一種列車信號系統裝置及列車可行距離檢測方法

專利名稱：一種列車信號系統裝置及列車可行距離檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種信號系統裝置，特別是一種基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置及列車可行距離檢測方法。
背景技術：
目前在軌道交通上基本上都會采用“閉塞系統”對列車運行實施控制，以有效保障列車在自己的閉塞段(區間)內是既無前行列車，又無后隨列車進入此區間發生碰撞，而列車信號系統則是實現所述“閉塞”的一種常用手段。傳統鐵路最常用的閉塞系統為“基于軌道電路的列車運行控制”(Track Circuit Based Train Control, TBTC),而隨著現代計算技術機及通信技術的發展，目前又出現了更先進的“基于通信的列車運行控制”(Communication Based Train Control, CBTC),使列車運行具有更高的可靠性、靈活性及營運效率。TBTC及CBTC表達的實際上是一種實現區間閉塞的方法或手段，如果從閉塞的形式及效果來看，則可分為“固定閉塞系統”(Fixed Block System，FBS)及“移動閉塞系統”(Moving Block SyStem，MBS)。固定閉塞系統的閉塞區間是固定不變的，并且閉塞區間一定要大于列車的長度；而移動閉塞的閉塞區間長度則是可變的，可根據列車本身參數自動調整，并且還會隨列車運行而移動，是一種基于“可行距離”(distance-to-go)的控制模式。移動閉塞比固定閉塞要求更高，但同時也具有更好的營運效率。CBTC-MBS代表了現代列車控制的較高水平。然而不管是TBCT、CBTC，還是FBS、MBS，列車與地面之間都有著非常密切的聯系，列車與地面之間要實施有效的通信，并通過地面設備檢查或確認列車的位置，才能產生有效的列車控制信號，并進而形成有效的“閉塞”，才能避免列車進入閉塞區間發生碰撞。從這個意義上來說，TBCT及CBTC體現了兩種不同的通信方式，前者是通過軌道電路實現列車與地面的聯系，而CBCT則是通過無線方式來實現列車與地面的通信，并且在列車與地面通信的同時實現于地面軌道上的定位。為了實現所述的定位功能，必須要在列車軌道上鋪設軌道電路、計軸器、應答器、交叉感應電纜等設施檢測列車位置，并將列車位置信號傳送到列車控制中心(以CBTC為例)，最后再由列車控制中心生成閉塞區間并指示或控制列車于所述區間內運行。這個過程不但復雜，成本也比較昂貴，并且當控制中心發生故障時，列車的運行就要終止，或只能采用無信號保障的人工操作模式，在這種情況下列車的運行安全是沒有保障的，并且在信號系統故障及人為操作錯誤時，還有可能會造成嚴重的列車相撞事故。
本發明實施例的目的是建立起一個不受當前列車控制系統及現有列車信號系統影響的，獨立第三方的新的列車信號系統，為列車運行增加多一重安全保障，同時該系統還能充分發揮列車司機的作用，為其提供清晰、實時的前方列車位置、行車狀態及行車速度指示，以舒緩司機駕駛的精神壓力，防止“突然死亡”式列車相撞意外的發生。同時本發明實施例還能于現有信號系統故障、列車定位失效、入錯軌道、人為操作或指示錯誤情況下為列車運行提供安全保障。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，針對上述現有產品技術上的不足，提供基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置及列車可行距離檢測方法。為了解決上述技術問題，本發明實施例提供一種列車信號系統裝置，包括通行信號鏈,包含有列車前方可行距離的信息；通行信號鏈終點設置單元，其為所述行駛列車設置終點位置；通行信號鏈檢測単元，令所述行駛列車實現對所述通行信號鏈的信息接收；通行信號鏈中繼単元，所述中繼単元沿軌道沿線配置；通行信號鏈長度計算單元，令所述行駛列車實現對前方可行距離的計算。本發明實施例還提供一種列車可行距離檢測方法，包括以下步驟于前方車站或前方列車向軌道一方定向發射無線通行信號；通過沿軌道配置的通行信號中繼單元轉發所述無線通行信號，從而形成一條通行信號鏈；于后方列車接收所述無線通行信號；于后方列車根據所接收的無線通行信號計算出與所述前方車站或前方列車之間的可行距離。本發明具有的有益效果在于它是一個全新的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置及列車可行距離檢測方法，其工作時不依賴于傳統列車的軌道電路、計軸器、應答器、交叉感應電纜等軌道或路邊設備/設施，也不依賴于現有列車信號系統及列車控制中心的信號，是對現有列車運行系統的ー個有益補充及安全保障。


圖I為現有技術基于軌道電路的列車信號系統示意圖；圖2為現有技術基于通信的列車信號系統示意圖；圖3為本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之圖4為本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之-* ，圖5為本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之—■
---，圖6為本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之四；圖7為本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置方框圖之
圖8為本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置方框圖之-* ，圖9為本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車可行距離檢測方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的描述。請參照圖I所示，這是現有技術基于軌道電路的列車信號系統示意圖。圖中10為列車軌道，11為于軌道上運行的前方列車，12為跟隨11于軌道上運行的后方列車，前后列車的行駛方向一致。圖中15為列車信號系統的信號機，所述信號機通過軌道電路來檢測列車的位置，當列車11進入閉塞分區O時，信號機會使列車后方的數個信號燈顯示紅色，令后隨的列車能與前方列車保持一個安全的距離。具體來說，在圖I中是信號機15令信號燈16A、16B顯示紅色(列車見信號停車)，令信號燈16C顯示黃色(列車見黃燈減速)，令信號燈16D顯示綠色，綠色代表列車可正常行駛。在圖中閉塞分區O及閉塞分區I為紅燈區，閉塞分區2為黃燈區，閉塞分區3為綠燈區，分別對應限制區、減速區和安全區。至于16D后的其它信號燈都應該是綠色的，當后方列車于綠燈區內行駛時，其并不知道前方列車的真正位置，萬一信號系統失靈(例如紅燈錯誤顯示為綠燈)，則隨時有與前方列車發生相撞的危險，這是傳統列車軌道電路信號系統的一個不足之處。
下面請再參照圖2所示，這是現有技術基于通信的列車信號系統示意圖，代表了目前列車控制領域上較先進的一個技術，是對圖I所示系統的一個改進。圖中20為列車軌道，21為于軌道上行駛的前方列車,22為跟隨21于軌道上運行的后方列車,前后列車的行駛方向一致。與圖I所示系統不同之處在于圖2的軌道上包括有列車定位裝置(或稱列車軌道占用檢測裝置，例如無線應答器、交叉電纜等，下面還可以將這個裝置簡稱為應答器或交叉電纜)26A、26B至26N(圖中代表有N個應答器，N > = I)，當列車行駛經過應答器26A時，會讀入26A的信息，從而知道自已正處于26A上方的位置上。所述位置信號會通過通信線路I (通常為無線通信)傳送到列車控制中心，然后列車控制中心會將前方列車21的位置信息通過通信線路2 (通常為無線通信)傳送給后方列車22，使22可以知道前方列車的距離，從而可以實現安全駕駛。圖2所示的列車定位精度通常比圖I所示的軌道電路信號系統為高，因為應答器的分布密度通常比信號燈分布密度大，例如信號燈通常是I 3公里安裝一個，而交叉電纜可以沒25米交叉一次，其列車定位精度可達25米，因此與圖I的信號系統相比，圖2所示系統具有更高的定位控制精度，由此可以令列車運行的間距可以更小一些，班次更頻密一些，即具有更高一些的營運效率，這種控制系統特別適合用于城市軌道交通(例如地鐵系統)上。圖2所示系統的關鍵是列車的定位與通信，萬一列車定位失敗(例如應答器或感應器失靈)，列車便會有“失蹤”的危險，在這種情況下，整個區間的列車便需要切換為目視手動操作模式運作，直至所述列車重新定位或退出運行區間系統才能恢復正常運作。此外，如果列車與控制中心的通信故障，則其情形與列車定位失敗是一樣的。最壞的情況則是列車控制中心因故障或列車控制員因人為錯誤而給后隨列車發出錯誤的位置信息，令后隨列車在全無防備的情況下與前方列車發生碰撞，假如這個情況不幸發生，將會是一個重大災難性事故。下面請再參照圖3所示，這是本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之一。圖中30為列車軌道，31為于軌道行駛的前方列車，32為跟隨31于軌道上運行的后方列車，前后列車的行駛方向一致。圖中的系統沒有圖I所示的信號機及信號燈，也沒有圖2所示的通信線路及列車控制中心，取而代之的是安裝于前行(前方)列車31尾部的無線信號發射器33、后行(后方)列車32頭部的無線信號接收器38，以及按軌道沿線配置安裝的無線中繼器36A、36B至36N(圖中包括有N個中繼器，N > = I)，藉此安排，無線信號35可以從前方列車31尾部發出，經過由N個中繼器形成的信號鏈，最后信號為后方列車32所接收，并由后方列車經過特定的算法計算出前后兩列車之間的距離(間距)。在本發明實施例中，根據其應用功能，所述上述的信號鏈被稱為“通行信號鏈”，所述信號鏈的長度代表了兩列車之間的間距，對后行列車來說是前方軌道的“可行距離”。圖中無線信號發射器33可稱為“通行信號鏈終點設置單元”，代表后行列車的行車終點(停車點)。由于前行列車是一臺行駛中的列車，33的位置在軌道上是隨列車行駛而向前移動的，因此在這里還可將33稱為“移動信號鏈終點設置單元”，而其發送的信號35可稱為“無線通行信號”，對于后方列車32來說，36A的位置是通行信號鏈(或行車)的終點。至于中繼器在這里可稱為“通行信號鏈中繼単元”，無線信號接收器38可稱為“通行信號鏈檢測単元”， 在通行信號鏈檢測単元中包含有“通行信號鏈長度計算單元”，以實現兩列車之間的間距計算。在實際應用中，每中繼単元的間距是可知的，假設為m，兩列車之間的中繼單元數目為n，則兩列車之間的間距便為m * n (m乘以n)，以及36A與33的間隙(間隙A)及36N與38的間隙(間隙B)。由于間隙A及B是隨列車行駛而變化的，在實際中難以計量，同時這兩個間隙相對兩輛列車之間的間距來說并不大，因此在實際上可以將其忽略不計，而直接將m * n作為兩列車之間的間距(或稱為列車的可行距離)。為了保證通行信號的傳輸能夠ー環接ー環地循序進行，在每個中繼單元中都會被設置ー個獨有的ID(身份代碼)，并且還可以設置上一級中繼単元的ID信息及兩中繼単元的間距信息，這樣便可有效識別上一級中繼単元的信號，并在轉發的無線信號中加入自身的ID信息及兩中繼単元的間距信息，以便令下ー級的中繼單元可以有效接收、識別及累加信號鏈的長度。例如圖中36A只會接收33發送的無線信號35，而36B只會接收36A發送的無線信號37，這樣就能保證信號33發送的無線信號能按順序通過N個中繼単元并最后為38所接收，這樣便可于信號中得到整個通行信號鏈的長度信息，而這個長度信息代表了兩列車之間的距離(忽略間距A及間距B)。下面請再參照圖4所示，這是本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之ニ。與圖3不同的地方在于圖4中包括了由車站(或其它停車點)發送的停車信號裝置，這個停車信號裝置通常表現為紅燈信息，在圖4中由41來代表。本發明實施例的紅燈信息與常規鐵路的紅燈有所不同，除了可視的紅燈信號外，還會發送無線通行信號43，這個信號和圖3中的無線通行信號35相似，代表了一條通行信號鏈的起點，對于迎面行駛過來的列車來說，這個紅燈則代表了其最大可行距離，因此可以將停車信號裝置41稱為通行信號鏈終點設置單元，由于41是固定及不可移動的，因此這里又稱為固定信號鏈終點設置單元，以便與安裝在列車上可以移動的移動信號鏈終點設置單元38區分開來。在實際應用中，信號鏈中繼単元可能會面臨兩個通行信號同時接收的情況，例如圖中的中繼單元46A便會同時接收停車信號裝置41發送的無線信號43及上一級中繼単元42發送的無線信號44。為了能有效接收所述兩個信號，可考慮采用兩個具有不同性質、不同頻率或不同作用位置的無線信號，例如不同頻率的紅外線、微波、超聲波、激光等信號，或其它具方向性的可見或不可見信號。當46A同時接收到43及44信號時，會將43、44中的信號鏈長度信息進行比較，并且會選擇信號鏈較短的信號進行轉發。在圖中43為一個車站的停車信號，其信號鏈的長度通常設定為零(及為停車點)，而44為從上一級中繼單元轉發的信號，其信號源來自更前位置的列車或車站，因此信號44的信號鏈長度比43長，此時36A會選擇43的信號進行轉發。對于列車31來說，46A便為前方的一個停車點。在圖中列車31及32均在通行信號鏈的上方行駛，安裝于列車頭部的通行信號鏈檢測單元38A及38B均可接收/檢測所經過的通行信號鏈的無線信號，并根據檢測到的信號鏈情況獲得前方可行距離的信息。圖中列車31可最多行駛到46A的位置，而32則可行駛至36A的位置，并將在列車31后停車。但事實上只要31在軌道上向前行駛，代表信號鏈 終點位置的無線信號35A便會一直向前移動，這樣也會令列車32的前方可行距離不斷向前延伸，最終還是會停在紅燈信號41對應的中繼單元46A的位置。具體情況為，列車31先進入車站停車并在46A前停下來，當停車時間屆滿后，紅燈信號41轉為綠燈信號，無線信號43消失，在這個情況下，46A將會轉發來自上一級中繼單元42的通行信號44，這會令列車31起動行駛并越過紅燈位置41，從而空出停車位來迎接列車32的到來，這時41會再亮起紅燈，指示32停在46A的位置上，從而實現了列車信號系統的相關控制功能。對于圖中的中繼單元36A來說，也會有與46A相類似的情況，也會同時接收來自上一級中繼單元47的無線信號48，以及來自列車31尾部的移動信號鏈終點設置單元33A的無線信號。在圖中的情況下，信號48包含的信號鏈長度要比信號35A長許多(圖中35A的信號鏈長度可以看作為零)，這樣36A會選擇發送35A的信號，代表36A為列車32前方行駛的終點位置，防止32與31發生追尾碰撞。下面請再參照圖5所示，這是本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之三，這是圖4所示系統的一個特殊情形。本發明實施例的信號鏈中繼單元通常還會具有列車/障礙物檢測的功能，可檢測上方(及/或前后兩個方向)是否有列車或障礙物的存在，如果發現有所述物體存在，會主動停止對上一級中繼單元的信號的轉發，這個功能可進一步增加本系統的安全性及可靠性，防止下一級中繼單元選擇發送錯誤的通行信號，即是在圖4所示情況下，36A只能轉發信號35A而不會錯誤轉發信號48，因為信號48在圖5的情況下已不存在，因此就不會有選擇錯誤的情況出現。所述中繼單元在有列車或障礙物的存在時停止通行信號轉發功能的另一個意義是防止移動信號鏈終點設置單元因故障而令后行列車接收到錯誤的信號。在圖5中假設列車31尾部的移動信號鏈終點設置單元33A因故障而不能發射信號鏈長度為零的無線通行信號35A，在這種情況下，下一級的中繼單元36A便接收不到任何認可的無線通行信號(36A只會接收信號35A及信號48)。由于檢測不到有通行信號鏈的存在，中繼單元36A會自行再生一個信號鏈長度為零的新的通行信號49，代表了信號鏈的終點位置。在這種情況下，可以將該中繼單元稱為“再生信號鏈終點設置單元”，或其內部包含有“再生信號鏈終點設置單元”。如果沒有上述的列車/障礙物檢測功能，以及于列車/障礙物存在時的信號中繼停止功能和通行信號鏈再生功能，則當列車尾部的移動信號鏈終點設置單元33A發生故障后就會令列車31 “隱形”，從而有后行列車32對前行列車31發生追尾碰撞的危險，而上述有關功能可以有效化解所述的風險。下面請再參照圖6所示，這是本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置示意圖之四。圖中顯示的通行信號鏈中繼単元具有雙向通信的能力，有關通行信號可以從停車站(停車信號裝置)41傳遞給31，也可以從停車站(停車信號裝置)61傳遞給31，因此列車31向任何ー個方向行駛都可以接收到通行信號鏈的信號，并受所述通行信號鏈信號的保護。當圖中軌道上的列車31不存在(即41至61的區間內沒有列車)吋，所述通行信號還可以從41傳遞到61，以及從61傳遞到41，這個功能可用于信號系統的自我檢查上，可確保整個區間內的所有中繼單元及終點設置單元都工作正常。下面請再參照圖7所示，這是本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置方框圖之一。圖中71為固定通行信號鏈終點設置單元(車站上的停車信號裝置)或移動通行信號鏈終點設置單元(安裝于列車尾部的信號裝置)，內包含有無線信號發 射裝置，可發射通行信號鏈長度為零的無線通行信號，其為列車的行駛設置一個終點位置。圖中72為通行信號鏈中繼単元，包含有無線信號接收裝置及無線信號發射裝置，可轉發來自通行信號鏈終點設置單元或上一級中繼単元的無線通行信號，并形成一條安全通行信號鏈。所述信號鏈的信號為安裝在列車73頭部的通行信號鏈檢測単元74所檢測/接收，并通過內部的通行信號鏈長度計算單元計算出列車距離車站停車位置或前方行駛列車的距離。在74中還包括有一個可行距離顯示単元，可安裝在駕駛室內給列車司機顯示前方列車或停車站的位置和距離。74中還包括有一個相對車速顯示単元，可顯示本列車與前行列車之間的相対速度，如果前方沒有前行列車而只有停車站的話，則所顯示的速度信息代表了本列車的行駛車速。74中還包括有一個危險提示単元和自動剎車單元，會按列車的不同危險情況給出不同的提示。有關危險情況則可根據列車的車速、兩列車之間的相對速度、兩列車之間的距離及本列車的剎車參數等來判別。如果危險程度進ー步増加，則74還可以啟動自動剎車單元，防止因人為疏忽而導致列車相撞意外的發生。在列車73中還包括有安裝在列車尾部的移動通行信號鏈終點設置單元75，在75內部包括有無線信號發射裝置，可發射通行信號鏈長度為零的無線通行信號，為后行的列車設置行車的終點位置。所述無線信號為軌道上的另ー個通行信號鏈中繼単元76所接收，并進一歩將有關通行信號向后轉發，以組成覆蓋整個行車區間的安全通行信號鏈。下面請再參照圖8所示，這是本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車動態信號系統裝置方框圖之ニ。圖中81為軌道上的其中ー個通行信號鏈中繼単元，其包含有無線信號接收裝置及無線信號發射裝置，會轉發上ー級信號鏈中繼単元的無線通行信號(第一無線通行信號)。圖中82為通行信號鏈終點設置單元(包括固定及移動信號鏈終點設置単元)，其包含有無線信號發射裝置，可發送通行信號鏈長度為零的無線通行信號(第二無線通行信號)。所述第一、第二無線通行信號分別為另ー個通行信號鏈中繼単元83的第一無線接收裝置及第ニ無線接收裝置所接收，所述接收到的信號會被傳送到中繼單元83內部的信號處理單元88 (微處理器或微控制器等)進行處理。與信號處理單元88相連接的有本級ID (身份代碼)設置單元及上ー級ID設置單元，可設置自身的ID信息及上ー級中繼單元的ID信息，以便可以對接收到的信號的有效性進行判別。此外還有中繼間距設置單元，可設置本中繼單元與上一級中繼単元的間距信息。
在信號處理單元88中包括有信號鏈長度比較單元，可比較來自第一無線接收裝置及第二無線接收裝置的通行信號鏈的長度，并會選擇信號鏈較短的信號來轉發。在圖8中，由第二無線接收裝置接收到的通行信號鏈終點設置單元82發送的無線信號的信號鏈長度最短(為零)，因此83會通過其內部的無線信號發射裝置轉發來自82的無線通行信號，并將通行信號鏈的長度設置為零。假設圖中82發送的信號消失(例如車站停車信號由紅燈轉綠燈)，這時中繼單元83只通過第一無線接收裝置接收到由81發送的通行信號，這個信號包含有上一級中繼單元累積的通行信號鏈長度信息及81的ID信息。當所述81的ID信息為83所確認后,83會通過88中的信號鏈長度累加單元在接收到的通行信號鏈長度信息中添加上中繼間距設置單元中包含的83與81的間距信息，并將通行信號中的81的ID信息置換為83的ID信息，然后再由83將這個修改后的通行信號鏈信息通過無線信號發射裝置發送出去，然后位于83下一級的中繼單元會接收這個無線信號，并再進行與前述83相若的信號處理，使信號 鏈的長度可以一直累加下去，直至遇到下一個通行信號鏈終點設置單元為止。在83中還包括有一個列車及障礙物檢測單元，可以檢測中繼器上方或前后方向的列車及障礙物，當有所述列車/障礙物存在時，處理單元88會自動停止無線通行信號的轉發功能，這在前述圖5中已有相關的描述。還有一個情形就是當83的第一、第二無線接收裝置都沒有接收到任何認可的無線通行信號時，會自行激活88中的再生通行信號鏈終點設置單元，這個再生通行信號鏈終點設置單元會將通行信號鏈的長度信息清零，并將83作為列車行駛的終點，避免行駛列車超越83進入情況未明的區域而發生意外，這是一種有效的“失效-安全”(Malfunction-Safety)工作模式。另外在83中還有一個軌道限速設置單元，可以為于該段軌道行駛的列車設置速度限制，所述速度限制信息包含在通行信號鏈的無線信號之中，在列車接收所述無線通行信號時，可以在信號中獲取有關速度限制的信息，為列車的安全駕駛提供一個實時的速度提示或超速告警，進一步保障軌道行駛的列車的安全。此外在中繼單元83中還可以包含有其它軌道相關的信息，例如軌道坡道信息等，這些參數對列車的制動有很大的影響，準確的坡道信息可以幫助列車對危險程度進行分析，以便能與前方列車保持最恰當的行車安全距離。下面請再參照圖9所示，這是本發明實施例的基于通行信號鏈測距的列車可行距離檢測方法流程圖，包括以下的步驟步驟S901為于前方車站或前方列車向軌道一方定向發射無線通行信號，用于設置通行信號鏈的終點位置，然后進入步驟S902。步驟S902為通行信號鏈中繼單元檢測特定范圍內是否有列車或障礙物存在，若有則會停止中繼單元的信號轉發功能并重復步驟S902，直至無列車或障礙物存在為止，然后進入步驟S903。步驟S903為通行信號鏈中繼單元檢測是否有信號鏈終點設置單元的無線通行信號存在，若有則進入步驟S905，若無則進入步驟S904。步驟S904為通行信號鏈中繼單元檢測是否有上一級中繼單元發送的無線通行信號存在，若有則進入步驟S906，若無則進行步驟S905。步驟S905為通行信號鏈中繼單元發送通行信號鏈長度為零的無線通行信號，用于設置通行信號鏈的終點位置，然后進入步驟S907。
步驟S906為通行信號鏈中繼單元于通行信號鏈長度信息中添加中繼單元的間距信息，然后將經修改的通行信號轉發，然后進入步驟S907。步驟S907為后方列車檢測是否有代表的通行信號鏈的無線通行信號存在，若有則進入步驟S909，若無則進入步驟S908。步驟S908為系統發出信號故障指示，或令后方列車實施緊急制動，然后再返回步驟 S907。步驟S909為后方列車接收所述無線通行信號，井根據所述信號計算與前方車站或前方列車之間的可行距離。上述步驟S901 S909是連續不斷地進行的，以保證在后方列車上能得到ー個連續不斷的實時的列車可行距離數據，這個數據用于給列車司機進行顯示，以便司機能實時了解前方車站及前方列車的情況。進ー步地，通過對可行距離的連續檢測，還可以計算出兩列車之間的相対速度，并計算出兩列車應保持的最少安全距離，若發現安全距離不足，則可以實施安全提示或報警，并在緊急情況下，直接將列車剎停，以保證列車行駛的安全。根據上述圖3至圖9，我們可以進ー步總結/提煉出一種列車可行距離檢測方法，包括以下步驟于前方車站或前方列車向軌道一方定向發射無線通行信號；通過沿軌道配置的通行信號中繼單元轉發所述無線通行信號，從而形成一條通行信號鏈；于后方列車接收所述無線通行信號；于后方列車根據所接收的無線通行信號計算出與所述前方車站或前方列車之間的可行距離；所述通行信號中繼單元在轉發所述無線通行信號時，于所述無線通行信號中添加上與上一級中繼単元的間距信息；當所述通行信號中繼單元于特定位置上檢測到有列車或障礙物存在吋，自動停止所述無線通行信號的轉發；當所述通行信號中繼單元檢測不到有信號鏈終點設置單元或上一級中繼單元發送的無線通行信號時，會再生及發送代表通行信號鏈長度為零的新的無線通行信號，所述信號可用于臨時通行信號鏈終點的設置；若所述通行信號中繼單元同時檢測到有兩個或兩個以上認可的無線通行信號存在時，只選擇轉發距離最短的無線通行信號。同時以上本文所述的裝置及方法僅是本發明的部分優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種列車信號系統裝置，其特征在于，包括 通行信號鏈，包含有列車前方可行距離的信息； 通行信號鏈終點設置單元，其為所述行駛列車設置終點位置； 通行信號鏈檢測単元，令所述行駛列車實現對所述通行信號鏈的信息接收； 通行信號鏈中繼単元，所述中繼単元沿軌道沿線配置； 通行信號鏈長度計算單元，令所述行駛列車實現對前方可行距離的計算。
2.如權利要求I所述的列車信號系統裝置，其特征在于，包括 固定信號鏈終點設置單元，所述單元安裝于車站或路邊設備上； 移動信號鏈終點設置單元，所述單元安裝于所述行駛列車上； 通行信號鏈長度比較單元，所述單元設置于所述中繼単元內，可比較接收到的兩條信號鏈的長度，然后所述中繼単元會選擇轉發長度較短的信號鏈的無線信號。
3.如權利要求I所述的列車信號系統裝置，其特征在于，所述通行信號鏈中繼単元包括 列車/障礙物檢測單元，當單元于特定范圍內檢測到有列車或障礙物存在時，會停止對所述通行信號鏈的無線信號的轉發； 再生通行信號鏈終點設置單元，當所述中繼単元檢測不到有上一級中繼單元發送的通行信號存在時，會通過所述再生通行信號鏈終點設置單元發送再生的無線通行信號。
4.如權利要求I所述的列車信號系統裝置，其特征在于 所述通行信號鏈包括最少兩種不同性質、不同頻率或不同作用位置的無線通行信號；所述通行信號鏈中繼単元可接收所述兩種不同性質、不同頻率或不同作用位置的無線通行信號； 所述通行信號鏈中繼単元包括ID設置單元，可設置本級ID信息及上一級中繼単元ID信息； 所述通行信號鏈中繼単元包括中繼間距設置單元，可設置與上一級中繼単元的間距信息； 所述通行信號鏈中繼単元包括信號鏈長度累加単元，可逐級累加每一中繼單元的間距。
5.如權利要求I所述的列車信號系統裝置，其特征在于所述通行信號鏈的無線信號為具有方向性的紅外信號、微波信號、激光信號，其它可見或不可見無線信號。
6.一種列車可行距離檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 于前方車站或前方列車向軌道一方定向發射無線通行信號； 通過沿軌道配置的通行信號中繼單元轉發所述無線通行信號，從而形成一條通行信號鏈； 于后方列車接收所述無線通行信號； 于后方列車根據所接收的無線通行信號計算出與所述前方車站或前方列車之間的可行距離。
7.如權利要求6所述的列車可行距離檢測方法，其特征在于，還包括以下步驟 所述通行信號中繼單元在轉發所述無線通行信號時，于所述無線通行信號中添加上與上一級中繼単元的間距信息。
8.如權利要求6所述的列車可行距離檢測方法，其特征在于，還包括以下步驟 當所述通行信號中繼單元于特定位置上檢測到有列車或障礙物存在時，自動停止所述無線通行信號的轉發。
9.如權利要求6所述的列車可行距離檢測方法，其特征在于，還包括以下步驟 當所述通行信號中繼單元檢測不到有信號鏈終點設置單元或上一級中繼單元發送的 無線通行信號時，會再生及發送代表通行信號鏈長度為零新的新的無線通行信號，所述信號可用于臨時通行信號鏈終點設置。
10.如權利要求6所述的列車可行距離檢測方法，其特征在于，還包括以下步驟 若所述通行信號中繼單元同時檢測到兩個或兩個以上認可的無線通行信號時，只選擇轉發距離最短的無線通行信號。
全文摘要
一種列車信號系統裝置，包括通行信號鏈，包含有列車前方可行距離的信息；通行信號鏈終點設置單元，其為所述行駛列車設置終點位置；通行信號鏈檢測單元，令所述行駛列車實現對所述通行信號鏈的信息接收；通行信號鏈中繼單元，所述中繼單元沿軌道沿線配置；通行信號鏈長度計算單元，令所述行駛列車實現對前方可行距離的計算。一種列車可行距離檢測方法，包括以下步驟于前方車站或前方列車向軌道一方定向發射無線通行信號；通過沿軌道配置的通行信號中繼單元轉發所述無線通行信號，從而形成一條通行信號鏈；于后方列車接收所述無線通行信號；于后方列車根據所接收的無線通行信號計算出與所述前方車站或前方列車之間的可行距離。
文檔編號B61L27/00GK102653279SQ201110273999
公開日2012年9月5日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者徐菲, 黃新凱 申請人:徐菲