CN110406567B - 大小交路的列车控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大小交路的列车控制***及方法，所述列车控制***包括：检测模块检测到第一运行轨道上有大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第一站台时控制第一折返轨上的小交路列车驶入第二运行轨道；检测到第一折返轨上的小交路列车驶出第一折返轨时控制第二折返轨上的小交路列车驶入第二运行轨道和控制第一运行轨道上的第一小交路列车驶入第一折返轨；检测到第二折返轨上的小交路列车驶出第二折返轨时控制第一运行轨道上的第二小交路列车驶入第二折返轨和控制第二运行轨道上的大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第二站台。本发明有效缩短大小交路共线段发车间隔，提升轨道交通线路运行能力。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通控制领域，特别涉及一种大小交路的列车控制***及方法。
背景技术
在轨道交通带给社会便利，促进地区发展的同时，轨道交通各线路涌入越来越多的客流，客流量在不断攀升，多条线路早晚高峰时段的客运列车，载客满员或超载率100％-150％已成为常态。目前，在小交路折返站，列车一般采用单一折返方式，即第一辆列车进站、发车后，第二辆列车才能进站，致使列车折返间隔较长，效率较低，这是制约线路运行能力的主要原因，另外，在不同交路混合运行的混合交路运营组织方案中，现有的大小交路列车运行按等比例控制方式，大大限制了共线段的能力，成为限制线路运行能力的瓶颈。
在对于增加车站配线、改变站台布局、优化道岔及轨道电路配置、升级信号***制式、改造既有的地下土建隧道、线路、机电等硬件配置的可能性几乎为零的情况下，线路运输承载能力在目前已达到或逼近瓶颈，无法通过加开列车达到增能目的，如何解决线路折返的能力瓶颈，突破大小交路并轨运行瓶颈难题，提高整体线路运行能力迫在眉睫。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中列车折返间隔较长且效率较低从而制约线路运行能力的缺陷，提供一种在既有的地下土建、隧道、线路、机电等硬件配置不进行改动的情况下，根据设定的小交路列车在双折返轨交替折返的行车控制及大小交路列车有序并轨的运行控制，有效缩短大小交路共线段最小发车间隔并大幅提升轨道交通线路运行能力的大小交路的列车控制***及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种大小交路的列车控制***，所述列车控制***包括检测模块、控制模块、第一运行轨道、第二运行轨道、第一折返轨、第二折返轨、若干小交路列车折返站和若干列车，所述列车包括大交路列车和小交路列车，每个小交路列车折返站包括第一站台和第二站台；
所述检测模块用于检测所述第一运行轨道上是否有大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第一站台，若是，则生成第一发车指令；
所述控制模块用于根据所述第一发车指令控制所述第一折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道；
所述检测模块还用于检测所述第一折返轨上的小交路列车是否驶出所述第一折返轨，若是，则生成第二发车指令和第一折返指令；
所述控制模块用于根据所述第二发车指令控制所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道，并根据所述第一折返指令控制所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨；
所述检测模块还用于检测所述第二折返轨上的小交路列车是否驶出所述第二折返轨，若是，则生成第二折返指令和运行指令；
所述控制模块用于根据所述第二折返指令控制所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨，并根据所述运行指令控制所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台。
较佳地，所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道的时间与所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨的时间相同。
较佳地，所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨的时间与所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台的时间相同。
一种大小交路的列车控制方法，所述列车控制方法利用如上述股优选项任意组合的大小交路的列车控制***实现，具体包括：
S1、检测所述第一运行轨道上是否有大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第一站台，若是，则生成第一发车指令；
S2、根据所述第一发车指令控制所述第一折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道；
S3、检测所述第一折返轨上的小交路列车是否驶出所述第一折返轨，若是，则生成第二发车指令和第一折返指令；
S4、根据所述第二发车指令控制所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道，并根据所述第一折返指令控制所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨；
S5、检测所述第二折返轨上的小交路列车是否驶出所述第二折返轨，若是，则生成第二折返指令和运行指令；
S6、根据所述第二折返指令控制所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨，并根据所述运行指令控制所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台。
较佳地，步骤S4中，所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道的时间与所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨的时间相同。
较佳地，步骤S6中，所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨的时间与所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台的时间相同。
本发明的积极进步效果在于：本发明根据设定的小交路列车在双折返轨交替折返及大小交路列车有序并轨的运行控制策略，能够有效缩短大小交路共线段最小发车间隔，大幅提升轨道交通线路运行能力，有效缓解线路运行能力和运输需求之间的矛盾，提升网络化运营综合服务水平。
附图说明
图1为本发明实施例1的大小交路的列车控制***的部分结构框图。
图2为本发明实施例1的大小交路的列车控制***的部分结构布置示意图。
图3为本发明实施例2的大小交路的列车控制方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1-2所示，一种大小交路的列车控制***，所述大小交路的列车控制***包括检测模块1、控制模块2、第一运行轨道3、第二运行轨道4、第一折返轨5、第二折返轨6、若干小交路列车折返站7和若干列车，所述列车包括大交路列车和小交路列车，每个小交路列车折返站包括第一站台和第二站台，其中，小交路列车折返站7为小交路列车的终端站(即小交路列车终点站或始发站)，小交路列车折返站7为大交路列车的途径站；
所述检测模块1用于检测所述第一运行轨道3上是否有大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第一站台，若是，则生成第一发车指令；
所述控制模块2用于根据所述第一发车指令控制所述第一折返轨5上的小交路列车驶入所述第二运行轨道4；
所述检测模块1还用于检测所述第一折返轨5上的小交路列车是否驶出所述第一折返轨5，若是，则生成第二发车指令和第一折返指令；
所述控制模块2用于根据所述第二发车指令控制所述第二折返轨6上的小交路列车驶入所述第二运行轨道4，并根据所述第一折返指令控制所述第一运行轨道3上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨5；
所述检测模块1还用于检测所述第二折返轨6上的小交路列车是否驶出所述第二折返轨6，若是，则生成第二折返指令和运行指令；
所述控制模块2用于根据所述第二折返指令控制所述第一运行轨道3上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨6，并根据所述运行指令控制所述第二运行轨道4上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台。
需要说明的是，上述检测列车是否驶出折返轨在实际操作过程中是指检测列车是否驶出出清折返轨岔区，确保不会出现列车在岔区相遇导致事故的情况。
其中，所述第二折返轨6上的小交路列车驶入所述第二运行轨道4的时间与所述第一运行轨道3上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨5的时间相同。
其中，所述第一运行轨道3上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨6的时间与所述第二运行轨道4上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站7的第二站台的时间相同。
本实施例中，对于小交路列车与大交路列车开行比例为2：1，折返站为站中采用双折返轨配线站型，即包含第一折返轨和第二折返轨，小交路列车按照设定的行车组织次序在双折返轨交替折返，折返后的列车按照设定的行车组织次序从折返轨发车。
举一具体示例进一步说明，假设以城市轨道交通常用的CBTC***(CommunicationBased Train Control system)和6节编组A型车为例，列车为6节编组，车长为140m，同一轨道线上的列车追踪间隔能够满足60s的要求，小交路列车与大交路列车开行比例为2:1，参考图2，图2示出了大小交路的列车控制***的部分结构布置示意图，其中，乙站为小交路列车折返站，列车在乙站线路不同位置处对应的走行时间如表1所示：
表1列车运行位置及走行时间统计表
| 序号 | 列车运行位置 | 走行时间(s) |
| 1 | 列车由进站接车干扰点至站台停稳 | 25 |
| 2 | 停站时间 | 30 |
| 3 | 列车由站台发车至出清交叉渡线岔区 | 45 |
| 4 | 列车由出清岔区至折返轨停车 | 5 |
| 5 | 折返轨换头时间 | 15 |
| 6 | 列车由折返轨发车至出清交叉渡线岔区 | 35 |
| 7 | 列车由出清岔区至站台停稳 | 15 |
按照上述实施方案，设定初始条件：第一折返轨停有一辆小交路列车001，第二折返轨停有一辆小交路列车002；
在检测到有第一运行轨道(以下行轨道为例)上有大交路列车000驶入乙站第一站台(即下行站台)时，生成发车指令使小交路列车001驶入第二运行轨道(上行轨道)；
当检测到小交路列车001驶出第一折返轨后，生成使小交路列车002驶入上行轨道的发车指令，同时，生成使驶入乙站第一站台的小交路列车003驶入第一折返轨停车的发车指令，并等待下一步发车，其中，根据上述设定要求，小交路列车001和小交路列车002驶经乙站第二站台(即上行站台)的间隔设定为60s；
当检测到小交路列车002驶出第二折返轨后，生成使驶入乙站第一站台的小交路列车004驶入第二折返轨停车的发车指令，并等待下一步发车，同时，生成使上行轨道的大交路列车005驶入乙站第二站台的发车指令，其中，根据上述设定要求，小交路列车002和大交路列车004驶经乙站上行站台的间隔设定为60s；
根据预先设定的小交路列车与大交路列车开行比例，驶经乙站下行站台的分别为大交路列车000、小交路列车003和小交路列车004，驶经乙站上行站台的分别为小交路列车001、小交路列车002和大交路列车005，然后重复上述步骤，乙站下行站台下一步会有一辆大交路列车驶入，乙站上行站台会有一辆小交路列车(即小交路列车003)驶入。
本示例中，第一折返轨的小交路列车发车后，待前车出清岔区后，第二折返轨的小交路列车即可发车，紧密追踪前车，两个列车之间的发车间隔非常小，本示例中要达到第二折返轨的小交路列车紧密追踪第一折返轨的小交路列车要求的前提是保证第二折返轨始终有车处于待发车状态，采取的方法是：第二折返轨的小交路列车发车后，第一折返轨的小交路列车不发车，而是继续向第二折返轨补车，这样能始终保证第二折返轨有列车处于待发车状态，从而能够实现第二折返轨的小交路列车紧密追踪前车的效果，达到缩短折返间隔的要求。这种保证第二折返轨的小交路列车始终处于待发车状态的方法增大了第二折返轨的小交路列车追踪第一折返轨的小交路列车的间隔，此间隔大于第二折返轨的小交路列车追踪第一折返轨的小交路列车的间隔，称之为双折返轨不等间隔发车。
从进路控制技术条件分析，由于第一折返轨的小交路列车进车和第二折返轨的小交路列车出车为平行进路，互不影响，可同时进行作业，能够保证第一折返轨始终有列车处于待发车状态，缩短了第一折返轨的小交路列车的折返间隔。
另外，第二折返轨的小交路列车追踪第一折返轨的小交路列车间隔较小，而第一折返轨的小交路列车追踪第二折返轨的小交路列车间隔较大，后者的较大间隔降低了整体的线路运输能力，而本发明大小交路的列车控制***就是利用后者的较大间隔，即在第一折返轨的小交路列车追踪第二折返轨的小交路列车之间***一部大交路列车，达到缩短大小交路共线运行区段的追踪间隔，提升整体的线路运行能力的目的；按照上述折返运行方式，采用大交路列车与小交路列车并轨策略，小交路列车在乙站完成折返后的间隔分别为60s和120s，然后，在两部小交路列车120s的间隔中***一部大交路列车，共线段线路运行能力达到60对/h；
若采用现有技术中的单一折返方式，在乙站采用第一折返轨或第二折返轨进行单一折返，当前车出清折返轨岔区13s后，道岔转动到位，进站接车进路办理完毕，后车从站台发车驶入折返轨，折返间隔为113s，对应的线路运行能力为31对/h；
相比而言，本实施例中的方案较原来提升93.5％，对于整条线路，采用本发明所述方法能够大幅提升线路运载能力，有效缓解线路运行能力和运输需求之间的矛盾，提升网络化运营综合服务水平。
实施例2
一种大小交路的列车控制方法，如图3所示，所述列车控制方法利用实施例1所述的大小交路的列车控制***实现，具体包括：
步骤101、检测第一运行轨道上是否有大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第一站台，若是，则执行步骤102，若否，则继续检测；
步骤102、生成第一发车指令；
步骤103、根据第一发车指令控制第一折返轨上的小交路列车驶入第二运行轨道；
步骤104、检测第一折返轨上的小交路列车是否驶出第一折返轨，若是，则执行步骤105，若否，则继续检测；
步骤105、生成第二发车指令和第一折返指令；
步骤106、根据第二发车指令控制第二折返轨上的小交路列车驶入第二运行轨道，并根据第一折返指令控制第一运行轨道上的第一小交路列车驶入第一折返轨；
步骤107、检测第二折返轨上的小交路列车是否驶出第二折返轨，若是，则执行步骤108，若否，则继续检测；
步骤108、生成第二折返指令和运行指令；
步骤109、根据第二折返指令控制第一运行轨道上的第二小交路列车驶入第二折返轨，并根据运行指令控制第二运行轨道上的大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第二站台。
其中，步骤106中，第二折返轨上的小交路列车驶入第二运行轨道的时间与第一运行轨道上的第一小交路列车驶入第一折返轨的时间相同；
步骤109中，第一运行轨道上的第二小交路列车驶入第二折返轨的时间与第二运行轨道上的大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第二站台的时间相同。
本实施例中，对于小交路列车与大交路列车开行比例为2：1，小交路列车折返站为站中采用双折返轨配线站型，即包含第一折返轨和第二折返轨，小交路列车按照设定的行车组织次序在双折返轨交替折返，折返后的列车按照设定的行车组织次序从折返轨发车。
举一具体示例进一步说明，假设以城市轨道交通常用的CBTC***(CommunicationBased Train Control system)和6节编组A型车为例，列车为6节编组，车长为140m，同一轨道线上的列车追踪间隔能够满足60s的要求，小交路列车与大交路列车开行比例为2:1，其中，乙站为小交路列车折返站；
按照上述实施方案，设定初始条件：第一折返轨停有一辆小交路列车001，第二折返轨停有一辆小交路列车002；
在检测到有第一运行轨道(以下行轨道为例)上有大交路列车000驶入乙站第一站台(即下行站台)时，生成发车指令使小交路列车001驶入第二运行轨道(上行轨道)；
当检测到小交路列车001驶出第一折返轨后，生成使小交路列车002驶入上行轨道的发车指令，同时，生成使驶入乙站第一站台的小交路列车003驶入第一折返轨停车的发车指令，并等待下一步发车，其中，根据上述设定要求，小交路列车001和小交路列车002驶经乙站第二站台(即上行站台)的间隔设定为60s；
当检测到小交路列车002驶出第二折返轨后，生成使驶入乙站第一站台的小交路列车004驶入第二折返轨停车的发车指令，并等待下一步发车，同时，生成使上行轨道的大交路列车005驶入乙站第二站台的发车指令，其中，根据上述设定要求，小交路列车002和大交路列车004驶经乙站上行站台的间隔设定为60s；
根据预先设定的小交路列车与大交路列车开行比例，驶经乙站下行站台的分别为大交路列车000、小交路列车003和小交路列车004，驶经乙站上行站台的分别为小交路列车001、小交路列车002和大交路列车005，然后重复上述步骤，乙站下行站台下一步会有一辆大交路列车驶入，乙站上行站台会有一辆小交路列车(即小交路列车003)驶入。
本示例中，第一折返轨的小交路列车发车后，待前车出清岔区后，第二折返轨的小交路列车即可发车，紧密追踪前车，两个列车之间的发车间隔非常小，本示例中要达到第二折返轨的小交路列车紧密追踪第一折返轨的小交路列车要求的前提是保证第二折返轨始终有车处于待发车状态，采取的方法是：第二折返轨的小交路列车发车后，第一折返轨的小交路列车不发车，而是继续向第二折返轨补车，这样能始终保证第二折返轨有列车处于待发车状态，从而能够实现第二折返轨的小交路列车紧密追踪前车的效果，达到缩短折返间隔的要求。这种保证第二折返轨的小交路列车始终处于待发车状态的方法增大了第二折返轨的小交路列车追踪第一折返轨的小交路列车的间隔，此间隔大于第二折返轨的小交路列车追踪第一折返轨的小交路列车的间隔，称之为双折返轨不等间隔发车。
从进路控制技术条件分析，由于第一折返轨的小交路列车进车和第二折返轨的小交路列车出车为平行进路，互不影响，可同时进行作业，能够保证第一折返轨始终有列车处于待发车状态，缩短了第一折返轨的小交路列车的折返间隔。
另外，第二折返轨的小交路列车追踪第一折返轨的小交路列车间隔较小，而第一折返轨的小交路列车追踪第二折返轨的小交路列车间隔较大，后者的较大间隔降低了整体的线路运输能力，而本发明大小交路的列车控制***就是利用后者的较大间隔，即在第一折返轨的小交路列车追踪第二折返轨的小交路列车之间***一部大交路列车，达到缩短大小交路共线运行区段的追踪间隔，提升整体的线路运行能力的目的；按照上述折返运行方式，采用大交路列车与小交路列车并轨策略，小交路列车在乙站完成折返后的间隔分别为60s和120s，然后，在两部小交路列车120s的间隔中***一部大交路列车，共线段线路运行能力达到60对/h；
若采用现有技术中的单一折返方式，在乙站采用第一折返轨或第二折返轨进行单一折返，当前车出清折返轨岔区13s后，道岔转动到位，进站接车进路办理完毕，后车从站台发车驶入折返轨，折返间隔为113s，对应的线路运行能力为31对/h；
相比而言，本实施例中的方案较原来提升93.5％，对于整条线路，采用本发明所述方法能够大幅提升线路运载能力，有效缓解线路运行能力和运输需求之间的矛盾，提升网络化运营综合服务水平。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种大小交路的列车控制***，其特征在于，所述列车控制***包括检测模块、控制模块、第一运行轨道、第二运行轨道、第一折返轨、第二折返轨、若干小交路列车折返站和若干列车，所述列车包括大交路列车和小交路列车，每个小交路列车折返站包括第一站台和第二站台；
所述检测模块用于检测所述第一运行轨道上是否有大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第一站台，若是，则生成第一发车指令；
所述控制模块用于根据所述第一发车指令控制所述第一折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道；
所述检测模块还用于检测所述第一折返轨上的小交路列车是否驶出所述第一折返轨，若是，则生成第二发车指令和第一折返指令；
所述控制模块用于根据所述第二发车指令控制所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道，并根据所述第一折返指令控制所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨；
所述检测模块还用于检测所述第二折返轨上的小交路列车是否驶出所述第二折返轨，若是，则生成第二折返指令和运行指令；
所述控制模块用于根据所述第二折返指令控制所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨，并根据所述运行指令控制所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台。
2.如权利要求1所述的大小交路的列车控制***，其特征在于，所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道的时间与所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨的时间相同。
3.如权利要求1所述的大小交路的列车控制***，其特征在于，所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨的时间与所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台的时间相同。
4.一种大小交路的列车控制方法，其特征在于，所述列车控制方法利用如权利要求1-3中任意一项所述的大小交路的列车控制***实现，具体包括：
S1、检测所述第一运行轨道上是否有大交路列车驶入目标小交路列车折返站的第一站台，若是，则生成第一发车指令；
S2、根据所述第一发车指令控制所述第一折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道；
S3、检测所述第一折返轨上的小交路列车是否驶出所述第一折返轨，若是，则生成第二发车指令和第一折返指令；
S4、根据所述第二发车指令控制所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道，并根据所述第一折返指令控制所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨；
S5、检测所述第二折返轨上的小交路列车是否驶出所述第二折返轨，若是，则生成第二折返指令和运行指令；
S6、根据所述第二折返指令控制所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨，并根据所述运行指令控制所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台。
5.如权利要求4所述的大小交路的列车控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述第二折返轨上的小交路列车驶入所述第二运行轨道的时间与所述第一运行轨道上的第一小交路列车驶入所述第一折返轨的时间相同。
6.如权利要求4所述的大小交路的列车控制方法，其特征在于，步骤S6中，所述第一运行轨道上的第二小交路列车驶入所述第二折返轨的时间与所述第二运行轨道上的大交路列车驶入所述目标小交路列车折返站的第二站台的时间相同。
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