一种列车自动连挂方法与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及列车自动连挂方法。

背景技术：

2.现有的cbtc(基于通信的列车自动控制系统,)信号系统，两列车进行自动连挂时，一列车保持静止状态，另一列车以连挂速度向静止列车靠近直至到达连挂位置，连挂过程需要地面atp(列车自动保护系统)为移动列车排列进路并计算运行至静止列车连挂端部的移动授权，收到连挂命令的移动列车按照此移动授权运行直至连挂。这种方式的限制在于必须在静止列车不占用道岔区域的地点实现连挂，否则移动列车的进路由于静止列车导致的道岔区占用而无法办理。即使完成办理，现在的移动授权会随着列车的移动而动态释放，而大坡道、道岔等区域连挂时，由于连挂导致的列车少量移动是可以预期的，移动授权释放导致列车位置越出授权范围是可能的，现有的移动授权计算需要进行特殊处理才能保证安全。由于车辆故障导致列车需要救援的情况可能发生在线路的任一地点，包括坡道、道岔区域，这种情况下，就不得不要求操作人员以人工模式进行连挂，整个过程时间长并且安全性低。
3.例如在已公开的发明专利申请cn113788054a中，“为了满足连挂列车能够先后自动驶入联挂站台，系统为每个连挂区域设计了进入该区域的专用直通进路，连挂操作都是在指定的地点进行。该进路与正常折返进路相比，在联锁层面的检查条件较弱。”；在已公开的发明专利申请cn113734248a中，“在前后车进入连挂/解编区段后，区域控制器(zc)计算出后车可碰撞移动授权ma后，向联锁ci发送连挂/解编区段的保护区段锁闭请求，以使联锁ci锁闭连挂/解编区段的保护区段，并在确定锁闭后，发送相应的锁闭反馈信息给区域控制器zc，进而实现前后车在连挂/解编区段的连挂工作”，都是需要在预先定义好“联挂站台”和“连挂/解编区段”，无法实现线路任一位置的连挂操作。在这两个发明专利中，联锁进路的办理都需要进行特殊定义和特殊处理，在不满足基本联锁进路条件的情况实现连挂进路办理。而在移动授权计算方面，主要也是由zc完成的，例如上述专利申请cn113734248a，以及已公开的发明专利申请cn112319558a，zc基于联锁按照ats(列车自动监控系统)命令办理的特殊进路为移动列车计算至静止列车的移动授权，车载vobc(车载控制器)按照接收到的移动授权向待连挂静止列车低速移动直至连挂，连挂过程中移动列车的移动授权按照列车的车尾位置进行消耗释放。整个过程手续多，复杂程度高，各个子系统间需要做很多的通信交互。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种列车自动连挂方法，能够支持列车在线路任一地点进行连挂操作。
5.实现上述目的的技术方案是：
6.一种列车自动连挂方法，包括：
7.步骤s1，ats发送连挂指令给静止的列车a和运动的列车b各自的vobc；
8.步骤s2，列车b的vobc进行检测，确定是否符合连挂任务的检测条件，符合时向zc请求从当前任务移动授权终点至列车a头部一定范围内的进路资源；
9.步骤s3，zc在收到进路资源申请后，检查该申请是否与无连挂属性的进路申请及已计算的移动授权有冲突，若无，则先将这一段线路资源预留并标记为连挂资源；
10.步骤s4，列车b的vobc接收到预留完成信息，建立与列车a的通信，并计算得到完整的移动授权和速度曲线；
11.步骤s5，列车b按照完整的移动授权和速度曲线控制列车直至连挂，列车b的vobc向zc申请释放连挂资源。
12.优选的，列车a接受连挂任务，保持静止并进入待连挂状态，返回接受响应给ats；列车b符合检测条件时，返回接受响应给ats。
13.优选的，步骤s2中，检测条件包括：
14.列车b与列车a在连通路径上没有其它列车或禁用的区域；
15.若列车b正在运行过程中，则vobc检查当前正在执行的运行任务路径是否与连挂任务的路径一致，一致则接受任务；如果列车b当前没有任务，则直接接受任务。
16.优选的，步骤s2中，向zc请求进路资源，指：
17.列车b的vobc向zc请求列车a的位置信息，并将当前任务的目标地更新为列车a的待连挂端，同步向zc申请从列车b当前任务的移动授权终点开始或从当前列车车尾位置开始至列车a头部一定范围的进路资源，进路资源申请中包含连挂属性。
18.优选的，步骤s3中，线路资源预留的范围内有道岔则应先操作到或已经锁闭在要求的位置，满足条件操作成功并锁闭后向列车b的vobc报告预留完成，否则报告预留无法完成。
19.优选的，在zc处理列车b的vobc进路资源请求的时间内，zc不再接受来自ats对列车b的更新任务请求，若有正在执行任务的移动授权，不再更新此前为列车b计算的移动授权终点信息，zc按其车尾位置动态释放当前的移动授权。
20.优选的，步骤s4中，列车b的vobc从当前列车车尾开始或从当前任务的移动授权终点开始计算至列车a的连挂专用移动授权，该连挂专用移动授权与当前任务的移动授权进行拼接，生成完整的移动授权范围；在移动授权范围内，列车b的vobc按照线路最大允许pu(positionuncertainty，位置误差)确定连挂限速起始点，并确保列车运行速度在限速起始点前降至限速值范围内，形成速度曲线。
21.优选的，步骤s5中，列车b的vobc向zc申请释放连挂资源，指：连挂过程中列车b的vobc根据车尾位置向zc申请释放已使用的连挂资源，在接近连挂点时，vobc根据线路工况停止释放申请，直至完成连挂后向zc请求释放剩余的连挂资源，zc收到确认后一次性释放。
22.优选的，步骤s5中，释放连挂资源过程中，列车b与列车a的vobc保持直接通信，若列车a报告列车移动或完整性丢失，列车b终止连挂，并报告ats和zc；若在连挂过程中，列车b的vobc收到连挂终止命令，列车b的vobc控制列车停车，并向zc报告终止连挂，并确认停车后释放连挂资源。
23.本发明的有益效果是：本发明连挂过程不依赖于联锁进路办理，简化地面atp处理逻辑，资源预留不受线路条件限制，支持在任一地点的连挂。连挂过程中，两列车的vobc直
接通信，移动列车自主计算移动授权，确保连挂列车的状态实时监督，连挂效率高。释放连挂资源的由vobc自主控制，确保在坡道、道岔区域车辆连挂后的少量移动依然在预留的连挂资源范围内，保证连挂过程安全。
附图说明
24.图1是本发明的列车自动连挂方法的流程示意图；
25.图2是本发明中列车b存在当前任务时连挂资源预留与授权计算的示意图；
26.图3是本发明中列车b无当前任务时连挂资源预留与授权计算的示意图；
27.图4是本发明中车载自主计算连挂时移动授权的信息流。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
29.请参阅图1-4，本发明的列车自动连挂方法，包括下列步骤：
30.步骤s1，ats发送关于连挂任务的连挂指令给静止的列车a和运动的列车b，具体是发送给列车a和列车b各自的vobc，并由vobc进行以下一系列的操作。列车a接受连挂任务，保持静止并进入待连挂状态，返回接受响应给ats。其中，列车a为被连挂车；列车b为连挂动作车。
31.步骤s2，列车b的vobc进行检测，确定是否符合连挂任务的检测条件，若符合，返回接受响应给ats，同时向zc请求列车a的位置信息，并将当前任务的目标地更新为列车a的待连挂端，同步向地面zc申请从列车b当前任务的移动授权终点开始(正在执行任务)或从当前列车车尾位置开始(当前没有任务)至列车a(至少包含列车a的长度)的进路资源，进路资源申请中包含连挂属性。
32.具体地，检测条件包括：
33.1)列车b与列车a在连通路径上没有其它列车或禁用的区域；从列车b运行至列车a的路径可以是上行或下行的任一线路运营方向；ats给vobc发送的连挂指令需要指定连挂的路径信息；
34.2)若列车b正在运行过程中，则vobc检查当前正在执行的运行任务路径是否与连挂任务的路径一致，一致则接受任务；如果列车b当前没有任务，则直接接受任务。
35.步骤s3，zc接收列车b的vobc发来的带连挂属性的进路资源申请，这种资源申请专用于两列车的连挂操作。zc在收到申请后，检查该申请是否与无连挂属性的进路申请及已计算的移动授权有冲突，若无，则先将这一段线路资源预留并标记为连挂资源，预留的范围内有道岔则应先操作到要求的位置，满足条件操作成功并锁闭后向列车b的vobc报告预留完成，否则报告预留无法完成。在zc处理列车b的vobc进路资源请求的这段时间内，zc不再接受来自ats对列车b的更新任务请求，若有正在执行任务的移动授权，则也不再更新此前为列车b计算的移动授权终点信息，zc按其车尾位置动态释放当前的移动授权。上述这种进路资源申请来自于vobc。另外，zc还接受一种来自ats的进路资源申请，用于非连挂过程的列车运行，其申请、使用和释放的过程都只针对单一列车(这一列车可以是已连挂重新编组后的列车)，与现有的cbtc一致。
36.步骤s4，列车b的vobc接收到预留完成信息，开始建立与列车a的通信，直接获取列
车a的位置和状态信息。建立与列车a的通信后，列车b的vobc从当前列车车尾开始或从当前任务的移动授权终点开始计算至列车a的连挂专用移动授权。该连挂专用移动授权与当前任务的移动授权(lma)能够进行拼接，生成完整的移动授权范围。在该范围内，列车b的vobc按照线路最大允许pu确定连挂限速(例如5km/h)起始点，并确保列车运行速度在限速起始点前降至限速值范围内，形成速度曲线。
37.步骤s5，列车b按照计算得到的完整的移动授权和速度曲线控制列车直至连挂，连挂过程中列车b的vobc根据车尾位置向zc申请释放已使用的连挂资源，在接近连挂点时，vobc可以根据线路工况(考虑坡道和道岔)停止释放申请，直至完成连挂后向zc请求释放剩余的连挂资源，zc收到确认后一次性释放。在此过程中，列车b与列车a的vobc保持直接通信，若列车a报告列车移动或完整性丢失等故障，列车b终止连挂，并报告ats和zc。若在连挂过程中，列车b的vobc收到连挂终止命令，列车b的vobc控制列车停车，并向zc报告终止连挂，并确认停车后释放连挂资源。
38.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。

技术特征：

1.一种列车自动连挂方法，其特征在于，包括：步骤s1，ats发送连挂指令给静止的列车a和运动的列车b各自的vobc；步骤s2，列车b的vobc进行检测，确定是否符合连挂任务的检测条件，符合时向zc请求从当前任务移动授权终点至列车a头部一定范围内的进路资源；步骤s3，zc在收到进路资源申请后，检查该申请是否与无连挂属性的进路申请及已计算的移动授权有冲突，若无，则先将这一段线路资源预留并标记为连挂资源；步骤s4，列车b的vobc接收到预留完成信息，建立与列车a的通信，并计算得到完整的移动授权和速度曲线；步骤s5，列车b按照完整的移动授权和速度曲线控制列车直至连挂，列车b的vobc向zc申请释放连挂资源。2.根据权利要求1所述的列车自动连挂方法，其特征在于，列车a接受连挂任务，保持静止并进入待连挂状态，返回接受响应给ats；列车b符合检测条件时，返回接受响应给ats。3.根据权利要求1所述的列车自动连挂方法，其特征在于，步骤s2中，检测条件包括：列车b与列车a在连通路径上没有其它列车或禁用的区域；若列车b正在运行过程中，则vobc检查当前正在执行的运行任务路径是否与连挂任务的路径一致，一致则接受任务；如果列车b当前没有任务，则直接接受任务。4.根据权利要求1所述的列车自动连挂方法，其特征在于，步骤s2中，向zc请求进路资源，指：列车b的vobc向zc请求列车a的位置信息，并将当前任务的目标地更新为列车a的待连挂端，同步向zc申请从列车b当前任务的移动授权终点开始或从当前列车车尾位置开始至列车a头部一定范围的进路资源，进路资源申请中包含连挂属性。5.根据权利要求1所述的列车自动连挂方法，其特征在于，步骤s3中，线路资源预留的范围内有道岔则应先操作到或已经锁闭在要求的位置，满足条件操作成功并锁闭后向列车b的vobc报告预留完成，否则报告预留无法完成。6.根据权利要求1所述的列车自动连挂方法，其特征在于，在zc处理列车b的vobc进路资源请求的时间内，zc不再接受来自ats对列车b的更新任务请求，若有正在执行任务的移动授权，不再更新此前为列车b计算的移动授权终点信息，zc按其车尾位置动态释放当前的移动授权。7.根据权利要求1所述的列车自动连挂方法，其特征在于，步骤s4中，列车b的vobc从当前列车车尾开始或从当前任务的移动授权终点开始计算至列车a的连挂专用移动授权，该连挂专用移动授权与当前任务的移动授权进行拼接，生成完整的移动授权范围；在移动授权范围内，列车b的vobc按照线路最大允许pu确定连挂限速起始点，并确保列车运行速度在限速起始点前降至限速值范围内，形成速度曲线。8.根据权利要求1所述的列车自动连挂方法，其特征在于，步骤s5中，列车b的vobc向zc申请释放连挂资源，指：连挂过程中列车b的vobc根据车尾位置向zc申请释放已使用的连挂资源，在接近连挂点时，vobc根据线路工况停止释放申请，直至完成连挂后向zc请求释放剩余的连挂资源，zc收到确认后一次性释放。9.根据权利要求8所述的列车自动连挂方法，其特征在于，步骤s5中，释放连挂资源过程中，列车b与列车a的vobc保持直接通信，若列车a报告列车移动或完整性丢失，列车b终止
连挂，并报告ats和zc；若在连挂过程中，列车b的vobc收到连挂终止命令，列车b的vobc控制列车停车，并向zc报告终止连挂，并确认停车后释放连挂资源。

技术总结

本发明公开了一种列车自动连挂方法，包括：ATS发送连挂指令给静止的列车A和运动的列车B各自的VOBC；列车B的VOBC进行检测，确定是否符合连挂任务的检测条件，符合时向ZC请求进路资源；ZC在收到进路资源申请后，检查该申请是否与无连挂属性的进路申请及已计算的移动授权有冲突，若无，则先将这一段线路资源预留并标记为连挂资源；列车B的VOBC接收到预留完成信息，建立与列车A的通信，并计算得到完整的移动授权和速度曲线；列车B按照完整的移动授权和速度曲线控制列车直至连挂，列车B的VOBC向ZC申请释放连挂资源。本发明能够支持列车在线路任一地点进行连挂操作。线路任一地点进行连挂操作。线路任一地点进行连挂操作。