專利名稱：一種電力軌道交通安全控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軌道交通安全控制系統(tǒng)，尤其涉及一種電力軌道交通安全控制系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的軌道交通安全控制，多是通過對于信號燈的控制、有線或者無線控制、警鈴信號控制來實現(xiàn)的。通過人為控制信號，使駕駛員根據(jù)信號表達的含義，即通常的紅燈停，綠燈行等規(guī)定信號，來確定下一步對于軌道交通工具的操控，這樣的安全控制系統(tǒng)依賴于人工操控和設備的可靠性，不能夠有效的避免由于信號操作員、軌道交通工具駕駛員人為的失誤或設備的失效所引發(fā)的交通事故。為了有效切實地保障軌道交通的安全，需要對現(xiàn)有技術進行改進，尤其是對于高速軌道交通而言，更需要具有高可靠性的軌道交通控制方法和系統(tǒng)，消除由于人為失誤和設備失效帶來的安全隱患，以避免重大事故的發(fā)生。
實用新型內容本實用新型針對現(xiàn)有的軌道交通安全控制具有的人為失誤和設備失效的而帶來的可靠性沒有保障問題，克服了本技術領域的技術偏見和思維慣性，摒棄人為干預操控的方式，改為物理干預操控，提出一種具有高可靠性的電力軌道交通安全控制方法及其系統(tǒng)，徹底消除由于人為失誤和設備失效帶來的安全隱患，能夠有效避免重大事故的發(fā)生。為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型還提供一種電力軌道交通安全控制系統(tǒng)的方案所述該系統(tǒng)由安裝在電力機車車體上的車載系統(tǒng)和安裝在電力軌道的區(qū)段上的區(qū)段系統(tǒng)組成，所述車載系統(tǒng)與所述區(qū)段系統(tǒng)相匹配控制區(qū)段的供、斷電。本實用新型的系統(tǒng)是通過斷后供電的方式，控制區(qū)段電力供應；使得電力機車運行已經經過的相鄰接區(qū)段上的電力供應中斷，從而完成在相鄰的區(qū)段因無電力供應使得進入該區(qū)段的機車自動停車，杜絕追尾事故發(fā)生。在本實用新型的系統(tǒng)中，區(qū)段系統(tǒng)的供電控制系統(tǒng)的默認狀態(tài)為連通，即有電狀態(tài)，在觸發(fā)開關組被觸發(fā)后，操控供電控制系統(tǒng)工作，斷開機車已經經過區(qū)段的電力供應，因此，本實用新型的供電控制系統(tǒng)始終出于無負荷的工作狀態(tài)，不會產生打火，從而確保了本實用新型的系統(tǒng)具有高可靠性。

圖I是電力軌道交通實行安全控制系統(tǒng)的示意圖。圖2是電力軌道交通實行安全控制系統(tǒng)的示意圖。圖3是電力軌道交通實行安全控制系統(tǒng)中車載系統(tǒng)和軌道觸發(fā)系統(tǒng)的示意圖。圖4電力軌道交通實行安全控制系統(tǒng)中區(qū)段系統(tǒng)和軌道觸發(fā)系統(tǒng)的示意圖。附圖標記說明I區(qū)段系統(tǒng) 11供電系統(tǒng) 111電源電纜 1111供電控制開關(Q)112供電滑線[0014]113供電控制系統(tǒng) 114信號燈控制系統(tǒng) 1141信號燈(L) 12軌道觸發(fā)系統(tǒng)121軌道觸發(fā)開關(C) 1211軌道觸發(fā)開關組(K)2車載系統(tǒng)21車載觸發(fā)系統(tǒng)211車載觸發(fā)開關(C’) 2111車載觸發(fā)開關組(K，)3、31、32、33、34 區(qū)段4、41 機車
具體實施方式
下面將參照附圖對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。實施例一圖I、圖2是是本實用新型的第一個優(yōu)選實施例。本實用新型的一種電力軌道交通安全控制系統(tǒng)的方案是所述系統(tǒng)由安裝在電力車機車體上的車載系統(tǒng)和安裝在電力軌道的區(qū)段上的區(qū)段系統(tǒng)組成，所述車載系統(tǒng)與所述區(qū)段系統(tǒng)相匹配控制區(qū)段斷后供電。優(yōu)選的是，所述區(qū)段系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)和軌道觸發(fā)系統(tǒng)，車載系統(tǒng)包括車載觸發(fā)系統(tǒng)，所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)與所述車載觸發(fā)系統(tǒng)相匹配。所述供電系統(tǒng)包括電源電纜、供電滑線、供電控制系統(tǒng)。所述供電控制系統(tǒng)具有供電控制開關(Q) 1111，與供電滑線相關聯(lián)，所述供電控制開關(Q) 1111的開合控制電源線向供電滑線的供電；所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)具有觸發(fā)開關(C) 121，所述車載觸發(fā)系統(tǒng)具有觸發(fā)開關(C ‘)211，所述觸發(fā)開關相互匹配，操控供電控制開關(Q) 1111工作。如圖I所示，本實用新型系統(tǒng)的工作方式是首先，根據(jù)列車運行圖和車速，將電力軌道劃分為基本長度一定的多個區(qū)段3，優(yōu)選的是，各區(qū)段3的長度相等；在每一個所述區(qū)段的一定位置設置區(qū)段系統(tǒng)I ;在軌道上運行的電力機車4上設置車載系統(tǒng)2，所述區(qū)段系統(tǒng)I與所述車載系統(tǒng)2相匹配；當機車運行經過η區(qū)段的所述區(qū)段系統(tǒng)I時，所述車載系統(tǒng)2與所述η區(qū)段的區(qū)段系統(tǒng)I相配合而觸發(fā)該區(qū)段系統(tǒng)斷后供電，切斷機車4運行已經經過的相鄰接的η-i區(qū)段的電力供應，使在后機車41進入該相鄰的η-1區(qū)段時因無電力供應而自動停車；當機車4前行經過η+1區(qū)段的所述區(qū)段系統(tǒng)I時，所述車載系統(tǒng)2與所述η+1區(qū)段的區(qū)段系統(tǒng)I相配合而觸發(fā)該區(qū)段系統(tǒng)斷后供電，切斷機車4運行已經經過的相鄰接的η區(qū)段的電力供應，同時恢復前一個已經經過的η-i區(qū)段的電力供應，使位于η-1區(qū)段的在后機車41恢復運行，此時進入η區(qū)段的機車因無電力供應自動停車，以此遞進方式對于機車已經經過的相鄰區(qū)段進行切斷電力供應，同時恢復機車已經經過的次鄰區(qū)段的電力供應，本實用新型通過對于電力供應的分區(qū)段斷后供電的物理方式，控制軌道上的電力機車在運行中始終與前車保持安全距離，能夠有效地杜絕機車追尾。區(qū)段的劃分通常是以列車在軌道上運行的最高時速、列車長度為區(qū)段長度來決定的因素確定劃分區(qū)段3的基本長度，該長度應當大于列車的長度加上列車在最高時速時失去動力后的最長滑行距離，在此基礎上再增加一段系數(shù)長度，例如I. 5的系數(shù)長度，來保證特殊情況下的安全停車距離，例如超過規(guī)定最高時速50%、或人員超載50%、或者制動完全失靈只能依靠軌道摩擦力停車等情況，因此該基本長度充分保證了相同軌道上運行的列車處于安全位置；優(yōu)選的是所述區(qū)段系統(tǒng)I設置在每個所述區(qū)段3的起始位置或前段位置或中段位置；如果遇到列車提速或列車運行圖改變，使得原有劃分的具有基本長度的區(qū)段3無法保障安全控制時，可以將原根據(jù)需求劃分的多個基本長度的區(qū)段3進行合并形成符合安全長度要求的新區(qū)段系統(tǒng)，例如，將兩個或三個基本長度的區(qū)段3合并成符合安全控制長度要求的一個區(qū)段3，使用這樣的區(qū)段合并方法，可以根據(jù)列車運行圖和車速的變化對于區(qū)段3的長度劃分進行靈活調整。所述新區(qū)段系統(tǒng)與所述車載系統(tǒng)相匹配，對每一個原區(qū)段系統(tǒng)的控制改成對新的合并后的區(qū)段系統(tǒng)的控制。一個優(yōu)選的方案是在區(qū)段3因長度需求進行合并后，可以根據(jù)需求關閉原合并前的短區(qū)段上設置的部分區(qū)段系統(tǒng)1，使得合并后的長區(qū)段上的保留至少一個區(qū)段系統(tǒng)I ;另一個優(yōu)選的方案是，保留部分或全部原短區(qū)段上設置的區(qū)段系統(tǒng)1，在機車4相應位置設置與合并后的區(qū)段系統(tǒng)相匹配的多個車載觸發(fā)系統(tǒng)。并且，所述安全控制系統(tǒng)與總控制室相關聯(lián)，通過總控制室對任意區(qū)段的供、斷電進行實時控制，即根據(jù)列車運行圖可以通過總控制室對任意區(qū)段的供電進行實時控制。在電力機車駛入車站站臺時，站臺區(qū)段的供電控制裝置對于同一連接軌道的在后鄰接區(qū)段切斷電力供應；當在后鄰接區(qū)段的軌道與電力機車?？空九_軌道脫離連接時，所述站臺區(qū)段的供電控制裝置對于在后鄰接區(qū)段恢復電力供應；當電力機車駛出車站時，所 述站臺區(qū)段的供電控制裝置對于同一連接軌道的在后鄰接區(qū)段切斷電力供應。所述區(qū)段系統(tǒng)I設置有供電系統(tǒng)11和軌道觸發(fā)系統(tǒng)12，所述的供電系統(tǒng)11和軌道觸發(fā)系統(tǒng)12由常規(guī)的裝置組成而實現(xiàn)其功能；所述車載系統(tǒng)2設置有車載觸發(fā)系統(tǒng)21，所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)12與所述車載觸發(fā)系統(tǒng)21相匹配，在機車4駛入經過η區(qū)段時車上的車載觸發(fā)系統(tǒng)21與所述η區(qū)段的軌道觸發(fā)系統(tǒng)12相對應時，觸發(fā)所述η區(qū)段供電系統(tǒng)11，使η-i區(qū)段的供電由默認的連通有電狀態(tài)轉變?yōu)閿嚅_缺電狀態(tài)，同時使η-2區(qū)段的供電恢復默認的連通有電狀態(tài)。優(yōu)選的是，所述供電系統(tǒng)11設置有供電控制系統(tǒng)(未示出)，所述供電控制系統(tǒng)設置有供電控制開關(Q) 1111，所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)12設置有軌道觸發(fā)開關(C) 121，所述車載觸發(fā)系統(tǒng)21設置有車載觸發(fā)開關(C’)211，軌道觸發(fā)開關(C) 121與車載觸發(fā)開關(C’)211相匹配，通過所述軌道觸發(fā)開關(C) 121和所述車載觸發(fā)開關(C’)211的動作對所述供電系統(tǒng)11的供電控制開關(Q) 1111進行操控。優(yōu)選的是，所述供電控制系統(tǒng)的供電控制開關(Q) 1111與供電系統(tǒng)11的供電滑線112相關聯(lián)，所述供電控制開關(Q) 1111的默認狀態(tài)為連通有電狀態(tài)，例如圖I所示，當機車4駛入η區(qū)段，車載觸發(fā)開關(C’)與該區(qū)段觸發(fā)開關Cn相配合，觸發(fā)該段的觸發(fā)開關Cn工作，使η-i區(qū)段的供電控制開關Qlri的狀態(tài)為斷開，該η-i區(qū)段供電滑線為斷電狀態(tài)，同時使η-2區(qū)段的供電控制開關Qn_2的狀態(tài)為連通，該η-2區(qū)段供電滑線為有電狀態(tài)。實施例二圖2是本實用新型的第二個優(yōu)選實施例。圖1、2所示的實施例二是針于本實用新型的實施例一的進一步的變化。在本實施中，對于所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)12設置有觸發(fā)開關(C)121進行了優(yōu)化，優(yōu)選的是，所述觸發(fā)開關(C)121由3個開關K組成，車載系統(tǒng)的觸發(fā)開關(C’)211是由3個觸發(fā)開關K’ 2111組成，3個開關1211 (K1K2K3)同時工作操控供電控制開關(Q)Illl工作，例如當η區(qū)段的觸發(fā)開關Cn的3個觸發(fā)開關Ull(K1K2K3)同時觸發(fā)為連通，此區(qū)段前一個區(qū)段的供電控制開關Qlri才會斷開，此區(qū)段前的第二個的區(qū)段的供電控制開關Qn_2的狀態(tài)才為連通。這樣的設計，既能夠有效的避免由于外界的干擾造成的觸發(fā)開關的誤觸發(fā)，又能夠保障由于組成開關組單個開關失效而造成的觸發(fā)開關組不動作的失效。在本實施例中，區(qū)段的供電系統(tǒng)11的默認狀態(tài)為連通有電狀態(tài)，將供電控制系統(tǒng)的供電控制開關(Q)Illl的設置與區(qū)段電力供應的供電滑線相關聯(lián)，以控制區(qū)段的電力供應，所述區(qū)段供電控制系統(tǒng)還包括信號燈指示系統(tǒng)L，所述供電控制開關Q與所述信號燈指示系統(tǒng)L相關聯(lián)。優(yōu)選的是，每個供電控制開關(Q) 1111都聯(lián)接一套信號指示系統(tǒng)，當供電控制開關(Q)Illl斷開使區(qū)段斷電的同時，信號燈指示為“紅”燈，當供電控制開關(Q)Illl連接時使區(qū)段有電的同時，信號燈指示為“綠”燈。優(yōu)選的是，所述區(qū)段系統(tǒng)觸發(fā)開關(C) 121和所述車載系統(tǒng)的觸發(fā)開關(C’ >211以及供電控制開關(Q)Illl可通過接觸式或非接觸式開關方式觸發(fā)連通或斷開，包括使用光電開關觸發(fā)，紅外開關觸發(fā)，電磁開關。例如，結合附圖I所示，機車4從始發(fā)站出發(fā)后進入?yún)^(qū)段η時，此區(qū)段處于供電正常狀態(tài)。機車4前行進入?yún)^(qū)段η+1時，首先觸發(fā)觸發(fā)開關Cn+1的開關組1211 (K1K2K3),使區(qū)·段31的η供電控制開關IlllQn的斷開，此時η區(qū)段31的供電滑線為斷電狀態(tài)，該區(qū)段31的信號指示燈(紅綠燈)顯示為紅燈亮，顯示車輛禁止駛入。相鄰的在后機車41因為沒有電力供應而無法在η區(qū)段31向前行駛；當機車4繼續(xù)前行進入?yún)^(qū)段η+2時，首先觸發(fā)觸發(fā)開關Cn+2的開關組1211 (K1K2K3),使區(qū)段32的供電控制開關llllQn+1的斷開，同時使區(qū)段31的供電控制開關IlllQ1的閉合，此時η+1區(qū)段31的供電為斷電狀態(tài)，該η+1區(qū)段的信號指示燈(紅綠燈)顯示為紅燈亮；而11-1區(qū)段31的供電為有電狀態(tài)，該η-l區(qū)段31的信號指示燈(紅綠燈)顯示為綠燈亮，允許其他機車進入。相鄰的后面的機車41無法在η+1區(qū)段32正常行駛，但是可以進入η區(qū)段31正常行駛；當機車4繼續(xù)前行進入η+3區(qū)段31時首先觸發(fā)觸發(fā)開關Cn+3的開關組1211 (K1K2K3),使η+3區(qū)段33的供電控制開關llllQn+2的斷開，同時使區(qū)段32的供電控制開關IlllQ2的閉合，此時區(qū)段33的供電為斷電狀態(tài)，該區(qū)段33的信號指示燈(紅綠燈)顯示為紅燈亮；而區(qū)段32的供電為有電狀態(tài)，該區(qū)段32的信號指示燈(紅綠燈)顯示為綠燈亮，允許其他機車進入。相鄰的后面的機車41無法在區(qū)段33正常行駛，但是可以進入?yún)^(qū)段32正常行駛。機車41進入?yún)^(qū)段32時又一次觸發(fā)觸點開關C1的開關組1211 (K1K2K3),使區(qū)段31的供電控制開關IlllQn又一次斷開，此時區(qū)段31的供電又一次為斷電狀態(tài)，該區(qū)段31的信號指示燈(紅綠燈)又變?yōu)榧t燈亮，相鄰的后面的機車42無法在區(qū)段31正常行駛，只能還在起始段等待區(qū)段31的供電有電和紅燈變綠后再出發(fā)。依此類推，在一條軌道上，只要前面一個區(qū)段上有車體在區(qū)段內，相鄰的后一個區(qū)段總是被供電控制開關IlllQn控制成斷開即斷電狀態(tài)。即使后續(xù)列車進入該區(qū)段(即前一列車的后一區(qū)段)因沒電而不能正常運行，這就保證了列車的安全運行。由于相鄰的兩個區(qū)段不會存在同時有電的狀態(tài)，每個區(qū)段的設計長度足夠交通工具的總長加上以最大速度時產生的慣性的距離，在此基礎上再增加一段系數(shù)(I. 5)長度，來保證特殊情況下(如超過規(guī)定最高時速50%、或人員超載50%、或者制動完全失靈只能依靠軌道摩擦力停車等情況)的安全停車距離。確保不會發(fā)生追尾情況。由于本實用新型的供電控制開關IlllQn的開和關的動作都是在無負荷(空載)狀態(tài)下進行的，因此不會產生電火花(電源打火)，使得整個安全系統(tǒng)處于無負荷狀態(tài)下運行，保障了系統(tǒng)的高可靠性。[0038]實施例三圖3、4是電力軌道交通實行安全控制系統(tǒng)的示意圖。一種電力軌道交通安全控制系統(tǒng)的方案所述系統(tǒng)由安裝在電力車機車體上的車載系統(tǒng)和安裝在電力軌道的區(qū)段上的區(qū)段系統(tǒng)組成，所述車載系統(tǒng)與所述區(qū)段系統(tǒng)相匹配控制區(qū)段的供電。優(yōu)選的是，所述區(qū)段系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)和軌道觸發(fā)系統(tǒng)，車載系統(tǒng)包括車載觸發(fā)系統(tǒng)，所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)與所述車載觸發(fā)系統(tǒng)相匹配。所述供電系統(tǒng)包括電源電纜、供電滑線、供電控制系統(tǒng)。所述供電控制系統(tǒng)的供電控制裝置具有供電控制開關llll(Q)，與供電滑線相關聯(lián)，所述供電控制開關1111 (Q)的開合控制電源線向供電滑線的供電。所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)具有觸發(fā)開關(0121，所述車載觸發(fā)系統(tǒng)具有觸發(fā)開關(C ‘)211所述觸發(fā)開關組相互匹配，操控供電控制開關1111 (Q)工作。當車體正常駛入?yún)^(qū)段η+1 (η>0)時，首先觸發(fā)該段的觸點開關Cn為連通狀態(tài)，使η區(qū)段的供電控制開關Qn的狀態(tài)為斷開，η區(qū)段供電滑線為斷電狀態(tài)，該區(qū)段上的車體無法正常行駛。車體駛入?yún)^(qū)段η+2 (η>0)，觸發(fā)該段的觸點開關Cn為“開”狀態(tài)，使區(qū)段η+1的供電控制開關Qn的狀態(tài)為斷開，該段供電滑線為斷電狀態(tài)，同時使區(qū)段η的供電控制開關Qn的狀態(tài)為連通，該段供電滑線為有電狀態(tài)，該區(qū)段上的車體可以正常行駛。即在正常行駛的過程中相鄰的后一區(qū)段總是斷電狀態(tài)。從而確保不會有追尾情況發(fā)生。本實用新型車載系統(tǒng)的觸發(fā)開關(C’)211和軌道觸發(fā)系統(tǒng)12的觸發(fā)開關(C)121所使用的開關為非接觸性或接觸性開關，例如光電開關、紅外開關、電磁開關等，優(yōu)選的是，每個觸發(fā)開關由3個觸發(fā)開關K組成的開關組組成，防止因人為或者外界其他因素造成的觸點開關組中的I個或者2個觸點開關誤觸發(fā)，而有效控制供電控制開關(Q) 1111的導通與斷開電。每個區(qū)段的觸發(fā)開關(C) 121可設置在該區(qū)段的初始位置段、前段或中段。本實用新型把供電信號燈指示系統(tǒng)L和列車運行信號燈聯(lián)接共用，既是供電指示燈，又是列車運行開閉信號燈Ln。
權利要求1.一種電力軌道交通安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)由設置在電力機車車體上的車載系統(tǒng)和在電力軌道的多個區(qū)段上分別設置的區(qū)段系統(tǒng)組成，所述車載系統(tǒng)與所述區(qū)段系統(tǒng)相匹配控制區(qū)段供、斷電。
2.根據(jù)權利要求I所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述區(qū)段系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)和軌道觸發(fā)系統(tǒng)，車載系統(tǒng)包括車載觸發(fā)系統(tǒng)，所述區(qū)段系統(tǒng)與所述車載系統(tǒng)相匹配控制區(qū)段斷后供電。
3.根據(jù)權利要求2所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述供電系統(tǒng)包括電源電纜、供電滑線、供電控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求3所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述供電控制系統(tǒng)具有供電控制開關Q，所述供電控制開關Q與供電滑線相關聯(lián)；所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)具有觸發(fā)開關C，所述車載觸發(fā)系統(tǒng)具有觸發(fā)開關C ‘，所述軌道觸發(fā)開關和所述車載觸發(fā)開關相互匹配，操控供電控制開關Q工作。
5.根據(jù)權利要求4所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)開關C和所述車載觸發(fā)系統(tǒng)C’由3個觸發(fā)開關組成，能夠完好的匹配觸發(fā)。
6.根據(jù)權利要求4所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述軌道觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)開關C、所述車載觸發(fā)系統(tǒng)C’和所述供電控制開關Q為接觸式或非接觸式開關，包括光電開關、紅外開關、電磁開關。
7.根據(jù)權利要求4所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述區(qū)段供電控制系統(tǒng)包括信號燈指示系統(tǒng)L，所述供電控制開關Q與所述信號燈指示系統(tǒng)L相關聯(lián)。
8.根據(jù)權利要求7所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述信號燈指示系統(tǒng)L和列車運行信號燈關聯(lián)共用，既是供電指示燈，又是列車運行開閉信號燈Ln。
9.根據(jù)權利要求I所述安全控制系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)列車運行圖和車速的變化，可以將所述的原有相鄰區(qū)段系統(tǒng)合并成新的區(qū)段系統(tǒng)。
10.根據(jù)權利要求I所述安全控制系統(tǒng)，其特征在于所述安全控制系統(tǒng)與總控制室相關聯(lián)，通過總控制室對任意區(qū)段的供、斷電進行實時控制。
專利摘要本實用新型提供一種電力軌道交通安全控制系統(tǒng)所述系統(tǒng)由設置在電力車機車體上的車載系統(tǒng)和設置在電力軌道區(qū)段上的區(qū)段系統(tǒng)組成，車載系統(tǒng)與區(qū)段系統(tǒng)相匹配控制區(qū)段的供、斷電。本實用新型通過分區(qū)段斷后供電的方式，控制電力軌道上的機車運行始終與前車保持安全距離，徹底消除因人為失誤和設備失效帶來的安全隱患，能夠有效避免重大事故的發(fā)生。
文檔編號B61L23/00GK202608809SQ20122002943
公開日2012年12月19日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權日2012年1月30日
發(fā)明者高治周 申請人:高治周