CN104484775B - 调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法及系统，包括：步骤1，通用基础模块初始化所有相关结构体变量和双端队列；步骤2，解锁模块分类记录用户确认信息；同时存车模块记录存车信息；步骤3，进路搜索模块为每一个监控机车搜索进路，车列位置跟踪模块基于进路进行车列位置跟踪；步骤4，根据车列的位置跟踪情况来更新区段被监控机车占用情况；步骤5，遍历所有的站场区段；步骤6，判断步骤5中遍历的区段本周期以及上周期是否被1#机车占用。与现有技术相比，本发明具有高效地解决了多车同时作业同一区段信号防护问题，避免了人工误动作而造成的安全隐患，同时节省了调车作业时间，提高了调车作业效率等优点。

Description

调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法及系统

技术领域

本发明涉及一种调车监控系统，尤其是涉及一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法及系统。

背景技术

在调车监控系统中，允许多台机车同时在同一区段上作业。多台机车同一区段作业因不明确前后方是否有其他机车或车列而误认为信号开放，很容易造成车列相撞，存在很大的安全隐患。明确多台机车同一区段作业时，前方信号或进路到底为哪辆机车开放存在很大的现实意义，可以消除调车监控系统中一大安全隐患。

在现有的调车监控系统中，针对多台机车同时作业在同一区段进路搜索并没有实际的解决方案。只是由乘务员停车确认后方可开放同方向信号而继续搜索进路。此方法过分依赖人工操作，乘务员误动作会造成信号升级出现安全隐患，同时需要停车确认也很大程度上降低了工作效率，这在繁重的调车作业中是很忌讳的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通用基础模块初始化所有相关结构体变量和双端队列；

步骤2，解锁模块通过解析用户确认信息，来分类记录用户确认信息；同时存车模块判断区段是否有存车以及计算具体的存车位置，并记录此存车信息；

步骤3，进路搜索模块为每一个监控机车搜索进路，车列位置跟踪模块基于进路进行车列位置跟踪；

步骤4，根据车列的位置跟踪情况来更新区段被监控机车占用情况，记录占用此区段的机车索引号；

步骤5，遍历所有的站场区段；

步骤6，判断步骤5中遍历的区段本周期以及上周期是否被1#机车占用，如果上周期此区段没有被1#机车占用，本周期才被1#机车占用，则执行步骤7；如果上周期此区段被1#机车占用，本周期没有被1#机车占用，则执行步骤8；否则如果本周期与上周期均被1#机车占用或者均未被1#机车占用，返回执行步骤5；

步骤7，将1#机车索引号加入双端队列中；处理完此区段，继续遍历下一个区段，返回执行步骤5；

步骤8，将1#机车索引号从双端队列中删除，处理完此区段，继续遍历下一个区段，返回执行步骤5；

步骤9，遍历完所有的站场区段后，返回到步骤2重新开始跟踪工作。

所述的用户确认信息至少包括存车解锁确认信息和阻挡机车解锁确认信息。

所述的进路搜索模块根据联锁码位信息、机车状态信息、用户确认信息以及机车提供的首尾位置信息为每一个监控机车搜索进路，需要调用多车作业处理模块提供的多车相对位置信息和解锁模块提供的用户确认信息，通过调用这些信息来完成进路的截止(防护)与续办(继续搜索)。

所述的站场区段的遍历个数由站场静态基础模块提供。

所述的将1#机车索引号加入双端队列中具体为：根据机车运行方向，如果从站场图左侧进入步骤6中的区段，则在队列尾部增加元素；如果从站场图右侧进入，则在队列头部增加元素。

所述的将1#机车索引号从双端队列中删除具体为：根据机车运行方向，如果从站场图左侧离开步骤6中的区段，则删除队列最后一个元素；如果从站场图右侧离开，则删除队列第一个元素。

所述的元素为机车索引号、机车号或唯一标示机车号。

一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法的系统，其特征在于，包括站场动态处理模块以及分别与站场动态处理模块进行接口相互调用的通用基础模块、站场静态基础模块、解锁模块、机车管理模块、注册注销模块、进路搜索模块、车列位置跟踪模块和存车模块，所述的站场动态处理模块中设有多车作业处理模块作为分支。

所述的通用基础模块为多车作业处理模块提供双端队列操作，包括队列初始化、队列首端读/写、队列尾端读/写；

所述的站场静态基础模块为多车作业处理模块提供区段静态属性，包括站场区段总数、区段属性；

所述的解锁模块为多车作业处理模块提供存车解锁确认信息、阻挡机车解锁确认信息；

所述的机车管理模块为多车作业处理模块提供机车相关状态信息，包括机车运行方向和车列上周期首尾位置；

所述的站场动态处理模块设有多车作业处理模块，该多车作业处理模块向上层模块提供了多车作业处理的接口，同时所述的站场动态处理模块中记录了区段动态属性，根据区段动态属性明确机车当前占用的区段，同时根据记录的上一周期的机车首尾位置，能够得到机车上一周期区段占用情况，从而得到机车离开的区段和进入的区段；

所述的注册注销模块需要将新注册机车索引号或机车号记录到注册区段的区段动态属性中，将注销机车索引号从对应区段动态属性中删除；

所述的进路搜索模块需要站场动态处理模块提供同一区段作业机车数量、本机车在当前运行方向在此区段是否被其他机车阻挡，根据这些信息确定前方信号是否为本机车开放；

所述的车列位置跟踪模块得到机车车列新的首尾位置，从而得到机车车列占用的区段，并记录在区段动态属性中；

所述的存车模块调用站场动态处理模块中的存车状态和存车位置更新接口函数，从而将存车信息记录在区段动态属性中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过一个区段动态属性结构体管理了任意区段的动态信息，与区段静态属性分离，更加高效的管理了站场区段静态基础数据和动态数据；

2、本发明通过普通结构体成员变量和双端队列就实现了多台监控机车的管理，实现方法简单易懂且高效，不受机车数量和机车作业方式(左边进入还是右边进入、先进入还是后进入、同时不同向进入、同向不同时进入、不同时不同向进入、牵引还是推送、车列压中多区段等)的影响；

3、本发明通过记录区段存车信息和人工确认信息，针对机车初始注册到有存车的区段和多辆机车同区段作业位置不明确的特殊情况进行了特殊处理，可以通过人工确认来完成进路续办与搜索；

4、本发明突出优点是高效地解决了多车同时作业同一区段信号防护问题，避免了人工误动作而造成的安全隐患，同时节省了调车作业时间，提高了调车作业效率。

附图说明

图1为本发明方法的具体流程图；

图2为本发明系统的功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明调车监控系统中多车同区段作业的进路安全防护方法，具有以下特点：

此方法可以实时记录站场任一区段上作业的监控机车数量；此方法可以明确记录站场任一区段上各监控机车的相对位置；此方法可以明确多台监控机车作业于同一站场区段时，上下行信号分别为哪辆机车开放；此方法针对监控机车同一区段有非监控机车或者存车的特殊情况时，可以通过停车人工确认开放监控机车前方进路。

此方法维护了一个区段动态属性结构体，其中有记录占用此区段的机车索引这项结构体成员；通过此结构体成员可以得到某区段被哪辆或者哪几辆机车占用。目的是输入区段号，输出占用此区段的监控机车；同时，通过此结构体成员可以得到当前关注的监控机车正作业于哪一区段上。目的是输入监控机车号(或索引号)，输出此机车作业的区段号；同时，通过计算机车索引个数得到占用此区段的监控机车数量。

区段动态属性结构体有记录各监控机车占用此区段的先后关系表(或上下行位置表)，此方法采用了一个双端队列；同时，此方法将同一区段上多辆机车按照站场图由右向左的顺序放入了双端队列中，即右侧端为首端，左侧端为尾端；同时，此方法将从左侧进入区段的机车顺序放入队列队尾，将右侧进入区段的机车插入了队列队首；同时，此方法能够明确某站场区段上所有正在作业的监控机车的左右位置。

此方法可以明确多台监控机车作业于同一站场区段时，上行信号只为位于上行位置的机车开放，下行信号只为位于下行位置的机车开放；此方法适用于当上行信号开放，上行位置的那个机车会认为信号为其开放进而继续沿上行方向搜索进路，其他位于此区段的机车上行进路全部截止到此上行信号处。反之，当下行信号开放，下行位置的那个机车会认为信号为其开放进而继续沿下行方向搜索进路，其他位于此区段的机车下行进路全部截止到此下行信号处。

区段动态属性结构体有记录区段是否有存车(其他非监控机车、车列均以存车处理)信息的结构体成员；通过此结构体可以明确某区段是否有存车。目的是：监控机车工作区段或者初始注册区段有其他位置不明的存车时，可以由司机人工确认来开放前方进路。同时，需要记录解锁存车的人工确认信息。

如图1所示，一种调车监控系统中多车同区段作业的进路安全防护方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，初始化所有相关结构体变量和双端队列，需要调用通用基础模块中双端队列提供的接口；

步骤2，通过解析人工确认信息分类记录人工确认信息，其中包括存车解锁确认信息、阻挡机车解锁确认信息，此部分功能由解锁(人工确认)模块来完成；根据联锁码位变化、区段静态属性、存车解锁信息判断区段是否有存车以及计算具体的存车位置，此部分功能由存车模块来完成，并记录此存车信息；

步骤3，根据联锁码位信息、机车状态信息、用户确认信息以及机车提供的首尾位置信息为每一个监控机车搜索进路，需要调用多车作业处理模块提供的多车相对位置信息和解锁模块提供的用户确认信息，并基于进路进行车列位置跟踪；

步骤4，根据车列的位置跟踪情况来更新区段被监控机车占用情况，记录占用此区段的机车索引号；

步骤5，遍历所有的站场区段，站场区段的遍历个数由站场静态基础模块提供；

步骤6，判断步骤5中遍历的区段本周期以及上周期是否被1#机车占用，如果上周期此区段没有被1#机车占用，本周期才被1#机车占用，则执行步骤7；如果上周期此区段被1#机车占用，本周期没有被1#机车占用，则执行步骤8；否则如果本周期与上周期均被1#机车占用或者均未被1#机车占用，返回执行步骤5；

步骤7，将1#机车索引号加入双端队列中。根据机车运行方向，如果从站场图左侧进入步骤6中的区段，则在队列尾部增加元素；如果从站场图右侧进入，则在队列头部增加元素(此处元素为机车索引号，也可以是机车号，只要可以唯一标示机车即可)；处理完此区段，继续遍历下一个区段，返回执行步骤5；

步骤8，将1#机车索引号从双端队列中删除。根据机车运行方向，如果从站场图左侧离开步骤6中的区段，则删除队列最后一个元素；如果从站场图右侧离开，则删除队列第一个元素。同理，返回执行步骤5；

步骤9，遍历完所有的站场区段后，跳转到步骤2重新开始信息的记录、进路的防护与搜索、机车位置的跟踪工作。

如图2所示，本例中核心模块为多车作业处理模块。描述了其在调车监控系统(车载设备+轨旁设备)的轨旁设备中与其他模块之间的关系。本实例为各模块按照由底层到上层的调用关系进行了分层与编号。

下面对图1中实现的多车作业处理模块与各模块之间的关系进行阐述：

通用基础模块1：

通用基础模块1为多车作业处理模块提供双端队列操作(队列初始化、队列首端读/写、队列尾端读/写等)接口。

站场静态基础模块2：

站场静态基础模块2为多车作业处理模块提供区段静态属性(站场区段总数、区段属性等)。

解锁模块3：

解锁模块3为多车作业处理模块提供存车解锁确认信息、阻挡机车解锁确认信息，用于机车初始注册到有存车的区段和机车位置不明确特殊情况的处理。

机车管理模块4：

机车管理模块4为多车作业处理模块提供机车相关状态信息(机车运行方向、车列上周期首尾位置等)。

站场动态处理模块5(多车作业处理模块51)：

多车作业处理模块51是站场动态处理模块5的一个分支，其仅仅是向上层模块提供了多车作业处理的接口。同时，站场动态处理模块中记录了区段动态属性，根据区段动态属性可以明确机车当前占用了哪些区段，同时根据记录的上一周期的机车首尾位置，能够得到机车上一周期区段占用情况，从而比较得到机车离开了哪些区段，进入了哪些区段。支撑了多车作业处理模块中机车离开进入区段的判断逻辑，即图1中步骤6的判断逻辑。

注册注销模块6

注册注销模块6需要将新注册机车索引号(或机车号)记录到注册区段的区段动态属性中，将注销机车索引号从对应区段动态属性中删除。故注册注销模块需要调用站场动态处理模块(多车作业处理模块)提供的记录区段被占用的机车索引号接口函数，从而为后面计算占用某区段的监控机车数量做准备。

进路搜索模块7

进路搜索模块7需要站场动态处理模块(多车作业处理模块)提供同一区段作业机车数量、本机车在当前运行方向在此区段是否被其他机车阻挡，根据这些信息才可以知道前方信号是否为本机车开放，本机车是否需要截止进路到前方信号处，还是继续向前搜索进路。此模块通过调用图1中实现的多车作业处理模块从而实现了多车同区段作业的进路安全防护。

车列位置跟踪模块8

车列位置跟踪模块8可以得到机车车列新的首尾位置，从而得到机车车列占用了哪些区段，并记录在区段动态属性中。故车列位置跟踪模块需要调用站场动态处理模块(多车作业处理模块)提供的记录区段被占用的机车索引号接口函数。

存车模块9

存车模块9调用站场动态处理模块(多车作业处理模块)中的存车状态和存车位置更新接口函数，从而将存车信息记录在区段动态属性中。

本发明已经通过了上海巢湖西站、裕溪口站等中间站调车监控系统(STP)互联互通项目的调试，消除了同区段多车作业的安全隐患，提高了现场调车作业的效率。本发明中涉及到的STP系统轨旁设备软件实现模块划分及多车作业处理方法均属于本发明权利说明保护的范畴。当然，本发明中涉及的同区段多车作业的进路安全防护方法不仅仅局限于调车作业中，其他领域中使用本方法进行安全作业也属于本发明权利保护的范畴。

Claims (8)

1.一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通用基础模块初始化所有相关结构体变量和双端队列；区段动态属性结构体，其中有记录占用此区段的机车索引这项结构体成员；通过此结构体成员可以得到某区段被哪辆或者哪几辆机车占用；区段动态属性结构体有记录各监控机车占用此区段的先后关系表，将同一区段上多辆机车按照站场图由右向左的顺序放入了双端队列中，即右侧端为首端，左侧端为尾端，将从左侧进入区段的机车顺序放入队列队尾，将右侧进入区段的机车插入了队列队首；

步骤2，解锁模块通过解析用户确认信息，来分类记录用户确认信息；同时存车模块判断区段是否有存车以及计算具体的存车位置，并记录此存车信息；

步骤3，进路搜索模块为每一个监控机车搜索进路，车列位置跟踪模块基于进路进行车列位置跟踪；根据联锁码位信息、机车状态信息、用户确认信息以及机车提供的首尾位置信息为每一个监控机车搜索进路，需要调用多车作业处理模块提供的多车相对位置信息和解锁模块提供的用户确认信息，并基于进路进行车列位置跟踪；

步骤4，根据车列的位置跟踪情况来更新区段被监控机车占用情况，记录占用此区段的机车索引号；

步骤5，遍历所有的站场区段；

步骤6，判断步骤5中遍历的区段本周期以及上周期是否被1#机车占用，如果上周期此区段没有被1#机车占用，本周期才被1#机车占用，则执行步骤7；如果上周期此区段被1#机车占用，本周期没有被1#机车占用，则执行步骤8；否则如果本周期与上周期均被1#机车占用或者均未被1#机车占用，返回执行步骤5；

步骤7，将1#机车索引号加入双端队列中；处理完此区段，继续遍历下一个区段，返回执行步骤5；

步骤8，将1#机车索引号从双端队列中删除，处理完此区段，继续遍历下一个区段，返回执行步骤5；

步骤9，遍历完所有的站场区段后，返回到步骤2重新开始跟踪工作。

2.根据权利要求1所述的一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法，其特征在于，所述的用户确认信息至少包括存车解锁确认信息和阻挡机车解锁确认信息。

3.根据权利要求1所述的一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法，其特征在于，所述的站场区段的遍历个数由站场静态基础模块提供。

4.根据权利要求1所述的一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法，其特征在于，所述的将1#机车索引号加入双端队列中具体为：根据机车运行方向，如果从站场图左侧进入步骤6中的区段，则在队列尾部增加元素；如果从站场图右侧进入，则在队列头部增加元素。

5.根据权利要求1所述的一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法，其特征在于，所述的将1#机车索引号从双端队列中删除具体为：根据机车运行方向，如果从站场图左侧离开步骤6中的区段，则删除队列最后一个元素；如果从站场图右侧离开，则删除队列第一个元素。

6.根据权利要求4或5所述的一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法，其特征在于，所述的元素为机车索引号、机车号或唯一标示机车号。

7.一种实施权利要求1所述的调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法的系统，其特征在于，包括站场动态处理模块以及分别与站场动态处理模块进行接口相互调用的通用基础模块、站场静态基础模块、解锁模块、机车管理模块、注册注销模块、进路搜索模块、车列位置跟踪模块和存车模块，所述的站场动态处理模块中设有多车作业处理模块作为分支。

8.根据权利要求7所述的一种调车监控系统中多车同区段作业进路安全防护方法的系统，其特征在于，

所述的通用基础模块为多车作业处理模块提供双端队列操作，包括队列初始化、队列首端读/写、队列尾端读/写；

所述的站场静态基础模块为多车作业处理模块提供区段静态属性，包括站场区段总数、区段属性；

所述的解锁模块为多车作业处理模块提供存车解锁确认信息、阻挡机车解锁确认信息；

所述的机车管理模块为多车作业处理模块提供机车相关状态信息，包括机车运行方向和车列上周期首尾位置；

所述的站场动态处理模块设有多车作业处理模块，该多车作业处理模块向上层模块提供了多车作业处理的接口，同时所述的站场动态处理模块中记录了区段动态属性，根据区段动态属性明确机车当前占用的区段，同时根据记录的上一周期的机车首尾位置，能够得到机车上一周期区段占用情况，从而得到机车离开的区段和进入的区段；

所述的注册注销模块需要将新注册机车索引号或机车号记录到注册区段的区段动态属性中，将注销机车索引号从对应区段动态属性中删除；

所述的进路搜索模块需要站场动态处理模块提供同一区段作业机车数量、本机车在当前运行方向在此区段是否被其他机车阻挡，根据这些信息确定前方信号是否为本机车开放；

所述的车列位置跟踪模块得到机车车列新的首尾位置，从而得到机车车列占用的区段，并记录在区段动态属性中；

所述的存车模块调用站场动态处理模块中的存车状态和存车位置更新接口函数，从而将存车信息记录在区段动态属性中。