CN106428128B - 一种进路元件的管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种进路元件的管理方法，该方法包括车载控制器接收到某条进路的进路命令后，获取所述某条进路对应的目标控制器，向所述目标控制器发送查询所述某条进路上的进路元件状态信息的请求；所述车载控制器根据所述目标控制器返回的进路元件状态信息，通过所述目标控制器控制进路元件动作。本发明减少了传统系统地面设备，降低线路建设成本，便于维护；将复杂的子系统接口关系简化为车载‑进路元件这样的简单接口关系，从而降低了版本差异和接口差异带来的开发难度，提高系统的可靠性。

Description

一种进路元件的管理方法

技术领域

本发明涉及一种轨道交通信号控制技术领域，特别涉及一种进路元件的管理方法。

背景技术

随着我国经济发展和城市化进程的推进，城市交通拥堵以及城市核心区域与周边区域的连接问题愈加突出。轨道交通作为一种高效、节能、运力大的交通方式，可压缩区域间的时空距离、促进资源和人员的优化整合，是缓解交通压力、促进城市区域发展的重要手段。

列车运行控制系统是轨道交通的“神经中枢和大脑”，是保障列车安全运行的核心设备。目前我国在建的城市轨道交通线路主要使用CBTC系统，以提高安全性和运营效率，但该系统目前仍存在以下问题：

目前CBTC(Communication Based Train Control System，列车自动控制系统)系统由ATS(Automatic Train Supervision，列车自动监督系统)，CI(ComputerInterlocking，计算机联锁)，ATP(Automatic Train Protection，列车自动防护系统)，列车自动运行及无线系统。其中ATS，CI以及ATP中的ZC(Zone Controller，区域控制器)子系统属于地面设备，开发与维护成本较高，尤其是对于线路长、人口较少的地区的铁路而言，建设与运营成本问题十分突出。

目前CBTC各子系统的开发并不同步，可能由不同厂商在不同时间分别开发，这造成了各子系统之间的兼容性问题。由于CBTC涉及到的子系统数量繁多、结构复杂，且子系统之间的接口连接关系十分复杂，这为系统的设计开发、互联互通测试、安全保障等方面带来了较大困难。

发明内容

本发明的实施例提供了一种进路元件的管理方法，以实现减少列车控制系统的地面设备，降低建设维护成本，统一系统接口，提高系统的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种进路元件的管理方法，该方法包括：车载控制器接收到某条进路的进路命令后，获取所述某条进路对应的目标控制器，向所述目标控制器发送查询所述某条进路上的进路元件状态信息的请求；所述车载控制器根据所述目标控制器返回的进路元件状态信息，通过所述目标控制器控制进路元件动作。

进一步的，所述的车载控制器接收到某条进路的进路命令之前还包括：建立进路号、进路元件ID之间的对应关系，将该对应关系保存在进路与进路元件对应关系表中，每条进路对应唯一的一组进路元件；

进一步的，建立进路元件ID、目标控制器之间的对应关系，将该对应关系保存在进路元件与目标控制器对应关系表中，每个进路元件由唯一的目标控制器控制，每个目标控制器管理1个或多个进路元件。

进一步的，车载控制器接收到某条进路的进路命令后，根据所述某条进路的进路号查询预先建立的所述进路与进路元件对应关系表，获取所述进路相对应的进路元件；

进一步的，根据所述相对应的进路元件ID查询进路元件ID与目标控制器对应关系表，获取所述某条进路对应的目标控制器，向所述目标控制器发送查询所述某条进路上的进路元件状态信息的请求，所述目标控制器采集所述进路元件的状态信息，并根据所述车载控制器的请求，将所述进路元件的状态信息发送给所述车载控制器。

进一步的，所述车载控制器根据所述目标控制器返回的进路元件状态信息，确定各个进路元件的空闲状态或占用状态，所述车载控制器在通过所述某条进路的过程中，与所述目标控制器之间建立通信会话，通过所述目标控制器将空闲状态的进路元件的状态标记为占用状态，通过所述目标控制器控制空闲状态的进路元件进行相应的动作；

进一步的，所述车载控制器离开所述某条进路后，通过所述目标控制器将占用状态的进路元件的状态标记为空闲状态，断开与所述目标控制器之间的通信会话。

进一步的，所述目标控制器设置地面通信单元，通过以太网以基于IP的通信方式，实现目标控制器与进路元件之间的双向通信，通过无线网以基于IP的通信方式向车载控制器发送信息并接收车载控制器的信息。

进一步的，在进路元件的管理过程中，固定周期互相检测车载控制器与目标控制器之间的通信状态，车载控制器检测到与目标控制器之间的通信状态为异常，且重连失败，则将所述目标控制器管理的所有进路元件设为“不可用”。

进一步的，目标控制器检测到与车载控制器通信状态异常，且重连失败，则将被该目标控制器占用的进路元件设为“占用”，并通知所有与该目标控制器通信的车载控制器。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明减少了传统系统地面设备，降低线路建设成本，便于维护；将复杂的子系统接口关系简化为车载-进路元件这样的简单接口关系，从而降低了版本差异和接口差异带来的开发难度，提高系统的可靠性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种进路元件控制方法的系统结构和接口示意图。

图2为本发明实施例提供的一种进路元件控制方法的列车典型运营场景示意图。

表1和表2为本发明实施例依据图2提供的一种进路元件控制方法的运营场景的进路-进路元件-目标控制器关系示意表。

【附图标记】

VOBC——车载控制器

OC——目标控制器

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例为了解决现有技术的问题，提供了一种进路元件的管理方法，其具体实施过程如下：

包括对进路元件的管理控制方法、相关进路元件信息的获取方法和进路元件使用过程通信监督方法。

所述进路元件的管理控制方法，用于实现车载获取进路元件的占用/空闲状态信息，在进路元件空闲的条件下，控制进路元件动作使其支持列车安全通过相应进路，并在必要的时候修改进路元件的占用/空闲状态。

所述进路元件的管理控制方法通过目标控制器实现和数据通信子系统实现。

所述目标控制器用于记录道岔和转折机的占用/空闲状态，采集道岔的位置和信号机的信号信息；根据车载的指令向车载发送相应进路元件的“空闲”或“占用”状态、改变进路元件的“空闲”或“占用”状态以及控制进路元件的动作。

所述数据通信子系统包括：地面通信单元和车载通信单元。

所述的地面通信单元，用于通过以太网以基于IP的通信方式，实现目标控制器与进路元件之间的双向通信；通过无线网以基于IP的通信方式向车载发送信息并接收车载的信息。

所述的车载通信单元，用于通过无线网以基于IP的通信方式向目标控制器发送信息并接收目标控制器的信息。

所述的相关进路元件信息的获取方法，用于在列车接收到进路命令后，获取该进路所包含的进路元件的ID以及其他必要的信息，从而控制并管理正确的进路元件。

建立进路号、进路元件ID之间的对应关系，将该对应关系保存在进路与进路元件对应关系表中，每条进路对应唯一的一组进路元件；

建立进路元件ID、目标控制器之间的对应关系，将该对应关系保存在进路元件与目标控制器对应关系表中，每个进路元件由唯一的目标控制器控制，每个目标控制器管理1个或多个进路元件。

车载控制器接收到某条进路的进路命令后，根据所述某条进路的进路号查询预先建立的所述进路与进路元件对应关系表，获取所述进路相对应的进路元件；

再根据所述相对应的进路元件ID查询进路元件ID与目标控制器对应关系表，获取所述某条进路对应的目标控制器，向所述目标控制器发送查询所述某条进路上的进路元件状态信息的请求，所述目标控制器采集所述进路元件的状态信息，并根据所述车载控制器的请求，将所述进路元件的状态信息发送给所述车载控制器；

所述的进路元件使用过程通信监督方法，用于保障车载可及时获得进路元件状态的更新情况，以及实时控制进路元件，并在出现异常时将系统行为导向安全侧，从而确保列车安全运行。

所述的进路元件使用过程通信监督方法通过固定周期车载与目标控制器互相检查通信状态实现；如果车载检测到与目标控制器通信状态异常，且重连失败，则将该目标控制器管理的所有进路元件设为“不可用”；

所述目标控制器检测到与车载通信状态异常，且重连失败，则将被该列车占用的进路元件设为“占用”，并通知所有与本目标控制器通信的车载。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一：

图1为本发明提供的一种进路元件控制方法的系统结构和接口示意图。如图1所示：

该系统由VOBC(Vehicle On-Board Controller，车载控制器)，车载通信单元，OC(Object Controller，目标控制器)，地面通信单元，进路元件构成，实线箭头代表固态连接关系，虚线箭头代表动态连接关系。

图2为本发明提供的一种进路元件控制方法的列车典型运营场景示意图。如图2所示：

该线路由道岔DC1—DC4，信号机S1—S7，进路R1—R7和OC1—OC3组成。

表1和表2依据图2提供该运营场景的进路-进路元件-OC关系。如表所示：

表1进路与进路元件对应关系表

表2进路元件与OC对应关系表

本实施案例按照时间顺序描述VOBC1和VOBC2在行车过程中控制进路元件的方法。

在T0时刻，VOBC1收到通过进路R1的进路命令，查询表1和表2。根据表1该进路包含进路元件DC1、S1和DC2；根据表2，这些进路元件分别由OC1和OC2管理。

在T1时刻，VOBC1与OC1和OC2建立通信会话。此时，DC1、S1和DC2的状态为“空闲”，VOBC1将这些进路元件的状态标记为“占用”，并依次将DC1转至反位，将DC2转至定位，开放信号S1。

在T2时刻，VOCB1在进路R1内，周期检查与OC1与OC2通信状态，获取DC1、S1和DC2的状态。

在T3时刻，VOBC1离开进路R1，强制DC1、S1和DC2的状态标记为“空闲”，并断开与OC1和OC2的通信会话。

在T4时刻，VOBC1收到通过进路R6的进路命令并占用S7、DC4和DC3。

在T5时刻，VOBC1在进路R6内，OC3在一个周期中未收到VOBC1的通信检查响应，发起与VOBC1的重连。

在T6时刻，OC3与VOBC1的重连失败，将被其占用的DC3标记为“占用”，并通知VOBC2。

综上所述，本发明实施例采用列车自主控制和管理进路元件技术，减少了CI、ZC等设备在该功能方面的使用，从而简化了系统结构；避免过多的铺设地面设备，将相关功能交由车载设备完成，可降低线路建设成本，便于设备维护。

本发明方法可将传统的ZC-CI、ZC-进路元件、ZC-车载、联锁-进路元件、联锁-车载这样复杂的子系统接口关系简化为车载-进路元件这样的简单接口关系，从而降低了版本差异和接口差异带来的开发难度，提高系统的可靠性。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种进路元件的管理方法，其特征在于，包括：

车载控制器接收到某条进路的进路命令后，获取所述某条进路对应的目标控制器，向所述目标控制器发送查询所述某条进路上的进路元件状态信息的请求；

所述车载控制器根据所述目标控制器返回的进路元件状态信息，通过所述目标控制器控制进路元件动作；

所述的车载控制器接收到某条进路的进路命令之前还包括：

建立进路号、进路元件ID之间的对应关系，将该对应关系保存在进路与进路元件对应关系表中，每条进路对应唯一的一组进路元件；

建立进路元件ID、目标控制器之间的对应关系，将该对应关系保存在进路元件与目标控制器对应关系表中，每个进路元件由唯一的目标控制器控制，每个目标控制器管理1个或多个进路元件；

车载控制器接收到某条进路的进路命令后，根据所述某条进路的进路号查询预先建立的所述进路与进路元件对应关系表，获取所述进路相对应的进路元件；

再根据所述相对应的进路元件的ID查询进路元件ID与目标控制器对应关系表，获取所述某条进路对应的目标控制器，向所述目标控制器发送查询所述某条进路上的进路元件状态信息的请求，所述目标控制器采集所述进路元件的状态信息，并根据所述车载控制器的请求，将所述进路元件的状态信息发送给所述车载控制器。

2.根据权利要求1所述的进路元件的管理方法，其特征在于，所述的车载控制器根据所述目标控制器返回的进路元件状态信息，通过所述目标控制器控制进路元件动作，包括：

所述车载控制器根据所述目标控制器返回的进路元件状态信息，确定各个进路元件的空闲状态或占用状态，所述车载控制器在通过所述某条进路的过程中，与所述目标控制器之间建立通信会话，通过所述目标控制器将空闲状态的进路元件的状态标记为占用状态，通过所述目标控制器控制空闲状态的进路元件进行相应的动作；

所述车载控制器离开所述某条进路后，通过所述目标控制器将占用状态的进路元件的状态标记为空闲状态，断开与所述目标控制器之间的通信会话。

3.根据权利要求1所述的一种进路元件的管理方法，其特征在于，所述的方法还包括：

所述目标控制器设置地面通信单元，通过以太网以基于IP的通信方式，实现目标控制器与进路元件之间的双向通信，通过无线网以基于IP的通信方式向车载控制器发送信息并接收车载控制器的信息。

4.根据权利要求1所述的一种进路元件的管理方法，其特征在于，所述的方法还包括：

在进路元件的管理过程中，固定周期互相检测车载控制器与目标控制器之间的通信状态，车载控制器检测到与目标控制器之间的通信状态为异常，且重连失败，则将所述目标控制器管理的所有进路元件设为“不可用”。

5.根据权利要求4所述的一种进路元件的管理方法，其特征在于，所述的方法还包括：

目标控制器检测到与车载控制器通信状态异常，且重连失败，则将被该目标控制器占用的进路元件设为“占用”，并通知所有与该目标控制器通信的车载控制器。