本發明涉及軌道交通信號技術領域，具體地，涉及一種基于cbtc系統的貨運列車發車方法、以及一種cbtc系統。

背景技術：

列車發車是鐵路行車組織的重要組成部分，需要行車指揮人員和司機的緊密配合，直接關系到線路的運行效率和行車安全。不同的線路，不同的信號系統的制式，發車的方法也不同。現有的貨運鐵路全部采用固定閉塞，根據信號機顯示行車，車站的行車指揮人員在具備發車條件后辦理進路，通過無線對講設備人工通知司機，司機根據地面信號機的顯示，完成發車的相關流程(例如制動簡略試驗)，啟動列車。

然而，貨運列車具有列車長度長、啟動時間久、制動響應慢等特點，列車發車時會占用正線和咽喉區，后續列車無法通過，會影響站內的調車作業，因而車站的發車時間的長短，會影響整個線路的通過能力。

綜上所述，現有的貨運鐵路列車的發車方式主要存在以下缺點：

1、完全依賴于車站與司機的車地聯控，人工告之發車時間，無發車倒計時提示，行車人員勞動強度大；

2、地面信號機為主體信號，司機必須等待在地面信號開放，并完成一系列操作后才能動車，從而導致列車從靜止到啟動消耗的時間較多，如發車位置距離出站信號較遠，啟動時間則會更長。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的貨運列車發車效率低效的技術問題，本發明提供了一種基于cbtc系統的貨運列車發車方法，該cbtc系統包括：列車的車載設備以及調度集中系統，該方法包括：所述車載設備向調度集中系統發送查詢列車運行圖的請求；所述調度集中系統根據所述請求在列車計劃運行圖中獲取對應于所述列車的列車運行計劃并發送所述列車運行計劃到所述車載設備；所述車載設備根據所述列車運行計劃準備發車；在所述列車準備發車完成的情況下，所述調度集中系統根據所述列車運行計劃為所述列車辦理發車進路。

優選地，該cbtc系統還包括：無線閉塞中心，該方法還包括：在所述列車處于完全監控模式的情況下，所述車載設備向無線閉塞中心發送列車狀態信息；所述無線閉塞中心根據所述列車運行狀態信息以及列車前方的進路條件為所述列車計算行車許可并發送給所述列車的車載設備；所述車載設備根據所述行車許可發車。

優選地，所述車載設備在獲取到列車運行狀態信息的情況下，確定將所述列車切換至完全監控模式下運行。

優選地，該cbtc系統還包括：聯鎖設備，該方法還包括：所述無線閉塞中心通過所述聯鎖設備確定列車前方的進路條件。

優選地，所述列車運行狀態信息包括列車位置和運行方向。

根據本發明的另一方面，還提供了一種cbtc系統，該系統包括：列車的車載設備，用于向調度集中系統發送查詢列車運行圖的請求；調度集中系統，用于根據所述請求在列車計劃運行圖中獲取對應于所述列車的列車運行計劃并發送所述列車運行計劃到所述車載設備；所述車載設備還用于根據所述列車運行計劃準備發車；以及所述調度集中系統還用于在所述列車準備發車完成的情況下根據所述列車運行計劃為所述列車辦理發車進路。

優選地，該cbtc系統還包括：無線閉塞中心，該方法還包括：所述車載設備還用于在所述列車處于完全監控模式的情況下通過所述車載設備向無線閉塞中心發送列車狀態信息；所述無線閉塞中心用于根據所述列車運行狀態信息以及列車前方的進路條件為所述列車計算行車許可并發送給所述列車的車載設備；所述車載設備還用于根據所述行車許可發車。

優選地，所述車載設備還用于：在獲取到列車運行狀態信息的情況下，確定將所述列車切換至完全監控模式下運行。

優選地，該cbtc系統還包括：聯鎖設備，用于向所述無線閉塞中心提供列車前方的進路條件。

優選地，所述列車運行狀態信息包括列車位置和運行方向。

通過上述技術方案，貨運鐵路中的列車基于cbtc系統能夠實現車地通信，消除或大大減少人為參與，完成自動化發車，使得在提升貨運列車的發車效率的同時，有效地降低相關人員的勞動強度，以符合貨運鐵路重載高密度的發展方向。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是根據本發明的一種實施方式的示例cbtc系統的結構示意圖；

圖2是根據本發明的一種實施方式的示例貨運列車的發車過程示意圖；

圖3是根據本發明的一種實施方式的示例cbtc系統所執行的貨運列車發車過程的流程圖；以及

圖4是根據本發明的一種實施方式的示例基于cbtc系統的貨運列車發車方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

為了解決現有技術中的上述技術問題，本申請的發明人考慮到首先需要簡化發車流程，減少人工操作，提高自動化水平。其次，需要升級列控系統，列車司機應以車載信號顯示為主，減少地面信號機的瞭望，這樣二者結合，列車的發車效率才會得到有效提高。

本發明提供了基于cbtc系統的貨運列車發車方法，以提高列車的發車效率以及自動化程度。cbtc(communication-basedtraincontrol)系統是一種基于通信的列車運行控制系統，對于貨運鐵路，需在列車內安裝車載設備、地面設置無線閉塞中心(rbc)、調度集中系統(ctc)、以及(車站)聯鎖設備。下面將以多種實施方式來對本發明的思想進行更為詳細地描述：

圖1是根據本發明的一種實施方式的示例cbtc系統的結構示意圖。圖2是根據本發明的一種實施方式的示例貨運列車的發車過程示意圖。如圖1所示，該cbtc系統1000可以包括：等待發車的列車以及該列車的車載設備100、調度集中系統ctc200、無線閉塞中心rbc300、以及聯鎖設備400。在該系統中，車地間采用無線方式實現雙向通信，列車可實時從地面獲取列車運行計劃。cbtc系統下的貨運鐵路發車主要分為兩種場景：尚未建立車地通信的列車(以下簡稱ut車)發車和已建立車地通信的列車(以下簡稱ct車)發車。

(1)ut列車發車

如圖2所示，列車1從起始點發車前，cbtc系統尚未獲取列車的初始位置，此時，列車為ut列車。列車通過所述列車的車載設備向調度集中系統發送查詢列車運行圖的請求，并且該請求中標識有列車的機車號。

之后，調度集中系統ctc200可以根據所述請求(例如其中的列車1的機車號)在列車計劃運行圖中獲取對應于所述列車1(例如對應于該機車號)的列車運行計劃并發送所述列車運行計劃到所述車載設備100。其中，列車運行圖規定了列車占用區間的次序、列車在每一個車站出發、到達或通過的時間、在區間的運行時分、在車站的停車時分以及列車的重量和長度等列車運行計劃。

接著，車載設備100可以根據上述列車運行計劃準備發車，例如在人機界面(dmi)上顯示發車倒計時，司機可以根據該倒計時準備發車。

最后，所述調度集中系統ctc200在所述列車準備發車完成的情況下(即發車時間到達)根據所述列車運行計劃為所述列車辦理發車進路。如圖2所示，其中箭頭方向表示列車運行方向，調度集中系統ctc200為列車1辦理發車進路3，司機可以根據地面信號機2等的顯示，人工控制(例如以目視行車模式發車)或自動控制列車運行，使得列車經過地面應答器獲取列車位置并識別出列車運行方向后，進入安全監控模式，轉換為ct車發車。

(2)ct車發車

列車在完全監控模式下運行至中間站停車(例如，待避、換司機等情況)，之后不退出移動閉塞，車地通信未中斷，列車繼續以完全監控模式發車，這種場景即為ct車發車。

與ut車發車相似，司機可以根據dmi顯示的發車倒計時，提前完成發車的相關操作，發車時間一到，調度集中系統ctc200自動為列車辦理發車進路。

之后，所述車載設備100在所述列車處于完全監控模式的情況下通過所述車載設備向無線閉塞中心發送列車狀態信息，例如車載設備100獲取到列車狀態信息(例如從地面應答器獲得列車位置并根據應答器編碼識別出運行方向)的情況下，可以確定將所述列車切換至完全監控模式下運行。

之后，無線閉塞中心rbc300可以根據所述列車運行狀態信息以及列車前方的進路條件為所述列車計算行車許可并發送給所述列車的車載設備100，其中聯鎖設備400可以向所述無線閉塞中心rbc300提供列車前方的進路條件。最后，車載設備100可以根據所述行車許可發車。

具體地，無線閉塞中心rbc300為列車計算行車許可可以包括：獲取列車匯報的位置信息、運行方向信息、測距誤差等；根據列車匯報的信息為列車計算當前工況下的制動距離；根據列車位置信息，通過與聯鎖設備的接口，檢查列車前方進路的條件：信號機開放、區段鎖閉、進路范圍內的道岔均在進路要求的位置；為列車計算行車許可，起點設置為列車的安全車尾位置，終點設置為站外進路終點。

采用這樣的實施方式，由于無線閉塞中心rbc300與聯鎖設備400接口，可以獲取到進路的辦理狀態和地面信號的狀態，因而司機無需觀察地面信號機，可直接以dmi顯示為行車依據。此時，地面的無線閉塞中心rbc300可以根據列車當前所在的位置和運行方向，實時計算行車許可(ma)并發送給列車，司機無需與地面行車人員聯控，即可完成列車的發車操作。

圖3是根據本發明的一種實施方式的示例cbtc系統所執行的貨運列車發車過程的總流程圖，如圖3所示，具體發車過程可以包括以下步驟：

步驟s21，車載設備向調度集中系統發送查詢列車運行圖的請求；

步驟s22，所述調度集中系統根據所述請求在列車計劃運行圖中獲取對應于所述列車的列車運行計劃并發送所述列車運行計劃到所述車載設備；

步驟s23，所述車載設備根據所述列車運行計劃準備發車，即是否在dmi顯示發車倒計時，或者檢查距發車時間是否小于閾值t，t為列車當前編組下所需要的發車準備時間；

步驟s24，當已經開始發車倒計時或者檢查距發車時間小于閾值t，則列車準備發車，例如司機完成發車前的相關操作；反之，返回步驟s21。

步驟s25，在所述列車準備發車完成的情況下，所述調度集中系統根據所述列車運行計劃為所述列車辦理發車進路。

步驟s26，車載設備判斷列車是否進入完全監控模式；

步驟s27，在所述列車處于完全監控模式的情況下，所述車載設備向無線閉塞中心發送列車狀態信息，所述無線閉塞中心根據所述列車運行狀態信息以及列車前方的進路條件為所述列車計算行車許可并發送給所述列車的車載設備，之后，執行步驟s28所述車載設備根據所述行車許可發車；反之，在所述列車未處于完全監控模式的情況下，進行人工控制，例如司機以目視行車模式發車，即執行步驟s29。

本發明提出了一種新的基于移動閉塞發車方法，利用cbtc系統的車地無線通信，較好地取代了人工車地聯控，提高了列車發車的自動化水平和安全系數。跟現有的固定閉塞貨運列車發車相比，具有以下特點：

(1)列車的車載設備dmi自動顯示發車時間，司機可在發車進路建立之前提前完成簡略試驗等發車操作，提前動車，較好的解決了貨運列車發車時間冗長，長時間占用咽喉區的問題；

(2)發車進路自動辦理，車載設備dmi自動提示司機發車，車站行車人員無需與司機反復進行車地聯控，發車作業可與其他作業并行完成；

(3)cbtc系統自動為列車計算行車許可，司機無需反復瞭望地面信號，減輕了司機的勞動強度；

(4)車載設備可以根據列車當前的情況，在dmi上實時顯示限速，降低了發車信號故障關閉時，列車冒進信號機的風險，提高了列車發車的安全系數。

圖4是根據本發明的一種實施方式的示例基于cbtc系統的貨運列車發車方法的流程圖，該cbtc系統如上所述可以包括：列車以及調度集中系統，該方法可以包括以下步驟：

步驟s11，所述車載設備向調度集中系統發送查詢列車運行圖的請求；

步驟s12，所述調度集中系統根據所述請求在列車計劃運行圖中獲取對應于所述列車的列車運行計劃并發送所述列車運行計劃到所述車載設備；

步驟s13，所述車載設備根據所述列車運行計劃準備發車；以及

步驟s14，在所述列車準備發車完成的情況下，所述調度集中系統根據所述列車運行計劃為所述列車辦理發車進路。

優選地，該cbtc系統還可以包括：無線閉塞中心，該方法還可以包括：在所述列車處于完全監控模式的情況下，所述車載設備向無線閉塞中心發送列車狀態信息；所述無線閉塞中心根據所述列車運行狀態信息以及列車前方的進路條件為所述列車計算行車許可并發送給所述列車的車載設備；所述車載設備根據所述行車許可發車。

優選地，所述車載設備在獲取到列車運行狀態信息的情況下，確定將所述列車切換至完全監控模式下運行。

優選地，該cbtc系統還可以包括：聯鎖設備，該方法還可以包括：所述無線閉塞中心通過所述聯鎖設備確定列車前方的進路條件。

優選地，所述列車運行狀態信息可以包括列車位置和運行方向。

應當理解的是，上述基于cbtc系統的貨運列車發車方法的各個具體實施方式，均已在示例cbtc系統的實施方式中做了詳細地說明(如上所述)，在此不再贅述。此外，應該理解的是，本發明提供的上述發車方法和cbtc系統也同樣適用于客運列車等其他需要發車的軌道交通。

采用本發明提供的基于cbtc系統的貨運列車發車方法以及cbtc系統，貨運鐵路中的列車基于cbtc系統能夠實現車地通信，消除或大大減少人為參與，完成自動化發車，使得在提升貨運列車的發車效率的同時，有效地降低相關人員的勞動強度，以符合貨運鐵路重載高密度的發展方向。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。