高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统及方法

IPC分类号 : B61L25/02,G09D1/00

申请号

CN201210219255.8

可选规格: 数量

库存1件

确认取消

￥30000; 库存1件

首页

立即咨询

看了又看

专利摘要

本发明公开一种高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统及方法，预先对列车即将到达的站点进行判断，如果列车即将到达的站点是换乘站，则通过在车厢内设置的换乘信息发布模块将列车即将到站的到达时间和其他所有即将到达该换乘站站点的到达时间都发布给车厢内的乘客，因此乘客坐在车厢内便可以知道自己乘坐的列车到达换乘站的时间和自己想要换乘的列车到达换乘站的时间，根据两者时间差来确定自己下车后是否有必要快速追赶想要换乘的列车，为车上的乘客提供了很大的便利，如果时间差较小，乘客下车后必须快速追赶才有可能赶上想要换乘的列车；如果时间差较大，乘客便无需追赶，可合理安排自己的时间。

说明书

技术领域

本发明涉及高速铁路控制技术领域，具体涉及高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统及方法。

背景技术

随着社会的快速发展，城市间的交流日益频繁，为了缩短人们往来城市间的旅行时间，我国进行了大规模的高速铁路建设并投入运行，如何使乘客在乘坐的车厢内就得到前方换乘站的列车精确到秒的换乘信息，是提高乘客快速换乘效率，缩短旅行时间的重要保证，引起人们的高度关注。

在此，我们将有至少两个车次的列车通过停车的站点称为换乘站。现实生活中，乘客在搭乘高铁出行期间，经常需要在换乘站换乘其他车次的列车，而乘客经常不知道自己所搭乘的列车是否能够准时到达站点，并且无法获知自己想要换乘的车辆是否准时到达站点，也无法获知自己乘坐的列车和需要换乘的列车到达站点的时间差是多少，在自己到达换乘站点后，就无法决定是采用快速赶车的方式还是正常速度去换乘所要换乘的列车，给需要换乘的乘客带来不便。

另外，目前高铁采用的调度系统，驾驶员在驾驶过程中也只有在快速列车到达途径站点时才会校对列车实际到站时间与规定到站时间之间的时间差，在列车后续的运行过程中根据该时间差进行列车运行速度的调整。一般情况下，列车实际到站时间与运行时刻表规定的时刻误差在几十秒甚至几分钟，无法做到精确到秒的到达每一停靠站，更无法实现在运行的过程中每一秒都到达规定的位置。如果乘客当前乘坐的列车和想要换乘的列车都不能精确到秒的到达换乘站，几十秒的时间就有可能导致乘客无法赶上要换乘的车辆，因此为乘客提供精确到秒的换乘信息是非常必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中无法为高铁列车车厢上的乘客提供精确到秒的当前列车到达换乘站的时间以及要换乘的列车到达换乘站的时间，给需要换乘的乘客带来不便，进而提供一种能够为乘客提供精确到秒的换乘信息的高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统，包括：

设置于调度中心的调度单元和设置于列车上的车载执行单元，及实现所述调度单元与所述车载执行单元间数据传输的第一数据通讯单元；

轨道电路检测单元，设置在轨道线路上，将轨道线路划分为若干分区，每一分区的轨道线路具有特定的轨道分区代码Ci，列车行驶在某一分区的轨道线路时，所述轨道电路检测单元将对应的轨道分区代码Ci通过第二数据通讯单元传输至所述车载执行单元；

所述车载执行单元包括：

列车计轴模块，实时检测列车车轮旋转的圈数并结合车轮的周长获取列车实时的行驶里程Si；

数据融合模块，接收所述列车计轴模块记录的列车行驶里程Si和所述第二数据通讯单元传输的列车所在轨道分区的分区代码Ci，将两种数据关联在一起；

所述调度单元包括：

计划时间表生成模块，在列车行驶之前，驾驶员驾驶列车按照规定的速度沿着轨道线路行驶一遍，在此过程中，列车轨道电路检测单元和所述列车计轴模块每隔0.1s记录一次列车所在轨道的分区代码Ci和列车的行驶里程Si，通过所述数据融合模块关联后发送至所述计划时间表生成模块，生成计划时间表；所述计划时间表中记录列车的出发站点和到达站点，同时记录行车时间ti作为基准时间，行车里程Si作为基准里程及轨道分区代码Ci；

计划时间表存储模块，接收所述计划时间表生成模块生成的所有计划时间表并进行存储；

运行时刻表生成模块，接收所述计划时间表存储模块中存储的所有列车线路的计划时间表，根据列车的发车时间和到达每一停靠车站的停车时间生成运行时刻表，所述运行时刻表中记录列车的出发站点和到达站点，同时记录列车运行过程中每0.1s应行驶的基准里程Si及所在的轨道分区代码Ci；

到达位置判断模块，通过所述第一数据通讯单元接收列车所在轨道分区代码Ci和列车行驶里程Si判断列车的实际位置以及正在运行中的运行时刻表，判断列车即将到达的站点是否是换乘站，并读取列车到达前方站点的到达时刻；

换乘信息发布模块，设置于每一节车厢内，其信号输入端与所述到达位置判断模块的信号输出端相连；

若列车即将到达的站点不是换乘站，则将当前列车的到站时刻经过所述第一数据通讯单元发送至设置于所述车载调度执行单元内的换乘信息提示模块，将当前列车的到站时刻提醒给车厢内的乘客；

若列车即将到达的站点是换乘站，则将当前列车的到站时刻以及其他所有即将到达该换乘站的列车的到达时刻经过所述第一数据通讯单元发送至所述换乘信息提示模块，将所有即将到达该换乘站的列车的到达时刻，提示给车厢内的乘客。

所述车载执行单元还包括：

运行时刻表存储模块，根据当前列车的出发站点、途径站点和到达站点通过所述第一数据通讯单元接收所述运行时刻表生成模块生成的对应车辆的运行时刻表进行存储；

所述数据融合模块接收所述运行时刻表存储模块存储的运行时刻表同时通过所述第二数据通讯单元接收所述轨道电路检测单元检测到的轨道分区代码Ci；当所述轨道分区代码Ci变化为Ci+1时，将所述运行时刻表中与轨道分区编码Ci+1对应的起始位置的基准里程Si+1修改为0并将其后的基准里程数均减去Si+1；

所述列车计轴模块，在列车运行过程中，每隔0.1s检测列车车轮旋转的圈数并结合车轮的周长获取列车实时的行驶里程Si，同时通过所述数据融合模块接收所述轨道电路检测单元检测到的轨道分区代码Ci；当所述轨道分区代码Ci变化为Ci+1时，所述列车计轴模块获取的列车行驶里程清零；

比较判断模块，接收所述数据融合模块输出的实时改写的运行时刻表及所述列车计轴模块输出的列车行驶里程Si；将所述列车行驶里程Si关联到所述运行时刻表中与之距离最近的基准里程所对应的基准时刻TD，获取当前时刻T与所述基准时刻TD之间的偏差值；

偏差提示模块，接收所述比较判断模块输出的偏差值，将其提示给列车驾驶员。

系统还包括语音提示模块，接收所述比较判断模块输出的偏差值，将其以声音信号的形式提示给列车驾驶员。

所述换乘信息提示模块采用电子显示屏。

本发明还提供一种利用上述高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统的车厢换乘信息提示方法，包括如下步骤：

I.生成计划时间表

在列车运行之前，驾驶员驾驶列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在该过程中，每隔0.1s获取一次列车所处轨道的轨道分区代码Ci以及列车行驶里程Si，将所述轨道分区代码Ci及所述列车行驶里程Si与行驶时间ti关联后形成计划时间表，所述行驶里程Si作为基准里程，所述行驶时间ti作为基准时间；

II.生成运行时刻表

列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的行驶时间ti修改为对应的北京时间Ti作为基准时刻，生成运行时刻表；

III.生成发布信息

S1、判断当前时刻T是否等于某一运行时刻表中记录的起始时间；若等于，立即向对应的列车下达出发指令；否则，判断当前时刻T是否大于某一运行时刻表记录的起始时间，同时小于所述运行时刻表记录的到达时间；

S2、若当前时刻T大于某一运行时刻表记录的起始时间，同时小于该运行时刻表记录的到达时间，则判断对应的列车已经出发；

S3、判断列车即将到达的站点是否是换乘站并读取当前列车的到达时间；如果当前列车即将到达的站点不是换乘站，则将当前列车的到达时间发送至换乘信息提示模块提示给车厢内的乘客；如果当前列车即将到达的站点是换乘站，则将当前列车的到达时间以及其他所有即将到达该换乘站的列车的到达时间全部发送至换乘信息提示模块提示给车厢内的乘客；

IV.判断列车是否到达终点站，如果到达终点站则任务结束；否则，返回步骤S1。

在所述步骤II和所述步骤III之间还包括如下步骤;

A、整合运行时刻表

在列车行驶过程中，每隔0.1s采集一次列车所处轨道的轨道分区代码Ci以及列车行驶里程Si，根据所述轨道分区代码Ci对所述运行时刻表进行整合：

当所述轨道分区代码Ci变化为Ci+1时，将所述运行时刻表中与轨道分区编码Ci+1起始位置对应的基准里程Si+1修正为0并将其后的基准里程数均减去Si+1；

B、采集列车行驶里程

在列车行驶过程中，每隔0.1s检测一次列车实时的行驶里程Si，同时根据轨道分区代码Ci对列车行驶里程进行修正：

当所述轨道分区代码Ci变化为Ci+1时，将列车行驶里程清零；

C、生成调度信息

a、判断当前时刻T是否等于该次列车的发车时间；若等于，驾驶员立即发车；否则，判断当前时刻T是否大于发车时间，同时小于到达时间；

b、若当前时刻T大于发车时间，同时小于到达时间，则判断该次列车已经出发，读取当前时刻列车的行驶里程S_i，否则重复步骤S1；

c、读取当前列车所处轨道线路的轨道分区代码Ci，，若轨道分区代码Ci变化为Ci+1时，则执行步骤S4，否则执行步骤S5；

d、将运行时刻表中与轨道分区编码Ci+1起始位置对应的基准里程Si+1设置为0并将其后的基准里程数均减去Si+1；

将列车的行驶里程Si清零；

e、接收列车的行驶里程Si，关联到运行时刻表中与之距离最近的基准里程所对应的基准时刻TD；获取当前时刻T与所述基准时刻TD之间的偏差值；

f、计算时间偏差值Cw=|T-T_D|，将所述时间偏差值Cw与偏差报警阈值C进行比较：

若Cw≤C时，判断该次列车正常行驶；

若Cw>C，且T-T_D为正值，判断该次列车滞后行驶；

若Cw>C，且T-T_D为负值，判断该次列车超前行驶；

g、将时间偏差值提示给列车驾驶员；

h、判断当前时刻是否等于到站时刻，若等于则执行步骤D，若不等于则返回步骤a；

D、判断是否到达终点站，若到达终点站则任务结束，否则返回步骤S1。

所述步骤g中，播放语音信号将偏差值播放出来提示给驾驶员。

所述步骤g中，通过液晶显示屏将偏差值显示出来提示给驾驶员。

本发明的上述技术方案具有如下优点：

（1）本发明中的高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统，预先对列车即将到达的站点进行判断，如果列车即将到达的站点是换乘站，则通过在车厢内设置的换乘信息发布模块将列车即将到站的到达时间和其他所有即将到达该换乘站站点的到达时间都发布给车厢内的乘客，因此乘客坐在车厢内便可以知道自己乘坐的列车到达换乘站的时间和自己想要换乘的列车到达换乘站的时间，根据两者时间差来确定自己下车后是否有必要快速追赶想要换乘的列车，为车上的乘客提供了很大的便利，如果时间差较小，乘客下车后必须快速追赶才有可能赶上想要换乘的列车；如果时间差较大，乘客便无需追赶，可合理安排自己的时间。

（2）在本发明中，将每一轨道分区的起始位置作为对列车进行调度的起点，一旦轨道分区代码发生变化，则通过数据融合模块将所述运行时刻表中与轨道分区编码Ci+1起始位置对应的基准里程Si+1修正为0并将其后的基准里程数均减去Si+1，同时将列车计轴模块记录的行驶里程清零，由此可以防止由于列车远距离运行所积累的误差，因为每一轨道分区的距离较短，在此区间内列车的行驶里程不会有太大误差，因此以每一轨道分区的起始位置作为对列车进行调度的起点，可以有效减小累计误差，保证对列车进行调度的精度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统的系统框图；

图2为本发明高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示方法的流程图；

图3为本发明对高速铁路的调度方法的流程图；

其中附图标记为：1-调度单元，11-计划时间表生成模块，12-计划时间表存储模块，13-运行时刻表生成模块，14-到达位置判断模块，15-换乘信息发布模块，21-第一数据通讯单元，22-第二数据通讯单元，3-车载执行单元，31-运行时刻表存储模块，32-数据融合模块，33-比较判断模块，34-偏差提示模块，35-语音提示模块，36-列车计轴模块，37-换乘信息提示模块，4-轨道电路检测单元。

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施例：

如图1所示，本实施例给出一种高速铁路列车到站时车厢换乘信息提示系统，包括：设置于调度中心的调度单元1和设置于列车上的车载执行单元3，及实现所述调度单元1与所述车载执行单元3间数据传输的第一数据通讯单元21；系统还包括轨道电路检测单元4，设置在轨道线路上，将轨道线路划分为若干分区，每一分区的轨道线路具有特定的轨道分区代码Ci，列车行驶在某一分区的轨道线路时，所述轨道电路检测单元4将对应的轨道分区代码Ci通过第二数据通讯单元22传输至所述车载执行单元3；一般情况下，每一个分区的轨道线路的长度大概在1500米-1700米，在本实施例中，以1500米为例。

在本实施例中，所述车载执行单元3包括列车计轴模块36，实时检测列车车轮旋转的圈数并结合车轮的周长获取列车实时的行驶里程Si；数据融合模块32，接收所述列车计轴模块36记录的列车行驶里程Si和所述第二数据通讯单元22传输的列车所在轨道分区的分区代码Ci，将两种数据关联在一起；

为了对高铁列车进行调度，所述调度单元1包括：计划时间表生成模块11，在列车行驶之前，驾驶员驾驶列车按照规定的速度沿着轨道线路行驶一遍，在此过程中，列车轨道电路检测单元4和所述列车计轴模块36每隔0.1s记录一次列车所在轨道的分区代码Ci和列车的行驶里程Si，通过所述数据融合模块32关联后发送至所述计划时间表生成模块11，生成计划时间表；所述计划时间表中记录列车的出发站点和到达站点，同时记录行车时间ti作为基准时间，行车里程Si作为基准里程及轨道分区代码Ci；计划时间表存储模块12，接收所述计划时间表生成模块11生成的所有计划时间表并进行存储；如表1给出了一个计划时间表：

表1计划时间表

站点基准时间（单位s) 轨道分区代码基准里程（单位/米）北京南 0 C1 0 ↓ 0.1 C1 2 ↓ 0.2 C1 5 ↓ 0.3 C1 10 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 166.9 C1 1491 ↓ 167.0 C2 1500 ↓ 167.1 C2 1509 ↓ ↓ ↓ ↓ 廊坊 1200 C122 83000

在所述调度单元1还设置有运行时刻表生成模块13，接收所述计划时间表存储模块12中存储的所有列车线路的计划时间表，根据列车的发车时间和到达每一停靠车站的停车时间生成运行时刻表，所述运行时刻表中记录列车的出发站点和到达站点，同时记录列车运行过程中每0.1s应行驶的基准里程Si及所在的轨道分区代码Ci；；针对表1的计划时间表，结合列车的发车时间及到站时间，可得到如表2的运行时刻表，从表1和表2对比可知，运行时刻表与计划时间表相比，就是将行驶时间改为对应的北京时间了。

表2运行时刻表

站点基准时间（单位s）轨道分区代码基准里程（单位/米) 北京南 08:00：0.0 C1 0 ↓ 08:00：0.1 C1 2 ↓ 08:00：0.2 C1 5 ↓ 08:00：0.3 C1 10 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 08:00：46.9 C1 1491 ↓ 08:00：47 C2 1500 ↓ 08:00：47.1 C2 1509 ↓ ↓ ↓ ↓ 廊坊 08:20：0.0 C122 83000 站点基准时间（单位s）轨道分区代码基准里程（单位/米) 北京南 08:00：0.0 C1 0

↓ 08:00：0.1 C1 2 ↓ 08:00：0.2 C1 5 ↓ 08:00：0.3 C1 10 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 08:00：46.9 C1 1491 ↓ 08:00：47 C2 1500 ↓ 08:00：47.1 C2 1509 ↓ ↓ ↓ ↓ 廊坊 08:20：0.0 C122 81500

表1和表2只给出了从北京南站到廊坊站的计划时间表和运行时刻表的实施例，但是对于一辆列车来说，沿途要经过多个站点，因此计划时间表和运行时刻表也就有多个。列车无论在任何时刻，到达任何位置，只要已经出发并且还没有到达终点站，都会有对应的计划时间表和运行时刻表。并且，为了将计划时间表和运行时刻表进行区分，还可以为每一条线路的每一车次进行编号，对应不同线路的不同车次，计划时间表和运行时刻表都有不同的编号信息；或者根据不同线路的不同站点为计划时间表和运行时刻表进行编号等方式都可以将多个计划时间表和运行时刻表进行区分。

在所述调度单元1中还包括到达位置判断模块14，通过所述第一数据通讯单元21接收列车所在轨道分区代码Ci和列车行驶里程Si判断列车的实际位置以及正在运行中的运行时刻表，判断列车即将到达的站点是否是换乘站，并读取列车到达前方站点的到达时刻；

所述车载执行单元3包括多个换乘信息发布模块37，所述换乘信息发布模块37可以选择电子显示屏、液晶显示屏等显示器件，也可以语音播报等，所述换乘信息发布模块37设置于每一节车厢内，其信号输入端与所述到达位置判断模块14的信号输出端相连；若列车即将到达的站点不是换乘站，则将当前列车的到站时刻经过所述第一数据通讯单元21发送至设置于所述车载调度执行单元内的换乘信息提示模块37，将当前列车的到站时刻提醒给车厢内的乘客；若列车即将到达的站点是换乘站，则将当前列车的到站时刻以及其他所有即将到达该换乘站的列车的到达时刻经过所述第一数据通讯单元发送至所述换乘信息提示模块37，将所有即将到达该换乘站的列车的到达时刻，提示给车厢内的乘客。

为了能够为乘客提供精确到秒的换乘信息，作为优选的实施方式，所述车载执行单元3还包括：

运行时刻表存储模块31，根据当前列车的出发站点、途径站点和到达站点通过所述第一数据通讯单元21接收所述运行时刻表生成模块31生成的对应车辆的运行时刻表进行存储；

所述数据融合模块32接收所述运行时刻表存储模块31存储的运行时刻表同时通过所述第二数据通讯单元22接收所述轨道电路检测单元4检测到的轨道分区代码Ci；当所述轨道分区代码Ci变化为Ci+1时，将所述运行时刻表中与轨道分区编码Ci+1对应的起始位置的基准里程Si+1修改为0并将其后的基准里程数均减去Si+1；

所述列车计轴模块36，在列车运行过程中，每隔0.1s检测列车车轮旋转的圈数并结合车轮的周长获取列车实时的行驶里程Si，同时通过所述数据融合模块32接收所述轨道电路检测单元4检测到的轨道分区代码Ci；当所述轨道分区代码Ci变化为Ci+1时，所述列车计轴模块36获取的列车行驶里程清零；

比较判断模块33，接收所述数据融合模块32输出的实时改写的运行时刻表及所述列车计轴模块36输出的列车行驶里程Si；将所述列车行驶里程Si关联到所述运行时刻表中与之距离最近的基准里程所对应的基准时刻TD，获取当前时刻T与所述基准时刻TD之间的偏差值；

偏差提示模块34，接收所述比较判断模块33输出的偏差值，将其提示给列车驾驶员。

系统还包括语音提示模块35，接收所述比较判断模块33输出的偏差值，将其以声音信号的形式提示给列车驾驶员。