阅读说明：本技术 利用站场联锁信息实现lkj自动获取支线号的方法和系统 (Method and system for realizing LKJ automatic branch number acquisition by station interlocking information ) 是由 董潭洲 刘浩 王博 陈欣 刘海军 付立敬 王定涛 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法和系统,解决人工输入支线号可能导致冒进信号、冒出道岔和超速行驶的问题,提高铁路运输的安全性和高效性。其技术方案为：当列车越过预告信号机后,调车防护系统接收LKJ发送的当前车站信息；根据调车防护系统中存留的站场图数据,查找当前车站对应的站场图数据；调车防护系统找到当前车站对应的站场图数据后,根据站场图数据中的电台信息设置车载电台参数；调车防护系统通过电台接收计算机联锁系统实时的站场联锁信息；调车防护系统根据机车自身位置、站场联锁信息和站场图数据各控件之间的关联关系,搜索列车进路经过的站界,然后根据其对应的支线数据确认支线编号。(The invention discloses a method and a system for automatically acquiring a branch number by LKJ (distance measurement) by using station yard interlocking information, which solve the problems that signals are input, turnouts are output and overspeed driving is caused by manually inputting the branch number, and improve the safety and the efficiency of railway transportation. The technical scheme is as follows: after the train passes through the advance warning signal machine, the shunting protection system receives current station information sent by the LKJ; according to the station yard graph data reserved in the shunting protection system, searching station yard graph data corresponding to the current station; after finding out the station yard graph data corresponding to the current station, the shunting protection system sets vehicle-mounted radio station parameters according to the radio station information in the station yard graph data; the shunting protection system receives real-time station interlocking information of the computer interlocking system through the radio station; the shunting protection system searches station boundaries where the train passes according to the correlation among the locomotive position, station interlocking information and each control of the station yard graph data, and then confirms branch line numbers according to corresponding branch line data.)

利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种LKJ设备相关的技术，具体涉及一种利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法和系统。

背景技术

LKJ2000型监控装置采用车载计算机预先存储地面线路数据的控制方式(即车载控制模式)，在运行时根据列车所处位置按顺序调取车载存储线路数据，按前方信号显示状态,根据列车速度计算列车走行距离来产生控制模式曲线。当列车速度超过控制模式曲线范围时，装置对列车实施动力切除、常用制动及紧急制动控制，防止列车越过关闭的信号机。装置实施常用制动后，在列车速度低于规定的安全速度时，允许司机缓解；对于紧急制动控制，必须停车后才可缓解。特殊情况下的处理方式满足铁路《技规》要求。为确保列车在关闭信号机前可靠停车，限制速度的计算采用实计计算方法，以满足控制精度要求。模式曲线的计算可根据列车运行速度的要求采用跨闭塞分区计算方式，即以关闭的信号机作为目标点来计算常用制动及紧急制动连续模式曲线。由于装置具有与地面进行信息传输的接口功能及传输信息的处理功能，因此在有地面信息传输的区段，也可采用车载数据与地面传输信息相结合的控制方案。一方面可减少乘务员操作，提高自动化控制程度；同时也可以提高控制的可靠性与安全性。信息传输方式可以采用点式应答器或轨道电路叠加等方式，传输信息包括进路信息、站内开通股道信息、限速信息以及距离信息等。

LKJ2000型列车运行监控记录装置由主机箱、人机交互单元(又称屏幕显示器)、压力传感器、连接线缆组成。监控装置与机车信号设备、速度传感器、GPS接收装置、本/补切换装置、双针速度表、机车安全信息综合监测装置(以下简称TAX)等设备配套共同组成列车运行安全监控系统。

LKJ2000型列车运行监控记录装置基本组成结构主要是一个主机箱和二个显示器。其速度信息来自安装在机车轮对上的TQG15或DF16光电式速度传感器，速度信号的基本配置为二通道(可扩充至三通道)，如果二通道速度信号相位相差90。，则可以满足装置相位防溜功能的需要。在无相位防溜功能的情况下，二通道速度信号可分别取自二个速度传感器。机车信号信息可取自JT1-A(SJ93)、JT1-B(SJ94)通用式机车信号装置(取点灯条件)，也可通过RS485/RS422串行通信方式获取。压力检测除了检测列车管压力外，还检测机车均衡风缸压力及制动缸压力。均衡风缸压力信号用于反馈控制以提高常用制动减压量控制精度，制动缸压力信号主要在机车单机运行时作为状态记录依据。压力传感器可采用TQG14型机车压力变送器。指针式速度指示可采用ZL型或EGZ3/8型双针速度表，双针速度表实际速度与限制速度指针依靠装置主机驱动，驱动信号为0—20mA的电流信号。在装置关机情况下，可由数/模转换盒驱动。I端双针速度表的里程计指示可由监控装置驱动，在安装了数/模转换盒的情况下，也可由数/模转换盒驱动。双针速度表照明电源为机车照明电源。

铁路调车防护系统由三部分构成：地面设备、车站定位设备和车载设备。

地面设备主要由设在各车站的站场信息接口服务器、通信服务器等，以及设在各铁路局的远程监控服务器和终端设备组成。各车站的站场信息接口服务器主要负责与联锁系统的进行接口，从联锁系统获取进路、轨道电路和信号状态等信息，并转换成本系统特定的数据格式后发送给系统服务器；服务器管理终端通过管理服务器获取信息，实现系统基础数据的管理操作，实时集中显示管辖范围内的站场信号状态、股道信息和机车运行状态。铁路局的远程监控服务器用于远程查询和显示各路局调车作业安全防护系统状态。

车站定位设备主要是指设置在车站的卫星差分基站等设备。主要用于向车载设备提供一定区域(半径30km)的卫星差分数据。

车载设备与地面中心设备间采用公网移动通信实时交互数据，实时接收差分数据修正位置误差，实现机车的精确定位(定位精度误差不大于30cm)。通过数传电台实时接收地面系统发送的站场状态信息，协同计算调车进路等信息，并将计算结果发至LKJ，由LKJ进行控车防护。

车载设备主要包括调车防护主机和组合天线。组合天线接收地面联锁广播信息，然后通过馈线传给调车防护主机上的电台插件。

调车防护主机内部由电源插件、主控插件、LKJ接口插件、无线通信和定位插件、电台插件组成。

主控插件与电台插件通过RS232串行接口通信，实时获取站场联锁广播内容。主控插件获得站场联锁信息后，按照站场图数据中的映射规则，给站场图数据中的每个控件赋予对应的状态值，如信号机的灯显、轨道区段的占用锁闭、道岔的定反位等。站场图数据中的控件获得状态后，结合每个控件的关联关系，从任意控件沿确定方向都可迅速搜索得到一条列车进路。这为自动获取支线号的实现提供了保证。

调车防护系统使用计算机联锁系统采集站场联锁信息。调车防护系统在每个车站设置一台接口机，通过带光电隔离的RS-422标准串行接口从联锁操作表示机获取实时站场信息。调防系统只单向接收计算机联锁系统数据，不对联锁系统造成任何影响。

站场信息源的实时性由计算机联锁系统提供保障，同时，在接口通信数据中加入序列号、实时时钟、CRC校验等防护措施，保障接收信息的准确性。

目前，绝大部分有调车作业的车站地面都装有计算机联锁系统，为调防系统实现自动输入支线号提供了保证。

机车前方线路存在支线时，列车运行监控装置(以下简称LKJ)需根据当前支线编号检索基础数据，获取机车前方数据信息进行制动曲线计算，控制机车运行。

目前，LKJ的支线号由司机人工输入。该操作方式可能出现误输和漏输的情况。在支线号错误时，将导致LKJ使用的信号机编号、线路数据长度数据与实际不符。此时LKJ根据错误的数据计算制动曲线，将导致LKJ无法防止机车冒进信号、冒出道岔和超速行驶。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法和系统，解决人工输入支线号可能导致冒进信号、冒出道岔和超速行驶的问题，提高铁路运输的安全性和高效性。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法，方法包括：

步骤1：当列车越过预告信号机后，调车防护系统接收LKJ发送的当前车站信息；

步骤2：根据调车防护系统中存留的站场图数据，查找当前车站对应的站场图数据；

步骤3：调车防护系统找到当前车站对应的站场图数据后，根据站场图数据中的电台信息设置车载电台参数；

步骤4：调车防护系统通过电台接收计算机联锁系统实时的站场联锁信息；

步骤5：调车防护系统根据机车自身位置、站场联锁信息和站场图数据各控件之间的关联关系，搜索列车进路经过的站界，然后根据其对应的支线数据确认支线编号。

根据本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的一实施例，在步骤1中，若接收当前车站信息的处理过程中发生站场信息的改变，则进行切换站场的操作。

根据本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的一实施例，车载电台参数包括电台的收发频点和波特率。

根据本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的一实施例，步骤4中还可以通过网络传输方式获取站场联锁信息，或者间接的通过TDCS/CTC系统获取站场联锁信息。

根据本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的一实施例，步骤5进一步包括：

若当前分区或下一分区存在支线信息时，LKJ判断为允许输入支线信息；

调车防护系统根据站场联锁信息确定每个道岔的定反状态，以机车当前位置为起点，沿列车运行方向，依次搜索每个控件的关联控件，一直搜到进路末端为站界或土挡时停止搜索，将每个搜索结果按顺序排列以得到列车开通进路信息；

当列车进路中包含站界控件时，根据站场图数据中该站界关联的支线信息确定当前支线编号。

根据本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的一实施例，方法还包括：

在支线编号获取失败时，调车防护系统发送给LKJ人机交互单元一预定的支线编号，LKJ人机交互单元接收到该预定的支线编号后提示手工输入。

本发明还揭示了一种利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的系统，包括：

处理器；以及存储器，所述存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与所述一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行如上所述的方法。

本发明还揭示了一种非临时性计算机可读存储介质，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行如上所述的方法。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线股道号的方法中，利用站场联锁信息和站场图数据搜索支线进路，根据确定的支线号自动填充人机交互界面支线输入窗口的支线编号，在对应的支线股道号获取错误或者无法获取到对应支线股道号的情况下实现故障导向安全。相较于现有技术，本发明更加方便快捷，减少司机操作，同时具有更高的准确性，可以避免人工漏输、误输的危险。在站场图数据正确，联锁广播正常的情况下，自动获取的支线号可以保证正确性。而站场图数据根据车站实际情况绘制，同时在使用前进行了多方位测试，可以确保其准确性。地面计算机联锁系统有多年的使用经验，可以保证准确性。同时，在获取支线号失败时，本发明在显示界面上提醒乘务员手动输入支线编号，回避风险，导向安全。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的设计原理。

图2示出了本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的一实施例的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

在描述本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的流程之前，先来说明本发明的列车支线转移的基本原理，如下。

LKJ系统中存有前方支线的基本控制数据，包括线路上每条支线的数据(每条支线的支线编号、转移后交路号、支线转移后的线路标号、支线对应的实际工务线路编号等)。在调车防护系统中存储站场图数据，记录每个站界与LKJ支线的对应关系。

列车进站或出站前，LKJ根据当前的支线号查询对应的线路数据。根据当前支线对应的长度、限速情况和当前信号类型等信息，LKJ计算产生对应的制动曲线，监控列车以不高于制动曲线的速度运行。

LKJ需要输入支线号的条件为：机车当前分区或下一分区存在支线时，LKJ屏幕显示器上自动弹出支线选择窗口，此时乘务员可人工输入支线编号。

LKJ自动获取支线股道号的设计原理如图1所示，调车防护系统中预先存储各车站的站场图数据。站场图数据中保存站场信号设备位置、关联关系、限速信息等，主要包括以下内容：信号机、道岔、轨道区段、限速信息、停车点信息。并为支线经过的站界填写支线数据。

以A站为例，按主线运行时通过“站界1”出站，按支线2运行时通过“站界2”出站。

对应的支线数据如下：

列车越过预告信号机准备进入A站时，调车防护系统根据LKJ发送的当前车站信息调用A站的站场图数据，并根据站场图数据中存储的电台信息设置车载电台参数。设置完毕后，调车防护系统通过电台接收计算机联锁系统的实时站场联锁信息。

调车防护系统根据机车自身位置、站场联锁信息和站场图数据各控件之间的关联关系，搜索列车进路经过的站界，然后根据其对应的支线数据确认支线编号。

请参见图2，本发明的利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的方法的一实施例的实现步骤详述如下。

步骤1：当列车越过预告信号机后，调车防护系统接收LKJ发送的当前车站信息。

在步骤1中，若接收当前车站信息的处理过程中发生站场信息的改变，则进行切换站场的操作。

步骤2：根据调车防护系统中存留的站场图数据，查找当前车站对应的站场图数据。

站场图数据中保存站场信号设备位置、关联关系、限速信息等，主要包括以下内容：信号机、道岔、轨道区段、限速信息(股道限速、电控脱轨器等)、停车点信息(固定脱轨器、一度停车点、禁停区、接触网终点、车档、站界等)。站场图中将站场信号设备按照信号机、道岔、无岔轨道区段类型划分为一个个独立设备，称为控件。

步骤3：调车防护系统找到当前车站对应的站场图数据后，根据站场图数据中的电台信息设置车载电台参数，包括电台的收发频点和波特率。

步骤4：调车防护系统通过电台接收计算机联锁系统实时的站场联锁信息。除了电台广播方式之外，还可以通过其他网络传输方式获取，或者间接的通过TDCS/CTC系统获取站场联锁信息。

步骤5：调车防护系统根据机车自身位置、站场联锁信息和站场图数据各控件之间的关联关系，搜索列车进路经过的站界，然后根据其对应的支线数据确认支线编号。

步骤5的具体实施过程如下。

步骤5-1：列车支线条件判断。

当前分区或下一分区存在支线信息时，LKJ判断为允许输入支线信息。

步骤5-2：获取列车进路信息。

调车防护系统根据站场联锁信息确定每个道岔的定反状态。站场图数据中保存有各联锁设备的关联关系，在控件和方向确定后，其下一个控件具有唯一性。

调车防护系统收到站场联锁信息后，以机车当前位置为起点，沿列车运行方向，依次搜索每个控件的关联控件，一直搜到进路末端为站界或土挡时停止搜索。将每个搜索结果按顺序排列，即可得到列车开通进路信息。

步骤5-3：确定支线对应的编号。

站场图数据中保存有每个站界对应的支线编号信息。当列车进路中包含站界控件时，根据站场图数据中该站界关联的支线信息确定当前支线编号。

在实际应用中，系统在人机交互界面上的显示和提示信息如下：前方进路包含支线信息时，LKJ主机发送自动弹出支线号信息指令，LKJ屏幕显示器收到该指令后自动弹出“支线号输入窗口”。LKJ屏幕显示器收到调车防护系统发送的前方支线号后，在支线号输入窗口中自动填入收到的支线编号。

本发明的自动获取支线号的方法中存在以下2种异常情况：

1)过预告信号机后，调车防护系统获取站场连锁信息失败(站场图数据中电台频点错误、地面联锁设备故障等)，此时无法知道道岔状态，搜索支线号失败。

2)调车防护系统中未保存站场图数据、保存的站场图数据错误(站界与支线编号映射关系错误、联锁信号设备与实际不匹配等)，导致搜索到的支线号错误。

在支线编号获取失败时，调车防护系统发送给LKJ人机交互单元预设的支线编号(例如为0xFF)，LKJ人机交互单元弹出的支线选择对话框上提示“请人工输入”，提醒乘务员手动输入支线编号。

除了上述的方法，本发明还公开了一种利用站场联锁信息实现LKJ自动获取支线号的系统，系统包括处理器和存储器，存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与这一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据。

当这一系列计算机可执行的指令被处理器执行时，使得处理器进行如上述实施例中所描述的方法。

除了上述的系统，本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质，非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当这一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行如上述实施例中所描述的方法。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。