CN108189863A - 一种列车自动监控系统安全命令控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种列车自动监控系统安全命令控制方法，包括以下步骤：ATS工作站向命令接收设备发送一次命令；命令接收设备接收一次命令，并反馈收到的一次命令信息；ATS工作站接收反馈信息并进行判断，当反馈信息与发送的命令信息一致时，则ATS工作站向命令接收设备发送二次命令；命令接收设备接收二次命令并进行判断，当二次命令与其接收到的一次命令一致时，确认接收命令并反馈收到的二次命令信息，当ATS工作站接收的二次命令反馈信息与ATS工作站发出的二次命令一致时，确认为本次命令发送成功。本发明能够在单台工作站上安全可靠的控制安全命令的输入并下达到目标设备中，降低了操作复杂性，减少了岗位的投入。

Description

一种列车自动监控系统安全命令控制方法

技术领域

本发明涉及铁路信号通信技术领域，具体涉及一种列车自动监控系统安全命令控制方法。

背景技术

在轨道交通领域，列车自动监控系统(ATS)用于实现对列车的运行监视、行车指挥控制以及调度管理等功能，直接影响轨道交通的运营安全与效率。ATS系统的工作需要与ATC(列车自动控制)系统的其它子系统(计算机联锁系统CBI、区域控制器ZC、列车自动防护系统ATP、列车自动运行系统ATO)进行接口通信，需要从这些子系统中采集轨道交通运行的各种信息并向各子系统发送调度与控制命令，指挥各系统运行，共同保障列车的运行安全与运行效率。

在与各子系统的交互中，ATS的有些命令是涉及安全的，这些命令如果失效就有可能导致列车运行的安全问题，事关重大。需要采用措施保证这些安全命令的可靠、安全的输入并下达到相关系统。

在国内现有的ATS系统中，有些对于安全命令采用了与其它命令相同的处理方式，不能保证命令的安全性；有些采用了2台工作站、2名操作人员配合操作来保障命令的安全，操作复杂，增加了岗位投入。

发明内容

本发明的目的在于提供一种列车自动监控系统安全命令控制方法，采用了冗余技术，能够在单台工作站上安全可靠的控制安全命令的输入并下达到目标设备中，降低了操作复杂性，减少了岗位的投入。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种列车自动监控系统安全命令控制方法，包括以下步骤：

(1)ATS工作站向命令接收设备发送一次命令；

(2)命令接收设备接收所述一次命令，并向ATS工作站反馈收到的一次命令信息；

(3)ATS工作站接收一次命令反馈信息并对该反馈信息进行判断，当该反馈信息与ATS工作站发送的命令信息一致时，则ATS工作站向命令接收设备发送二次命令；

(4)命令接收设备接收所述二次命令并进行判断，当所述二次命令与其接收到的一次命令一致时，确认接收命令，并向ATS工作站反馈收到的二次命令信息；

(5)ATS工作站接收二次命令反馈信息并进行判断，当该反馈信息与ATS工作站发出的二次命令一致时，确认为本次命令发送成功。

进一步的，所述一次命令与二次命令发送的时间间隔t应满足：t≤60s。

进一步的，所述ATS工作站向命令接收设备发送安全命令时，其内部设有四个线程，包括主程序线程、一次命令线程、二次命令线程和监测线程，所述一次命令线程、二次命令线程分别用于两次命令阶段的操作界面、逻辑处理、通信处理与安全处理，所述主程序线程用于启动其它线程，所述监测线程用于监测一次命令线程、二次命令线程的运行故障。

上述步骤中，所述一次命令线程和二次命令线程均各自独立的通过安全操作对话框接收操作人员的命令输入，所述安全操作对话框除具有接收命令输入外，还具有监测、显示安全操作对话框自身和监测线程的运行状态的功能：在安全操作对话框中实时维持3个区域的显示：静态色彩显示区持续显示三个静止的不同颜色的彩条；时钟周期指示器每个监测线程运行周期变换一次显示；操作进度指示器每当有操作时变换一次显示。这三个区域的显示分别与安全命令线程的显示处理、操作接收响应、监测线程周期处理有关。这三个区域显示均正常时表示显示处理与监测线程工作是正常的。

上述步骤中，所述一次命令和二次命令在接收命令输入时，其命令的内容通过如下方式显示：安全操作对话框中安全命令输入区的命令类型列表、设备列表；输入的命令转换为文字形式显示在安全命令文字形式显示区中；在站场线路图形界面上实时将与本安全功能相关的设备与命令类型突出的标示出来。

上述步骤中，所述一次命令和二次命令阶段在接收命令输入时，均提供界面要求操作人员确认两次，当显示的命令与操作意图不符时终止命令。

由上述技术方案可知，本发明所述的控制方法通过多种形式的命令输入、多种形式的命令内容显示，大大提高了命令输入的准确性，并能够及时发现错误输入，终止命令，防止危害的发生；本发明可在一台工作站上即可完成安全命令的输入与下达，使用安全便捷，实现了对命令输入下达功能与系统工作状态的实时监测，能够及时发现系统故障终止命令，防止危害的发生。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的安全命令的通信流程示意图；

图3是本发明的主界面示意图；

图4本发明的安全命令对话框状态监测示意图；

图5是本发明的安全命令对话框示例图；

图6本发明的安全命令控制的安全分析示意图；

图7本发明的安全命令控制的安全分析示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种列车自动监控系统安全命令控制方法，其设备包括ATS工作站及命令接收设备，ATS工作站1与命令接收设备2一起共同控制安全命令的输入与下达。ATS工作站1向命令接收设备发送安全命令时其内部设有四个线程，包括主程序线程11、一次命令线程12、二次命令线程14和监测线程13，其中主程序线程11启动其它线程；一次命令线程12、二次命令线程14分别负责两次命令阶段的操作界面、逻辑处理、通信处理与安全处理，生成的命令均发送给接收设备；监测线程13监测一次命令线程12、二次命令线程14的运行故障；命令接收设备2负责对接收到的命令进行一致性比较。

如图2所示，该列车自动监控系统安全命令控制方法，具体包括如下步骤：

S1：ATS工作站1向命令接收设备2发送一次命令，在发出命令的通信中采用RSSP安全通信协议，避免在通信过程中出现错误。

S2：命令接收设备2接收一次命令，并向ATS工作站反馈收到的一次命令信息；

S3：ATS工作站接收命令接收设备2反馈的一次命令信息并对该信息进行判断，当该反馈信息与本机发送的命令信息一致时，则ATS工作站向命令接收设备发送二次命令，否则，则判断命令无效。

步骤S2、S3中，命令接收设备2接收一次命令并对通信数据进行检查，若数据符合通信协议，命令接收设备反馈收到的一次命令校验信息，该信息经ATS工作站1检查与一次命令相符后，才允许进行二次命令的操作。

S4：命令接收设备接收所述二次命令并进行判断，当所述二次命令与其接收到的一次命令一致时，确认接收命令，并向ATS工作站反馈收到的二次命令信息；

S5：ATS工作站接收所述二次命令反馈信息并进行判断，当该反馈信息与ATS工作站发出的二次命令一致时，确认为本次命令发送成功。

在上述步骤中，一次命令与二次命令发送的时间间隔t应满足：t≤60s。进行输入命令操作时，启动命令有效性倒计时。在生成一次命令后超过60s未完成二次命令录入的认为命令无效。避免两次操作时间间隔过长，操作人员受外界干扰不能保证明确掌握前期命令的输入情况。在一次命令输入时也启动命令倒计时，在打开安全命令对话框后60s内应完成输入，否则将终止命令输入。

一次命安全令阶段和二次命令阶段在接收命令输入时，均提供界面以两种形式重复接收操作人员的命令输入：打开安全操作对话框前，在站场线路图形界面上选择被操作设备，选择命令类型后，打开安全操作对话框；在安全操作对话框中，还需要通过选择列表将命令类型、操作设备重新输入一遍，两次选定的设备与命令类型必须一致，否则终止命令。

以下为本实施例采用上述方法步骤的完成的安全操作界面，如图3所示，主界面60包括安全操作对话框30、被操作设备61及命令类型62；如图4所示，该安全操作对话框30包括安全命令输入对区31、确认输入对话框32、安全命令文字显示区33、发出命令按钮34、取消命令按钮35、时钟周期指示器36、静态色彩显示区37及操作进度指示器38。具体操作过程如下：

一次命令操作：选择被操作设备61，从菜单(鼠标右键菜单，或系统命令按钮)中选择命令类型62，启动一次命令线程12，打开安全操作对话框30，操作人员在安全操作对话框的安全命令输入区31中将命令类型、被操作设备重新选定一遍，点击“确认输入”按钮后，将选定的结果以文字的形式显示在安全命令文字形式显示区33中。操作员确认无误后点击“发出命令”按钮，一次命令发出，命令接收设备2接收并对通信数据进行检查，数据符合通信协议，接收设备反馈收到的一次命令校验信息；

该信息经ATS工作站检查与一次命令相符后，才允许进行二次命令的操作：选择被操作设备61，从菜单(鼠标右键菜单，或系统按钮)中选择命令类型62，启动二次命令线程14，打开安全操作对话框30，操作人员在安全操作对话框的安全命令输入区31中将命令类型、被操作设备重新选定一遍，点击“确认输入”按钮后，选定的结果以文字的形式显示在安全命令文字形式显示区33中。操作员确认无误后点击“发出命令”按钮，二次命令发出，；命令接收设备2对先后接收到的一次命令48、二次命令49进行判断，只有在命令内容一致时才接受命令；否则，则判断命令无效。

以临时限速设置为例，安全操作对话框的显示形式如图5所示，在安全操作对话框30中实时维持3个区域的显示：静态色彩显示区37显示红、绿、蓝三个静止的彩条；时钟周期指示器36显示时钟样的时间进度指示，时钟分为60个单位，每个监测线程周期(200ms)进度条填充颜色前进一步，时钟满后，重新循环时钟；操作进度指示器38显示操作进度条，进度条长为10个单位，当有数据输入/输出安全对话框时(操作产生的数据、通信的数据)，进度条前进一步，进度条满后，重新循环进度条。这三个区域的显示分别与安全命令线程12/14的显示处理、操作接收响应、监测线程13周期处理有关。操作员通过这三个区域的显示情况可以判断显示处理与系统工作是否正常。

在整个安全命令操作过程中，实时显示与本安全功能相关的设备61的状态，供操作人员查看，及时发现异常及时进行处理。在整个安全命令操作过程中，在线路站场图形界面上实时将与本安全功能相关的设备61与命令类型62标识突出的标示出来，供操作人员查看是否与其操作意图相符。可以使得操作人员能够及时发现异常，及时停止与操作人员意图不符的命令的生成与发出。在发出命令的通信中采用RSSP安全通信协议，避免在通信过程中出现错误。

同一台设备中，程序控制同一时间只允许一个安全功能执行。避免命令间的干扰。在安全命令操作过程中，同时运行一个监测线程13监测一次命令线程12、二次命令线程14的人机界面、逻辑处理、通信等功能的故障，监测的内容包括应用超时、运行时序错误、内存，发现故障立即停止安全命令的操作并进行报警。避免程序运行故障导致安全命令出现危害失效。监测周期小于10s。

在使用说明中要求对操作人员进行培训，在使用该功能前要确认室外信号设备符合本安全功能的要求。避免在系统安全条件不具备的条件下发出操作命令。

图6、7为本发明安全命令控制的安全分析示意图。如图6、7所示，一次命令与二次命令各自使用独立的线程分别进行处理；采用了多种输入确认、命令复核、程序状态监测以及软件安全性保障措施，执行的检测措施C1 42和检测C2 46能够在出现故障时能够立即发现故障，并执行拒绝措施D1 43和拒绝D2 47终止命令；同时要由另一个独立的命令接收设备2对接收到的两次命令进行比较，安全校验域正确且命令内容一致才接受命令。本发明在开始进行二次命令之前已经完成了对一次命令的故障检测C1 42和检测C2 46与拒绝D1 43和拒绝D2 47处理。一次命令期间、二次命令期间单独产生的故障均不会导致错误命令生效，该发明能够大大提高命令输入与下达的安全性。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种列车自动监控系统安全命令控制方法，其特征在于,包括以下步骤：

（1）ATS工作站向命令接收设备发送一次命令；

（2）命令接收设备接收所述一次命令，并向ATS工作站反馈收到的一次命令信息；

（3）ATS工作站接收一次命令反馈信息并对该反馈信息进行判断，当该反馈信息与ATS工作站发送的命令信息一致时，则ATS工作站向命令接收设备发送二次命令；

（4）命令接收设备接收所述二次命令并进行判断，当所述二次命令与其接收到的一次命令一致时，确认接收命令，并向ATS工作站反馈收到的二次命令信息；

（5）ATS工作站接收二次命令反馈信息并进行判断，当该反馈信息与ATS工作站发出的二次命令一致时，确认为本次命令发送成功。

2.根据权利要求1所述的列车自动监控系统安全命令控制方法，其特征在于：所述一次命令与二次命令发送的时间间隔t应满足：t≤60s。

3.根据权利要求1所述的列车自动监控系统安全命令控制方法，其特征在于：所述ATS工作站向命令接收设备发送安全命令时，其内部设有四个线程，包括主程序线程、一次命令线程、二次命令线程和监测线程，所述一次命令线程、二次命令线程分别用于两次命令阶段的操作界面、逻辑处理、通信处理与安全处理，所述主程序线程用于启动其它线程，所述监测线程用于监测一次命令线程、二次命令线程的运行故障。

4.根据权利要求3所述的列车自动监控系统安全命令控制方法，其特征在于：所述一次命令线程和二次命令线程均各自独立的通过安全操作对话框接收操作人员的命令输入，所述安全操作对话框除具有接收命令输入外，还具有监测、显示安全操作对话框自身和监测线程的运行状态的功能。

5.根据权利要求1所述的列车自动监控系统安全命令控制方法，其特征在于：所述一次命令和二次命令在接收命令输入时，其命令的内容通过如下方式显示：安全操作对话框中安全命令输入区的命令类型列表、设备列表；输入的命令转换为文字形式显示在安全命令文字形式显示区中；在站场线路图形界面上实时将与本安全功能相关的设备与命令类型突出的标示出来。

6.根据权利要求1所述的列车自动监控系统安全命令控制方法，其特征在于：所述一次命令和二次命令阶段在接收命令输入时，均提供界面要求操作人员确认两次，当显示的命令与操作意图不符时终止命令。