一种车车通信故障下虚拟连挂列车降级运行的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种车车通信故障下虚拟连挂列车降级运行的控制方法，其特征在于：当某两个相邻的单列车之间出现车车通信故障时，通过降级的车地通信，由地面中心控制模块控制故障后车进行制动减速，直到故障后车的车头与故障前车的车尾之间的距离为车距D；然后控制故障后车的车载ATP模块从撞软墙的防护模式切换到撞硬墙的防护模式，同时为故障后车生成临时自动驾驶曲线控制故障后车的行驶。采用本申请所述的控制方法，能大大提高故障排除的效率，在不停车的情况下恢复线路正常运行，且大大节约了故障排除的成本。约了故障排除的成本。约了故障排除的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种车车通信故障下虚拟连挂列车降级运行的控制方法


[0001]本专利技术涉及交通运输
，特别是一种车车通信故障下虚拟连挂列车降级运行的控制方法。

技术介绍

[0002]虚拟连挂技术是指多辆列车之间不依靠物理连接，而是通过车车通信的无线通信连接方式实现多辆列车以相同速度、极小间隔运行的列车群体协同运行方式。虚拟连挂列车所辖的单列车之间通常采用的撞软墙的安全防护模式运行，较撞硬墙的安全防护模式能有效缩小列车运行追踪间隔，大幅提升轨道交通的运输效率，尤其适用于目前运输能力已经饱和、靠现有技术难以继续提高的繁忙线路。
[0003]现有技术中，虚拟连挂列车的各个单列车之间通过前后相邻两车的车与车直接通信的方式运行，以便提高通信效率，缩短各个运行的单列车之间的间隔距离，提高运行效率。现有技术中，如果一旦虚拟连挂列车的单列车间通信出现故障，单列车之间的通信难以得到绝对保证时，为了避免造成列车追尾的重大事故，虚拟连挂高速列车将全部紧急停车。此时，通常采用应急救援列车对通信故障列车进行硬连挂的方式来牵引故障列车使其下线。
[0004]以上述方式存在以下几个问题：从救援列车的人工组织，到救援列车缓慢行驶到故障列车位置，需要一个较长时间，会造成调度时刻表的大幅度调整、大面积的乘客晚点，不仅影响故障列车的乘客，也影响到其它列车的乘客准点到达目的地，而且还会影响到同一运行线路的其它虚拟连挂高速列车的正常运行，整个线路的列车运行效率受到严重影响；如果故障列车处于列车群的中间位置，还需要利用附近的道岔来调整列车群的位置，以便于救援车靠近故障列车进行硬连挂，进一步降低救援效率；救援列车本身也会增加整个线路的购置成本。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
的问题，本专利技术提供一种车车通信故障下虚拟连挂列车降级运行的控制方法，以解决现有技术中虚拟连挂列车发生车车通信故障时，救援和线路恢复效率低、成本高的问题。
[0006]为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种车车通信故障下虚拟连挂列车降级运行的控制方法，所述虚拟连挂列车由多个单列车进行编组按虚拟连挂的控制模式运行，将虚拟连挂列车中行驶于最前方的单列车记为首车，将虚拟连挂列车中行驶于首车后方的单列车记为追踪车，其创新点在于：所述单列车上设置有车载主控模块、车载ATO模块、车载ATP模块、车车通信模块和车地通信模块，所述车载ATO模块、车载ATP模块、车车通信模块和车地通信模块四者均与车载主控模块连接；所述控制方法还包括地面中心控制模块和地面通信模块，所述地面通信模块与地面中心控制模块连接，各个单列车的车地通信模块均与地面通信模块无线通信连接，每相邻的两个单列车之间通过各自的车车通信模块无线通信连
接；
[0007]所述车载ATP模块能对列车运行进行安全防护，车载ATP模块的防护模式包括撞软墙的防护模式和撞硬墙的防护模式，车载ATP模块能在所述的两种防护模式间进行切换并选择其中一种防护模式对列车运行进行安全防护；所述车载ATP模块能实时获取对应单列车的运行信息，并将所述运行信息依次通过对应的车载主控模块和车地通信模块发送给地面通信模块；地面通信模块能实时将收到的各个单列车的运行信息传输给地面中心控制模块；所述运行信息包括位置信息和速度信息；
[0008]所述控制方法包括：
[0009]虚拟连挂列车正常行驶时，所述首车的车载ATP模块采用撞硬墙的防护模式，各个所述追踪车的车载ATP模块3均采用撞软墙的防护模式；当其中某两个相邻的单列车之间出现车车通信故障时，按以下方式进行控制：
[0010]将出现通信故障的两个单列车中行驶在前的单列车记为故障前车，将出现通信故障的两个单列车中行驶在后的单列车记为故障后车；
[0011]一)所述故障后车的车载主控模块生成通信故障信息，然后故障后车的车载主控模块通过对应的车地通信模块将通信故障信息发送给所述地面通信模块，然后地面通信模块将收到的通信故障信息传输给地面中心控制模块；
[0012]二)地面中心控制模块收到通信故障信息后即生成制动减速指令，然后地面中心控制模块将所述制动减速指令依次通过地面通信模块、故障后车的车地通信模块、故障后车的车载主控模块传送给故障后车的车载ATP模块，故障后车的车载ATP模块根据收到的制动减速指令控制故障后车制动减速，直到故障后车的车头与故障前车的车尾之间的距离为车距D；
[0013]三)地面中心控制模块生成防护模式切换指令和自主驾驶指令，然后地面中心控制模块将所述防护模式切换指令和自主驾驶指令二者依次通过地面通信模块和故障后车的车地通信模块传送给故障后车的车载主控模块；
[0014]四)故障后车的车载主控模块收到自主驾驶指令后生成临时自动驾驶曲线，然后将临时自动驾驶曲线加载到故障后车的车载ATO模块，故障后车的车载ATO模块根据临时自动驾驶曲线控制故障后车行驶；
[0015]同时，故障后车的车载主控模块将防护模式切换指令传送给故障后车的车载ATP模块，然后故障后车的车载ATP模块将防护模式从撞软墙的防护模式切换为撞硬墙的防护模式；
[0016]所述车距D根据以下公式获取；
[0017]D＝d
break
+S
safe
[0018]其中，所述d
break
为根据故障后车开始制动减速时的行驶速度下采用最小制动力矩制动而计算得到的最大制动距离；所述S
safe
为安全距离，S
safe
为设定值。
[0019]作为优化，所述步骤四)中，故障后车的车载主控模块采用深度学习模型生成临时自动驾驶曲线。
[0020]本专利技术的原理如下：
[0021]高速运行的列车为了保证运行安全，各个单列车都配置了车载ATP(列车自动防护Automatic Train Protection)模块以保证车与车之间的安全行驶距离。现有技术中，列车
之间的追踪安全防护模式有两种，即撞硬墙和撞软墙的防护模式。
[0022]在撞硬墙的防护模式中，两个列车间的运行最小间距d
硬
根据以下公式确定：
[0023]d
硬
＝d
后break
+S
safe
[0024]其中，d
后break
为后车(追踪车)在当前行驶速度下采用最小制动力矩制动得到的制动距离，S
safe
为根据安全规范要求设定的安全保障距离。可见，所谓撞硬墙的防护模式是假设前车的车尾瞬时静止，后车制动停止后，后车的车头还能与前车的车尾至少保证有S
safe
的安全距离。
[0025]而在撞软墙的防护模式中，两个列车间的运行最小间距d
软
根据以下公式确定：
[0026]d
软
＝d
后break
‑
d
前break
+S
safe
[0027]其中，d
前break<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车车通信故障下虚拟连挂列车降级运行的控制方法，所述虚拟连挂列车由多个单列车进行编组按虚拟连挂的控制模式运行，将虚拟连挂列车中行驶于最前方的单列车记为首车，将虚拟连挂列车中行驶于首车后方的单列车记为追踪车，其特征在于：所述单列车上设置有车载主控模块、车载ATO模块、车载ATP模块、车车通信模块和车地通信模块，所述车载ATO模块、车载ATP模块、车车通信模块和车地通信模块四者均与车载主控模块连接；所述控制方法还包括地面中心控制模块和地面通信模块，所述地面通信模块与地面中心控制模块连接，各个单列车的车地通信模块均与地面通信模块无线通信连接，每相邻的两个单列车之间通过各自的车车通信模块无线通信连接；所述车载ATP模块能对列车运行进行安全防护，车载ATP模块的防护模式包括撞软墙的防护模式和撞硬墙的防护模式，车载ATP模块能在所述的两种防护模式间进行切换并选择其中一种防护模式对列车运行进行安全防护；所述车载ATP模块能实时获取对应单列车的运行信息，并将所述运行信息依次通过对应的车载主控模块和车地通信模块发送给地面通信模块；地面通信模块能实时将收到的各个单列车的运行信息传输给地面中心控制模块；所述运行信息包括位置信息和速度信息；所述控制方法包括：虚拟连挂列车正常行驶时，所述首车的车载ATP模块采用撞硬墙的防护模式，各个所述追踪车的车载ATP模块3均采用撞软墙的防护模式；当其中某两个相邻的单列车之间出现车车通信故障时，按以下方式进行控制：将出现通信故障的两个单列车中行驶在前的单列车记为故障前车，将出现通信故障的两个单列车中行驶在后的单列车记为故障后车；一)所述故障后车的车载主控模块生成通信故障信息，然后故障后车的车载主控模块通过对应的车地通信模块将通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯，吴仕勋，黄大荣，蓝章礼，张淼，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：