CN111353645B - 一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了城市轨道交通领域的一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法及系统，系统包括处理器、上位机、接口设备和车号识别设备，方法的步骤包括：计划校验、进路搜索、联锁条件检查、调车计划与行车计划冲突检查等。采用本发明的系统和方法可实现城轨车辆基地发车、收车和调车的行车计划自动办理，本发明的有益效果在于，将现有的城轨车辆段站场进路自动控制系统进行了系统架构上的改进，实现了多个系统的互联互通；根据车辆基地轨道区段的分布，建立了短进路的进路搜索模式，在收发车密集的情况下，能充分调用车辆基地轨道资源，提高调度的效率。

Description

一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法及系统

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域，特别涉及一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法及系统。

背景技术

城市轨道交通作为城市重要的公共交通工具，为市民的出行提供了方便快捷的高效服务。

城市轨道交通按照功能或服务对象可划分为正线和车辆基地，正线主要实现载客功能，其信息化、自动化、智能化水平相对较高；车辆基地承担了城轨车辆的停放及运用、车辆及基础设施的维修和保养任务。车辆基地的运用和维修施工作业在时间和空间上高度集中，具有生产任务多样化，作业复杂，人员臃肿，生产组织管理难度大，生产效率低，安全风险高，信息化、自动化水平较低等特点。据调研，全线约70%的事故一般发生在车辆基地。

现有技术中，针对城轨车辆基地的自动控制系统陆续研发出来，用于将效率低下，容易出现人为失误的人工管理模式转换为车辆基地依据数据自动控制和管理自动化模式。例如：专利《一种城轨车辆段站场进路自动控制系统》（公开号：CN 109178041A）公开了一种城轨车辆段站场进路自动控制系统，能够替代人工操作，实现对车辆段站场进路的自动建立。专利《地铁车辆基地综合自动化系统》（公开号：CN106909120A）公开了一种地铁车辆基地综合自动化系统，用于提高生产运营效率，降低生产作业安全风险和能耗。专利《一种地铁车辆段/停车场综合自动化系统》公开了一种基于信息集成平台的地铁车辆段/停车场综合自动化系统，建立了综合自动化模型，实现了业务调度计划的自动编制与优化调整，实现了数字化指挥模式。这些方案为城轨车辆基地的自动化管理做出了突出的贡献。

但是，在实际的应用中，出现了一些问题：1、虽然现有的车辆基地建立了综合管理系统，实现了进路自动触发,但是接入综合管理系统的资源有限,仅从联锁系统和ATS系统获取信息,信息只能进行有限的交互,无法实现多个系统信息的互联互通。2、随着正线发车密度的增加,对车辆基地的收车发车工作效率提出了更高的要求，现有的进路搜索方法中轨道区段未充分利用，收车发车工作效率的提高与轨道区段未充分利用形成了突出的矛盾。3、车辆基地的收车发车工作效率提升的同时，对于冲突检查也提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法及系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理系统，包括处理器、上位机、接口设备和车号识别设备，

处理器包括信息处理层、数据层和逻辑处理层，

信息处理层从接口设备接收外部信息，用于对外部信息进行协议解析、发送解析后的外部数据到数据层、逻辑处理层和上位机，并将从数据层、逻辑处理层和上位机获取的数据发送到接口设备；

数据层接收并存储信息处理层解析后的外部数据，与信息处理层和逻辑处理层实现数据的交互；

逻辑处理层接收信息处理层解析后的外部数据，提取数据层的数据后，按照预定逻辑进行处理，输出控制命令到信息处理层，并将输出处理结果存储到数据层，用于实现行车计划的自动办理，行车计划的自动办理由逻辑处理层中的数据校验模块、自动执行模块、进路搜索模块和列车跟踪模块执行；

上位机包含站场表示模块和信号控制模块，通过与信息处理层的信息交互，实现对系统的监控；

接口设备用于实现与外部系统的数据交互，并将外部信息输出到处理器的信息处理层，并从处理器接收控制指令，发送控制指令到外部系统；

车号识别设备包括安装于车辆基地出入段线的车号识别设备和安装于列车上的车号识别标签，用于识别车辆车组号，并将车辆车组号发送给接口设备。

进一步的，外部系统包括：联锁系统、ATS系统、运用管理系统、施工管理系统和车辆检修管理系统。

作为本发明的优选方案，从联锁系统获取的外部信息包括：信号设备状态信息以及工作模式信息；从ATS系统获取的外部信息包括：场段内列车位置信息以及收车回段到达出入段线的车次、车组号信息；从运用管理系统获取的外部信息包括：行车及调车计划信息；从施工管理系统获取的外部信息包括：场段施工计划以及施工请销点作业状态信息；从车辆检修管理系统获取的外部信息包括：车辆检修计划、检修作业状态以及车辆上鞋状态信息。

作为本发明的优选方案，站场表示模块包含信号设备状态表示、列车位置跟踪表示、接触网供电状态表示、行车计划及执行状态表示、施工计划及执行状态表示、检修计划及执行状态和上鞋状态表示、工作模式表示、信息提示；信号控制模块包含人工信号控制操作、工作模式切换操作、列车位置更新操作、接触网供电状态标记操作。

基于相同的构思，本发明还提出了一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法，包括以下步骤：

S1，接口设备从外部系统获取行车综合信息并输入处理器，行车综合信息包括信号设备状态信息、工作模式信息、场段内列车位置信息、收车回段到达出入段线的车次、车组号信息、行车及调车计划信息、施工计划、施工请销点作业状态信息、车辆检修计划、检修作业状态、车辆上鞋状态信息；

S2，处理器中的数据校验模块对行车及调车计划信息进行计划校验；

S3，将计划校验通过的行车综合信息发送到处理器中的自动执行模块和进路搜索模块，自动执行模块根据行车及调车计划信息的运行时刻给处理器中的进路搜索模块发送进路搜索指令；

S4，进路搜索模块根据行车综合信息搜索可行进路，生成一条待执行进路，并将待执行进路发送到自动执行模块和数据校验模块；

S5，数据校验模块对待执行进路进行调车计划与行车计划的冲突检查；

S6，当冲突检查通过后，处理器输出计划自动办理指令到接口设备，并通过接口设备发送到外部的联锁系统。

作为本发明的优选方案，步骤S4中进路搜索模块进行进路搜索的步骤包括：

S100，获取计划校验通过的行车综合信息的行车参数，行车参数包括行车计划、计划类型、计划运行列车、始发轨道区段、终点轨道区段；

S102，基于预先配置的进路联锁表，查找始发轨道区段至终点轨道区段的所有可达进路；

S103，根据预设的判断条件，依次识别每一个可达进路是否为可行进路，

预设的判断条件包括：计划运行列车是否为电客车；且可达进路中的每一段轨道区段是否有供电；且可达进路中的每一段轨道区段和道岔是否正在施工；且计划运行列车是否在检修、是否放置铁鞋；且可达进路是否满足联锁条件；

当计划运行列车是电客车，且可达进路中的每一段轨道区段有供电；且可达进路中的每一段轨道区段和道岔没有施工；且计划运行列车没有检修、没有放置铁鞋；且可达进路满足联锁条件，输出可行进路，否则，输出无可行进路指令到自动执行模块；

S104，如果只有一个可行进路，可行进路为最优进路；如果有多条可行进路，以每条可行进路的道岔定位状态数量最多，道岔数量最少和道岔定位中有交叉渡线道岔三个条件，筛选出一个最优进路；

S105，将最优进路作为待执行进路输出到自动执行模块。

作为本发明的优选方案，可达进路是否满足联锁条件的判断步骤包括：

步骤S201，获取进路信息，进路信息包含进路所关联的所有轨道区段状态、信号机状态和道岔设备状态；

步骤S202，判断信号机状态、道岔设备状态是否正常；

步骤S203：当信号机状态、道岔设备状态正常时，判断信号机和道岔是否存在防护措施，存在防护措施则进行封锁，不存在防护措施则不进行封锁，并执行步骤S204；

步骤S204：当信号机和道岔不存在防护措施时，判断进路中的所有轨道区段是否都空闲；

步骤S205：当进路中的所有轨道区段都空闲时，判断进路的防护道岔和带动道岔是否可以转换与锁闭；

步骤S206，当进路的防护道岔和带动道岔都可以转换与锁闭时，判断有无敌对进路；

步骤S207，当无敌对进路时，输出满足联锁条件的结果，否则，输出不满足联锁条件。

作为本发明的优选方案，步骤S2中计划校验的步骤包括：

步骤S301，获取行车计划数据，行车计划数据包括计划信息、计划类型、运行列车车号、运行时刻、始发轨道区段、终点轨道区段；

步骤S302，判断计划类型是否为调车计划；

步骤S303，当计划类型为调车计划时，基于进路联锁表，根据调车计划每一勾的始发轨道区段、终点轨道区段进行调车进路判断，

调车进路判断包括；判断每一勾是否都存在可达调车进路；判断每一勾调车进路之间是否为连续；

步骤S304，当每一勾都存在可达调车进路并且每一勾调车进路之间为连续时，输出返回计划校验通过的结果，否则，输出返回计划校验不通过的结果。

作为本发明的优选方案，当计划类型不是调车计划时，步骤包括：

S401，基于进路联锁表，根据收发车计划的始发轨道区段、终点轨道区段进行列车进路判断，列车进路判断包括：判断是否存在可达列车进路；

S402，当存在可达列车进路时，输出返回计划校验通过的结果，否则，输出返回计划校验不通过的结果。

作为本发明的优选方案，步骤S5中调车计划与行车计划的冲突检查步骤包括：

步骤S501，获取调车计划信息，调车计划信息包括运行列车车号、始发轨道区段、终点轨道区段、运行时刻；

步骤S502，根据获取的调车计划信息，按照预设的调车计划与行车计划的冲突检查条件，进行判断，

调车计划与行车计划的冲突检查条件包括：判断是否已存在相同运行列车车号的发车计划；判断是否存在相同终点轨道区段的收车计划；判断终点轨道区段已有停放列车，是否仍允许调车；判断即将执行的调车计划中勾进路是否与正在执行的行车计划存在进路冲突；判断即将执行的调车计划中勾计划是否能在将执行的行车计划执行前完成；

步骤S503，当同时满足不冲突情况时，输出调车计划与行车计划冲突检查通过的结果，

不冲突情况是：不存在相同运行列车车号的发车计划，且不存在相同终点轨道区段的收车计划，且终点轨道区段已有停放列车时仍允许调车，且即将执行的调车计划中勾进路与正在执行的行车计划不存在进路冲突，且即将执行的调车计划中勾计划能在将执行的行车计划执行前完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、将现有的城轨车辆段站场进路自动控制系统进行了系统架构上的改进，分为信息处理层、逻辑处理层和数据层，对外部接入的数据进行处理后，进行存储和整合，建立了以逻辑处理层为核心的处理架构和流程。实现了数据信息的整合和互通，为自动控制的实现提供了可靠的数据支撑和保证。

2、根据车辆基地轨道区段的分布，建立了短进路的进路搜索模式，将长进路划分为短进路，对每一趟发车计划，均查找始发轨道区段至终点轨道区段之间的所有可达进路，并筛选出最优线路。采用短进路的进路搜索模式，在收发车密集的情况下，能充分调用车辆基地轨道资源，提高调度的效率。

3、本发明将冲突检查细分为计划校验、联锁条件检查和调车计划与行车计划冲突检查，将冲突检查细化到各个管理环节，多层级进行冲突检查和保护，提高了系统运行的安全性。

附图说明：

图1为本发明一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理系统的原理图；

图2为本发明实施例1中的行车计划自动办理流程图；

图3为本发明实施例1中的计划校验流程图；

图4为本发明实施例1中的进路搜索方法流程图；

图5为本发明实施例1中的联锁条件检查流程图；

图6为本发明实施例1中的调车计划与行车计划冲突检查流程图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

本发明公开了一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法及系统，系统由处理器、上位机、接口设备、车号识别设备组成，如图1所示。

其中，处理器由信息处理层、数据层、逻辑处理层组成，逻辑处理层又细分为数据校验模块、自动执行模块、进路搜索模块、列车跟踪模块。

上位机包含站场表示模块和信号控制模块，其中站场表示模块包含信号设备状态表示、列车位置跟踪表示、接触网供电状态表示、行车计划及执行状态表示、施工计划及执行状态表示、检修计划及执行状态和上鞋状态表示、工作模式表示、信息提示；信号控制模块包含人工信号控制操作、工作模式切换操作、列车位置更新操作、接触网供电状态标记操作。

车号识别设备包括安装于车辆基地出入段线的车号识别设备和安装于列车车底的车号识别标签。车号识别设备扫描车号识别标签，获取车辆车组号，并将获取的车辆车组号信息通过接口设备发送到处理器。

本系统通过接口设备与联锁系统、自动列车监控系统(Automatic TrainSupervision，以下简称ATS系统)、运用管理系统、施工管理系统、车辆检修管理系统建立链接，进行信息交互。

接口设备从联锁系统接收信号设备状态信息、工作模式信息、并将计划自动办理指令、工作模式切换指令发送给联锁系统。接口设备从ATS系统接收场段内列车位置信息、收车回段到达出入段线的车次、车组号信息。接口设备从运用管理系统获取行车及调车计划信息。接口设备从施工管理系统获取施工作业计划、施工作业状态信息。接口设备从车辆检修管理系统获取车辆检修计划及检修作业状态、车辆上鞋状态信息。

系统中的处理器模块是实现行车计划自动办理的核心模块。

信息处理层实现对内部和外部信息的处理、数据的转发、中间数据的缓存。由于接口设备对不同的外部系统采用的是不同的接口方式和接口协议，因此信息处理层需要实现各类数据的解析工作，将解析出来的数据信息，存储到数据层，并将部分数据信息同时转发给逻辑处理层。信息处理层在解析过程中，进行数据的完整性、正确性等基本校验，根据校验结果，反馈给接口设备转发回其他系统，其中涉及协议的错误重传，超时重传等机制。另外，信息处理层自身具有定时数据发送功能，接收上位机操作指令，并将上位机操作指令转换为符合接口协议的数据发送给接口设备。

数据层实现数据的存储，数据层储存的数据为系统的基础数据。系统的基础数据包括信号设备状态信息、行车作业计划及作业状态信息、施工作业计划及施工作业状态信息、车辆检修计划及检修作业状态、列车实时位置数据、接触网供电状态数据、列车上鞋状态信息、工作模式数据、提示信息数据。

逻辑处理层实现行车计划自动办理的业务逻辑处理。

其中，校验模块实现对行车计划的校验、对行车与调车冲突的校验、对联锁条件的校验。

进路搜索模块用于搜索出满足进路办理条件的最优进路。进路搜索模块通过行车计划、列车实时位置、列车类型、联锁条件、进路的接触网供电状态、列车上鞋状态、进路的施工状态，按照搜索策略搜索可行进路。

自动执行模块根据行车计划里预设的办理时间，提前给进路搜索模块发送进路预搜索检查指令，使得进路搜索模块进行预搜索检查，并将检查结果反馈给上位机。当达到了行车计划办理时间时，自动执行模块根据进路搜索结果采用分段进路办理的原则，依次发送行车计划自动办理指令到接口设备，如果从接口设备反馈回来的信息为未办理成功，自动执行模板将再次发送行车计划自动办理指令，连续发送三次失败，则停止发送。

自动执行模块的分段进路办理是指针对行车计划对应的长进路由多条短进路组成的情况，将长进路拆分为多条短进路。按行车方向，当前面的短进路满足开放条件，即可优先办理，后面的短进路实时检查开放条件，满足条件后依次办理。提高了设备的使用效率，满足高密度行车需求。

列车跟踪模块实现对车辆基地内的列车实时位置跟踪，通过采用车组号、轨道区段等字段的记录方式明确哪一列车当前在哪一个轨道区段上，并实时更新，上位机将其以车次窗的方式显示列车当前所在位置。

上位机模块提供用户交互的人机界面，将车辆基地的整体布局和设备实时状态等、计划及执行状态以图形化的形式呈现出来。展示的内容包括轨道区段状态、信号机状态、道岔状态、接触网供电状态、列车实时位置、行车计划及执行状态、施工作业计划及执行状态、车辆检修计划及执行状态、工作模式状态、信息提示。

用户可在上位机中进行操作，通过按钮操作、操作图标的方式改变接触网供电状态，对列车位置进行更新，对系统工作模式进行切换，人工下达信号控制指令。

车号识别设备用于接收列车从正线回车辆基地时的列车车组号数据。通过在列车车底安装电子标签，当列车经过出入段线的时候，激活车号识别设备，通过感应车号识别标签的方式识别该列车的车组号数据。

接口设备用于系统和外部系统、内部系统的接口，获取和发送相关数据。

部件间的数据传输连接关系：

（1）处理器模块

处理器模块和接口设备、上位机模块存在数据双向通信。

处理器模块接收接口设备、上位机提供的数据，实现行车计划自动办理业务逻辑的处理，对数据进行存储，向上位机提供站场表示数据，向接口设备发送对外操作指令。

1、信息处理层

信息处理层从接口设备获取的外部系统提供的系统所需的基础数据，包括行车及调车计划信息、施工计划及执行状态信息、车辆检修计划及执行状态信息、车辆上鞋状态信息、列车位置跟踪信息、信号设备状态信息、到达转换轨的车组号信息；从上位机获取人工操作指令，包括列车位置更新指令、工作模式切换指令、供电状态标记指令；从数据层获取系统的业务数据；从校验模块获取行车计划及人工信号操作指令校验的结果；从自动执行层获取执行指令及提示信息；从列车跟踪模块获取列车实时位置信息。

信息处理层向接口设备发送信号控制指令；向上位机发送界面显示需要的数据，包括信号设备状态表示数据、列车位置跟踪数据、供电状态表示数据、施工计划及执行状态数据、车辆检修及执行状态数据、车辆上鞋状态数据、行车计划及执行状态数据、工作模式状态数据、提示信息；向数据层发送处理后的数据；向校验模块发送行车计划、信号设备状态数据、列车实时位置数据；向自动执行层发送校验后的行车计划；向进路搜索模块发送信号设备状态、施工计划及执行状态、车辆检修计划及执行状态、列车上鞋状态、供电状态、列车实时位置信息；向列车跟踪模块发送ATS提供的列车实时位置信息、车号识别设备检测到的列车到达转换轨时的车组号信息。

2、逻辑处理层

校验模块从信息处理层获取人工信号操作指令、行车及调车计划信息、列车实时位置信息、信号设备状态信息；从自动执行模块获取校验行车计划的指令。

校验模块向信息处理层发送校验的结果；向自动执行模块发送校验结果数据。

自动执行模块从信息处理层获取行车及调车计划信息；从校验模块获取校验结果；从进路搜索模块获取进路搜索结果。

自动执行模块向信息处理层发送计划自动办理指令、提示信息；向校验模块发送计划校验指令；向进路搜索模块发送进路搜索指令。

进路搜索模块从数据层获取行车及调车计划信息、施工计划及执行状态信息、车辆检修及执行状态信息、供电状态信息、列车实时位置信息、车辆上鞋状态信息、信号设备状态信息；从自动执行模块获取进路搜索指令。

进路搜索模块向自动执行模块发送进路搜索结果。

列车跟踪模块从信息处理层获取ATS发送的列车车组号和所在轨道区段信息、车号识别设备检测到的列车到达转换轨的车组号信息。

列车跟踪模块向信息处理层发送列车实时跟踪信息。

3、数据层

数据层存储信息处理层解析处理后的数据，同时信息处理层从数据层中读取系统运行所需的基础数据。

基础数据包括信号设备状态数据、列车位置数据、接触网供电状态数据、行车计划及执行状态数据、施工计划及执行状态数据、车辆检修计划及执行状态数据、车辆上鞋状态数据、工作模式数据、信息提示数据。

（2）上位机

上位机和处理器存在数据双向通信。

上位机从处理器获取信号设备状态数据、列车位置数据、接触网供电状态数据、行车计划及执行状态数据、施工计划及执行状态数据、车辆检修计划及执行状态数据、车辆上鞋状态数据、工作模式数据、提示信息数据。

上位机向处理器发送人工信号控制指令、人工切换工作模式指令、人工标记接触网供电状态指令、人工更新列车位置指令。

（3）车号识别设备

车号识别设备和接口设备存在数据双向通信。

车号识别设备向接口设备发送从正线回车辆基地的列车到达出入段线时的车组号数据。

（4）接口设备

接口设备和外部的联锁系统、ATS系统、运用管理系统、施工管理系统、车辆检修管理系统，和内部车号识别设备、处理器进行数据通信。

接口设备从联锁系统获取信号设备状态数据、工作模式数据；向联锁系统发送人工信号控制指令、计划自动办理指令、人工切换工作模式指令。

接口设备从ATS系统获取车辆基地内的列车车组号、其所在轨道区段数据，从正线回车辆基地的列车到达出入段线时的车次和车组号数据。

接口设备从运用管理系统获取行车计划数据、调车计划数据。

接口设备从施工管理系统获取施工计划数据及计划执行状态（开始和结束）数据。

接口设备从车辆检修管理系统车辆检修计划数据及计划执行状态（开始和结束）数据、车辆上鞋状态数据。

接口设备从车号识别设备获取从正线回车辆基地的列车到达出入段线时的车组号数据。

接口设备从处理器获取行车计划自动办理指令，人工信号控制指令、人工切换工作模式指令、人工信号控制指令；向处理器发送信号设备状态数据、工作模式数据、车辆基地内的列车车组号、其所在轨道区段数据、行车计划数据、调车计划数据、施工计划数据及计划执行状态数据、车辆检修计划数据及计划执行状态数据、车辆上鞋状态数据、车号识别设备监测到的从正线回车辆基地的列车到达出入段线时的车组号数据。

一种行车计划自动办理的方法如图2所示，包括如下步骤：

步骤S1、接口设备从多个外部系统获取行车计划信息，包括发车计划、收车计划和调车计划信息，将其发送至信息处理层。

步骤S2、信息处理层对获取的行车计划信息进行数据协议上的正确性、完整性校验，并进行数据解析，将解析后的行车计划数据发送到校验模块。

步骤S3、校验模块对行车计划数据进行计划校验。校验通过则执行步骤S4；不通过则进行提示，需要人工修改计划重新发布。

步骤S4、将行车计划数据发送至进路搜索模块和自动执行模块，等待执行，自动执行模块根据行车计划信息的运行时刻给进路搜索模块发送进路搜索指令。例如：发车时，发车时间前3分钟发送进路搜索指令，收车时，收到列车回场段的车组号信息即发送进路搜索指令。

步骤S5、进路搜索模块接收到进路搜索指令后，根据行车计划数据搜索可行进路，并将可行进路发送给自动执行模块和校验模块。

步骤S6、自动执行模块发送校验指令至校验模块，校验模块进行调车计划与行车计划的冲突检查，判断接收到的可行进路是否存在冲突。

步骤S7、若通过校验模块的校验，则视为满足办理条件，自动执行模块将计划指令发送至信息处理层。不满足条件则返回步骤S4，提示等待重新执行。

步骤S8、信息处理层将计划指令发送至接口设备，并通过接口设备发送至联锁系统。当联锁系统接收到计划指令后，执行指令，办理进路，并反馈执行结果到接口设备。

计划校验是指，针对获取的行车计划数据，根据进路联锁表中预存的基本短进路，判断该行车计划是否具有可行性。如果进路联锁表存储的短进路显示，并不存在可以实现行车计划的进路，或者行车计划中的短进路不具有连续性，无法实施，则返回计划校验不通过的结果，如果从进路联锁表中显示，行车计划执行可以被实施，则返回计划校验通过的结果。

例如，调车计划中存在每一勾计划的开始端和终点段，有可能进路联锁表中并不存在这样的一条路。

例如，调车计划第一勾：A→B

调车计划第二勾：B→C

调车计划第三勾：C→A

从上可以看出，计划是连续的，列车的初始位置在A，然后调车到B，再到C，最后到A，因此可以看出该行车计划具有连续性，连续性检查通过，但是，检查每一勾是否有进路时发现，不存在C→A的进路，则表示该调车计划是不可达进路，是错误的。在计划校验时就得出结论，而不会进行后续的步骤。

步骤S3中计划校验的具体流程图如图3所示，包括如下步骤：

步骤S31：获取行车计划数据，主要包含计划类型（收车/发车/调车）、运行列车车号、运行时刻、始发轨道区段、终点轨道区段等。

步骤S32：判断计划类型是否是调车计划；是则执行步骤S33，否则执行步骤S34。

步骤S33：根据调车计划每一勾的始发轨道区段、终点轨道区段进行调车进路搜索，执行步骤S35。

步骤S34：根据收发车计划的始发轨道区段、终点轨道区段进行列车进路搜索，执行步骤S36。

步骤S35：判断每一勾是否都存在可达调车进路；是则执行步骤S37，否则执行步骤S39。

步骤S36：判断是否存在可达列车进路；是则执行步骤S38，否则执行步骤S39。

步骤S37：判断每一勾调车进路之间是否是连续的；是则执行步骤S38，否则执行步骤S39。

步骤S38：返回计划校验通过结果。

步骤S39：返回计划校验不通过结果。

步骤S5中进路搜索模块的进路搜索方法的流程图如图4所示，包括如下步骤：

步骤S51：获取行车计划数据，包括计划类型（收车/发车/调车）、计划运行列车车号、始发轨道区段、终点轨道区段等。

步骤S52：当进路搜索模块收到进路搜索指令后，基于预先配置的进路联锁表，查找始发轨道区段至终点轨道区段的所有可达进路。

步骤S53：根据搜索到的所有可达进路，逐条识别可达进路是否为可行进路。

逐条识别判断条件包括：计划运行列车是否为电客车；可达进路中的每一段轨道区段是否有供电；可达进路中的每一段轨道区段和每一个道岔是否正在施工；计划运行列车是否在检修、是否放置铁鞋；可达进路是否满足联锁条件；

如果满足以下所有条件：计划运行列车是电客车；可达进路中的每一段轨道区段有供电；可达进路中的每一段轨道区段和每一个道岔都没有施工；计划运行列车没有检修、没有放置铁鞋；可达进路满足联锁条件，则输出一个或多个可行进路。否则，输出无可行进路提示到自动执行模块。

步骤S54：如果只有一个可行进路，该条可行进路为最优进路。如果有多条可行进路，以每条可行进路的道岔定位状态数量最多，道岔数量最少和道岔定位中有交叉渡线道岔三个条件，筛选出一个最优进路。

从多条可行进路筛选最优进路具体是指：选择定位状态数量最多的作为优选进路，如果同时有多条进路定位状态数量相同且最多，则判断进路定位状态数量相同多进路的道岔数量，道岔数量最少的为最优进路，如果存在道岔数量相同且同为最少，则道岔中包含交叉渡线道岔的进路为最优进路。

步骤S55，将最优进路结果返回给自动执行模块。

步骤S53中可达进路是否满足联锁条件采用了联锁条件检查方法，联锁条件检查流程图如图5所示，包括如下步骤：

步骤S531：获取进路信息，主要包含进路所关联的所有轨道区段、信号机、道岔等信息。

步骤S532：判断信号机、道岔设备状态是否正常，判断的目的在于确定信号机能否正常开放以及道岔能否正常转换，是则执行步骤S533，否则执行步骤S538。

步骤S533：判断信号机、道岔是否存在防护措施，存在防护措施为就要进行封锁，不存在防护措施则不用进行封锁，不存在则执行步骤S534，存在执行步骤S538。

步骤S534：判断进路中的所有轨道区段是否都空闲；是则执行步骤S535，否则执行步骤S538。

步骤S535：判断进路的防护道岔和带动道岔是否可以转换与锁闭；是则执行步骤S536，否则执行步骤S538。

步骤S536：判断有无敌对进路；有则执行步骤S537，否则执行步骤S538。

步骤S537：输出联锁条件检查通过结果。

步骤S538：输出联锁条件检查不通过结果。

由于车辆基地中，收车、发车和调车是穿插进行的，都要使用设备资源，但是，要优先保证收车和发车，在即将收发车或者正在执行收发车时，如果收到了要执行调车计划的指令，就需要对该调车指令进行调车计划与行车计划的冲突检查，判断该调车计划是否与收车发车计划冲突，如果调车计划影响了收发车，则将调车计划推迟到收发车计划执行完毕后再执行。

步骤S6中调车计划与行车计划的冲突检查具体的流程图如图6所示，包括如下步骤：

步骤S61：获取调车计划信息，主要包含运行列车车号、始发轨道区段、终点轨道区段、运行时刻等信息。

步骤S62：判断是否已存在相同运行列车车号的发车计划；是则执行步骤S611，否则执行步骤S63。

步骤S63：判断是否存在相同终点轨道区段的收车计划；是则执行步骤S611，否则执行步骤S64。

步骤S64：获取车辆基地内列车的停放情况。

步骤S65：判断终点轨道区段已有停放列车，是否仍允许调车？是则执行步骤S66，否则执行步骤S611。

步骤S66：调车计划发布，等待调车计划触发执行命令。

步骤S67：收到调车触发命令。

步骤S68：判断调车计划即将执行的勾进路是否与正在执行的行车计划存在进路冲突；是则执行步骤S611，否则执行步骤S69。

步骤S69：判断调车计划即将执行的勾计划是否能在将执行的行车计划执行前完成；是则执行步骤S610，否则执行步骤S611。

步骤S610：输出调车计划与行车计划冲突检查通过结果。

步骤S611：输出调车计划与行车计划冲突检查不通过结果。

上诉步骤的执行顺序是本发明方法其中的一种实施例，并不限定只能按照该顺序执行，但是基于本发明的方法思路，虽然执行顺序改变，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理系统，其特征在于，包括处理器、上位机、接口设备和车号识别设备，

所述处理器包括信息处理层、数据层和逻辑处理层，

所述信息处理层从所述接口设备接收外部信息，用于对外部信息进行协议解析、发送解析后的外部数据到所述数据层、所述逻辑处理层和所述上位机，并将从所述数据层、所述逻辑处理层和所述上位机获取的数据发送到所述接口设备；

所述数据层接收并存储所述信息处理层解析后的外部数据，与所述信息处理层和所述逻辑处理层实现数据的交互；

所述逻辑处理层接收所述信息处理层解析后的外部数据，提取所述数据层的数据后，按照预定逻辑进行处理，输出控制命令到所述信息处理层，并将输出处理结果存储到所述数据层，用于实现行车计划的自动办理，所述行车计划的自动办理由所述逻辑处理层中的数据校验模块、自动执行模块、进路搜索模块和列车跟踪模块执行；

所述上位机包含站场表示模块和信号控制模块，通过与所述信息处理层的信息交互，实现对系统的监控；

所述接口设备用于实现与外部系统的数据交互，并将所述外部信息输出到所述处理器的所述信息处理层，并从所述处理器接收控制指令，发送所述控制指令到所述外部系统，接口设备从外部系统获取行车综合信息；

所述车号识别设备包括安装于车辆基地出入段线的车号识别设备和安装于列车上的车号识别标签，用于识别车辆车组号，并将所述车辆车组号发送给所述接口设备；

所述进路搜索模块进行进路搜索的步骤包括：

S100，获取计划校验通过的行车综合信息的行车参数，所述行车参数包括行车计划、计划类型、计划运行列车、始发轨道区段、终点轨道区段；

S102，基于预先配置的进路联锁表，查找所述始发轨道区段至所述终点轨道区段的所有可达进路；

S103，根据预设的判断条件，依次识别每一个所述可达进路是否为可行进路，

所述预设的判断条件包括：所述计划运行列车是否为电客车；且所述可达进路中的每一段轨道区段是否有供电；且所述可达进路中的每一段轨道区段和道岔是否正在施工；且所述计划运行列车是否在检修、是否放置铁鞋；且所述可达进路是否满足联锁条件；

当所述计划运行列车是电客车，且所述可达进路中的每一段轨道区段有供电；且所述可达进路中的每一段轨道区段和道岔没有施工；且所述计划运行列车没有检修、没有放置铁鞋；且所述可达进路满足联锁条件，输出可行进路，否则，输出无可行进路指令到所述自动执行模块；

S104，如果只有一个可行进路，所述可行进路为最优进路；如果有多条可行进路，以每条可行进路的道岔定位状态数量最多，道岔数量最少和道岔定位中有交叉渡线道岔三个条件，筛选出一个最优进路；

S105，将所述最优进路作为待执行进路输出到所述自动执行模块；

所述可达进路是否满足联锁条件的判断步骤包括：

步骤S201，获取进路信息，所述进路信息包含进路所关联的所有轨道区段状态、信号机状态和道岔设备状态；

步骤S202，判断信号机状态、道岔设备状态是否正常；

步骤S203：当所述信号机状态、道岔设备状态正常时，判断信号机和道岔是否存在防护措施，存在防护措施则进行封锁，不存在防护措施则不进行封锁，并执行步骤S204；

步骤S204：当所述信号机和道岔不存在防护措施时，判断进路中的所有轨道区段是否都空闲；

步骤S205：当所述进路中的所有轨道区段都空闲时，判断进路的防护道岔和带动道岔是否可以转换与锁闭；

步骤S206，当所述进路的防护道岔和带动道岔都可以转换与锁闭时，判断有无敌对进路；

步骤S207，当无敌对进路时，输出满足联锁条件的结果，否则，输出不满足联锁条件。

2.如权利要求1所述的一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理系统，其特征在于，所述外部系统包括：联锁系统、ATS系统、运用管理系统、施工管理系统和车辆检修管理系统。

3.如权利要求2所述的一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理系统，其特征在于，从所述联锁系统获取的外部信息包括：信号设备状态信息以及工作模式信息；从所述ATS系统获取的外部信息包括：场段内列车位置信息以及收车回段到达出入段线的车次、车组号信息；从所述运用管理系统获取的外部信息包括：行车及调车计划信息；从所述施工管理系统获取的外部信息包括：场段施工计划以及施工请销点作业状态信息；从所述车辆检修管理系统获取的外部信息包括：车辆检修计划、检修作业状态以及车辆上鞋状态信息。

4.如权利要求1所述的一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理系统，其特征在于，所述站场表示模块包含信号设备状态表示、列车位置跟踪表示、接触网供电状态表示、行车计划及执行状态表示、施工计划及执行状态表示、检修计划及执行状态和上鞋状态表示、工作模式表示、信息提示；所述信号控制模块包含人工信号控制操作、工作模式切换操作、列车位置更新操作、接触网供电状态标记操作。

5.一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，接口设备从外部系统获取行车综合信息并输入处理器，所述行车综合信息包括信号设备状态信息、工作模式信息、场段内列车位置信息、收车回段到达出入段线的车次、车组号信息、行车及调车计划信息、施工计划、施工请销点作业状态信息、车辆检修计划、检修作业状态、车辆上鞋状态信息；

S2，处理器中的数据校验模块对所述行车及调车计划信息进行计划校验；

S3，将计划校验通过的行车综合信息发送到所述处理器中的自动执行模块和进路搜索模块，所述自动执行模块根据所述行车及调车计划信息的运行时刻给所述处理器中的所述进路搜索模块发送进路搜索指令；

S4，所述进路搜索模块根据所述行车综合信息搜索可行进路，生成一条待执行进路，并将所述待执行进路发送到所述自动执行模块和所述数据校验模块；

S5，所述数据校验模块对所述待执行进路进行调车计划与行车计划的冲突检查；

S6，当冲突检查通过后，所述处理器输出计划自动办理指令到所述接口设备，并通过所述接口设备发送到外部的联锁系统；

所述步骤S4中进路搜索模块进行进路搜索的步骤包括：

S100，获取计划校验通过的所述行车综合信息的行车参数，所述行车参数包括行车计划、计划类型、计划运行列车、始发轨道区段、终点轨道区段；

S102，基于预先配置的进路联锁表，查找所述始发轨道区段至所述终点轨道区段的所有可达进路；

S103，根据预设的判断条件，依次识别每一个所述可达进路是否为可行进路，

所述预设的判断条件包括：所述计划运行列车是否为电客车；且所述可达进路中的每一段轨道区段是否有供电；且所述可达进路中的每一段轨道区段和道岔是否正在施工；且所述计划运行列车是否在检修、是否放置铁鞋；且所述可达进路是否满足联锁条件；

当所述计划运行列车是电客车，且所述可达进路中的每一段轨道区段有供电；且所述可达进路中的每一段轨道区段和道岔没有施工；且所述计划运行列车没有检修、没有放置铁鞋；且所述可达进路满足联锁条件，输出可行进路，否则，输出无可行进路指令到所述自动执行模块；

S104，如果只有一个可行进路，所述可行进路为最优进路；如果有多条可行进路，以每条可行进路的道岔定位状态数量最多，道岔数量最少和道岔定位中有交叉渡线道岔三个条件，筛选出一个最优进路；

S105，将所述最优进路作为待执行进路输出到所述自动执行模块；所述可达进路是否满足联锁条件的判断步骤包括：

步骤S201，获取进路信息，所述进路信息包含进路所关联的所有轨道区段状态、信号机状态和道岔设备状态；

步骤S202，判断信号机状态、道岔设备状态是否正常；

步骤S203：当所述信号机状态、道岔设备状态正常时，判断信号机和道岔是否存在防护措施，存在防护措施则进行封锁，不存在防护措施则不进行封锁，并执行步骤S204；

步骤S204：当所述信号机和道岔不存在防护措施时，判断进路中的所有轨道区段是否都空闲；

步骤S205：当所述进路中的所有轨道区段都空闲时，判断进路的防护道岔和带动道岔是否可以转换与锁闭；

步骤S206，当所述进路的防护道岔和带动道岔都可以转换与锁闭时，判断有无敌对进路；

步骤S207，当无敌对进路时，输出满足联锁条件的结果，否则，输出不满足联锁条件。

6.如权利要求5所述的一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法，其特征在于，所述步骤S2中计划校验的步骤包括：

步骤S301，获取行车计划数据，所述行车计划数据包括计划信息、计划类型、运行列车车号、运行时刻、始发轨道区段、终点轨道区段；

步骤S302，判断所述计划类型是否为调车计划；

步骤S303，当所述计划类型为调车计划时，基于进路联锁表，根据调车计划每一勾的始发轨道区段、终点轨道区段进行调车进路判断，

所述调车进路判断包括；判断每一勾是否都存在可达调车进路；判断每一勾调车进路之间是否为连续；

步骤S304，当每一勾都存在可达调车进路并且每一勾调车进路之间为连续时，输出返回计划校验通过的结果，否则，输出返回计划校验不通过的结果。

7.如权利要求6所述的一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法，其特征在于，当所述计划类型不是调车计划时，步骤包括：

S401，基于进路联锁表，根据收发车计划的始发轨道区段、终点轨道区段进行列车进路判断，所述列车进路判断包括：判断是否存在可达列车进路；

S402，当存在可达列车进路时，输出返回计划校验通过的结果，否则，输出返回计划校验不通过的结果。

8.如权利要求5所述的一种城市轨道交通车辆基地行车计划自动办理方法，其特征在于，所述步骤S5中调车计划与行车计划的冲突检查步骤包括：

步骤S501，获取调车计划信息，所述调车计划信息包括运行列车车号、始发轨道区段、终点轨道区段、运行时刻；

步骤S502，根据获取的调车计划信息，按照预设的调车计划与行车计划的冲突检查条件，进行判断，

所述调车计划与行车计划的冲突检查条件包括：判断是否已存在相同运行列车车号的发车计划；判断是否存在相同终点轨道区段的收车计划；判断终点轨道区段已有停放列车，是否仍允许调车；判断即将执行的调车计划中勾进路是否与正在执行的行车计划存在进路冲突；判断即将执行的调车计划中勾计划是否能在将执行的行车计划执行前完成；

步骤S503，当同时满足不冲突情况时，输出调车计划与行车计划冲突检查通过的结果，

所述不冲突情况是：不存在相同运行列车车号的发车计划，且不存在相同终点轨道区段的收车计划，且终点轨道区段已有停放列车时仍允许调车，且即将执行的调车计划中勾进路与正在执行的行车计划不存在进路冲突，且即将执行的调车计划中勾计划能在将执行的行车计划执行前完成。

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