CN110775104B - 一种基于车车通信的双车对向追踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于车车通信的双车对向追踪方法，包括：若判断有对向运行的对向列车，则将当前周期计算的第一预MA发送给对向列车，并接收对向列车发送的第二预MA；或根据第一预MA和第二预MA，当前列车上周期的MA和第二预MA，或根据当前列车上周期的MA和第一预MA，判断是否允许对向列车的MA延伸，并将判断结果发送给对向列车。通过判断有对向运行的对向列车时，计算的第一预MA发送给对向列车，并接收对向列车发送的第二预MA，结合当前列车的MA，判断是否允许对向列车的MA延伸，适用于基于车车通信的VBTC系统下，保证对向运行的两车移动授权保持一个安全防护距离，实现对向运行列车的安全防护。

Description

一种基于车车通信的双车对向追踪方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种基于车车通信的双车对向追踪方法。

背景技术

随着城市化发展，城市轨道交通对高效、安全、灵活性等提出了更高的要求。基于车车通信的下一代的列车运行控制系统(VBTC系统)在传统的CBTC系统基础上简化了轨旁设备，轨旁ZC和CI的功能由车载设备完成。同时取消进路，轨旁不设信号机和计轴设备，通过列车自主定位，根据调度指挥中心的计划，实现列车自主规划运行路径、识别前车、自主计算移动授权等功能，从而提升列车的智能化。由于轨旁设备的减少和列车智能化的提升，列车运行的灵活性大大提升。通过车车直接通信，缩短了通信延时，提高了信息的实时性，缩短列车追踪间隔，提升运行效率。

在传统的CBTC系统中，调度中心办理进路，联锁对进路进行冲突检查，通过进路保证列车运行安全。CBTC中由于进路的原因，运行灵活性较低，对于双车对向运行通过进路冲突检查进行防护，进路冲突时无法成功办理，列车只能在允许对向运行的特定位置进行对向运行，例如，在车辆段的调车区域。在VBTC系统下，列车根据调度中心下发的计划自主规划路径，根据规划路径申请路径内所需的道岔资源，并给轨旁的对象控制器发送道岔命令，搬动并锁闭道岔，根据道岔状态和区域范围内列车信息识别前车，与前后车建立通信实时交互列车信息，并自主计算移动授权。在VBTC系统下，列车可按需申请轨旁资源，实现灵活运行，并存在对向运行的情况，由于VBTC系统没有进路，无法通过联锁的进路冲突检查进行防护。

因此，现有技术中城市轨道交通基于CBTC的运行控制系统通过办理进路的方式对列车的运行进行控制，存在以下问题：

1)进路信息是事先已经规划好的，列车需按照规定的进路运行，运行灵活性较低，调度指挥和调整的灵活性较低；

2)由于进路的限制，对向运行由于进路冲突无法办理，列车无法在特殊需求下对向运行，无法满足突发或异常场景的更高效的应对，如救援列车的高效安全运行。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种基于车车通信的双车对向追踪方法。

本发明实施例提出一种基于车车通信的双车对向追踪方法，包括：

若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则将当前周期计算的第一预移动授权MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA；

所述当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，或根据当前列车上周期的MA和所述第二预MA，或根据当前列车上周期的MA和所述第一预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，并将所述第一判断结果发送给所述对向列车；

其中，所述第一预MA为所述当前列车预先确定的待延伸的MA；

所述第二预MA为所述对向列车预先确定的待延伸的MA。

可选地，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

在下周期接收所述对向列车发送的第二判断结果；

若根据所述第二判断结果确定所述对向列车同意当前列车在当前周期的MA延伸，则所述当前列车在下周期使用上一周期计算的第一预MA作为下周期的MA。

可选地，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

若根据所述第二判断结果确定所述对向列车不同意当前列车在当前周期的MA延伸，则所述当前列车在下周期使用当前周期的MA的位置作为下周期的MA，并重新计算第三预MA发送给所述对向列车。

可选地，所述若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则将当前周期计算的第一预移动授权MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA，具体包括：

若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则与所述对向列车建立通信，并将当前周期计算的第一预MA、所述当前列车的位置和所述当前列车的MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA、所述对向列车的位置和所述对向列车的MA；

其中，所述第一预MA为所述当前列车根据所述对向列车的位置和所述当前列车的MA计算得到的待延伸的MA；

所述第二预MA为所述对向列车根据所述当前列车的位置和所述对向列车的MA计算得到的待延伸的MA。

可选地，当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离大于预设的碰撞距离，则所述第一判断结果为允许所述对向列车的MA延伸。

可选地，当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离小于预设的碰撞距离，且所述当前列车为正向运行，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸。

可选地，当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离小于预设的碰撞距离，且所述当前列车为逆向运行，则所述第一判断结果为允许所述对向列车的MA延伸。

可选地，当前列车根据当前列车上周期的MA和所述第二预MA，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置重叠，且当前列车上周期的MA的位置和所述第二预MA的位置的距离小于预设的碰撞距离，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸。

可选地，当前列车根据当前列车上周期的MA和所述第一预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA和所述当前列车上周期的MA重叠，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸。

可选地，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

若所述当前列车接收到所述对向列车发送的不允许所述当前列车的MA延伸，则将所述第一预MA减半后，生成第四预MA，并将所述第四预MA发送给所述对向列车。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过判断有对向运行的对向列车时，计算的第一预MA发送给对向列车，并接收对向列车发送的第二预MA，结合当前列车的MA，判断是否允许对向列车的MA延伸，适用于基于车车通信的VBTC系统下，保证对向运行的两车移动授权保持一个安全防护距离，实现对向运行列车的安全防护。

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简单地介绍，显而易见地，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的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种基于车车通信的双车对向追踪方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种多个周期内两车交互的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的两车对向运行时L大于碰撞距离的场景示意图；

图4为本发明一实施例提供的两车对向运行时L小于碰撞距离的场景示意图；

图5为本发明另一实施例提供的两车对向运行时L大于碰撞距离的场景示意图；

图6为本发明另一实施例提供的两车对向运行时L小于碰撞距离的场景示意图；

图7为本发明一实施例提供的两车对向运行时重新计算预MA的场景示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1示出了本实施例提供的一种基于车车通信的双车对向追踪方法的流程示意图，包括：

S101、若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则将当前周期计算的第一预MA(MovementAuthority，移动授权)发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA。

具体地，本实施例中提出“预移动授权”的概念，当需要继续延伸移动授权时，需将希望延伸的移动授权发给前车，只有得到前车允许的情况下才可以继续延伸移动授权。上述提到的“希望延伸的移动授权”即为“预移动授权”，在以下描述中，简称为预MA。预MA的位置为列车车头位置向前一个配置距离(MA最大长度)的位置，随着列车向前运行，每周期重新计算一个预MA的位置。

其中，所述第一预MA为所述当前列车预先确定的待延伸的MA。

所述第二预MA为所述对向列车预先确定的待延伸的MA。

具体来说，所述第一预MA为所述当前列车根据所述对向列车的位置和所述当前列车的MA计算得到的待延伸的MA。

所述第二预MA为所述对向列车根据所述当前列车的位置和所述对向列车的MA计算得到的待延伸的MA。

S102所述当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，或根据当前列车上周期的MA和所述第二预MA，或根据当前列车上周期的MA和所述第一预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，并将所述第一判断结果发送给所述对向列车。

具体地，在基于车车通信的VBTC系统下，两车对向运行时，进行前车识别，识别到两车互为前车，两车建立通信，获取前车的位置、速度、移动授权等信息，通过结合前车的位置、移动授权等信息，计算本车移动授权，保证对向运行的两车移动授权保持一个安全防护距离，实现对向运行列车的安全防护。能够更好地适应下一代轨道交通信号系统，即使得基于车车通信的VBTC信号系统更加灵活，保证列车对向运行安全的同时，实现列控系统灵活性的提升。

本实施例通过判断有对向运行的对向列车时，计算的第一预MA发送给对向列车，并接收对向列车发送的第二预MA，结合当前列车的MA，判断是否允许对向列车的MA延伸，适用于基于车车通信的VBTC系统下，保证对向运行的两车移动授权保持一个安全防护距离，实现对向运行列车的安全防护。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

在下周期接收所述对向列车发送的第二判断结果；

若根据所述第二判断结果确定所述对向列车同意当前列车在当前周期的MA延伸，则所述当前列车在下周期使用当前周期计算的第一预MA作为下周期的MA；

若根据所述第二判断结果确定所述对向列车不同意当前列车在当前周期的MA延伸，则所述当前列车在下周期使用当前周期的MA的位置作为下周期的MA，并重新计算第三预MA发送给所述对向列车。

具体来说，若当前列车无前车或前车的运行与本车方向相同，则每个周期内的MA等于预MA。

若当前列车有对向运行的前车，则当前列车将本周期计算的第一预MA发送给对向列车，同时也能收到对向运行的前车的第二预MA。列车根据本车上周期的MA和对向列车的第二预MA位置判断是否允许对向列车MA延伸，并将是否同意MA延伸的信息发送给对向列车。下周期本车也能收到对向列车是否同意本车本周期MA延伸的信息。若下周期对向列车同意MA延伸，则下周期的MA用本周期计算的第一预MA为MA。或对向列车不同意MA延伸，则下周期MA仍用上周期的MA，并重新计算预MA发送给向对向列车。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则将当前周期计算的第一预移动授权MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA，具体包括：

若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则与所述对向列车建立通信，并将当前周期计算的第一预MA、所述当前列车的位置和所述当前列车的MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA、所述对向列车的位置和所述对向列车的MA。

图2示出了多个周期内两车交互的流程示意图，其中PreMA为预MA，T1、T2……等表示相应周期，中间箭头上信息表示两车交互的信息。

判断是否同意对向列车MA延伸的具体实现方法如下：

双车对向运行，相互识别到对方互为前车。两车建立通信，实时交互列车位置、MA、预MA等信息。列车根据本车MA、预MA及对向列车预MA信息，判断是否延伸MA、是否同意对方延伸MA。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离大于预设的碰撞距离，则所述第一判断结果为允许所述对向列车的MA延伸。

具体地，两车对向运行有多种场景，如图3为本实施例提供的两车对向运行时L大于碰撞距离的场景示意图，即两车的预MA之间的距离大于一个碰撞距离(即对向运行列车防护距离)，则两车均回复对方允许延伸。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离小于预设的碰撞距离，且所述当前列车为正向运行，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸。

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离小于预设的碰撞距离，且所述当前列车为逆向运行，则所述第一判断结果为允许所述对向列车的MA延伸。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，当前列车根据当前列车上周期的MA和所述第二预MA，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置重叠，且当前列车上周期的MA的位置和所述第二预MA的位置的距离小于预设的碰撞距离，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸。

具体地，图4示出了本实施例提供的两车对向运行时L小于碰撞距离的场景示意图，即两车的预MA之间的距离小于一个碰撞距离，则需要当前列车根据自身的运行方向进行判断，如果当前列车在正向运行，则向对向列车回复不允许延伸；如果当前列车在逆向运行，则向对向列车回复允许延伸。

如图4所示，1车为正向运行，则不允许2车延伸MA；2车为逆向运行，则允许1车延伸MA。其中，逆向运行是指1车与2车之间存在有道岔，2车将按照道岔反位行使，不会与1车发生碰撞。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，当前列车根据当前列车上周期的MA和所述第一预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA和所述当前列车上周期的MA重叠，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸。

具体地，图5示出了本实施例提供的两车对向运行时L大于碰撞距离的场景示意图，两车的预MA产生重叠但对方预MA在本车MA和预MA之间且与本车MA距离大于碰撞距离，如图5所示，则当前列车根据自身的运行方向进行判断，如果当前列车在正向运行，则向对向列车回复不允许延伸；如果当前列车在逆向运行，则向对向列车回复允许延伸。如图5所示，1车为正向运行，则不允许2车延伸MA；2车为逆向运行，则允许1车延伸MA，与图4对应的实施例的判断标准相同。

图6为示出了本实施例提供的两车对向运行时L小于碰撞距离的场景示意图，两车的预MA重叠，但对向列车的第二预MA在当前列车的第一预MA和当前列车的MA之间，且与当前列车的MA距离小于碰撞距离，如图6所示，则当前列车不允许对向列车延伸MA，对向列车会重新计算一个回撤一定距离的新的预MA并下周期继续申请。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

若所述当前列车接收到所述对向列车发送的不允许所述当前列车的MA延伸，则将所述第一预MA减半后，生成第四预MA，并将所述第四预MA发送给所述对向列车。

具体地，图7示出了本实施例提供的两车对向运行时重新计算预MA的场景示意图，在当前列车接收到对向列车回复的不允许延伸时，如果第一预MA与第一MA之间不存在道岔，则可以将第一预MA到第一MA的距离减半后，继续申请，或者调整其它的距离值后继续申请；如果第一预MA与第一MA之间存在一个或多个道岔时，如图7所示，则将第一预MA回撤至距离当前列车最远的道岔(如图7中的道岔1)后方一个道岔安全防护距离的位置继续申请。

如果对向列车仍未允许第一预MA延伸，则继续判断第一预MA到第一MA间是否存在其他道岔，若未存在，则释放第一预MA范围外的道岔资源，距离减半后继续申请；若存在其他道岔，则释放第一预MA范围外的道岔资源，第一预MA回撤至下一个道岔后方一个道岔安全防护距离的位置，继续申请预MA。

本实施例突破列车进路的限制，使得对向运行的两车进行前车识别，识别到互为前车后，两车建立通信，交互位置、MA等信息；两车各自计算MA时，结合对向列车的位置和MA信息，当需要继续延伸MA时，需将希望延伸的MA(预MA)发给前车，只有得到前车的允许的情况下才可以继续延伸MA，能保证列车对向运行时的安全防护。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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。

Claims (5)

1.一种基于车车通信的双车对向追踪方法，其特征在于，包括：

若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则将当前周期计算的第一预移动授权MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA；

所述当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，或根据当前列车上周期的MA和所述第二预MA，或根据当前列车上周期的MA和所述第一预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，并将所述第一判断结果发送给所述对向列车；

其中，所述第一预MA为所述当前列车预先确定的待延伸的MA；

所述第二预MA为所述对向列车预先确定的待延伸的MA；

当前列车根据第一预MA和所述第二预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离大于预设的碰撞距离，则所述第一判断结果为允许所述对向列车的MA延伸；

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离小于预设的碰撞距离，且所述当前列车为正向运行，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸；

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置之间的距离小于预设的碰撞距离，且所述当前列车为逆向运行，则所述第一判断结果为允许所述对向列车的MA延伸；

所述逆向运行指所述对向列车和所述当前列车之间存在道岔，且所述当前列车按照道岔反位行驶；

当前列车根据当前列车上周期的MA和所述第二预MA，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA的位置和所述第二预MA的位置重叠，且当前列车上周期的MA的位置和所述第二预MA的位置的距离小于预设的碰撞距离，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸；

当前列车根据当前列车上周期的MA和所述第一预MA，判断是否允许所述对向列车的MA延伸，得到第一判断结果，具体包括：

若所述第一预MA和所述当前列车上周期的MA重叠，则所述第一判断结果为不允许所述对向列车的MA延伸。

2.根据权利要求1所述的基于车车通信的双车对向追踪方法，其特征在于，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

在下周期接收所述对向列车发送的第二判断结果；

若根据所述第二判断结果确定所述对向列车同意当前列车在当前周期的MA延伸，则所述当前列车在下周期使用上一周期计算的第一预MA作为下周期的MA。

3.根据权利要求2所述的基于车车通信的双车对向追踪方法，其特征在于，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

若根据所述第二判断结果确定所述对向列车不同意当前列车在当前周期的MA延伸，则所述当前列车在下周期使用当前周期的MA的位置作为下周期的MA，并重新计算第三预MA发送给所述对向列车。

4.根据权利要求1所述的基于车车通信的双车对向追踪方法，其特征在于，所述若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则将当前周期计算的第一预移动授权MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA，具体包括：

若当前列车判断当前周期有对向运行的对向列车，则与所述对向列车建立通信，并将当前周期计算的第一预MA、所述当前列车的位置和所述当前列车的MA发送给所述对向列车，并接收所述对向列车发送的第二预MA、所述对向列车的位置和所述对向列车的MA；

其中，所述第一预MA为所述当前列车根据所述对向列车的位置和所述当前列车的MA计算得到的待延伸的MA；

所述第二预MA为所述对向列车根据所述当前列车的位置和所述对向列车的MA计算得到的待延伸的MA。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于车车通信的双车对向追踪方法，其特征在于，所述基于车车通信的双车对向追踪方法还包括：

若所述当前列车接收到所述对向列车发送的不允许所述当前列车的MA延伸，则将所述第一预MA减半后，生成第四预MA，并将所述第四预MA发送给所述对向列车。

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