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原文传递一种基于车车通信的列车协同编队运行装置及方法

专利名称：	一种基于车车通信的列车协同编队运行装置及方法
摘要：	本发明实施例提供了一种基于车车通信的列车协同编队运行装置及方法，通过列车上设置的IFO、相对测速单元和相对测距单元测量编队列车与编队前车的第一相对速度和第一相对距离。由于相对测速单元和相对测距单元的测量周期均较短，第一相对速度和第一相对距离具有较高的实时性和准确性，ITP在通过第一相对速度和第一相对距离确定目标速度曲线时，能够避免因测速和测距不及时编队列车无法随着编队前车及时更新速度，从而与编队前车间距过大的问题。此外，由于提高了测速和测距的实时性和准确性，ITP在确定目标速度曲线时即便不预留安全距离也能保证行车安全，进一步缩短了列车间的距离，节省了线路资源，提高了运营效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	交控科技股份有限公司
发明人：	刘波;郜春海
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910694256.X
公开号：	CN110395300A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	苗晓静
分类号：	B61L27/00(2006.01);B;B61;B61L;B61L27
申请人地址：	100070 北京市丰台区科技园海鹰路6号院北京总部国际2、3号楼
主权项：	1.一种基于车车通信的列车协同编队运行装置，其特征在于，包括协同编队控制系统IFO、相对测速单元、相对测距单元、自动驾驶系统ITO和列车自动防护系统ITP；所述相对测速单元用于在编队列车跟随编队运行的过程中，向编队前车发射测速脉冲，接收所述测速脉冲被反射得到的测速返回脉冲，并将测速返回脉冲发送到所述IFO；所述相对测距单元用于在编队列车跟随编队运行的过程中，向所述编队前车发射测距脉冲，接收所述测距脉冲被反射得到的测距返回脉冲，并将所述测距返回脉冲发送到所述IFO；所述IFO用于根据所述测速返回脉冲确定所述编队列车相对于编队前车的第一相对速度，根据所述测距返回脉冲确定所述编队列车相对于编队前车的第一相对距离，将所述第一相对速度和所述第一相对距离发送到ITP；所述ITP用于根据所述第一相对速度和所述第一相对距离确定所述编队列车的目标速度曲线，将所述目标速度曲线发送到所述ITO；所述ITO用于根据所述目标速度曲线控制所述编队列车跟随编队运行；其中，所述相对测速单元发射测速脉冲的周期比所述ITP测量编队列车相对于编队前车的第二相对速度的周期短，且所述相对测距单元发射测距脉冲的周期比ITP测量编队列车相对于编队前车的第二相对距离的周期短。 2.根据权利要求1所述的基于车车通信的列车协同编队运行装置，其特征在于，还包括点对点通信单元；点对点通信单元用于向所述编队前车发送第一数据或者接收由所述编队前车发送的第二数据，并将接收到的第二数据发送到所述IFO，所述IFO将所述第二数据发送到所述ITP。 3.根据权利要求2所述的基于车车通信的列车协同编队运行装置，其特征在于，在所述编队列车的车头和车尾均设置有所述IFO、所述相对测速单元、所述相对测距单元、所述点对点通信单元、所述ITP和所述ITO；所述相对测速单元包括毫米波雷达设备，所述相对测距单元包括激光雷达设备；所述点对点通信单元包括5G通信的设备、无线局域网WLAN通信的设备或者蓝牙通信的设备；设置在所述编队列车车头处的点对点通信单元向设置在所述编队前车车尾处的点对点通信单元发送所述第一数据，或者接收由设置在所述编队前车车尾处的点对点通信单元发送的所述第二数据。 4.根据权利要求1所述的基于车车通信的列车协同编队运行装置，其特征在于，所述ITP用于根据所述第一相对速度和所述第一相对距离确定所述编队列车的目标速度曲线，包括：所述ITP根据所述第一相对速度和所述第二相对速度得到所述编队列车相对于编队前车的融合相对速度，根据所述第一相对距离和所述第二相对距离得到所述编队列车相对于编队前车的融合相对距离；所述ITP以所述编队前车的车尾作为所述编队列车移动授权的终点，根据所述融合相对距离和所述编队列车移动授权的终点确定所述编队列车的紧急制动触发线，根据所述紧急制动触发线和所述融合相对速度确定所述目标速度曲线。 5.一种基于车车通信的列车协同编队运行方法，其特征在于，包括：在编队列车跟随编队运行的过程中，相对测速单元向编队前车发射测速脉冲，接收所述测速脉冲被反射得到的测速返回脉冲，并将测速返回脉冲送到IFO；在编队列车跟随编队运行的过程中，相对测距单元向所述编队前车发射测距脉冲，接收所述测距脉冲被反射得到的测距返回脉冲，并将所述测距返回脉冲发送到所述IFO；所述IFO根据所述测速返回脉冲确定所述编队列车相对于编队前车的第一相对速度，根据所述测距返回脉冲确定所述编队列车相对于编队前车的第一相对距离，将所述第一相对速度和所述第一相对距离发送到ITP；所述ITP根据所述第一相对速度和所述第一相对距离确定所述编队列车的目标速度曲线，将所述目标速度曲线发送到ITO；所述ITO用于根据所述目标速度曲线控制所述编队列车跟随编队运行；其中，所述相对测速单元发射测速脉冲的周期比所述ITP测量编队列车相对于编队前车的第二相对速度的周期短，且所述相对测距单元发射测距脉冲的周期比ITP测量编队列车相对于编队前车的第二相对距离的周期短。 6.根据权利要求5所述的基于车车通信的列车协同编队运行方法，其特征在于，还包括：若所述ITP故障，则所述IFO根据所述第一相对速度和所述第一相对距离确定所述编队列车的目标速度曲线，将所述目标速度曲线发送到ITO。 7.根据权利要求5所述的基于车车通信的列车协同编队运行方法，其特征在于，还包括：未编队的列车在接收到智能列车监控系统ITS发送的编队命令后，根据所述编队命令通过列车上的点对点通信单元向编队内的主控车发送申请编队信息，并在接收到所述主控车发送的同意入编的信息后，作为所述编队列车跟随编队运行。 8.根据权利要求5所述的基于车车通信的列车协同编队运行方法，其特征在于，还包括：所述编队列车在跟随编队运行进入停车区域时，根据所述编队列车在编队中的位置确定在所述停车区域与所述编队列车对应的停车点，控制所述编队列车在所述停车点停车。 9.根据权利要求5所述的基于车车通信的列车协同编队运行方法，其特征在于，还包括：所述编队列车在跟随编队运行的过程中，若接收到ITS发送的从当前编队解编的解编命令，则通过所述编队列车上的点对点通信单元向编队内的主控车发送申请解编信息，并在接收到所述主控车发送的同意解编的信息后脱离编队。
所属类别：	发明专利