一种基于自组网的列车群组控制方法与系统与流程

本发明属于交通技术领域，特别涉及一种基于自组网的列车群组控制方法与系统。

背景技术：

当前列车常使用编组方式进行运行，通信方式常使用点对点通信方式或车地车通信方式。

点对点通信方式如下：

a车接收地面控制中心命令，需要与b车之间进行点对点通信，则a车通过点对点通信方式与b车建立通信连接，a车将速度、位置坐标信息提供给b车，b车根据收到的a车信息结合自己的位置及速度信息生成b车控车曲线控制列车运行。以此类推，c车和d车也生成各自的控车曲线控制各自列车运行。

该方法依赖于地面中心设备，每列车必须首先要收到与哪列车通信的控制命令，然后才可以建立通信连接，无法自行组成编队。列车无法直接获得该群组内有几列车、自己是第几列车。每列车均需实时计算自己的移动授权。

车地车通信方式如下：

a车与b车之间通过地面基站进行点对点通信，a车将速度、位置坐标信息提供给基站，基站再将这些信息转发给b车，b车根据收到的a车信息结合自己的位置及速度信息生成b车控车曲线控制列车运行。以此类推，c车和d车也生成各自的控车曲线控制各自列车运行。

该方法每列车必须首先要通过地面中心控制设备提供要与哪列车通信，然后才可通过地面基站与目标车建立通信连接。每列车均需实时计算自己的移动授权。全线需要无线覆盖。需要设置中心设备对所有列车位置、状态等进行管理。

使用点对点通信方式或车地车通信方式都需要地面设置列车管理中心，需要地面无线网络连续覆盖，且对网络指标要求很高。每列车根据地面提供的命令与指定列车进行通信连接，每列车需要实时计算本车的移动授权，且无法实现列车自主管理、自主组网的功能。当地面列车管理中心出现故障则无法正常运行，建设成本高、系统庞杂、可靠性低、维护成本高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种基于自组网的列车群组控制方法，所述方法包括：

列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备；判断与其他列车是否在相同轨道；

若相同，则判断是否满足组网条件；

若满足，则判断是否存在自组网；

若不存在自组网，则满足组网条件的其他列车与原列车组建自组网；

若存在自组网，则满足组网条件的其他列车加入自组网；

自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行。

进一步地，所述组网条件包括：

目标车内设置有自组网设备；

目标车允许组建或加入自组网；

目标车与本车之间通信稳定。

进一步地，所述控制方法还包括：

列车接收线路条件信息，所述线路条件信息包括：进路信息、线路信息、临时限速信息和行车许可。

进一步地，所述自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行包括：

首车控制与跟随车控制；

所述首车控制用于自组网内由首车控制自组网内其他车辆运行；

所述跟随车控制用于自组网内由跟随车控制自身跟随前车运行。

进一步地，所述首车控制包括：

自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置；

如为首列列车，

则首列列车接收跟随列车传递来的列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；

首列列车根据数据信息、自组网中各列车当前位置的线路信息、群组中各列车与前车的位置速度关系计算自组网中跟随列车的目标速度；

首列列车通过自组网通信通知对应的列车按目标速度监控运行；

首列列车周期性接收其他列车实时列车数据信息；

如为跟随列车，

则跟随列车向首列列车发送数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；

跟随列车接收首列列车通过自组网传来的目标速度，按目标速度运行，周期性向首车发送当前列车实时列车数据信息。

进一步地，所述首车控制还包括：

首列列车计算自组网内其他列车与前车的目标距离；

首列列车计算自组网内其他列车的控制模式曲线；

首列列车计算自组网内其他列车的目标停车点；

首列列车向通过自组网通信向对应的跟随列车发送目标距离、控制模式曲线和目标停车点；

跟随列车接收目标距离、控制模式曲线和目标停车点。

进一步地，所述跟随车控制包括：

自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置；

如为首列列车，

则首列列车周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；

如为跟随列车，

如不是自组网内最后一列列车，

则周期性接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行；

周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；

如是自组网内最后一列列车，

则周期性接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行。

进一步地，所述跟随车控制还包括：

跟随列车计算自组网内自己与前车的目标距离；

跟随列车计算自组网内自己的控制模式曲线；

跟随列车计算自组网内自己的目标停车点。

本发明还提出一种基于自组网的列车群组控制系统，所述系统包括自组网设备，

所述自组网设备用于：

列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备；判断与其他列车是否在相同轨道；

若相同，则判断是否满足组网条件；

若满足，则判断是否存在自组网；

若不存在自组网，则满足组网条件的其他列车与原列车组建自组网；

若存在自组网，则满足组网条件的其他列车加入自组网；

自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行。

进一步地，所述组网条件包括：

目标车内设置有自组网设备；

目标车允许组建或加入自组网；

目标车与本车之间通信稳定。

进一步地，所述系统还包括：

车载atp设备、车站数据服务器、轨道电路；

所述车载atp设备用于接收线路条件信息，所述线路条件信息包括：进路信息、线路信息、临时限速信息、行车许可；

所述车站数据服务器用于发送进路信息、线路信息、临时限速信息；

所述轨道电路用于发送行车许可。

进一步地，所述自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行包括：

首车控制与跟随车控制；

所述首车控制用于自组网内由首车控制自组网内其他车辆运行；

所述跟随车控制用于自组网内由跟随车控制自身跟随前车运行。

进一步地，所述首车控制包括：

自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置；

如为首列列车，

则首列列车接收跟随列车传递来的列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；

首列列车根据数据信息、自组网中各列车当前位置的线路信息、群组中各列车与前车的位置速度关系计算自组网中跟随列车的目标速度；

首列列车通过自组网通信通知对应的列车按目标速度监控运行；

首列列车周期性接收其他列车实时列车数据信息；

如为跟随列车，

则跟随列车向首列列车发送数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；

跟随列车接收首列列车通过自组网传来的目标速度，按目标速度运行，周期性向首车发送当前列车实时列车数据信息。

进一步地，所述首车控制还包括：

首列列车计算自组网内其他列车与前车的目标距离；

首列列车计算自组网内其他列车的控制模式曲线；

首列列车计算自组网内其他列车的目标停车点；

首列列车向通过自组网通信向对应的跟随列车发送目标距离、控制模式曲线和目标停车点；

跟随列车接收目标距离、控制模式曲线和目标停车点。

进一步地，所述跟随车控制包括：

自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置；

如为首列列车，

则首列列车周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；

如为跟随列车，

如不是自组网内最后一列列车，

则周期性接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行；

周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；

如是自组网内最后一列列车，

则周期性接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行。

进一步地，所述跟随车控制还包括：

跟随列车还计算自组网内自己与前车的目标距离；

跟随列车还计算自组网内自己的控制模式曲线；

跟随列车还计算自组网内自己的目标停车点。

本发明设计的一种基于自组网的列车群组控制方法与系统，基于自组网车车通信技术实现列车群组控制。列车满足条件自动组网，列车间数据不经地面基站而在列车间互传。地面不需要设置中心控制设备，地面区间无需无线网络覆盖。列车间隔根据线路条件、临时限速及群组间各列车状态进行动态调整。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例的一种基于自组网的列车群组控制方法流程示意图；

图2示出了根据本发明实施例的一种基于自组网的列车群组控制系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种基于自组网的列车群组控制方法，如图1所示，方法包括：列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备；判断与其他列车是否在相同轨道；若相同，则判断是否满足组网条件；若满足，则满足组网条件的列车建立自组网；自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行。所述组网条件包括：目标车内设置有自组网设备；目标车允许组建自组网；目标车与本车之间通信稳定。列车接收线路条件信息，所述线路条件信息包括：进路信息、线路信息、临时限速信息、行车许可。

当前列车通信方式有车地通信、车车通信。车地通信即列车与地面设备进行通信。其中车车通信又分为车地车通信与车与车通信。车地车通信即多辆列车通过地面设备进行通信或依靠地面设备的信息进行通信。列车通过地面设备，如数据交互中心得到其他列车信息，然后根据得到的信息再与其他列车通信，这属于车地车通信。车与车通信，即列车与列车之间建立通信连接进行通信断开通信均不依靠地面设备，全部由列车设备完成。本发明所涉及到的通信为车与车通信；建立自组网、使用自组网通信、断开通信均不需要地面设备，全部由车载设备完成。本发明主要用于重货车领域，但也可以用于其他列车领域。本发明通过自组网来控制自组网内的所有列车，自组网内所有列车称为群组列车，也称列车组。群组列车是由两列或者多列实体列车组成的一个列车群，地面设备按一列车对列车群进行控制，列车群内各列车协同控制。

具体的，列车接收线路条件信息，所述线路条件信息包括：进路信息、线路信息、临时限速信息和行车许可。

示例性的，列车运行需要得到一系列许可和相关数据，只有得到这些许可和数据后才可以运行。这些数据包括：进路信息、临时限速信息、线路信息。许可包括行车许可。可以使用但不限以下方式向列车传送，列车使用车载atp（列控车载设备）进行接收：车站数据服务器（sds，stationdataserver）有车站及区间线路基础数据的存储功能，可根据自身存储的线路信息及cbi（计算机联锁）、tsrs（临时限速服务器）等设备提供的信息完成无线报文的实时组帧、校验。车站数据服务器通过车地通信将信息发送给无线覆盖范围内的所有列车，也可根据需要发送给指定列车。车站数据服务器接收联锁进路信息、临时限速服务器的临时限速信息以及线路信息，生成进路、线路信息和临时限速等报文，并在车站范围内，将站内及区间报文提供给车载atp。轨道电路（tctrackcircuit）发送将行车许可信息提供给车载atp。通过这种方式，列车接收线路条件信息。

具体的，列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备，判断与其他列车是否在相同轨道。

示例性的，列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备。当前车与后车按正常追踪运行时，列车自组网设备的通信范围足够大，能够使得前车与后车正常通信。自组网设备车车通信采用两个电台方式，两个电台均为原列车设备，不需要增加硬件设备，其中一个电台用于长距离通信，另一个电台用于中短距离通信。两个电台的切换由自组网设备来完成。当两个或多个自组网设备之间建立通信后且满足组网条件，可在短时间内通过自组织方式建立起一个本地无线宽带通信专网。该无线宽带通信专网内所有的自组网设备使用该无线宽带通信专网相互通信。当已经建立好无线宽带通信专网后，新的自组网设备通信连接到该无线宽带通信专网所辖任一自组网设备后，且满足组网条件，新的自组网设备会自动加入到该无线宽带通信专网，形成新的无线宽带通信专网。新的自组网设备与原该无线宽带通信专网所辖所有自组网设备通信通过新的无线宽带通信专网实现。列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备，所述预设距离可以事先约定，如前车与后车按正常追踪运行时最短距离，如电台长距离通信的最长距离等。

自组网设备设置在列首，列车自组网设备向四周发送无线信号，则本车的列尾通信设备、预设距离内其他列车的列首通信设备、其他列车的列尾通信设备、其他列车的自组网设备均能接收到信号。自组网设备具有识别邻线列车的列首及列尾通信设备功能，避免将邻线列车列首或列尾组纳入无线通信网络。可以使用但不限于以下方式识别：自组网设备向四周发送请求组网信息，并告知自己所在轨道；相同轨道的列车接到请求组网信息后回复自己的相应信息，不同轨道的列车不予回复或回复信息中包括自己的轨道信息。自组网设备根据自己接收到的信息即可判断哪些列车和自己在相同的轨道。

具体的，判断是否满足组网条件；若满足，则满足组网条件的列车建立自组网；自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行。所述组网条件包括：目标车内设置有自组网设备；目标车允许组建自组网；目标车与本车之间通信稳定。

示例性的，列车之间建立自组网需要满足组网条件，所述组网条件包括：目标车内设置有自组网设备；目标车允许组建自组网；目标车与本车之间通信稳定。只有列车上设置了自组网设备，这辆列车才能加入到自组网中。任一设置有自组网设备的列车均具有许可或禁止自己建立或加入自组网的功能，当某列车设置为许可自己组建或加入自组网时，其他列车即向此列车发出组建自组网或请求加入自组网请求后，当满足所有的组网条件时，该列车即组建自组网或加入到自组网中。建立自组网的列车需要保持通信稳定。列车列尾通信设备具有通信中继作用。当列车处于如隧道或山洞时，列首能够通过列尾通信设备与其他列车进行通信，其他列车也能通过该列车的列尾与列首进行通信。组建自组网时，两个自组网设备能够通过列尾通信设备进行通信联接且通信稳定也认为是目标车与本车之间通信稳定。组建自组网时，自组网内可能存在多列列车，自组网设备同样具有通信中继作用，当自组网内任一列车与目标列车进行通信，无论是直接通信还是通过自组网内其他单个或多个列车中继方式进行通信，只要通信稳定，均认为目标车与本车之间通信稳定。

当满足组网条件后，列车自组网设备判断当前是否已经存在自组网，如果不存在自组网，则满足组网条件的所有列车和原列车组建自组网。如果已经存在自组网，则满足组网条件的所有列车加入到原先的自组网，形成新的自组网。

建立自组网后，自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行。

具体的，所述自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行包括：首车控制与跟随车控制；所述首车控制用于自组网内由首车控制自组网内其他车辆运行；所述跟随车控制用于自组网内由跟随车控制自身跟随前车运行。

示例性的，自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行有两种方式，一种为首车控制，即自组网内由首车控制自组网内其他车辆运行；一种为跟随车控制，即自组网内由跟随车控制自身跟随前车运行。操作人员可以根据实际情况来选择具体的控制方式。

具体的，所述首车控制包括：自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置。如为首列列车，则首列列车接收跟随列车传递来的列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；首列列车根据数据信息、自组网中各列车当前位置的线路信息、群组中各列车与前车的位置速度关系计算自组网中跟随列车的目标速度；首列列车通过自组网通信通知对应的列车按目标速度监控运行；首列列车周期性接收其他列车实时列车数据信息。如为跟随列车，则跟随列车向首列列车发送数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；跟随列车接收首列列车通过自组网传来的目标速度，按目标速度运行，周期性向首车发送当前列车实时列车数据信息。首列列车还计算自组网内其他列车与前车的目标距离；首列列车还计算自组网内其他列车的控制模式曲线；首列列车还计算自组网内其他列车的目标停车点；首列列车向通过自组网通信向对应的跟随列车发送目标距离、控制模式曲线和目标停车点；跟随列车接收目标距离、控制模式曲线和目标停车点。

示例性的，自组网中的所有列车均在同一轨道上，按列车运行方向，处于自组网中最前面的列车是群组首列列车，又称首车，除首车之外的列车是群组跟随列车。自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置可以使用但不限于以下方式：自组网内所有列车均向其他列车发送自己位置信息，使用所有列车位置信息结合当前列车行车方向信息、线路信息即能得到自己在自组网内的位置。列车判断自己在自组网中的位置能得到如下信息：自己是首车还是跟随列车，如是跟随车辆，则自己排在第几位。如自组网内共有四列列车，则首车之后的列车为第2位（第二车），最后一列列车为第4位（第四车）。

自组网内的首列列车接收其他列车传递来的列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；

首列列车根据数据信息、自组网中各列车当前位置的线路信息、群组中各列车与前车的位置速度关系计算自组网中跟随列车的目标速度。

工况是指列车在运行中的不同状态，机车牵引的列车包含牵引惰性、空气制动、电制动和空电联合制动五种。列车不同工况影响列车制动模型参数取值，影响目标速度的确定。

目标速度（targetspeed），即列车运行前方目标点允许的最高速度。首列列车通过自组网通信通知对应的列车按目标速度运行。首列列车则按地面设备控制运行。通过这样的方式，使得自组网内的列车均能够以最大速度运行。自组网内跟随列车在运行时，周期性向首车发送自身的实时列车数据信息；所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能和工况；所述周期，根据列车目标速度、以前一列车所在位置、制动性能、线路条件等计算，所述周期小于安全制动时间，所述安全制动时间为保证当前列车按目标速度运行后，能够安全运行的一次制动的最大时间。

跟随列车接收首列列车通过自组网传来的目标速度，按目标速度运行。首列列车周期性接收跟随列车实时列车数据信息。首列列车根据实时列车数据信息重新算出新的目标速度，并发给对应的列车，跟随列车则按新的目标速度运行。首车实时监控跟随列车实际速度和目标速度，结合列车牵引模型和制动模型控制跟随列车牵引与制动。最终完成首车对其他列车的闭环监督。

首列列车可以使用但不限于以下方式计算目标速度：行车过程中，后车要与前车保持一个安全间隔s，确保行车的安全。首车根据后车（第二车）通过自组网通信发送的位置，判断与自己的距离l，根据自身的速度、加速度、制动性能等信息得到反应时间下最不利的制动距离d（含安全防护距离）；后车的安全间隔s于l和d的和；首车根据安全间隔s数据以及后车的安全制动模型，计算后车的目标速度。同理，首车可以计算第三车、第四车等的目标速度。

首列列车还计算自组网内其他列车与前车的目标距离，目标距离（targetdistance），列车前端至运行前方目标点的距离。目标距离即安全间隔s，即l+d，安全间隔s的计算方式已经在如何计算目标速度中出现。首列列车还计算自组网内其他列车的控制模式曲线。

控制模式曲线（distance-to-gocurve）：以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础生成的保证列车安全运行的一次制动模式曲线。可以使用但不限于以下方式计算控制模式曲线：首车获得组内列车相关参数，首车根据组内列车线路信息、固定限速、线路临时限速、列车构造限速及模式限速等计算最限制速度曲线（mrsp）。所述线路信息、固定限速、线路临时限速、列车构造限速及模式限速由地面设备提供。当最限制速度曲线的构成要素发生变化时，首车重新计算最限制速度曲线。安全制动模型考虑列车位置的不确定性、列车初始速度、列车初始加速度、速度测量误差、线路坡度、制动延时、列车的动作延时等因素的影响。

所述列车初始速度由速度传感器得到；所述列车初始加速度由牵引力、质量，依据《列车牵引计算规程》计算所得；线路坡度由地面设备提供；列车位置的不确定性、制动延时、速度测量误差、列车动作延时由系统规定误差。首车实时监控组内列车实际速度和当前限速之间的差值，根据当前定位信息，结合列车安全制动模型，计算该列车的控制模式曲线。首列列车还计算自组网内其他列车的目标停车点。可以使用但是不限于以下方式计算：首车根据自己的相关参数，计算出自己停车时列车尾部所在的位置范围，以首车停车后尾部距离后车最近的距离作为后车的目标停车点，再根据后车相关参数计算出后车应该采取的制动措施等级、时机等，以便保证后车停车后不越过后车的目标停车点。同理，首车可以计算出自组网内所有列车的目标距离、控制模式曲线和目标停车点，并向对应的列车发送这些信息。跟随列车接收目标距离、控制模式曲线和目标停车点。当出现紧急情况时，如无法通信，跟随列车根据这些信息能够安全停车或运行。

具体的，所述跟随车控制包括：自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置；如为首列列车，则首列列车周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；如为跟随列车，如不是自组网内最后一列列车，则接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行；周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；如是自组网内最后一列列车，则接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行。所述跟随车控制还包括：跟随列车还计算自组网内自己与前车的目标距离；跟随列车还计算自组网内自己的控制模式曲线；跟随列车还计算自组网内自己的目标停车点。

示例性的，使用跟随车控制模式同样也需要自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置，所使用的方式与首车控制相同。

自组网内除最后一列列车外，所有列车周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；除首列列车外，所有列车接收前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行。首列列车则按地面设备控制运行。后车周期性接收前车的列车数据信息并重新算出新的目标速度，并按新的目标速度运行。跟随列车实时监控自身实际速度和目标速度，结合列车牵引模型和制动模型控制列车牵引与制动。

跟随列车可以使用但不限于以下方式计算自己的目标速度：行车过程中，后车要与前车保持一个安全间隔s，确保行车的安全。跟随列车根据前车通过自组网通信发送的位置，判断与自己的距离l，根据前车的速度、加速度、制动性能等信息得到反应时间下最不利的制动距离d（含安全防护距离）；本车的安全间隔s等于l和d的和；本车根据安全间隔s以及自己的安全制动模型，计算自己的目标速度。

跟随列车还计算自组网内自己与前车的目标距离，即l+d；跟随列车还计算自组网内自己的控制模式曲线；跟随列车还计算自组网内自己的目标停车点。可以使用但不限于以下方式计算控制模式曲线：跟随列车根据自己相关参数，结合列车线路信息、固定限速、线路临时限速、列车构造限速及模式限速等计算自己的最限制速度曲线。当最限制速度曲线的构成要素发生变化时，重新计算最限制速度曲线。安全制动模型考虑列车位置的不确定性、列车初始速度、列车初始加速度、速度测量误差、线路坡度、制动延时、列车的动作延时等因素的影响。跟随列车实时监控自己实际速度和当前限速之间的差值，根据当前定位信息，结合列车安全制动模型，计算自己的控制模式曲线。跟随列车还计算自己的目标停车点。可以使用但是不限于以下方式计算：后车根据前车的相关参数，计算出前车停车时列车尾部所在的位置范围，以前车停车后尾部距离后车最近的距离作为自己的目标停车点，再根据自己相关参数计算出自己应该采取的制动措施等级、时机等，以便保证自己停车后不越过自己的目标停车点。所有跟随列车都计算了自己的目标距离、控制模式曲线和目标停车点。当出现紧急情况时，如无法通信，跟随列车根据这些信息能够安全停车或运行。

本发明实施例还公开一种基于自组网的列车群组控制系统，如图2所示，系统包括自组网设备、车载atp设备、车站数据服务器和轨道电路。

所述自组网设备用于：列车自组网设备搜寻预设距离内其他列车的通信设备；判断与其他列车是否在相同轨道；若相同，则判断是否满足组网条件；若满足，则判断是否存在自组网；若不存在自组网，则满足组网条件的其他列车与原列车组建自组网；若存在自组网，则满足组网条件的其他列车加入自组网；自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行。所述组网条件包括：目标车内设置有自组网设备；目标车允许组建或加入自组网；目标车与本车之间通信稳定。

所述车载atp设备用于接收线路条件信息，所述线路条件信息包括：进路信息、线路信息、临时限速信息、行车许可。

所述车站数据服务器用于发送进路信息、线路信息、临时限速信息。车站数据服务器有车站及区间线路基础数据的存储功能，可根据自身存储的线路信息及cbi、tsrs等设备提供的信息完成无线报文的实时组帧、校验。车站数据服务器通过车地通信将信息发送给无线覆盖范围内的所有列车，也可根据需要发送给指定列车。车站数据服务器接收联锁进路信息、临时限速服务器的临时限速信息以及线路信息，生成进路、线路信息和临时限速等报文，并在车站范围内，将站内及区间报文提供给车载atp。

所述轨道电路用于发送行车许可。

所述自组网内列车组通过自组网控制自组网内列车运行包括：首车控制与跟随车控制；所述首车控制用于自组网内由首车控制自组网内其他车辆运行；所述跟随车控制用于自组网内由跟随车控制自身跟随前车运行。

所述首车控制包括：自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置；如为首列列车，则首列列车接收跟随列车传递来的列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；首列列车根据数据信息、自组网中各列车当前位置的线路信息、群组中各列车与前车的位置速度关系计算自组网中跟随列车的目标速度；首列列车通过自组网通信通知对应的列车按目标速度监控运行；首列列车周期性接收其他列车实时列车数据信息；如为跟随列车，则跟随列车向首列列车发送数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；跟随列车接收首列列车通过自组网传来的目标速度，按目标速度运行，周期性向首车发送当前列车实时列车数据信息。

所述首车控制还包括：首列列车还计算自组网内其他列车与前车的目标距离；首列列车还计算自组网内其他列车的控制模式曲线；首列列车还计算自组网内其他列车的目标停车点；首列列车向通过自组网通信向对应的跟随列车发送目标距离、控制模式曲线和目标停车点；跟随列车接收目标距离、控制模式曲线和目标停车点。

所述跟随车控制包括：自组网内所有列车判断自己在自组网中的位置；如为首列列车，则首列列车周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；如为跟随列车，如不是自组网内最后一列列车，则周期性接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行；周期性向后车传送自身列车数据信息，所述数据信息包括：速度、位置、加速度、制动性能、工况；如是自组网内最后一列列车，则周期性接收自组网内前车传来的列车数据信息，计算自己的目标速度，按目标速度运行。

所述跟随车控制还包括：跟随列车还计算自组网内自己与前车的目标距离；跟随列车还计算自组网内自己的控制模式曲线；跟随列车还计算自组网内自己的目标停车点。

本发明设计的一种基于自组网的列车群组控制方法与系统，基于自组网车车通信技术实现列车群组控制。列车满足条件自动组网，列车间数据不经地面基站而在列车间互传。地面不需要设置中心控制设备，地面区间无需无线网络覆盖。列车间隔根据线路条件、临时限速及群组间各列车状态进行动态调整。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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