CN102514597B - 基于cbtc系统中的区域控制系统监控线路状态的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及列车运行控制系统技术领域，公开了一种基于CBTC系统中的区域控制系统监控线路状态的方法，本发明一方面以区域控制系统作为轨旁设备，通过从车载设备获取CBTC列车的位置信息并从联锁设备获取计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息，结合线路情况加以区分描述，并对线路状态实时进行更新，实现了对线路占用状态的准确监控，能够满足对线路上混合运营的描述需求，适应CBTC系统中具有不同级别列车混合运营情况的需求；另一方面，增加了线路列车占用情况的校核手段，对异常的线路占用状态进行导向安全侧的处理，保证了对线路状态更新的准确性和安全性，从而提高了整个CBTC系统的运营效率，保证了整个CBTC系统高效、安全、可靠的运行。
Description
技术领域
本发明涉及列车运行控制系统技术领域，具体涉及一种基于CBTC系统中的区域控制系统监控线路状态的方法。
背景技术
区域控制系统是CBTC(Communication Based Train ControlSystem，基于通信技术的列车控制系统)系统的重要组成部分，主要负责根据通信列车所汇报的位置信息、联锁所排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的通信列车计算生成移动授权，保证其控制区域内通信列车的安全运行，其具备在各种列车控制等级和驾驶模式下进行列车管理的能力，其可靠性和可用性关系到整个CBTC系统的顺利运营以及运行效率。
CBTC系统配置计轴作为次级列车占用检测设备，能够连续地对线路的占用/空闲进行安全可靠的检测。在CBTC系统中，以逻辑区段作为轨道的最小划分单位，将计轴区段划分为若干逻辑区段，并基于相互连接的逻辑区段实现轨道线路的描述。
对线路状态的监控是区域控制系统的重要功能，是实现列车运行控制系统高效安全运行的关键技术之一。传统的固定闭塞或准移动闭塞制式下，列车运行控制系统通过轨道电路或计轴等检测设备获知固定物理分区内的线路占用状况，在此基础上控制列车的运行。而传统的固定闭塞或准移动闭塞制式下，列车运行控制系统无法知道列车在分区内的具体位置，对于线路占用状态无法做到精确的监控，对线路上的列车运行状况未进行区分描述，在此基础上对列车运行进行控制则要求列车的安全间隔较大，因此会影响线路的使用效率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题是：如何设计一种线路状态监控方法，以适应CBTC系统中具有不同级别列车混合运营情况的需求，同时保证整个CBTC系统高效、安全、可靠的运行。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于CBTC系统中的区域控制系统监控线路状态的方法，包括以下步骤：
S1、CBTC系统中的区域控制系统获取CBTC列车的位置信息、计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息以及线路信息，所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息包括三种类型：逻辑区段被CBTC列车占用、逻辑区段被非CBTC列车占用和逻辑区段空闲；
S2、所述区域控制系统根据所述CBTC列车的位置信息和线路信息对区域控制系统管辖范围内的CBTC列车的占用状态进行更新；
S3、所述区域控制系统根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息对区域控制系统管辖范围内的非CBTC列车的占用状态进行更新；
S4、所述区域控制系统根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息对区域控制系统管辖范围内的空闲状态进行更新；
S5、所述区域控制系统基于以下原则对区域控制系统管辖范围内的线路占用状态进行校核：区域控制系统认为CBTC列车不会跨过空闲的逻辑区段进行占用且所占用的逻辑区段不会发生突变；区域控制系统认为CBTC列车在区域控制系统当前的运行周期所占用的逻辑区段和上一周期所占用的逻辑区段存在重合部分。
优选地，步骤S2具体为根据以下方式确定CBTC列车的占用状态：根据所述CBTC列车的位置信息计算CBTC列车的安全位置，然后通过查询所述线路信息确定CBTC列车占用范围的起点和终点之间所占用的逻辑区段。
优选地，步骤S3具体为根据以下方式确定非CBTC列车的占用状态：如果计轴区段内没有CBTC列车，则认为计轴区段范围内所包含的逻辑区段都被非CBTC列车占用，如果计轴区段内存在CBTC列车，则认为计轴区段内除了CBTC列车占用的逻辑区段之外的逻辑区段均被非CBTC列车所占用。
优选地，步骤S4具体为根据以下方式确定空闲状态：根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息中的空闲信息确定空闲的逻辑区段。
优选地，步骤S5中所述校核的步骤具体为：所述区域控制系统对CBTC列车所占用的逻辑区段和逻辑区段被占用的情况进行检查，以判断CBTC列车占用的逻辑区段是否连续以及是否发生突变，如果发现不连续或者发生突变，则区域控制系统将CBTC列车进行导向安全侧的处理。
优选地，所述安全位置包括CBTC列车的安全车头位置和安全车尾位置。
优选地，所述区域控制系统通过与车载设备的交互获取所述CBTC列车的位置信息，通过与联锁设备的交互获取所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息，通过查询线路数据库获取所述线路信息。
优选地，在步骤S5之后还包括步骤S6：更新计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息。
(三)有益效果
本发明一方面以区域控制系统作为轨旁设备，通过从车载设备获取CBTC列车的位置信息并从联锁设备获取计轴区段占用信息，结合线路情况加以区分描述，并对线路状态实时进行更新，实现了对线路占用状态的准确监控，能够满足对线路上混合运营的描述需求，适应CBTC系统中具有不同级别列车混合运营情况的需求；另一方面，增加了线路列车占用情况的校核手段，对异常的线路占用状态进行导向安全侧的处理，保证了对线路状态更新的准确性和安全性，从而提高了整个CBTC系统的运营效率，保证了整个CBTC系统高效、安全、可靠的运行。
附图说明
图1是本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面对于本发明所提出的一种基于CBTC系统中的区域控制系统监控线路状态的方法，结合附图和实施例详细说明。
如图1所示，本发明的一种基于CBTC系统中的区域控制系统监控线路状态的方法，包括以下步骤：
S1、CBTC系统中的区域控制系统通过与车载设备的交互获取CBTC列车的位置信息，通过与联锁设备的交互获取计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息，并通过查询线路数据库获取线路信息。计轴区段所包含的逻辑区段(线路最小描述单位)的占用信息包括三种类型：逻辑区段被CBTC列车占用、逻辑区段被非CBTC列车占用和逻辑区段空闲。
以下的步骤S2～S4是区域控制系统建立列车与线路的映射关系以及线路上列车之间的位置关系的步骤。
S2、所述区域控制系统根据所述CBTC列车的位置信息和线路信息对区域控制系统管辖范围内的CBTC列车的占用状态进行更新；具体来说，根据所述CBTC列车的位置信息计算CBTC列车的安全位置，然后通过查询所述线路信息确定CBTC列车占用范围的起点和终点之间所占用的逻辑区段，根据所确定的结果对CBTC列车的占用状态进行更新。所述安全位置包括CBTC列车的安全车头位置和安全车尾位置。
S3、所述区域控制系统根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息对区域控制系统管辖范围内的非CBTC列车的占用状态进行更新；具体来说，如果计轴区段内没有CBTC列车，则认为计轴区段范围内所包含的逻辑区段都被非CBTC列车占用，如果计轴区段内存在CBTC列车，则认为计轴区段内除了CBTC列车占用的逻辑区段之外的逻辑区段均被非CBTC列车所占用。根据所判断的结果对非CBTC列车的占用状态进行更新。
S4、所述区域控制系统根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息对区域控制系统管辖范围内的空闲状态进行更新；具体来说，根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息中的空闲信息确定空闲的逻辑区段。根据所确定的结果对空闲状态进行更新。
S5、所述区域控制系统基于以下原则对区域控制系统管辖范围内的线路占用状态进行校核：区域控制系统认为CBTC列车不会跨过空闲的逻辑区段进行占用且所占用的逻辑区段不会发生突变；区域控制系统认为CBTC列车在区域控制系统当前的运行周期(周期值是区域控制系统的性能参数，单位是毫秒(ms))所占用的逻辑区段和上一周期所占用的逻辑区段存在重合部分。所述校核的步骤具体为：所述区域控制系统对CBTC列车所占用的逻辑区段和逻辑区段被占用的情况进行检查，以判断CBTC列车占用的逻辑区段是否连续以及是否发生突变，如果发现不连续或者发生突变，则区域控制系统将CBTC列车进行导向安全侧的处理。
步骤S5之后还可以包括步骤S6、更新计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息。
由以上实施例可以看出，本发明通过完备的处理机制完成了对计轴区段的线路监测更新及后续的线路异常处理操作，从而保证了整个线路信息的安全性、可靠性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (5)
1.一种基于CBTC系统中的区域控制系统监控线路状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、CBTC系统中的区域控制系统获取CBTC列车的位置信息、计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息以及线路信息，所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息包括三种类型：逻辑区段被CBTC列车占用、逻辑区段被非CBTC列车占用和逻辑区段空闲；
S2、所述区域控制系统根据所述CBTC列车的位置信息和线路信息对区域控制系统管辖范围内的CBTC列车的占用状态进行更新；
S3、所述区域控制系统根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息对区域控制系统管辖范围内的非CBTC列车的占用状态进行更新；
S4、所述区域控制系统根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息对区域控制系统管辖范围内的空闲状态进行更新；
S5、所述区域控制系统基于以下原则对区域控制系统管辖范围内的线路占用状态进行校核：区域控制系统认为CBTC列车不会跨过空闲的逻辑区段进行占用且所占用的逻辑区段不会发生突变；区域控制系统认为CBTC列车在区域控制系统当前的运行周期所占用的逻辑区段和上一周期所占用的逻辑区段存在重合部分；
其中，步骤S2具体为根据以下方式确定CBTC列车的占用状态：根据所述CBTC列车的位置信息计算CBTC列车的安全位置，然后通过查询所述线路信息确定CBTC列车占用范围的起点和终点之间所占用的逻辑区段；
其中，步骤S3具体为根据以下方式确定非CBTC列车的占用状态：如果计轴区段内没有CBTC列车，则认为计轴区段范围内所包含的逻辑区段都被非CBTC列车占用，如果计轴区段内存在CBTC列车，则认为计轴区段内除了CBTC列车占用的逻辑区段之外的逻辑区段均被非CBTC列车所占用；
其中，步骤S4具体为根据以下方式确定空闲状态：根据所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息中的空闲信息确定空闲的逻辑区段。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中所述校核的步骤具体为：所述区域控制系统对CBTC列车所占用的逻辑区段和逻辑区段被占用的情况进行检查，以判断CBTC列车占用的逻辑区段是否连续以及是否发生突变，如果发现不连续或者发生突变，则区域控制系统将CBTC列车进行导向安全侧的处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全位置包括CBTC列车的安全车头位置和安全车尾位置。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域控制系统通过与车载设备的交互获取所述CBTC列车的位置信息，通过与联锁设备的交互获取所述计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息，通过查询线路数据库获取所述线路信息。
5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S5之后还包括步骤S6：更新计轴区段所包含的逻辑区段的占用信息。
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