本發明實施例涉及軌道交通技術領域，具體涉及一種相鄰軌信號泄露的鎖頻處理方法。

背景技術：

北京地鐵5號線是貫通南北的主干線之一，2007年10月份開通運營，信號系統采用基于多信息無絕緣軌道電路(FS2500)加應答器定位的準移動閉塞系統。近十年來，隨著北京北部的迅速發展，5號線的客流量增長迅猛，2015年的日均客流量已達到85萬人次，最高達到108.5萬人次，遠遠高于設計初期預估的40萬人次的日均客流量。伴隨客流量的持續增加，運營公司被迫采取增購車輛、縮短運營間隔等措施以提高運力。隨著運營間隔的縮短和信號系統設備的老化，5號線的故障率將進一步提高。近兩年，因信號系統故障多次導致5號線列車晚點、運營間隔拉大、運力下降、乘客滯留，受到社會的廣泛關注。

為了將來擺脫5號線的軌道電路，將發車間隔壓縮，例如，從150秒壓縮到100秒。需要在5號線不停運的情況下，對5號線列車進行升級，使其具備將來運行CBTC系統的能力。為了不影響正常運營，5號線信號系統的改造分階段實施，一期對車載設備進行升級，兼容既有地面軌道電路設備和美標應答器。

由于5號線升級改造分期實施的緣故，一期只改造車載信號設備，地面設備包括軌道電路、應答器、信號機等設備保持不變，這意味著，地面設備，尤其是頻繁導致信號系統故障的軌道電路的設備狀態將維持不變，其故障模式和故障狀態將繼續影響信號系統的正常工作；且5號線采用無絕緣節軌道電路(FS2500)，劃分軌道區段時在相鄰兩個區段之間形成模糊區。鎖頻處理是改造后的車載信號設備的一項重要內容，錯誤的鎖頻處理將影響列車的運行安全，而現有技術缺乏對軌道電路模糊區內的相鄰軌信號泄露的鎖頻處理方法。

技術實現要素：

由于現有技術中存在的上述問題，本發明實施例提出一種相鄰軌信號泄露的鎖頻處理方法。

本發明實施例提出一種相鄰軌信號泄露的鎖頻處理方法，包括：

在預設低速運行狀態下，確定相鄰軌信號泄露的目標軌道區段；

根據所述目標軌道區段，確定電子地圖中與所述目標軌道區段對應的目標邏輯區段；

若判斷獲知列車當前位置對應所述目標邏輯區段，則向軌道碼接收器TCR發送鎖頻指令。

可選地，所述方法還包括：

所述TCR若接收到所述鎖頻指令，則根據所述鎖頻指令對載頻和碼頻進行篩選；

若篩選得到與所述鎖頻指令對應的第一目標載頻和第一目標碼頻，則將所述第一目標載頻和所述第一目標碼頻發送至車載主處理單元MPU；否則向所述MPU發送無碼信息。

可選地，所述方法還包括：

若判斷獲知列車當前位置遠離所述目標邏輯區段，則向所述TCR發送鎖頻解除指令。

可選地，所述方法還包括：

所述TCR若未接收到所述鎖頻指令或接收到所述鎖頻解除指令，則根據篩選得到能量最大的第二目標載頻和第二目標碼頻，并將所述第二目標載頻和所述第二目標碼頻發送至所述MPU。

可選地，所述方法還包括：

所述MPU根據接收的碼信息和列車當前位置計算移動授權和防護曲線；

其中，所述碼信息包括所述第一目標載頻、所述第一目標碼頻、無碼信息、所述第二目標載頻和所述第二目標碼頻。

可選地，所述電子地圖為基于通信的列車自動控制系統CBTC中的地圖。

由上述技術方案可知，本發明實施例通過確定電子地圖中相鄰軌信號泄露的目標邏輯區段，并根據目標邏輯區段判斷列車到達相鄰軌信號泄露的目標軌道區段，向軌道碼接收器發送鎖頻指令，使得運營線在保持地面不動的情況下，從車載設備內部，較好的解決了因被相臨軌泄露的軌道區段的譯碼錯誤所導致的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖獲得其他的附圖。

圖1(A)和(B)為現有技術中相鄰軌信號泄露的曲線示意圖；

圖2為現有技術中相鄰軌信號泄露的分析示意圖；

圖3為本發明一實施例提供的一種相鄰軌信號泄露的鎖頻處理方法的流程示意圖；

圖4為本發明一實施例提供的一種相鄰軌信號泄露的鎖頻處理系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

以下首先對相鄰軌信號泄露問題進行描述：

地面軌道電路設備器件隨著時間推移和環境條件變化其參數會發生漂移，加之對地面設備維護不當等因素，最終導致軌道碼信號泄露至與其相鄰的軌道區段，如圖1(A)為信號正常分布的曲線示意圖，圖1(B)所示的6G的F6信號泄露至8G，其中，軌道電路發送軌道碼是有方向的，發碼方向與列車運行方向相反。

設定圖1(B)所示的8G為折返軌，列車駛入8G軌后將進行折返作業(在該圖1(B)中，折返的意思是列車由右向左行駛至8G軌停車后，完成頭尾切換，然后向右方行駛)。地面設備的折返主要是完成反向進路的排列和反向軌道碼(即，發碼方向會由圖1(B)中的向右變為向左)的發送，正常情況下，1端(列車的左端)車載設備控制列車駛入8G并停穩后，車載設備和地面設備均開始折返，車載設備折返完成后由2端(列車的右端)控制列車駛離8G。地面設備判斷列車在8G停穩的條件為該8G區段被列車占用若干秒(此數據根據運營間隔和折返能力等確定，一般為30秒至45秒)，也就是說，地面設備判斷列車在8G停穩時，并不能確切地知道列車是否已完全駛入8G，也不知道是否已停車。

這樣就會帶來如下問題：假如列車由于某種原因未能在規定的時間內于8G對位停車，而是繼續由1端控制列車低速向前行駛，而此時地面設備已經完成折返，向列車發送折返軌至站臺方向的軌道碼。這種情況下，8G被列車占用，1端車載設備(因為車載設備未開始折返，所以2端車載設備還未工作)將接收不到8G的軌道碼2/2N(表示前方2個軌道區段空閑)，如圖2所示，位于8G的1端車載設備將會接收到6G的軌道碼0/0N(表示前方無軌道區段空閑)，如果列車當前位置至8G末端的距離大于設定的安全余量，在不考慮其他防護邏輯的情況下，此時車載設備顯示為“碼有效”且“緊急觸發速度(EBI)將不為0”，也不會輸出緊急制動，意味著司機可以繼續在1端控制列車向前行駛，這就造成了信號系統的邏輯錯誤，而且是嚴重的錯誤。

圖3示出了本實施例提供的一種相鄰軌信號泄露的鎖頻處理方法的流程示意圖，包括：

S301、在預設低速運行狀態下，確定相鄰軌信號泄露的目標軌道區段。

具體地，由于軌道碼接收器(TCR)對軌道碼信號的解調的后處理特性，即只能對采樣數據進行數字濾波、FFT等運算，得到當前采樣數據所包含的各種頻率成分，然后按照能量大小等原則篩選出唯一的載頻和碼頻，將其輸出至車載主處理單元(MPU)。可見，TCR無從得知當前的采樣數據是否包含泄露過來的頻率成分，為此，只能在后續的篩選機制中進行邏輯處理，為了能夠篩選出被臨軌泄露的軌道區段，需要列車低速運行，用TCR對全線路進行自主解碼掃描，并記錄數據，后續經過人工分析，即可得出被臨軌泄露的軌道區段，再將其配置至設計好的電子地圖中，供MPU查詢。

舉例來說，TCR通過對采樣數據進行數字濾波、加窗后重采樣，FFT等運算，提取出采樣信號中所有的頻率成分，在這些頻率中篩選出北京5號線所使用的載頻及其對應的碼頻，再篩選出載頻信號幅度高于設定的解碼門限的載頻及其碼頻，即為符合譯碼條件的載頻及其碼頻。

S302、根據所述目標軌道區段，確定電子地圖中與所述目標軌道區段對應的目標邏輯區段。

其中，軌道區段為現有鐵路系統中的度量單位，邏輯區段為鐵路新系統中電子地圖的度量單位。

所述目標軌道區段為存在相鄰軌信號泄露的軌道區段。

所述目標邏輯區段為目標軌道區段對應的電子地圖中的邏輯區段。

所述電子地圖為基于通信的列車自動控制系統CBTC中的地圖。

S303、若判斷獲知列車當前位置對應所述目標邏輯區段，則向軌道碼接收器TCR發送鎖頻指令。

具體地，MPU獲得列車位置后，實時查詢本端ATP天線(車頭ATP天線或車尾ATP天線)是否進入被臨軌泄露的軌道區段，如果進入，則向TCR發送鎖頻命令，如果離開，則向TCR發送鎖頻解除命令。鎖頻命令被設計為與被臨軌泄露的軌道區段的載頻一致，即，如果被臨軌泄露的軌道區段的載頻為F3，那么需要鎖頻時MPU將向TCR發送的鎖頻命令中包括的頻率也為F3。

鎖頻解除命令被設計為0，即需要解除鎖頻時MPU將向TCR發送的鎖頻解除命令。特別地，列車未獲得位置或者位置丟失后MPU直接向TCR發送鎖頻解除命令。

為解決相鄰軌信號泄露帶來的問題，在列車一期改造中車載設備對軌道碼的處理進行了針對性的鎖頻設計，即先找到相鄰軌信號泄露的位置，當列車接近或運行到這些泄露位置時，由MPU向TCR發送鎖頻指令，TCR優先解調鎖頻命令規定的載頻和碼頻信息，并將解碼結果匯報至MPU，TCR不能解調出鎖頻命令規定的載頻和碼頻信息時，向MPU匯報無碼，無碼是導向安全的處理方式，不會引起信號系統的錯誤。

以北京地鐵5號線的相鄰軌信號泄露的鎖頻處理為例，包括以下步驟：

A1、5號線以低速跑一遍軌道，找出地面軌道上有相鄰軌泄露的軌道區段；

A2、將被相鄰軌泄露的軌道區段的信息編入電子地圖，確定電子地圖中對應的邏輯區段；

A3、當列車經過這些相鄰軌泄露的軌道區段(在電子地圖中顯示經過對應的邏輯區段)時，MPU發送鎖頻命令至TCR；

A4、若TCR接收到與鎖頻命令一致的軌道碼，則認為收到正常信號直接輸出至MPU；若TCR接收到的軌道碼與鎖頻命令中包含在軌道碼不一致，則輸出“無碼”，MPU導向安全處理。

具體地，相臨軌信號泄露問題，根本的解決辦法是調整地面，從根本上保證ATP天線收到的軌道碼信號就是其當前所在軌道區段發送的信號，而不是相臨軌泄露過來的信號。

在實際應用中，由于5號線是運營線路，對地面的調整可能會引入其他風險，鎖頻處理方案在保持地面不動的情況下，從車載設備內部出發，來解決因被相臨軌泄露的軌道區段的譯碼錯誤所導致的問題。北京5號線車載設備研發項目已成功解決宋家莊8G、天壇東門20G等軌道區段因被臨軌泄露導致的TCR譯碼錯誤問題，從而解決相臨軌信號泄露帶來的問題。進一步地，需要在5號線不停運的情況下，對5號線列車進行升級，使其具備將來運行CBTC系統的能力。在5號線信號系統的階段性改造過程中，對車載設備進行升級，兼容既有地面軌道電路設備和美標應答器；當5號線信號系統全面改造完成后擺脫5號線的軌道電路，將發車間隔壓縮，例如，從150秒壓縮到100秒。

本實施例通過確定電子地圖中相鄰軌信號泄露的目標邏輯區段，并根據目標邏輯區段判斷列車到達相鄰軌信號泄露的目標軌道區段，向軌道碼接收器發送鎖頻指令，使得運營線在保持地面不動的情況下，從車載設備內部，較好的解決了因被相臨軌泄露的軌道區段的譯碼錯誤所導致的問題。

進一步地，在上述方法實施例的基礎上，所述方法還包括：

S304、所述TCR若接收到所述鎖頻指令，則根據所述鎖頻指令對載頻和碼頻進行篩選。

S305、若篩選得到與所述鎖頻指令對應的第一目標載頻和第一目標碼頻，則將所述第一目標載頻和所述第一目標碼頻發送至車載主處理單元MPU；否則向所述MPU發送無碼信息。

其中，所述第一目標載頻為TCR接收到有效的鎖頻指令后，與該鎖頻指令中對應的載頻。

所述第一目標碼頻為與所述第一目標載頻對應的碼頻。

具體地，若收到有效的鎖頻命令，則優先輸出符合譯碼條件的載頻及其碼頻至MPU；若收到有效的鎖頻命令但沒有與其對應的符合譯碼條件的載頻及其碼頻，則TCR向MPU輸出無碼；若未收到有效的鎖頻命令或者收到解除鎖頻命令的情況，則TCR按照能量大小從符合譯碼條件的載頻中篩選出能量最高的載頻及其對應的碼頻輸出至MPU。

通過根據不同的載頻和碼頻篩選結果，向MPU發送不同的碼信息，能夠使得MPU根據接收的碼信息處理相鄰軌信號泄露情況。

進一步地，在上述方法實施例的基礎上，所述方法還包括：

S306、若判斷獲知列車當前位置遠離所述目標邏輯區段，則向所述TCR發送鎖頻解除指令。

通過遠離目標邏輯區段后發送鎖頻解除指令，使得TCR及時獲知列車運行狀態，即遠離相鄰軌信號泄露的軌道區段。

進一步地，在上述方法實施例的基礎上，所述方法還包括：

S307、所述TCR若未接收到所述鎖頻指令或接收到所述鎖頻解除指令，則根據篩選得到能量最大的第二目標載頻和第二目標碼頻，并將所述第二目標載頻和所述第二目標碼頻發送至所述MPU。

其中，所述第二目標載頻為TCR未接收到鎖頻指令或接收到鎖頻解除指令后，在所有載頻中篩選得到能量最大的載頻。

所述第二目標碼頻為與所述第二目標載頻對應的碼頻。

通過篩選能量最大的載頻及其對應碼頻，發送至MPU，能夠使得MPU自行判斷并處理相鄰軌信號泄露情況。

進一步地，在上述方法實施例的基礎上，所述方法還包括：

S308、所述MPU根據接收的碼信息和列車當前位置計算移動授權和防護曲線；

其中，所述碼信息包括所述第一目標載頻、所述第一目標碼頻、無碼信息、所述第二目標載頻和所述第二目標碼頻。

具體地，通過對被相臨軌泄露的軌道區段的鎖頻處理后，TCR輸出至MPU的軌道碼信息即為ATP天線所在軌道區段的軌道碼或者無碼，MPU根據這些信息結合當前位置計算移動授權、防護曲線，并對列車進行防護。

圖4示出了本實施例提供的一種相鄰軌信號泄露的鎖頻處理系統的結構示意圖，包括：車載主處理單元(MPU)401和軌道碼接收器(TCR)402；

所述MPU 401用于：

在預設低速運行狀態下，確定相鄰軌信號泄露的目標軌道區段；

根據所述目標軌道區段，確定電子地圖中與所述目標軌道區段對應的目標邏輯區段；

若判斷獲知列車當前位置對應所述目標邏輯區段，則向所述TCR402發送鎖頻指令；

所述TCR 402用于：

接收所述MPU 401發送的所述鎖頻指令。

本實施例通過確定電子地圖中相鄰軌信號泄露的目標邏輯區段，并根據目標邏輯區段判斷列車到達相鄰軌信號泄露的目標軌道區段，向軌道碼接收器發送鎖頻指令，使得運營線在保持地面不動的情況下，從車載設備內部，較好的解決了因被相臨軌泄露的軌道區段的譯碼錯誤所導致的問題。

進一步地，在上述裝置實施例的基礎上，所述TCR 402還用于：

若接收到所述鎖頻指令，則根據所述鎖頻指令對載頻和碼頻進行篩選；

若篩選得到與所述鎖頻指令對應的第一目標載頻和第一目標碼頻，則將所述第一目標載頻和所述第一目標碼頻發送至車載主處理單元MPU 401；否則向所述MPU 401發送無碼信息。

進一步地，在上述裝置實施例的基礎上，所述MPU 401還用于：

若判斷獲知列車當前位置遠離所述目標邏輯區段，則向所述TCR402發送鎖頻解除指令。

進一步地，在上述裝置實施例的基礎上，所述TCR 402還用于：

若未接收到所述鎖頻指令或接收到所述鎖頻解除指令，則根據篩選得到能量最大的第二目標載頻和第二目標碼頻，并將所述第二目標載頻和所述第二目標碼頻發送至所述MPU 401。

進一步地，在上述裝置實施例的基礎上，所述MPU 401還用于：

根據接收的碼信息和列車當前位置計算移動授權和防護曲線；

其中，所述碼信息包括所述第一目標載頻、所述第一目標碼頻、無碼信息、所述第二目標載頻和所述第二目標碼頻。

本實施例所述的相鄰軌信號泄露的鎖頻處理系統可以用于執行上述方法實施例，其原理和技術效果類似，此處不再贅述。

以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性的勞動的情況下，即可以理解并實施。

通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到各實施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現，當然也可以通過硬件。基于這樣的理解，上述技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品可以存儲在計算機可讀存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。