[发明专利]一种适应于既有线改造的列控系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路行业的列车控制领域，特别涉及适应于既有线改造的列车运行控制系统和方法领域。

背景技术

随着国民经济对铁路运输要求不断提高，对铁路列车运行管理和安全控制要求也不断升级。中国列车运行控制系统(CTCS)根据列车行驶速度和铁路运营的需求分为不同的级别。其中，我国干线铁路线路(既有线铁路线路)为CTCS-0级(简称C0)，列车运行速度在160km/h以下，由通用式机车信号和列车运行监控装置(简称LKJ)作为车载设备，轨道电路、联锁和自动闭塞设备作为地面设备。在C0系统中，列车行车过程中过多依靠司机操作，劳动强度大，最重要的是安全性低(比如进站时由车站值班员通过无线列调向司机告知进站股道号，然后由司机操作显示屏键盘输入进路信息；若司机听错了、记错了股道号或按错了键盘，车载设备得到错误的进路信息，则可能引起列车岔区超速或冒进信号而发生脱轨或撞车事故，存在造成严重安全事故的隐患)。而目前的高铁、客运专线(即动车组)运行速度一般在200km/h以上，以多信息轨道电路和点式应答器(简称应答器)存储地面线路信息，以列车超速防护系统(简称ATP)为车载设备，构成了目前的CTCS-2级(简称C2)系统。但C2方案基本上仅针对高铁、客运专线等线路情况，而没有针对既有线的兼容方案，且成本很高。

C0系统和C2系统原理不同，独立运行，各有其优缺点。比如在C0系统中，存在着需要人工输入股道号、由IC卡人工输入临时限速信息的问题，很容易出现人员失误或故意造成的行车安全事故，导致C0系统的安全性较低。而且在C0系统中，线路数据存储在机车上，线路施工后修改线路，需要人工对所有机车进行数据更换，工作量大；更严重的是如果更换不及时，车载数据与地面状态不符，会造成极大的安全隐患。

而C2系统虽然具有足够的安全性，但临时限速信息及股道号的输入是在车站安装临时限速服务器，并铺设安全控制网络的条件下，由车站的列控中心(简称TCC)通过轨旁电子单元(简称LEU)，以应答器报文(简称报文)的形式通过有源应答器发给车载ATP设备，而列控中心造价通常在上百万以上，再加上临时限速服务器、安全控制网络(以光纤负责多个车站之间的数据通信)、以及对多个列控中心进行集中控制和协调的区域数据控制中心，其造价在上千万至上亿，成本高昂，对于既有线的改造造成了巨大的成本压力。另外，由于客运专线、高速铁路仅运载旅客，没有货物运输，而且是近几年修建的，因此在设计之初及建造时就可以将车站设计的比较简单，这使得高铁线路的复杂度较低，而且不需要考虑货运的影响(比如列车重载、长编等问题)；而且在设计时对于车辆的要求也比较明确，使得车辆类型也比较单一，这些措施都简化了高铁线路的设计，降低了列车运行控制系统的难度。因此C2系统适用的高铁线路上，道岔数量较少，道岔类型较单一，股道铺设合理，且车站内外、区间不存在长大下坡道、小半径曲线等复杂环境，车站的作业类型和复杂程度也很简单，这使得C2系统不适合复杂的既有线情况。这是由于，既有线的线路大多已有几十年的建造历史，甚至上百年历史的铁路线路仍在使用，这些既有线所处的地理环境极其复杂，而且既有线上行驶的机车、车辆的类型也十分复杂，并且存在着复杂的轨道电路制式。一旦这些复杂因素都需要在C2系统的列控中心中加以考虑，目前的C2系统的列控中心也无法应对既有线这样的复杂系统。因此，目前尚缺少一种适用于既有线改造、能兼容既有线和高速铁路的列控系统。

发明内容

为了解决现有C0系统大量依赖人工参与而导致安全性低的问题、以及更新的临时限速信息无法及时更新到列车的问题。

本发明提供了一种适用于既有线改造的列控系统，包括地面设备和车载设备，

所述地面设备包括，安装在车站且顺序连接的联锁系统、并口LEU以及有源应答器；所述并口LEU采集所述联锁系统的接点状态，并将联锁系统的所述接点状态组合成进路选择条件，并将存储在并口LEU中的、与所述进路选择条件相应的车站报文发送给对应的有源应答器；所述有源应答器在有列车经过其作用范围时，将所述相应的车站报文发送给所述列车的车载设备；

所述车载设备包括，BTM，BTM天线，列车超速防护系统；所述BTM在列车经过所述有源应答器的作用范围时，通过BTM天线接收有源应答器发送的车站报文，并将所述车站报文发送给所述列车超速防护系统进行后续处理。