行车参数由CTCS-0车载装置提供,故在CTCS-2站应答器组4(进站信号机有源应答器组)和应答器组5(正线出站信号机有源应答器组)分别新增区间反向运行报文,其内部L_REVERSEAREA参数采用虚拟数据。在写入虚拟数据之前,根据CTCS-2列控中心采集规则,CTCS-2站为接车时,下行咽喉区为正方向,上行咽喉区为反方向;CTCS-2站为发车时,下行咽喉区为反方向,上行咽喉区为正方向。该定义影响区间反向运行报文中Q_DIR(验证方向)值。因为发车时区间反向运行报文才有效,故下行咽喉区的区间反向运行报文中参数Q_DIR=00,上行咽喉区的区间反向运行报文中参数Q_DIR=01。
正线直向(SI-X,SII-XN)发车时,在出站信号机应答器写入区间反向运行报文,其内部参数D_STARTREVERSE(到反方向运行区间开始点的距离)为应答器组5至出站信号机距离,L_REVERSEAREA(反向运行区间的长度至前方进站信号机)采用虚拟数据。按照一定规则,将无轨道电路区段依次虚拟为数个有轨道电路信息区段,其长度之和为从CTCS-2站出站信号机至前方CTCS-0站进站信号机的距离,使得速度监控曲线行车许可目标点为前方CTCS-0站进站信号机。
侧线发车时,从出站信号机S3(或S4)至进站信号机范围内,在无轨道电路信息的情况下,CTCS-2车载装置最长可运行1500m,而一般车站上述距离均小于1500m。故可在进站信号机应答器写入区间反向运行报文,其内部参数D_STARTREVERSE(到反方向运行区间开始点的距离)为0,L_REVERSEAREA(反向运行区间的长度至前方进站信号机)采用虚拟数据。按照一定规则,将无轨道电路区段依次虚拟为数个有轨道电路信息区段,其长度之和为从CTCS-2站进站信号机至前方CTCS-0站进站信号机距离,使得速度监控曲线行车许可目标点为前方CTCS-0站进站信号机。正线侧向发车情况同侧向发车。
新增并修改区间反向运行数据报文前后的速度监控曲线对比图如图6所示。从图6可以看出,在轨道电路区段无制动操作,速度监控曲线由v1变为ν2,ν2为线路最高允许速度,不仅可避免列车因经常制动而车载装置转换不成功问题,而且可提高列车运行速度。
列车车载装置按照修改后的速度监控曲线ν2限定的速度通过CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界,在通过CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界时,列车车载装置由CTCS-2转换为CTCS-0。
本发明侧线接车方向列控***等级转换方法流程图如图7所示,列控***等级转换方法的步骤包括:
S201,将列控等级转换应答器组设置在CTCS-2站进站信号机轨道电路区段,CTCS-0站至CTCS-2站区间无通过信号机、无应答器组和无轨道电路。具体设置方式与步骤101相同,此处不再赘述。
S202、CTCS-2站列控中心识别半自动闭塞改变方向逻辑电路中有极继电器的状态,形成CTCS-2站侧线接车状态,列车CTCS-0车载装置在CTCS-0站控制***的监控下从CTCS-0站往CTCS-2站运行。
本发明中自动闭塞改变方向逻辑电路控制逻辑为:当CTCS-2站接车时,半自动闭塞改变方向电路原逻辑中TJJ励磁吸起,KTJ失磁落下;当CTCS-2站发车时,半自动闭塞改变方向电路原逻辑中KTJ励磁吸起,TJJ失磁落下。
根据列控中心采集规则,进站信号机X口接车属性定义为正方向,发车属性定义为反方向;进站信号机XN口发车属性定义为正方向,接车属性定义为反方向。按照铁路故障—安全的规则,涉及行车安全的关键状态应采用继电器的吸起状态来表示。故进站信号机X口的ZFJ用TJJ吸起条件励磁吸起,FFJ用KTJ吸起条件励磁吸起;进站信号机XN口的ZFJ用KTJ吸起条件励磁吸起,FFJ用TJJ吸起条件励磁吸起。
ZFJ和FFJ短时动作状态可用有极继电器GFJ来记录。线圈1和线圈4分别接入电源正电和负电时(正极性电源),GFJ转极定位吸起,并一直保持状态1;线圈1和线圈4分别接入电源负电和正电时(反极性电源),GFJ转极反位落下,并一直保持状态2。
对于进站信号机X口继电器的设置,如图4所示,接车时,ZFJ励磁吸起,FFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源负电和正电时(反极性电源),GFJ一直保持反位落下(状态2),即接车属性;发车时,FFJ励磁吸起,ZFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源正电和负电时(正极性电源),GFJ一直保持定位吸起(状态1),即发车属性;
对于进站信号机XN口继电器的设置,如图5所示,接车时,FFJ励磁吸起,ZFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源正电和负电时(正极性电源),GFJ一直保持定位吸起(状态1),即接车属性;发车时,ZFJ励磁吸起,FFJ失磁落下,GFJ继电器线圈1和线圈4分别接入电源负电和正电时(反极性电源),GFJ一直保持反位落下(状态2),即发车属性。CTCS-2站列控中心通过识别GFJ的状态来判别出车站接车和发车属性。
S203、当形成CTCS-2站侧向接车状态且列车从CTCS-0站往CTCS-2站运行时,将列控等级转换装置中位于CTCS-0区域和CTCS-2区域边界的应答器组设置限速来修改接车方向列车速度监控曲线,列车按照接车方向列车速度监控曲线通过CTCS-0区域和CTCS-2区域的边界,列车在通过CTCS-0区域和CTCS-2区域的边界时,列车车载装置由CTCS-0转换为CTCS-2。
当列车从CTCS-0站往CTCS-2站运行,经道岔侧向(X—IIG、3G、4G或XN—IG、3G、4G)进入股道时,CTCS-0车载装置的速度监控曲线的行车许可目标点为CTCS-2站的道岔,如图8所示速度监控曲线1。CTCS-2车载设备的速度监控曲线的行车许可目标点为CTCS-2站进站信号机,如图8所示速度监控曲线2。除正线直向接车时(X—IG或XN—IIG)之外,CTCS-0级列控***和CTCS-2级列控***的行车许可目标一致(均为前方出站信号机)之外,经道岔侧向的情况CTCS-0级列控***和CTCS-2级列控***的行车许可目标不一致。未设置限速点之前,列车从CTCS-0站开往CTCS-2站速度监控曲线图如图8所示,ν2为CTCS-0车载装置的速度监控曲线的最高允许速度,ν1为CTCS-2车载设备的速度监控曲线的最高允许速度,ν3为列车运行实际速度。当列车运行至应答器组3处,ν2和ν1的有速度差。因ν3>>ν1,即列车实际运行速度远大于CTCS-2车载装置速度监控曲线允许最高速度值,车载装置逻辑判定为超速,则紧急制动而停车。
为了减少ν2和ν1速度差,避免列车超速,在CTCS-0车载装置数据文件中,将应答器组3位置(CTCS-0区域和CTCS-2区域的边界)作为限速点,设定的限速值小于CTCS-2车载设备的速度监控曲线的最高允许速度。列车越过应答器组3后,列车车载装置由CTCS-0转换为CTCS-2,列车按CTCS-2车载装置的速度监控曲线运行,实现列车速度的平稳过渡,而不会因为超速紧急制动而停车。设置限速点后,列车从CTCS-0车站开往CTCS-2车站速度监控曲线图如图9所示。
Claims (10)
1.一种列控等级转换***,包括CTCS-0地面信号设备、CTCS-0车载设备、CTCS-2车载装置、CTCS-2列控中心、半自动闭塞改变方向逻辑电路,其特征在于,还包括列控等级转换装置,所述列控等级转换装置包括多个CTCS-2应答器组、轨道电路、CTCS-2站进站信号机、CTCS-2站出站信号机和CTCS-0站进站信号机,
所述列控等级转换装置中的多个CTCS-2应答器组设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路所在区段;
所述CTCS-2站进站信号机的轨道电路和所述CTCS-0站进站信号机的轨道电路之间为无轨道电路。
2.如权利要求1所述的一种列控等级转换***,其特征在于,所述列控等级转换装置中CTCS-2应答器组为五组,其中有三组包含有源应答器的应答器组,第一组所述包含有源应答器的应答器组设置在所述CTCS-2站进站信号机的轨道电路和所述无轨道电路的边界,第二组所述包含有源应答器的应答器组设置在距离所述CTCS-2站进站信号机为30m的区段,第三组所述包含有源应答器的应答器组设置在距离所述CTCS-2站出站信号机大于等于20m的区段。
3.如权利要求2所述的一种列控等级转换***,其特征在于,所述应答器组包括:第一应答器组、第二应答器组、第三应答器组、第四应答器组和第五应答器组,所述第一应答器组、第四应答器组和第五应答器组分别包括有源应答器和无源应答器,所述第二应答器组和第三应答器组包括无源应答器组,所述第一应答器组、第二应答器组、第三应答器组、第四应答器组和第五应答器组依次设置在所述CTCS-2站进站信号机的轨道电路所在区段,
所述第一应答器组设置在所述CTCS-2站进站信号机的轨道电路和所述无轨道电路的边界,所述第一应答器组内的相邻应答器距离大于应答器组链接的最小距离,第一应答器组与第二应答器组的距离大于应答器组链接的最小距离;所述第一应答器组与所述第三应答器组的距离大于450m;所述第二应答器组与所述第三应答器组的距离大于列车最高运行速度运行5s的距离,且大于相邻两组应答器组链接最小距离;所述第四应答器组与所述第三应答器组的距离大于列车最高运行速度运行5s的距离,且大于应答器组链接最小距离,所述应答器组链接最小距离为200m,
所述第四应答器组与所述CTCS-2站进站信号机的距离为30m,所述第五应答器组与所述CTCS-2站出站信号机的距离为65m。
4.如权利要求3所述的一种列控等级转换***,其特征在于,所述第一应答器组用于发送线路参数和临时限速信息;所述第二应答器组用于发送CTCS-2等级区域内的线路参数和等级转换预告信息;所述第三应答器组用于给列车车载装置发送固定的转换执行指令;所述第四应答器组用于发送CTCS-0等级区域内的线路参数和等级转换预告信息;所述第五应答器组发车时用于发送咽喉区线路参数和临时限速信息;第一应答器组、第二应答器组、第三应答器组、第四应答器组、CTCS-2进站信号机和CTCS-2出站信号机所在的区域形成咽喉区。
5.一种列控***等级转换方法,其特征在于,步骤包括:
S101,将列控等级转换装置中的多个应答器组设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路区段,CTCS-2站进站信号机的轨道电路和CTCS-0站进站信号机的轨道电路之间无轨道电路、无通过信号机、无应答器组;
S102,CTCS-2站列控中心识别半自动闭塞改变方向逻辑电路中有极继电器的状态,形成CTCS-2站发车状态,CTCS-2站列控中心根据所述CTCS-2站发车状态向列车CTCS-2车载装置发送行车许可消息,使得所述列车CTCS-2车载装置根据行车许可消息在CTCS-2控制***的监控下从CTCS-2站往CTCS-0站运行;
S103、当形成CTCS-2站发车状态且列车从CTCS-2站往CTCS-0站运行时,咽喉区的CTCS-2轨道电路给列车CTCS-2车载装置发送JC码,并且列控等级转换装置中的应答器组发出虚拟的反向运行报文参数来修改发车方向列车速度监控曲线,列车CTCS-2车载装置按照所述JC码通过咽喉区,并且按照所述发车方向列车速度监控曲线的最高允许速度通过CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界,在通过所述CTCS-2区域和CTCS-0区域的边界时,列车车载装置由CTCS-2转换为CTCS-0,所述咽喉区为列控等级转换装置中多个应答器组、CTCS-2进站信号机和CTCS-2出站信号机所在的区域。
6.如权利要求5所述的一种列控***等级转换方法,其特征在于,所述CTCS-2进站信号机X口有极继电器一直保持定位吸起,进站信号机XN口的有极继电器一直保持反位落下,形成CTCS-2站发车状态,并且CTCS-2站列控中心根据侧线发车指令,形成CTCS-2站侧线发车状态;
所述进站信号机X口有极继电器一直保持定位吸起的状态是通过FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下实现的,所述FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下是通过KTJ励磁吸起并且TJJ失磁落下实现的;所述进站信号机XN口有极继电器一直保持反位落下的状态是通过ZFJ励磁吸起并且FFJ失磁落下实现的,所述ZFJ励磁吸起并且FFJ失磁落下是通过KTJ励磁吸起并且TJJ失磁落下实现的。
7.如权利要求5所述的一种列控***等级转换方法,其特征在于,列控等级转换装置中的应答器组发出虚拟的反向运行报文参数来修改发车方向列车速度监控曲线的方法为:在正线出站信号机有源应答器组和进站信号机有源应答器组处新增区间反向运行报文,所述区间反向运行报文中L_REVERSEAREA参数采用虚拟数据,将无轨道电路区段依次虚拟为多个有轨道电路区段。
8.一种列控***等级转换方法,其特征在于,步骤包括:
S201,将列控等级转换装置中的多个应答器组设置在CTCS-2站进站信号机的轨道电路区段,CTCS-2站进站信号机的轨道电路和CTCS-0站进站信号机的轨道电路之间无轨道电路、无通过信号机、无应答器组;
S202、CTCS-2站列控中心识别半自动闭塞改变方向逻辑电路中有极继电器的状态,形成CTCS-2站侧线接车状态,列车CTCS-0车载装置在CTCS-0站控制***的监控下从CTCS-0站往CTCS-2站运行;
S203、当形成CTCS-2站侧向接车状态且列车从CTCS-0站往CTCS-2站运行时,将列控等级转换装置中位于CTCS-0区域和CTCS-2区域边界的应答器组设置限速来修改接车方向列车速度监控曲线,列车按照所述接车方向列车速度监控曲线的最高允许速度通过所述CTCS-0区域和CTCS-2区域边界,列车在通过所述CTCS-0区域和CTCS-2区域边界时,列车车载装置由CTCS-0转换为CTCS-2。
9.如权利要求8所述的一种列控***等级转换方法,其特征在于,所述半自动闭塞改变方向逻辑电路中CTCS-2进站信号机X口有极继电器一直保持反位落下,CTCS-2进站信号机XN口的有极继电器一直保持定位吸起,形成CTCS-2站接车状态;
所述CTCS-2进站信号机X口有极继电器一直保持反位落下的状态是通过FFJ失磁落下并且ZFJ励磁吸起实现的,所述FFJ失磁落下并且ZFJ励磁吸起是通过KTJ失磁落下并且TJJ励磁吸起实现的;所述CTCS-2进站信号机XN口有极继电器一直保持定位吸起的状态是通过FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下实现的,所述FFJ励磁吸起并且ZFJ失磁落下是通过TJJ励磁吸起并且KTJ失磁落下实现的。
10.如权利要求8所述的一种列控***等级转换方法,其特征在于,当形成CTCS-2站侧向接车状态且列车从CTCS-0站往CTCS-2站运行时,将列控等级转换装置中位于CTCS-2区域和CTCS-0区域边界的应答器组设置限速来修改接车方向列车速度监控曲线的方法为:将列控等级转换装置中位于CTCS-2区域和CTCS-0区域边界的应答器组设置为限速点,限定的速度不大于CTCS-2车载装置在所述限速点速度监控曲线的最高允许速度。
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