專利名稱：：一種鐵路進路自動控制的方法及裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及鐵路進路控制系統，尤其涉及一種鐵路進路自動控制方法和裝置。
背景技術：
：隨著鐵路運輸越來越復雜，呈現自動化、網絡化的特點。如何實現更高的運輸效率和安全可靠性，是運輸控制系統需要解決的問題。這就客觀上要求減少人員參與并對運營的交通工具實現自動控制和動態跟蹤。例如大型工礦企業的工藝鐵路運輸，尤其是鋼鐵企業的鐵水、鋼水、鋼制品等時效性要求較高，需要對機車車輛信息進行實時跟蹤以及行車指揮自動化管理。國家鐵路運輸網中繁多的岔道口，邏輯關系復雜，實現鐵路進路自動控制對于提高安全可靠性意義尤其重大。目前，鐵路進路自動控制和監控上采用的技術有如下缺點專職信號控制人員根據得到命令，人工地根據列車調用對聯鎖進路區的開放進行安排，效率不高并且安全可靠性無法保障，對人員的依賴容易出現人為事故。列車監控使用全球衛星定位系統(GPRS)或無線射頻技(RFID)術輔助，造價和維護均十分昂貴，使用簡單的軌道電路檢測技術又無法知道鐵路上運行的列車數量和身份信息，對鐵路運輸組織管理的指導意義不足。
發明內容鑒于現有技術中的上述問題，本發明的目的在于提供一種鐵路進路自動控制的方法及裝置，自動開放聯鎖區鐵路進路供列車通過，減少人工參與環節，提高安全可靠性。為了實現上述目的，本發明提供了一種鐵路進路自動控制方法，其特征在于，包括將調車作業指令發送到解析控制設備和列車終端，所述調車作業指令包括列車標識信息、作業起點和作業終點信息；所述列車終端接收到所述調車作業指令后，向所述解析控制設備發送指令確認信息；所述解析控制設備收到所述指令確認信息后，根據所述調車作業指令，從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的較優路徑，并根據所述較優路徑，向聯鎖控制設備發出控制指令以為所述列車開放所述較優路徑中的聯鎖區的進路。為了實現上述目的，本發明還提供了一種列車進路自動控制裝置，其特征在于，包括列車終端，用于接收調車作業指令后，向解析控制設備發出指令確認信息，所述調車作業指令包括列車標識信息、作業起點和作業終點信息；解析控制設備，用于接收所述調車作業指令和所述確認指令信息后，根據所述調車作業指令，從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的較優路徑，并根據所述較優路徑，向聯鎖控制設備發送控制指令；聯鎖控制設備，用于接收到所述控制命令后，為所述列車開放所述較優路徑中的聯鎖區的進路。本發明有如下有益效果實現了鐵路進路自動控制，人員只參與調車作業指令編制和下達，不再需要專職信號控制人員進行進路安排和監控，而且實現了自動安排進路的較優路徑，提高了鐵路的通行能力、運輸效率和安全可靠性，提高了提高鐵路勞動生產率以及自動化水平。圖1為本發明的鐵路進路自動控制方法實施例一的示意流程圖；圖2為本發明的鐵路進路自動控制方法實施例二的搜索較優路徑示意流程圖；圖3為本發明的鐵路進路自動控制方法實施例三的搜索較優路示意流程圖；圖4為本發明的鐵路進路自動控制方法實施例四的開放進路聯鎖區時機方法示意圖；圖5為本發明的鐵路進路自動控制方法實施例五的列車動態跟蹤方法示意圖；圖6為本發明的鐵路進路自動控制方法實施例六的解鎖進路方法示意圖；圖7為本發明的鐵路進路自動控制裝置實施例七的示意結構圖。具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的鐵路進路自動控制的方法及裝置的實施例。實施例一圖1為本發明的鐵路進路自動控制方法實施例一的示意流程圖，如圖所示，該流程包括步驟Sl1，將調車作業指令發送到解析控制設備和列車終端；調車作業指令可在例如鐵路運輸調度管理計算機中產生，所述調車作業指令可包括指令序號、列車標識信息(如機車號)、作業類型(摘車或掛車)、作業起點和作業終點信息、作業的車輛號(或作業的車量數)等信息，可通過人工編制表格制成調車作業指令格式表，如下表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表1調車作業指令格式編制完成后，將調車作業指令通過發送裝置發送給所述的解析控制設備和列車終端；步驟S12，列車終端接收到所述調車作業指令后，向解析控制設備發送指令確認信息；列車終端如無線收發裝置等在接收到調車作業指令后，向解析控制設備發送指令確認信息，說明列車已經收到調車作業指令，進入待命狀態。步驟S13，解析控制設備收到所述指令確認信息后，解析調車作業指令，從路圖數據庫中搜索出較優路徑；解析過程包括動態解析、分層解析等，根據預定數學模型將調車作業指令翻譯為解析控制設備可識別信息，在獲知列車調車作業指令內的包括列車標識信息、作業起點和作業終點信息后，根據所述作業起點和作業終點，應用例如Floyd算法對路圖數據庫進行遍歷搜索，并考慮鐵路軌道占用信息，確認較優路徑。步驟S14，解析控制設備向聯鎖控制設備發出控制指令；解析控制設備按照上述確認后的較優路徑，將形成的控制指令發送給聯鎖控制設備。步驟S15，聯鎖控制設備為列車開放較優路徑中的聯鎖區進路。聯鎖控制設備將接收到的指令翻譯為鐵路進路如道岔、信號等動作執行機構能識別的信號，驅動電氣設備動作為列車自動開放進路。本實施例通過列車調車作業指令的解析和優化計算，實現對鐵路進路為列車自動開放的自動控制，取消人工參與列車進路的安排，而且實現自動安排進路的最優路徑，提高鐵路的通行能力，提高鐵路勞動生產率。同時由于本實施例對聯鎖控制系統本身的聯鎖關系沒有改變，因此，列車進路自動開放是安全可靠的。實施例二本發明的鐵路進路自動控制方法實施例二在圖1所示實施例的基礎上，在步驟S13的搜索較優路徑中還具體包括如圖2所示的以下步驟步驟S201，從路圖數據庫中搜索出作業起點和作業終點之間的最短路徑；根據Floyd算法找到最短路徑。即對路圖數據庫中各個軌道單元先進行初始化，然后計算從起點到終點的所有通路，迭代直到找到最短路徑為止。在步驟S201中，應用Floyd算法通過對路圖的遍歷搜索，可以快速地找到路徑的最優解，便可以動態地解決鐵路運輸網的路徑選擇問題，具體過程如下ScSnXn的代價矩陣，c(i,j)為頂點鐵路道岔(或端點)i到j的權值(路徑長度)，設定c(i，j)的初始值為非常大的數，使用nXn矩陣a(i，j)=c(i,j)；初始化一矩陣，使其每行的元素值為行值。進行nXnXn次迭代，找到任意兩鐵路道岔之間的最短距離，同時記下所經過的路徑；當進行第k次迭代時，第k次a(i，j)為第k-1次的a(i，j)的值與a(i，k)+a(k,j)的較小的一個。進行nXnXn次迭代，找到任意兩點之間的最短距離，同時記下所有經過的路徑。根據進路排定模塊給定的起點終點計算。步驟S202，檢測最短路徑中的聯鎖區的軌道電路占用狀態信息；本步驟中的軌道電路占用狀態通過聯鎖控制設備將軌道電路信息反饋到解析控制設備。步驟S203，判斷聯鎖區是否被占用，如沒有，則執行步驟S204將最短路徑作為較優路徑輸出；如被占用，則執行步驟S205搜索出起點和終點之間的次短路徑，并作為較優路徑。通過本發明實施例，列車以較短的時間通過聯鎖進路區，可以縮短需要列車傳送的例如熱錠等的傳擱過程時間，減少能源損失，為提高鐵路運輸作業效率以及提高勞動生產率創造了條件。實施例三本發明的鐵路進路自動控制方法實施例三在圖1所示實施例的基礎上，在步驟S13的搜索較優路徑中具體包括了如圖3所示的以下步驟步驟S301，從路圖數據庫中搜索出作業起點和作業終點之間的最短路徑；步驟S302，檢測所述最短路徑中的聯鎖區的軌道電路占用狀態信息；步驟S303，判斷最短路徑聯鎖區是否被占用，如沒有，則執行步驟S304將最短路徑作為較優路徑輸出；如被占用，則執行步驟S305，搜索出所述起點和終點之間的次短路徑；步驟S306，判斷搜索次短路徑所需要的時間是否比最短路徑中的聯鎖區占用時間短，如不是，則執行步驟S304，將最短路徑作為較優路徑輸出；如是，則執行步驟S307，搜索次短路徑并將次短路徑作為較優路徑輸出。本實施例可最大限度地實現開放路徑的較優性，即考慮了最短路徑出現占用狀態很短，而次短路徑相對最短路徑來說路徑增加很多的情況。通過本實施例，當列車所要求的進路指令所需封鎖的軌道電路空閑時，發送進路指令，當所需封鎖的軌道電路被占用時，則判斷其占用的結束時間與安排次優進路所多需要的時間進行比較決定列車是等待還是走行次優進路實現此次作業，進一步提高了鐵路運輸效率。實施例四如圖4所示，本發明的鐵路進路自動控制方法實施例四的開放進路聯鎖區時機方法示意圖，在圖一所示實施例的基礎上，在步驟S13和步驟S14之間，還包括步驟S41，解析控制設備判斷列車是否進入接近聯鎖區，如是，則執行步驟S14解析控制設備向聯鎖控制設備發出控制指令，如不是，則返回步驟S41繼續判斷。本實施例考慮到了接收指令的列車可能距離聯鎖區很遠的情況，可以在列車到達之前的一段時間內，為其它列車開放進路，待上述列車接近聯鎖區后，再為其開放進路，大大提高了聯鎖區的運輸效率。通過本實施例除實現鐵路進路自動開放外，還實現了自動選擇鐵路進路聯鎖區開放時機的功能，對優先進入接近區段的列車實現優先開放進路，將長進路進行分段開放，減少了進路之間的干擾，提高了鐵路通過能力。實施例五如圖5所示，本發明的鐵路進路自動控制方法實施例五，在圖1所示實施例的基礎上，還包括以下用于實現列車動態跟蹤的步驟步驟S51，聯鎖控制設備收集列車通過軌道電路占用狀態信息；步驟S52，將軌道電路占用狀態信息反饋給解析控制設備；步驟S53，解析控制設備根據調車作業指令和軌道電路占用信息顯示列車標識信息和動態位置。例如，可在顯示屏上，以光帶示意鐵路進路，以白光帶變為紅光帶顯示示意列車已經占用該軌道區，同時顯示列車信息如車輛代號、起點、終點等，從而實現對列車動艮S宗O通過本實施例，沒有外加設備如全球衛星定位系統(GPRS)、無線射頻技術(RFID)等昂貴的設備而實現了同樣的動態跟蹤效果。既有列車標識信息，也有列車位置信息，克服了傳統軌道電路檢測技術的定位不準信息不全的缺點，經濟適用。通過對機車調車作業指令的解析，實時判斷進入微機聯鎖接近區段的列車信息，通過軌道電路實時檢測列車的動態位置，將軌道電路占用信息與列車信息進行結合，動態顯示當前機車、車輛位置，其位置信息的準確率達到100%。本實施例在現有微機聯鎖控制設備中實現機車車輛動態位置跟蹤，能夠自動識別機車、車輛的代號、對鐵路運輸調度管理水平提高具有十分重要的意義，而且建設投資成本較低。實施例六本發明的鐵路進路自動控制方法實施例六，在圖1實施例一的基礎上，實現了自動解鎖進路功能，如圖6所示，包括如下步驟步驟S61聯鎖控制設備向解析控制設備反饋列車駛出聯鎖區信號；即軌道電路檢測到列車已駛出聯鎖區，經聯鎖控制設備反饋回解析控制設備，等待解析控制設備發出指令。步驟S62，解析控制設備向聯鎖控制設備發出聯鎖區解鎖指令；解析控制設備根據已建立的解鎖數學模型，將指令發給聯鎖控制設備。步驟S63，聯鎖控制設備解鎖聯鎖區進路。即聯鎖區的軌道恢復初始狀態，等待接收下次指令任務。通過本實施例，列車通過后自動解鎖聯鎖區，為下一可能通過聯鎖區的列車做進路準備，特別是對于及時性較強的如鋼廠等企業的鐵路進路控制，減少了整體傳輸時間，節約了能源。實施例七圖7為本發明的鐵路進路自動控制裝置實施例七的結構示意圖，如圖所示，包括調車作業指令發出單元71，用于向列車終端72和解析控制設備73的指令確認單元731發出調車作業指令，所述調車作業指令包括列車標識信息、作業起點和作業終點信息等fe息。列車終端72，用于接收所述調車作業指令發出單元71發出的調車作業指令，并向解析控制設備73的指令確認單元731發出指令確認信息。解析控制設備73，除上述指令確認單元731外，還包括指令解析單元734，用于根據路圖數據庫732和數學模型733解析指令確認單元731收到的調車作業指令，并將解析后的調車作業指令發給控制指令收發單元735；路圖數據庫732，用于提供搜索較優進路所需路圖數據信息；數學模型733，用于提供解析調車作業指令所需數學模型，例如分層解析、動態解析、較優路徑算法所需數學模型；控制指令收發單元735，用于將解析后的調車作業指令發送給顯示單元736和聯鎖控制設備74;顯示單元736，用于顯示已解析后的調車作業指令。聯鎖控制設備74，用于接收解析控制設備32的控制指令收發單元命令并傳遞給動作執行設備75。動作執行設備75，用于驅動軌道電路動作。軌道電路76，用于向聯鎖控制設備反饋軌道信號占用狀態。通過本實施例對鐵路進路自動控制，取消了專職信號控制人員參與，提高了鐵路運輸的安全可靠性和自動化水平。本實施例通過列車調車作業指令的解析和優化計算，實現對鐵路進路為列車自動開放的自動控制，取消人工參與列車進路的安排，而且實現自動安排進路的最優路徑，提高鐵路的通行能力，提高鐵路勞動生產率。同時由于本實施例對聯鎖控制系統本身的聯鎖關系沒有改變，因此，列車進路自動開放是安全可靠的。在本發明的鐵路進路自動控制裝置另一個實施例中，聯鎖控制設備74還用于向解析控制設備73反饋軌道電路占用狀態，解析控制設備73接收到所述軌道電路占用狀態信息后，其顯示單元736根據軌道電路占用狀態信息和調車作業指令，顯示包括所述列車標識以及動態位置的信息。通過本實施例，沒有外加設備如全球衛星定位系統(GPRS)、無線射頻技術(RFID)等昂貴的設備而實現了同樣的動態跟蹤效果。直觀地進行顯示，既有列車標識信息，也有列車位置信息，克服了傳統軌道電路檢測技術的定位不準信息不全的缺點，經濟適用。在本發明的鐵路進路自動控制裝置的另一個實施例中，聯鎖控制設備74還用于向解析控制設備73反饋列車駛出聯鎖區的信號，解析控制設備73還用于在接收到所述列車駛出所述聯鎖區的信號后，根據列車駛出所述聯鎖區的信號對聯鎖區進行解鎖。通過本實施例，列車通過后自動解鎖聯鎖區，為下一可能通過聯鎖區的列車做進路準備，進一步提高了鐵路控制的自動化水平。特別是對于一些及時性較強的如鋼廠等企業的鐵路進路控制，大大減少了熱錠等的傳輸時間，節約了能源。在本發明的鐵路進路自動控制裝置的另一個實施例中，解析控制設備73還用于根據路圖數據庫732判定接收調車作業指令的列車已經到達接近聯鎖控制區域的區段的位置信號，向聯鎖控制設備74發出控制指令。通過本實施例除實現鐵路進路自動開放外，還實現了自動選擇鐵路進路聯鎖區開放時機的功能，對優先進入接近區段的列車實現優先開放進路，將長進路進行分段開放，減少了進路之間的干擾，提高了鐵路通過能力。以上實施例僅為本發明的示例性實施例，不用于限制本發明，本發明的保護范圍由附加的權利要求書限定。本領域技術人員可以在本發明的實質和保護范圍內，對本發明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本發明的保護范圍內。權利要求一種鐵路進路自動控制方法，其特征在于，包括將調車作業指令發送到解析控制設備和列車終端，所述調車作業指令包括列車標識信息、作業起點和作業終點信息；所述列車終端接收到所述調車作業指令后，向所述解析控制設備發送指令確認信息；所述解析控制設備收到所述指令確認信息后，根據所述調車作業指令，從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的較優路徑，并根據所述較優路徑，向聯鎖控制設備發出控制指令以為所述列車開放所述較優路徑中的聯鎖區的進路。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的較優路徑包括從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的最短路徑；檢測所述最短路徑中的聯鎖區的軌道電路占用狀態信息；檢測結果為所述最短路徑中的聯鎖區被占用，則搜索出所述起點和終點之間的次短路徑作為所述較優路徑；檢測結果為所述最短路徑中的聯鎖區空閑，則將所述最短路徑作為所述較優路徑。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的較優路徑包括從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的最短路徑；檢測到所述最短路徑中的聯鎖區被占用，則判斷所述最短路徑中的聯鎖區被占用的結束時間；將所述結束時間與搜索出所述起點和終點之間的次短路徑所需要的時間進行比較；根據比較結果確定是搜索出所述次短路徑作為所述較優路徑，還是以所述最短路徑為所述較優路徑并等待接收所述最短路徑中的聯鎖區空閑的信號。4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，在所述解析設備向進路控制機發出控制指令之后，還包括所述解析控制設備接收到所述聯鎖控制設備反饋的由于所述列車占用軌道而產生的軌道電路占用狀態信息，并根據所述軌道電路占用狀態信息和所述調車作業指令，顯示包括所述列車標識以及動態位置的信息。5.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，在所述向聯鎖控制設備發出控制指令之后，還包括所述解析控制設備接收到所述聯鎖控制設備反饋的所述列車駛出所述聯鎖區的信號，則對所述聯鎖區進行解鎖。6.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，在所述將調車作業指令發送到解析控制設備和列車終端之后，還包括所述解析控制設備根據所述路圖數據庫判定接收所述調車作業指令的列車將到達的接近聯鎖控制區域的區段的位置；則所述向聯鎖控制設備發出控制指令的步驟在接收到所述列車已到達所述接近聯鎖控制區域的區段的信號后進行。7.一種鐵路進路自動控制裝置，其特征在于，包括列車終端，用于接收調車作業指令后，向解析控制設備發出指令確認信息，所述調車作業指令包括列車標識信息、作業起點和作業終點信息；解析控制設備，用于接收所述調車作業指令和所述確認指令信息后，根據所述調車作業指令，從路圖數據庫中搜索出所述作業起點和作業終點之間的較優路徑，并根據所述較優路徑，向聯鎖控制設備發送控制指令；聯鎖控制設備，用于接收到所述控制命令后，為所述列車開放所述較優路徑中的聯鎖區的進路。8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述聯鎖控制設備還用于向所述解析控制設備反饋軌道電路占用狀態，所述解析控制設備還用于在接收到所述軌道電路占用狀態信息后，根據所述軌道電路占用狀態信息和所述調車作業指令，顯示包括所述列車標識以及動態位置的信息。9.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述聯鎖控制設備還用于向所述解析控制設備反饋所述列車駛出所述聯鎖區的信號，所述解析控制設備還用于在接收到所述列車駛出所述聯鎖區的信號后，根據所述列車駛出所述聯鎖區的信號對所述聯鎖區進行解鎖。10.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述解析控制設備還用于根據所述路圖數據庫判定接收所述調車作業指令的列車已經到達接近聯鎖控制區域的區段的位置信號，向聯鎖控制設備發出控制指令。全文摘要本發明公開了一種鐵路進路自動控制的方法，包括將調車作業指令發送到解析控制設備和列車終端；所述列車終端接收到所述調車作業指令后，向所述解析控制設備發送指令確認信息；所述解析控制設備收到所述指令確認信息后，根據所述調車作業指令，從路圖數據庫中搜索出較優路徑，并根據所述較優路徑，向聯鎖控制設備發出控制指令以為所述列車開放進路。本發明還公開了一種實現上述方法的裝置，包括列車終端、解析控制設備、聯鎖控制設備。通過本發明的方法和裝置，可取消人工參與列車進路的安排，而且實現自動安排進路的較優路徑，提高鐵路的通行能力，提高鐵路勞動生產率以及自動化水平和安全可靠性。文檔編號B61L23/04GK101804823SQ20091004626公開日2010年8月18日申請日期2009年2月17日優先權日2009年2月17日發明者劉峰申請人:寶山鋼鐵股份有限公司