本發(fā)明涉及列車安全運行，特別是涉及一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有fao系統(tǒng)中依據(jù)故障-安全原則，當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)列車轉(zhuǎn)向架故障后，通常采取立即緊急制動的方式停車。但是，擁有長大區(qū)間的城軌線路存在客流量大且規(guī)律性強、高峰時段突出的特征(如北京新機場線)，如果列車在區(qū)間發(fā)生轉(zhuǎn)向架故障導(dǎo)致停車，故障列車將可能長時間停留區(qū)間，會嚴重擾亂線路的運營秩序，影響乘客出行計劃，造成嚴重的運營風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)和方法，可保證fao列車在出現(xiàn)轉(zhuǎn)向架故障導(dǎo)致列車動力系統(tǒng)部分失效時仍可繼續(xù)運行，減少列車故障對線路整體客流運輸影響的時間，能夠緩解故障下的客流壓力、使線路盡快恢復(fù)秩序。同時由于列車可自主運行至乘客疏散點，保障了故障列車上乘客的安全。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)包括：調(diào)度指揮中心系統(tǒng)和車載系統(tǒng)。

4、所述調(diào)度指揮中心系統(tǒng)包括：智能調(diào)度單元、列車自動監(jiān)控單元、聯(lián)鎖單元和區(qū)域控制器。

5、所述智能調(diào)度單元，用于獲取故障信息，根據(jù)故障前運行計劃和所述故障信息，生成新的運行計劃；所述故障信息包括：故障列車運行狀態(tài)信息和列車故障信息；所述故障列車運行狀態(tài)信息包括：列車車次號、列車核定載客量、列車滿載率控制系數(shù)、列車故障位置、列車速度和列車乘客信息；所述列車故障信息包括：列車最大允許速度、故障率、列車故障產(chǎn)生時刻和列車故障產(chǎn)生時刻與前方乘客疏散點的距離；所述故障前運行計劃包括：線路上各列車的計劃發(fā)車時間與各列車的計劃到達時間和；所述新的運行計劃包括：故障列車的速度、乘客疏散點的位置、線路上其他列車新的發(fā)車時間和新的計劃到達時間和。

6、所述列車自動監(jiān)控單元，用于根據(jù)所述新的運行計劃，生成進路命令。

7、所述聯(lián)鎖單元，用于根據(jù)所述新的運行計劃和所述進路命令，確定選排進路。

8、所述區(qū)域控制器，用于根據(jù)所述新的運行計劃和所述選排進路，生成第一移動授權(quán)；還用于當(dāng)故障列車自主安全運行至乘客疏散點并清空乘客后，生成第二移動授權(quán)；所述第一移動授權(quán)用于將故障列車運行至乘客疏散點；所述第二移動授權(quán)用于將故障列車運行至存車線或站臺車輛段。

9、所述車載系統(tǒng)包括：故障監(jiān)測單元、列車自動防護單元和列車自動駕駛單元。

10、所述故障監(jiān)測單元，用于監(jiān)測故障信息。

11、所述列車自動防護單元，用于根據(jù)所述新的運行計劃、所述第一移動授權(quán)/所述第二移動授權(quán)和所述故障信息，生成安全防護模型；所述安全防護模型為基于安全制動模型確定的模型。

12、所述列車自動駕駛單元，用于根據(jù)所述安全防護模型和所述故障信息，生成列車控制算法模型；所述列車控制算法模型用于實現(xiàn)列車自主安全運行。

13、第二方面，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法，所述轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法包括：

14、獲取故障信息；所述故障信息包括：故障列車運行狀態(tài)信息和列車故障信息；所述故障列車運行狀態(tài)信息包括：列車車次號、列車核定載客量、列車滿載率控制系數(shù)、列車故障位置、列車速度和列車乘客信息；所述列車故障信息包括：列車最大允許速度、故障率、列車故障產(chǎn)生時刻和列車故障產(chǎn)生時刻與前方乘客疏散點的距離。

15、根據(jù)故障前運行計劃和所述故障信息，生成新的運行計劃；所述故障前運行計劃包括：線路上各列車的計劃發(fā)車時間與各列車的計劃到達時間和；所述新的運行計劃包括：故障列車的速度、乘客疏散點的位置、線路上其他列車新的發(fā)車時間和新的計劃到達時間和。

16、根據(jù)所述新的運行計劃，生成進路命令。

17、根據(jù)所述新的運行計劃和所述進路命令，確定選排進路。

18、根據(jù)所述新的運行計劃和所述選排進路，生成第一移動授權(quán)；所述第一移動授權(quán)用于將故障列車運行至乘客疏散點。

19、根據(jù)所述新的運行計劃、所述第一移動授權(quán)和所述故障信息，生成第一安全防護模型；所述第一安全防護模型為基于安全制動模型確定的模型。

20、根據(jù)所述第一安全防護模型和所述故障信息，生成第一列車控制算法模型；所述第一列車控制算法模型用于實現(xiàn)列車自主安全運行至乘客疏散點。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

22、本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括：調(diào)度指揮中心系統(tǒng)和車載系統(tǒng)；其中，所述調(diào)度指揮中心系統(tǒng)包括：智能調(diào)度單元、列車自動監(jiān)控單元、聯(lián)鎖單元和區(qū)域控制器；所述車載系統(tǒng)包括：故障監(jiān)測單元、列車自動防護單元和列車自動駕駛單元；智能調(diào)度單元根據(jù)當(dāng)前列車運行狀態(tài)及客流狀態(tài)，動態(tài)生成和調(diào)整運行計劃；列車自動監(jiān)控單元負責(zé)根據(jù)運行計劃下發(fā)進路命令；聯(lián)鎖單元收到進路命令后選排進路，以保證進路安全；區(qū)域控制器負責(zé)計算移動授權(quán)并發(fā)送給車載系統(tǒng)；車載系統(tǒng)根據(jù)移動授權(quán)控制列車安全運行。本發(fā)明可保證fao列車在出現(xiàn)轉(zhuǎn)向架故障導(dǎo)致列車動力系統(tǒng)部分失效時仍可繼續(xù)運行，減少列車故障對線路整體客流運輸影響的時間，能夠緩解故障下的客流壓力、使線路盡快恢復(fù)秩序。同時由于列車可自主運行至乘客疏散點，保障了故障列車上乘客的安全。

技術(shù)特征：

1.一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)包括：調(diào)度指揮中心系統(tǒng)和車載系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)，其特征在于，在所述智能調(diào)度單元中，根據(jù)故障前運行計劃和所述故障信息，生成新的運行計劃，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)，其特征在于，所述智能調(diào)度單元，還用于當(dāng)故障列車下線后，根據(jù)所述故障前運行計劃、疏散點滯留乘客數(shù)和線路其他車站擁擠度，確定不同客流聚集的風(fēng)險度評價指標；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)，其特征在于，所述最優(yōu)化列車總晚點時間模型的表達式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)，其特征在于，所述故障率的計算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行系統(tǒng)，其特征在于，所述列車控制算法模型的表達式為：

7.一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法，其特征在于，根據(jù)故障前運行計劃和所述故障信息，生成新的運行計劃，具體包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架故障下的城軌fao列車安全運行方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)向架故障下的城軌FAO列車安全運行系統(tǒng)和方法，涉及列車安全運行領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括：調(diào)度指揮中心系統(tǒng)和車載系統(tǒng)；其中，調(diào)度指揮中心系統(tǒng)包括：智能調(diào)度單元、ATS、聯(lián)鎖單元和ZC；車載系統(tǒng)包括：故障監(jiān)測單元、ATP和ATO；智能調(diào)度單元根據(jù)當(dāng)前列車運行狀態(tài)及客流狀態(tài)，動態(tài)生成和調(diào)整運行計劃；ATS根據(jù)運行計劃下發(fā)進路命令；聯(lián)鎖單元收到進路命令后選排進路，以保證進路安全；ZC負責(zé)計算MA并發(fā)送給車載系統(tǒng)；車載系統(tǒng)根據(jù)MA控制列車安全運行。本發(fā)明可保證FAO列車在出現(xiàn)轉(zhuǎn)向架故障導(dǎo)致列車動力系統(tǒng)部分失效時仍可繼續(xù)運行，減少列車故障對線路整體客流運輸影響的時間，同時可保障列車上乘客的安全。

技術(shù)研發(fā)人員：宿帥,張子揚,柴銘,商都,李曉剛,李雪飛,張揚,范瑩,蘇博藝,周妍汝
受保護的技術(shù)使用者：北京交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30