CN111605586A - 区域控制器判断区段故障占用方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区域控制器判断区段故障占用方法、装置和系统，增加了用户可用性，最大可能缩短ZC软件识别计轴故障的时间，降低故障对线路正常运营带来的影响，提高了线路的运营效率。其技术方案为：在ZC系统周期正常运行时，当出现从CI收到的区段汇报占用状态但却没有车载ATP汇报对应在此区段上的列车位置时，该区段可能存在计轴故障导致的故障占用，ZC开始进行ARB逻辑判断处理，识别是否因计轴故障导致的区段故障占用现象，为线路继续运营提供保障。

Description

区域控制器判断区段故障占用方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及城市轨道交通CBTC信号系统，具体涉及一种ZC(区域控制器)系统判断区段故障占用的技术。

背景技术

在城市轨道交通系统中，CBTC信号系统(Communication Based Train Control，基于通信的列车控制系统，是基于大容量、连续的车地信息双向通信及列车定位与控制技术，实现列车的速度控制)的主要目的就是保证列车在系统的控制下，实现安全、高效的运行，最大实现线路运营效率。

区域控制器(Zone Controller，以下简称为ZC，是实现列车运行间隔、进路安全和车门等监控技术的地面信号设备)作为CBTC信号系统的重要角色，通过连续、大容量地地、车地双向数字通信实现与联锁、相邻ZC、列车间互联，实现对列车的控制。而保证列车能够在保证安全的重要条件下，对线路上的一些故障进行容忍和处理，不降低运营效率，不给后续列车造成晚点运行，不给城市交通状况造成严重影响是极其重要的。

计轴设备作为检查区段占用空闲状态的底层设备，一旦发生故障就可能造成即使实际没有列车占用也会错误的汇报占用状态，该状态成为区段永久性汇报占用(AlwaysReport Block，以下简称为ARB)，当计轴汇报的区段占用空闲状态与列车汇报的位置构成的占用空闲状态不一致时，ZC需要对其进行排查和处理，判断计轴设备是否发生了故障，而导致了ARB状态，ZC若能正常、快速、高效、准确的识别出此场景，在对线路在实际运营过程中的准点、安全、高效运行具有重要意义。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种区域控制器判断区段故障占用方法、装置和系统，增加了用户可用性，最大可能缩短ZC软件识别计轴故障的时间，降低故障对线路正常运营带来的影响，提高了线路的运营效率。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种区域控制器判断区段故障占用方法，方法包括：

步骤1：如果区域控制器中的区段永久性汇报占用处理模块获取到联锁设备输入的区段状态为占用且由ATP设备输入的位置显示此时没有对应的列车位置在此区段上，则判断该区段最近的一次是否有完成尾筛的列车完整通过。否则，不能满足判断区段永久性汇报占用的前置条件，不能判定区段永久性汇报占用；

步骤2：如果存在完成尾筛的列车完整通过此区段，则使用第一方案判断区段永久性汇报占用逻辑处理，来判断区段是否能满足判区段永久性汇报占用状态；

步骤3：如果不存在完成尾筛的列车完整通过此区段或者使用第一方案判断区段不能满足判区段永久性汇报占用状态，则使用第二方案判断区段永久性汇报占用逻辑处理，来判断区段是否能满足判区段永久性汇报占用状态；

步骤4：将区段永久性汇报占用状态的逻辑处理结果输出至联锁设备；

其中，第一方案根据待判区段是否最近有完成尾筛的列车完整通过，若有，则满足判断区段永久性汇报占用的前置条件，若无，则不能判断区段为区段永久性汇报占用；如果满足区段永久性汇报占用的前置条件，再根据区段当前的左右区段状态判断是否满足判断区段永久性汇报占用的立即判断或延时判断；若不满足区段永久性汇报占用的立即判断方式或延时判断方式，则区段不能被判断为区段永久性汇报占用；

第二方案是将离待判区段最近的与区域控制器正常通信的列车，司机以限制人工驾驶模式驾驶完整通过待判区段后，再根据当时状态判断是否满足区段永久性汇报占用。

根据本发明的区域控制器判断区段故障占用方法的一实施例，第一方案的执行进一步包括：

首先，在满足待判区段占用无车且最近一次通过区段的列车是完成尾筛的条件下，通过获取待判区段的左右相邻区段的占用和空闲状态、区段永久性汇报占用的标识，如果左右相邻区段满足以下3个条件之一，则可以立即判断区段为区段永久性汇报占用，条件如下：待判区段左右区段均为空闲状态，待判区段左右区段均为区段永久性汇报占用，待判断区段一侧区段为区段永久性汇报占用且另一侧区段为空闲状态；

然后，若是待判区段的左右区段不满足立即判断条件，则进一步判断若满足以下3种场景之一，则可采用延时判断：第一场景：列车车头前方区段为待判区段，列车接近待判区段，在冗余过程中，列车仍未进入到待判区段但区段仍一直汇报占用状态；第二场景：列车车尾后方为待判区段，列车驶离待判区段，在冗余过程中，列车待判区段但区段仍一直汇报占用状态；第三场景：同时存在上述的列车接近待判区段和列车驶离待判区段；

对于判断为进行延时判断处理，则对待判区段开始冗余计时，对冗余计时值进行累加，待冗余计时达到配置的冗余最大值时将待判区段判为区段永久性汇报占用；

最后，根据立即判断和延时判断的结果设置区段的区段永久性汇报占用的标识。

根据本发明的区域控制器判断区段故障占用方法的一实施例，第二方案的执行进一步包括：

中心调度员让离待判区段最近的一列完成后筛的列车，司机保证在车载ATP设备与区域控制器保持通信的条件下，司机手动驾驶通过前方待判区段，若列车前行直至列车车尾出清待判区段的过程中列车均保持完成尾筛，则待列车车尾出清后可判区段为区段永久性汇报占用；否则，不能判断区段为区段永久性汇报占用；最后，根据待判区段的区段永久性汇报占用的判定结果设置区段的区段永久性汇报占用的标识。

本发明还揭示了一种区段故障占用处理装置，装置配置为执行如上所述的方法。

本发明还揭示了一种区域控制器，包括如上所述的区段故障占用处理装置。

本发明还揭示了一种区段故障占用处理系统，其特征在于，包括联锁设备、ATP设备和如上所述的区域控制器，其中联锁设备和ATP设备的输出端连接区域控制器的输入端，区域控制器的输出端连接联锁设备的输入端。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的方法中，在ZC系统周期正常运行时，当出现从CI(Computer Interlock,计算机联锁，列车自动控制系统的子系统，以计算机技术为核心，自动实现进路、道岔、信号机等控制和防护技术的总称)收到的区段汇报占用状态但却没有车载ATP(Automatic Train Protection,列车自动防护，自动实现列车运行间隔、超速防护、进路安全和车门等监控技术的总称)汇报对应在此区段上的列车位置时，该区段可能存在计轴故障导致的故障占用，ZC(Zone Controller,区域控制器：实现列车运行间隔、进路安全和车门等监控技术的地面信号设备)开始进行ARB逻辑判断处理，识别是否因计轴故障导致的区段故障占用现象，为线路继续运营提供保障。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了本发明的区域控制器判断区段故障占用方法的应用场景的示意图，即，区段故障占用处理系统的原理图。

图2示出了本发明的区域控制器判断区段故障占用方法的一实施例的流程图。

图3示出了图2所示的方法实施例中的一局部流程的细化图。

图4示出了图2所示的方法实施例中的另一局部流程的细化图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

图1示出了本发明的区域控制器判断区段故障占用方法的应用场景，也示出了本发明的区段故障占用处理系统的一实施例的原理。请参见图1，系统由区域控制器与联锁设备、ATP设备组成，联锁设备、ATP设备的输出端连接区域控制器，区域控制器的输出端连接联锁设备。区域控制器中安装区段故障占用处理装置。

区域控制器与联锁设备、ATP设备周期性通信的传输数据作为区段故障占用处理模块的输入部分，区域控制器通过对输入数据的解析处理后，判断是否可能存在因计轴故障导致的区段故障占用的条件，若存在，则区段故障占用处理模块判断区段是否可判为ARB状态；否则，需要进入区段故障占用处理模块(即ARB处理模块，以下可简称为ARB处理模块)。区域控制器将最终判断的结果用于区域控制器对后续列车移动授权计算、维持列车完成前筛和后筛标识等内部逻辑处理，同时将结果也输出给联锁设备，辅助联锁设备实现其与之相关的逻辑功能。

图2示出了本发明的区域控制器判断区段故障占用方法的一实施例的流程。请参见图2，本实施例方法的具体实施步骤详述如下。

步骤1：如果ARB处理模块获取到联锁设备输入的区段状态为占用且由ATP设备输入的位置显示此时没有对应的列车位置在此区段上，则判断该区段最近的一次是否有完成尾筛的列车完整通过。否则，不能满足判断ARB的前置条件，不能判ARB。

步骤2：如果存在完成尾筛的列车完整通过此区段，则使用第一方案判断ARB逻辑处理，来判断区段是否能满足判ARB状态。

步骤3：如果不存在完成尾筛的列车完整通过此区段或者使用第一方案判断区段不能满足判ARB状态，则使用第二方案判断ARB逻辑处理，来判断区段是否能满足判ARB状态。

步骤4：将区段ARB状态的逻辑处理结果输出至联锁设备。

步骤2中提到的第一方案的具体实现如图3所示。第一方案的原理是根据待判区段是否最近有完成尾筛的列车完整通过，若有，则满足判断ARB的前置条件，若无，则不能判断区段为ARB。如果满足ARB前置条件，再根据区段当前的左右区段状态判断是否满足判断区段ARB立即判断或延时判断；若不满足ARB的立即判断方式或延时判断方式，则区段不能被判断为ARB。

第一方案的具体实现过程为：

在满足待判区段占用无车且最近一次通过区段的列车是完成尾筛的条件下，通过获取待判区段的左右相邻区段的占用和空闲状态、ARB标识，如果左右相邻区段满足以下3个条件之一，则可以立即判断区段为ARB，条件如下：

1、待判区段左右区段均为空闲状态；

2、待判区段左右区段均为ARB；

3、待判断区段一侧区段为ARB，另一侧区段为空闲状态。

若是待判区段的左右区段不满足立即判断条件，考虑到车载ATP设备、联锁设备与ZC设备的通信的延时情况，对待判区段的相邻区段需要考虑列车的运行信息，结合列车的运行信息综合判定待判区段是否满足延时判断原则。若满足以下3种场景之一，则可采用延时判断，场景如下：

1、列车车头前方区段为待判区段，列车接近待判区段，在冗余过程中，列车仍未进入到待判区段但区段仍一直汇报占用状态；

2、列车车尾后方为待判区段，列车驶离待判区段，在冗余过程中，列车待判区段但区段仍一直汇报占用状态；

3、同时存在上述的列车接近待判区段和列车驶离待判区段。

延时判断的处理是待判区段开始ARB判断冗余计时，对冗余计时值进行累加，待冗余计时达到配置的冗余最大值时将待判区段判为ARB。

最后，根据上述立即判断和延时判断的结果设置区段的ARB标识。

步骤3中提到的第二方案的具体实现如图3所示。第二方案的原理是将离待判区段最近的与ZC正常通信的列车，司机以限制人工驾驶模式(Restrict Mode，以下简称为RM)驾驶完整通过待判区段后，再根据当时状态判断是否满足区段ARB。

第二方案的具体实现过程为：

中心调度员让离待判区段最近的一列完成后筛的列车，司机保证在车载ATP设备与ZC设备保持通信的条件下，司机手动驾驶通过前方待判区段，若列车前行直至列车车尾出清待判区段的过程中列车均保持完成尾筛，则待列车车尾出清后可判区段为ARB；否则，不能判断区段为ARB。最后，根据待判区段的ARB判定结果设置区段的ARB标识。

本发明还公开了图1中所示的区段故障占用处理装置，装置配置为执行如前述的方法实施例中所叙述的步骤。

此外，本发明还公开了一种区域控制器的设备，设备中安装了前述的区段故障占用处理装置。

此外，本发明还公开了如图1中所示的区段故障占用处理系统，系统构成已经在上述有关图1的文字中详细描述，因此不再赘述。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (6)

1.一种区域控制器判断区段故障占用方法，其特征在于，方法包括：

步骤1：如果区域控制器中的区段永久性汇报占用处理模块获取到联锁设备输入的区段状态为占用且由ATP设备输入的位置显示此时没有对应的列车位置在此区段上，则判断该区段最近的一次是否有完成尾筛的列车完整通过。否则，不能满足判断区段永久性汇报占用的前置条件，不能判定区段永久性汇报占用；

步骤2：如果存在完成尾筛的列车完整通过此区段，则使用第一方案判断区段永久性汇报占用逻辑处理，来判断区段是否能满足判区段永久性汇报占用状态；

步骤3：如果不存在完成尾筛的列车完整通过此区段或者使用第一方案判断区段不能满足判区段永久性汇报占用状态，则使用第二方案判断区段永久性汇报占用逻辑处理，来判断区段是否能满足判区段永久性汇报占用状态；

步骤4：将区段永久性汇报占用状态的逻辑处理结果输出至联锁设备；

其中，第一方案根据待判区段是否最近有完成尾筛的列车完整通过，若有，则满足判断区段永久性汇报占用的前置条件，若无，则不能判断区段为区段永久性汇报占用；如果满足区段永久性汇报占用的前置条件，再根据区段当前的左右区段状态判断是否满足判断区段永久性汇报占用的立即判断或延时判断；若不满足区段永久性汇报占用的立即判断方式或延时判断方式，则区段不能被判断为区段永久性汇报占用；

第二方案是将离待判区段最近的与区域控制器正常通信的列车，司机以限制人工驾驶模式驾驶完整通过待判区段后，再根据当时状态判断是否满足区段永久性汇报占用。

2.根据权利要求1所述的区域控制器判断区段故障占用方法，其特征在于，第一方案的执行进一步包括：

首先，在满足待判区段占用无车且最近一次通过区段的列车是完成尾筛的条件下，通过获取待判区段的左右相邻区段的占用和空闲状态、区段永久性汇报占用的标识，如果左右相邻区段满足以下3个条件之一，则可以立即判断区段为区段永久性汇报占用，条件如下：待判区段左右区段均为空闲状态，待判区段左右区段均为区段永久性汇报占用，待判断区段一侧区段为区段永久性汇报占用且另一侧区段为空闲状态；

然后，若是待判区段的左右区段不满足立即判断条件，则进一步判断若满足以下3种场景之一，则可采用延时判断：第一场景：列车车头前方区段为待判区段，列车接近待判区段，在冗余过程中，列车仍未进入到待判区段但区段仍一直汇报占用状态；第二场景：列车车尾后方为待判区段，列车驶离待判区段，在冗余过程中，列车待判区段但区段仍一直汇报占用状态；第三场景：同时存在上述的列车接近待判区段和列车驶离待判区段；

对于判断为进行延时判断处理，则对待判区段开始冗余计时，对冗余计时值进行累加，待冗余计时达到配置的冗余最大值时将待判区段判为区段永久性汇报占用；

最后，根据立即判断和延时判断的结果设置区段的区段永久性汇报占用的标识。

3.根据权利要求1所述的区域控制器判断区段故障占用方法，其特征在于，第二方案的执行进一步包括：

中心调度员让离待判区段最近的一列完成后筛的列车，司机保证在车载ATP设备与区域控制器保持通信的条件下，司机手动驾驶通过前方待判区段，若列车前行直至列车车尾出清待判区段的过程中列车均保持完成尾筛，则待列车车尾出清后可判区段为区段永久性汇报占用；否则，不能判断区段为区段永久性汇报占用；最后，根据待判区段的区段永久性汇报占用的判定结果设置区段的区段永久性汇报占用的标识。

4.一种区段故障占用处理装置，其特征在于，装置配置为执行如权利要求1至3中任一项所述的方法。

5.一种区域控制器，其特征在于，包括如权利要求4所述的区段故障占用处理装置。

6.一种区段故障占用处理系统，其特征在于，包括联锁设备、ATP设备和如权利要求5所述的区域控制器，其中联锁设备和ATP设备的输出端连接区域控制器的输入端，区域控制器的输出端连接联锁设备的输入端。

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