[发明专利]一种判断列车闯信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种城市轨道CBTC（Communication Based Train Control System）系统判断列车闯信号的方法。

背景技术

基于通信的列车运行控制系统（Communication Based Train Control System，简称CBTC）是传统铁路信号系统的现代接班者，它集合了两项现代尖端科技——无线电通信技术和自动化控制技术，即通过无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信，并结合先进的控制技术实现列车运行控制。CBTC系统无须繁杂的电缆，以无线通信系统代替，减少电缆铺设及维护成本；可以实现车辆与控制中心的双向通信，大幅度提高了列车区间通过能力；信息传输流量大、效率高、速度快，脱离了的传统轨道电路固定闭塞的方式，实现了移动闭塞，减少了列车运行间隔。北京地铁亦庄线的顺利开通标志中国成为继德国西门子、法国阿尔斯通、加拿大阿尔卡特后第四个成功掌握CBTC核心技术并顺利开通应用实际工程的国家。

具备CBTC系统的城市轨道交通运营线路，在CBTC级别下的列车运行完全按照地面自动防护设备（以下简称ATP设备），即区域控制系统（以下简称ZC系统）计算的移动授权运行，不仅如此，区别于传统的固定闭塞，列车运行对轨旁室外设备依赖度降低，列车司机通过观察车载设备的人机界面进行列车运行状态监督，无需关注室外信号机的状态，同时避免室外设备对CBTC模式下运行列车的司机行为产生误导，使得CBTC系统在保证安全的基础上更好的辅助列车行驶。在CBTC系统中，室外信号机默认常态为灭灯显示，只在某些特定情况下为需要目视信号运行的列车点亮信号机，以提高系统的可用性，故在CBTC级别下司机无法通过瞭望信号机的状态控制列车运行。

根据地铁运营要求，具有以下原则：

（1）禁止列车越过红灯信号机（禁止信号）运行。

（2）当列车运行在一些具备进路外方保护区段的线路上时，原则上不允许列车进入保护区段。

当进路外方具备保护区段且进路终端信号机为禁止信号时，根据运营的精确停车的需求，ZC系统将移动授权终点设置在保护区段终端，当出现车载设备故障无法在停车点精确停车或列车制动失效发生溜逸，或者司机未按照运营指示驾驶列车，以及运营过程中临时变更作业ZC系统及时更新了移动授权终点，但列车速度较高未能及时停在信号机前等情况时，导致列车闯过禁止信号，如果系统不采取任何防护措施，会使列车进入一段未被允许运行的区段内，如果此时保护区段内道岔未锁闭时，则存在挤岔风险，对线路基础设施产生一定的破坏。

针对以上背景情况，地面ATP设备ZC系统通过判断列车闯信号功能，保证发生闯信号时列车能够紧急制动，以保证行车安全。

在信号系统中，室外轨旁会设立不同类型的信号机，信号机的类型根据摆放位置和具体的功能不同可分为以下几类：出站信号机、防护信号机、阻拦信号机、区间分隔信号机、进段信号机、以及出段信号机。

各种类型的信号机的显示控制可划分为以下几类：亮灯且绿灯信号、亮灯且黄灯信号、亮灯且红灯信号。

引入了CBTC系统后，在以上显示的基础上增加了以下显示：灭灯且绿灯信号、灭灯且黄灯信号、灭灯且红灯信号。

在CBTC系统中，将信号的亮/灭显示称为信号的物理状态，将信号的绿/黄/红显示称为信号的逻辑状态，同时将逻辑状态中的绿灯信号和黄灯信号统称为允许信号，将红灯信号称为禁止信号，允许/禁止信号的概念不随信号机的亮/灭而发生变化。具体的图示如附图1所示。

在运营线路中，存在进路外方设置保护区段的线路设计，一般会在站外或者具备折返功能的区段外设置一段保护区段，并在保护区段前配有一个出站信号机或者防护信号机，传统固定闭塞下，当给列车办理了进站接车进路未办理出站进路时，此时出站信号机应设置为禁止信号（红灯信号）。当给列车办理了折返进路时，其折返终端设置的反向阻挡信号机也应为禁止信号，如附图2所示。

在固定闭塞下，司机通过瞭望信号机控制列车运行，当运营过程中临时出现变更作业，需要经验丰富的司机手动控制列车在信号机前停车，对司机的要求较高。