CN111866739A - 适用于cbtc系统的电子地图实时传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法及系统，该方法包括：基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；车载信号设备在判断出列车将发生运行区域位置变化后，向数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供数据管理系统根据电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；车载信号设备加载电子地图数据。本发明实施例的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法及系统，通过实时获取列车的当前位置，在现有CBTC系统的基础上，设计数据管理系统对电子地图进行实时传输，解决车载信号设备电子地图临时存储问题，能够有效的降低电子地图更新过程中的人工、时间成本。

Description

适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法及系统。

背景技术

CBTC(Communication Based Train Control System)系统是基于通信的列车自动控制系统，其特点是用通信网络来实现列车和地面设备的双向通信，用实时汇报的列车位置和计算移动授权的移动闭塞来代替固定的轨道区段闭塞实现列车运行控制。利用该系统能够构建关于列车系统的移动自动闭塞系统，可以大量减少区间敷设电缆以及一次性投资及减少日常维护工作，可以大幅度提高区间通过能力，灵活组织双向运行和单向连续发车，并可以适应不同车速、不同运量、不同类型牵引的列车运行控制等等

CBTC系统中的车载信号设备是安装在列车上，其中装载的电子地图是车载信号设备限速计算和自动驾驶的关键数据。但目前的CBTC系统中，电子地图固化在车载信号设备本地存储器中，当电子地图数据发生变更时，需要人工方式逐一对车载信号设备进行数据进行更新和测试。

由于现有的CBTC系统中的电子地图数据的更新是完全依赖于人工维护的方式逐车辆、逐设备进行数据升级并进行测试，人力、时间成本巨大且不易进行管理。并且，由于电子地图是预先安装在列车上，地图更新频次慢，不能根据当前路况信息，及时自动调整行驶路线，在遇到前方突发意外时，可能会给列车系统的安全化运行带来挑战。

有鉴于此，亟需提供更为先进、安全、易于管理的数据传输方式，对现有的电子地图下载、更新的方式进行改进。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输和读取方法及系统，用于克服或部分解决现有技术在适用于CBTC系统的电子地图实时传输和读取中存在操作繁琐、人力物力成本巨大、不便于统一管理、安全隐患大等缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，主要包括：基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；车载信号设备发送实时位置信息至数据管理系统，以供数据管理系统根据实时位置信息确定列车的当前运行区域；若车载信号设备判断缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则向数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供数据管理系统根据所述电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；车载信号设备加载电子地图数据。

作为可选地，车载信号设备在加载所述电子地图数据之后，还包括：对电子地图数据进行数据校验；若数据校验失败，则向数据管理系统反馈接收失败信息，以供数据管理系统在接收到接收失败信息后，重新向车载信号设备发送电子地图数据。

作为可选地，上述电子地图数据中可以包含有数据有效期信息；车载信号设备对电子地图数据进行数据校验，包括：对数据有效期信息进行有效期校验。

作为可选地，电子地图数据是根据列车的当前运行区域确定的；当前运行区域是根据列车位置信息和列车运营信息确定的；电子地图数据加载请求包含列车位置信息。

作为可选地，若车载信号设备判断列车缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则向数据管理系统发送电子地图数据加载请求之后，还包括：接收数据管理系统发送的数据下发命令；在确保行车安全的前提下，对数据下发命令进行校验；若命令校验成功，则向数据管理系统反馈确认接收信息，以供数据管理系统根据确认接收信息，向车载信号设备发送电子地图数据。

作为可选地，本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，还可以包括：车载信号设备周期性对临时存储的电子地图进行自检；若自检结果不合格，则向数据管理系统发起电子地图数据加载请求，以供数据管理系统在接收到电子地图数据加载请求后，向车载信号设备发送数据下发命令。

作为可选地，上述车载信号设备加载所述电子地图数据，主要包括：利用所述电子地图数据对临时存储的电子地图进行更新；若在更新的过程中发生异常，则停止对电子地图数据的下载，并向数据管理系统发送接收失败信息，以供数据管理系统在接收到接收失败信息后，重新向车载信号设备发送电子地图数据。

作为可选地，在数据管理系统中存储有多个版本的电子地图数据，每个电子地图数据设置有唯一管理标签；在将每个电子地图数据上传至数据管理系统后，将电子地图数据与地面信号设备中所存储的电子地图数据进行适配性检测；若适配性检测合格，则将电子地图数据存储至数据管理系统中。

第二方面，本发明实施例提供一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输系统，主要包括：通信单元、实时定位单元、数据请求单元和数据下载单元；通信单元用于基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；实时定位单元用于获取并发送实时位置信息至数据管理系统，以供所述数据管理系统根据所述实时位置信息确定列车的当前运行区域；数据请求单元用于在判断出缺少当前运行区域相关的电子地图数据后，向所述数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供所述数据管理系统根据所述电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；数据下载单元用于加载电子地图数据。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行所述程序时实现如第一方面任一所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法的步骤。

本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输和读取方法及系统，通过实时获取列车的当前位置，在现有CBTC系统的基础上，设计数据管理系统对电子地图进行实时传输，解决车载信号设备电子地图临时存储问题，能够有效的降低电子地图更新过程中的人工、时间成本。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法流程示意图；

图2为现有技术中利用人工数据维护的方法进行电子地图加载的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法中通信连接示意图；

图4为本发明实施例提供的一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法中，电子地图实时传输方案的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法中，电子地图分区存储及发送方法示意图；

图6为本发明实施例提供的一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法中电子地图下发的信息交互示意图；

图7为使用本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法前后的数据测试工作量的对比示意图；

图8为使用本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法前后的数据升级工作量的对比示意图；

图9为本发明实施例提供的一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输系统的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法流程示意图，如图1所示，该方法主要包括但不限于以下步骤：

步骤S1：基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；

步骤S2：车载信号设备发送实时位置信息至数据管理系统，以供所述数据管理系统根据所述实时位置信息确定列车的当前运行区域；

步骤S3：若所述车载信号设备判断列车缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则向所述数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供所述数据管理系统根据所述电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；

步骤S4：车载信号设备加载电子地图数据。

如图2所示，在现有的CBTC系统中，车载信号设备被安装在列车上，在车载信号设备上预先加载电子地图数据，以供列车在行驶过程中由车载信号设备进行限速计算和自动驾驶。

由于车载信号设备是被固化在列车上，因此当电子地图数据发生变更时，需要以人工的方式逐一对车载信号设备上原本存储的电子地图数据进行更新，并对更新后的电子地图进行人工测试。

采用现有的电子地图更新的方法主要存在以下不足：

1)但由于现今阶段的列车数量众多，并且运行的区域的广泛和不同，需要诸多的人力、物力投入到数据更新、数据管理、数据维护和检测中，造成了巨大的浪费。

2)由于各辆列车需要记载的地图的也可能存在较大的区别，人为操作相较于自动化数据加载来说，人为失误的引入增加了数据错误的风险。若任一地图装载有误，则会对整个列车系统的安全运行带来巨大的威胁。

3)实时性较差，由于铁路网纵横交错，需要根据实时运行情况，及时的调整行车路线以及行车方案，采用人工的方式进行更新，实时性差，无法满足当今铁路系统高速发展的需求。

为有效的克服现有技术存在的上述不足，本发明实施例提供一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，利用远程地图加载的方式，自动完成电子地图的维护、更新和加载。

首先，如图3所示，基于CBTC系统安全网建立数据管理系统2与每辆列车的车载信号设备1之间的通信连接，还可以将数据管理系统2通过CBTC系统安全网与车载信号设备1及远程的地面信号设备3建立安全通信连接。其中，用于车载信号的设备数据管理系统2可以由数据服务器21和数据操作终端22组成，电子地图被存储在数据服务器21中。本发明实施例不对CBTC系统安全网的安全通信协议以及方式作具体地限定。

作为可选地，本发明实施例在建立并保持数据管理系统2与每辆列车的车载信号设备1之间的通信连接之后，实时获取列车的运行位置，并根据预先划分的运行区域判断列车是否即将发生运行区域的位置变化。例如，列车的当前运动区域是在区域1内(此时列车是按照预先加载在车载信号设备中的区域1的电子地图进行行驶)，当数据管理系统2根据列车当前位置(由车载信号设备1上传的)并结合列车运营信息判断出，在预定时间范围内(或预定距离范围内)列车将由区域1切换至区域2。此时，车载信号设备1向数据管理系统2发送电子地图数据加载请求，以请求加载包含区域2的电子地图。其中，电子地图数据加载请求包含列车位置信息，以便于数据管理系统2及时根据列车位置信息和运营信息确定列车即将进入至区域2。

在数据管理系统2接收到所述电子地图数据加载请求后，及时的将区域2的电子地图发送给车载信号设备1。

车载信号设备1加载区域2的电子地图数据，并在列车进入区域2后，根据区域2的电子地图进行行驶，并按照这一方式完成整个旅程。

作为可选地，在本发明实施例中，也可以在车载信号设备1一次性预先加载多个区域的电子地图，并在列车行驶的过程一方面在列车发生区域切换之前，加载对应区域的电子地图，另一方面，继续向数据管理系统2发送电子地图数据加载请求进行后续地图的加载，以保证预存储在车载信号设备1的区域电子地图的数量维持在预设的数量。

例如：可以根据运营信息获知列车当前行驶区域为区域A，即将到达的区域各区域B，区域B之后即将到达的区域为区域C，即列车的行驶路线依次为区域A-区域B-区域C…-区域X。在列车行驶在区域A时，可以预先在车载信号设备中加载区域A+区域B的电子地图，在数据管理系统判断出列车将发生运行区域位置变化，或者车载信号设备判断列车缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则由车载信号设备向数据管理系统发送电子地图数据加载请求，或者由数据管理系统向车载信号设备发送地图加载询问，以完成对包含区域C的电子地图的下载，并按照这一方式迭代运行，直至完成整个旅程。

作为可选地，在本发明实施例中，可以在加载了一个新的电子地图数据后，将之前存储的电子地图数据进行清除，以减小车载信号设备的存储压力。

本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，通过实时获取列车的当前位置，在现有CBTC系统的基础上，设计数据管理系统对电子地图进行实时传输，解决车载信号设备电子地图临时存储问题，能够有效的降低电子地图更新过程中的人工、时间成本。

基于上述实施例的内容，作为可选地，车载信号设备在加载电子地图数据之前，还可以包括：对电子地图数据进行数据校验；若数据校验失败则向所述数据管理系统反馈接收失败信息，以供所述数据管理系统在接收到所述接收失败信息后，重新向所述车载信号设备发送电子地图数据。

具体地，在车载信号设备加载电子地图数据的过程中，对接收的电子地图数据进行数据校验，以保证该电子地图能够被顺利、完整地安装至车载信号设备。

例如：数据校验可以是对安装过程进行监控，若安装的时间超过预设的时间阈值，则说明被下载保存的电子地图数据可能无法被本列车所加载。此时，表示车载信号设备对电子地图数据的数据校验失败，则向数据管理系统反馈“接收失败”信息，以由数据管理系统重新向该设备发送电子地图数据。

本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，在实时传输电子地图数据并加载的过程中，对该数据进行校验，能够进一步保证数据的正确性，保障了电子地图正确更新的顺利完成，也为列车系统的稳定安全的运行提供了保障。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，电子地图数据中可以包含数据有效期信息；车载信号设备对电子地图数据进行数据校验，包括：对数据有效期信息进行有效期校验。

例如：数据有效期信息中包含电子地图数据的有效期为2020-1-1至2020-2-2。车载信号设备收到信息后，根据当前时间判断数据是否可用。若当前时间早于2020-1-1或晚于2020-2-2，则校验结果为失败。

再如：数据有效期信息中包含电子地图数据的更新有效期为3小时，若当前列车由于行驶状态的限制，从接收到该电子地图数据至进行数据校验之间超过了3小时，则说明新下载的电子地图数据的有效期已超过，此时数据校验结果也为失败，则向数据管理系统反馈接收失败信息，以供数据管理系统在接收到所述接收失败信息后，重新向车载信号设备发送电子地图数据。

本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，通过对接收到的电子地图数据进行有效期验证，能够避免在接收至加载的过程中，发生了地图再次更新后所造成的电子地图数据失效，消除对列车的行驶安全造成的隐患。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，电子地图数据是根据列车的当前运行区域确定的；当前运行区域是根据列车位置信息和列车运营信息确定的；电子地图数据加载请求包含列车位置信息。

具体地，如图4所示，设备数据管理系统2可以由数据服务器21和数据操作终端22组成。其中，电子地图存储在数据服务器中，数据管理系统通过CBTC系统安全网与车载信号设备1及地面信号设备3建立安全通信连接。在轨边设置有应答器4，用于实时监测列车的位置。作为可选地，车载信号设备1通过应答器4完成定位后，若缺少可用的电子地图数据，则向数据管理系统2发出电子地图数据请求。数据管理系统2根据列车位置以及地面信号设备3提供的运营信息判断列车运行范围，向车载信号设备1发送相应区域电子地图数据。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，车载信号设备1在判断出列车将发生运行区域位置变化后，向数据管理系统2发送电子地图数据加载请求之后，还可以包括：接收数据管理系统2发送的数据下发命令；在确保行车安全的前提下，对数据下发命令进行校验；若命令校验成功，则向数据管理系统2反馈确认接收信息，以供数据管理系统2根据所述确认接收信息，向车载信号设备1发送电子地图数据。

具体地，在建立并保持数据管理系统2与每辆列车的车载信号设备1之间的通信连接之后，若数据管理系统2接收到车载信号设备1的地图下载请求后，向需要进行地图数据下载的列车发送“数据下发”命令。

在车载信号设备1接收由数据管理系统2发送的“数据下发”命令之后，可以先对当前的列车运行状态进行评估。需要说明的是，可以在车载地图数据中设置当前启用的数据和正在接收的数据，当列车正在使用电子地图进行运输任务时，不进行地图的更新，而仅将接收到的地图更新数据进行暂时存储，在合适的时机启用被暂存的数据。例如：列车行驶在01区域时，收到01区域地图更新数据。为保证正常运行，不会立即对地图进行更新。列车驶出01区域后才对地图进行加载。

在能够确保行车安全的前提下，对数据管理系统2发送的数据下发命令进行命令校验。该命令校验可以是对数据下发命令中包含的命令对象进行审核、对数据下发命令中包含的数据有效性进行审核、对数据下发命令中包含的数据正确性进行审核等。

例如，对数据下发命令中包含的命令对象进行审核，可以是判断本列车是否与审核数据下发命令中所包含的命令对象向匹配。若匹配，在说明数据管理系统发送的数据下发命令是发给本列车的；若不匹配，则不予处理，或者向数据管理系统反馈，命令对象错误信息，以供数据管理系统对数据下发命令进行审核并重新分送。

例如，对数据下发命令中包含的数据有效性进行审核，可以包括对时间有效性、区域有效性、车辆型号有效性等的审核。

例如，对数据下发命令中包含的数据正确性进行审核，可以包括对电子地图数据的完整性、格式等进行的审核。

进一步地，若对数据下发命令的校验合格，则说明数据管理系统向本列车的车载信号设备发送电子地图的时机是合适的，则向数据管理系统反馈确认接收信息。数据管理系统收到车载信号设备反馈的确认接收信息后，立即向该设备发送电子地图数据。最后车载信号设备下载并存储该电子地图数据，并自动完成数据的加载。

作为可选地，在实现了新的电子地图数据加载后，自动删除存储于数据服务器中的之前电子地图数据，以节约存储空间。

本发明实施例提供的电子地图远程下载方法，在现有CBTC系统的基础上，设计车载信号设备数据管理系统对电子地图进行实时更新，能够有效的降低电子地图更新过程中的人工、时间成本，且有效的保证所加载的电子地图的时效性。

基于上述实施例的内容，作为可选地，本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，还可以包括：车载信号设备周期性对临时存储的电子地图进行自检；若自检结果不合格，则向数据管理系统发起电子地图数据加载请求，以供数据管理系统在接收到电子地图数据加载请求后，向车载信号设备发送数据下发命令。

在本发明实施例中，一方面可以由车载信号设备在判断列车缺少当前运行区域相关的电子地图数据后，向数据管理系统发送电子地图数据加载请求。或者在数据管理系统在判断出列车将发生运行区域位置变化后，主动向车载信号设备发出数据下发命令，并根据车载信号设备反馈的确认接收信息，向车载信号设备发送电子地图数据；另一方面，车载信号设备也在可以定期的进行电子地图数据的自检，并根据自检结果，确定是否主动向数据管理系统发出地图数据更新的请求。其中，自检的内容可以包括有效性自检、完整性新自检等，对此本实施例不作具体地限定。

本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时下载方法，提供了多种电子地图下载触发模式，完善了整个方案的可行性，保证了地图的正确性和系统运行的稳定性。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，车载信号设备加载电子地图数据，主要包括：利用电子地图数据对临时存储的电子地图进行更新；若在更新的过程中发生异常，则停止对电子地图数据的下载，并向数据管理系统发送接收失败信息，以供数据管理系统在接收到接收失败信息后，重新向车载信号设备发送电子地图数据。

具体地，在进行电子地图的加载时，利用新下载的电子地图数据对预先存储的数据进行更新，若在更新的过程中，发生更新不能正常进行的异常状况时，说明新下载的电子地图数据可能存在缺陷，此时停止对电子地图数据的加载，并向数据管理系统发送接收失败信息。数据管理系统在接收到该接收失败信息后，重新向车载信号设备发送电子地图数据。

本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，在使用新下载的地图数据进行地图更新的过程中，若出现更新异常，则停止新地图数据的更新，并发出信息重新从数据管理系统下载电子地图信息，能够进一步保证数据的正确性，保障了电子地图正确更新的顺利完成，也为列车系统的稳定安全的运行提供了保障。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，在数据管理系统中存储有多个版本的电子地图数据，每个电子地图数据设置唯一管理标签；在将每个电子地图数据上传至车载信号设备之前，将电子地图数据与地面信号设备中所存储的电子地图数据进行适配性检测；若适配性检测合格，则将电子地图数据发送给车载信号设备中。

由于存储在数据服务器中的电子地图数据是通过CBTC系统安全网从地面信号设备收集并整理获取的，在本发明实施例中，可以对每个电子地图设置一个唯一管理标签，相当于赋予每个电子地图一个编号。在将每个电子地图数据上传至数据服务器后，将获取的电子地图数据与地面信号设备中所存储的电子地图数据的编号进行适配性检测。若检测结果为合格，则表明该电子地图数据上传至数据服务器的过程中是安全的，故可以将电子地图数据存储至数据服务器中。

数据管理系统中可以记录所有车载信号设备的电子地图数据信息，包括内容、版本、有效期，信息，并以列车为单位在数据操作终端上进行显示。

数据服务器中可存储多个版本的电子地图数据并设置管理标签(例如测试中、未启用、已启用等状态)。操作人员通过数据操作终端将电子地图数据上传至数据服务器后，数据管理系统对该版本电子地图数据进行校验并检查与地面信号设备中存储数据版本的适配性，通过后方可使用。

具体地，如图5所示，当某个车载信号设备向数据管理系统发送数据请求(包含列车位置信息)，数据管理系统根据列车位置信息，并结合列车的运营信息，获知列车当前行驶线路为A，行驶区域为区域1，则将包含有其即将运行的区域2+区域3的电子地图数据发送至车载信号设备。

进一步地，数据管理系统还可以通过CBTC系统安全网从地面信号设备加载区域4的电子地图信息，以在车载信号设备下一次提出地图下载请求时，将其发送给该车载信号设备。

进一步地，若列车不仅仅发生区域之间的切换，还有可能出现线路之间的切换(若从线路A切换至线路B)，此时则需要数据管理系统预先通过CBTC系统安全网从地面信号设备加载关于区域B的电子地图数据，以备车载信号设备下一次提出地图下载请求时将对应区域的电子地图数据发送给对方。

图6为本发明实施例提供的用于CBTC系统的电子地图远程下载方法中电子地图下发的信息交互示意图，如图6所示，电子地图下发的信息交互主要是体现在数据管理系统与车载信号设备之间的信息交互。

作为其中的一种方法流程为：由车载信号设备发出“数据请求”给数据管理系统。数据管理系统在接收到“数据请求”后，根据请求内容进行数据的筛选，在完成筛选步骤后，向车载信号设备发送“数据下发”命令。车载信号设备根据“数据下发”命令进行接收准备，在准备完毕后向数据管理系统发送“准备接收”信号。数据管理系统在接收到“准备接收”信号后，向车载信号设备发送电子地图数据。车载信号设备在接收、下载电子地图数据后，对该数据进行数据校验。若数据校验通过，还向数据管理系统发送“接收成功”的反馈。

基于上述实施例的内容，作为另一可选实施例，若数据校验不通过(失败)，则向数据管理系统发送“接收失败”的反馈。数据管理系统在接收到“接收失败”的反馈后，开始重新向车载信号设备上传电子地图数据，并对该电子地图数据进行数据校验直至校验通过，完成整个地图下载的流程。

基于上述实施例的内容，作为又一可选的，首先由车载信号设备进行自检，若自检异常时，则自动向数据管理系统发出“数据请求”。数据管理系统根据该请求启动电子地图下载流程。

在车载信号设备在接收到数据管理系统发送的“数据下发”命令后，若不具备接收条件时，则不会向数据管理系统反馈“准备接收”信息。在一定时间间隔后，数据管理系统则判断出接收超时，并向车载信号设备发送“异常终止”信息。

CBTC系统需要对车载信号设备的电子地图数据进行更新时，需要经历数据准备、数据测试、数据升级三个阶段。为了更清楚的反映出本发明实施例的优势，现以图7和图8所示的内容为例进行说明。

具体地，如图7所示，于数据准备和数据测试阶段，在引入本发明实施例多提供的数据管理系统前，需要在指定时段内对测试使用的车载信号设备进行数据更新并进行测试工作，测试结束后需要恢复运营数据并重新验证数据的正确性。由于数据更新、恢复及验证占用了大量时间，实际数据测试时间较少。

在引入本发明实施例多提供的数据管理系统后，可减少数据编制时间。完成后即可在数据服务器中存储新的电子地图数据，该数据启用前不会对正常运营造成影响。数据测试阶段可快速完成数据倒切并进行测试工作。由于数据倒切过程由系统自动完成，降低了因人为失误引入的数据错误风险，恢复运营数据后无需进行验证工作。

由此可以获知，本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图远程下载方法，能够有效的增加数据测试的时间，为保证数据的安全性提供了基础。

如图8所示，于数据升级阶段，在引入本发明实施例提供的数据管理系统前，需要以人工方式逐一对每套车载信号设备进行电子地图数据的更新和验证。

在引入数据管理系统后，无需对车载信号设备进行电子地图数据的更新，车载信号设备运行过程中实时获取该数据。

进一步地，电子地图更新过程中，人为失误是主要的风险源。使用数据管理系统后，操作人员仅通过数据操作终端进行电子地图的更新操作，减少了操作流程且数据管理系统会对电子地图数据进行校验，降低了因人为失误引入的数据错误风险。

综上所述，本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图远程下载方法与现有技术中的电子地图人工下载的方法相比，具有以下优势：

1)利用高速网络，由数据管理系统可实时向车载信号设备发送电子地图数据，有效解决了车载信号设备本地数据存储问题，降低了电子地图更新、测试成本，降低因人为失误引起的数据错误风险。

2)为维护人员提供直观的，图形化的管理界面，提高管理效率。

3)车载信号设备存储的电子地图出现异常时，可通过重新传输电子地图数据进行故障恢复，提高了可用和稳定性。

4)数据管理系统中电子地图分区存储，缩小数据变更、新增时的影响范围，降低了电子地图编制、测试成本并提高了可靠性。

5)可以提供详细的电子地图变更记录，便于管理及问题追踪。

6)可以融入既有的CBTC系统框架，具备较强的可实施性。

本发明实施例提供一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输系统，如图9所示，主要包括：通信单元11、实时定位单元12、数据请求单元13和数据下载单元14；其中，通信单元11主要用于基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；实时定位单元12用于获取并发送实时位置信息至数据管理系统，以供数据管理系统根据实时位置信息确定列车的当前运行区域；数据请求单元13主要用于在判断出缺少当前运行区域相关的电子地图数据后，向数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供数据管理系统根据电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；数据下载单元14主要用于加载电子地图数据。

首先，基于CBTC系统安全网建立数据管理系统与每辆列车的车载信号设备之间的通信连接，还可以将数据管理系统通过CBTC系统安全网与车载信号设备及远程的地面信号设备建立安全通信连接。其中，用于车载信号的设备数据管理系统可以由数据服务器和数据操作终端组成，电子地图被存储在数据服务器中。

作为可选地，本发明实施例在建立并保持数据管理系统与每辆列车的车载信号设备之间的通信连接之后，实时获取列车的运行位置，并根据预先划分的运行区域判断列车是否缺少当前运行区域相关的电子地图数据，。若判断结果为缺少地图信息时，则由车载信号设备向数据管理系统发送电子地图数据加载请求。其中，电子地图数据加载请求包含列车位置信息，以便于数据管理系统及时根据列车位置信息和运营信息确定列车即将进入的区域。

在数据管理系统接收到所述电子地图数据加载请求后，及时的将下一行驶区域的电子地图发送给车载信号设备。

车载信号设备加载下一行驶区域的电子地图数据，并在列车进入下一行驶区域后，根据下一行驶区域的电子地图进行行驶，并按照这一方式完成整个旅程。

本发明实施例提供的电子地图实时传输系统，通过实时获取列车的当前位置，在现有CBTC系统的基础上，设计数据管理系统对电子地图进行实时传输，解决车载信号设备电子地图临时存储问题，能够有效的降低电子地图更新过程中的人工、时间成本。

需要说明的是，本发明实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输系统，在具体运行时，可用于执行上述任一实施例中所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，在此不作一一赘述。

图10示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图10所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(Communications Interface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行如下方法：基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；车载信号设备发送实时位置信息至数据管理系统，以供数据管理系统根据实时位置信息确定列车的当前运行区域；若车载信号设备判断缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则向数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供数据管理系统根据所述电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；车载信号设备加载电子地图数据。

此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，例如包括：基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；车载信号设备发送实时位置信息至数据管理系统，以供数据管理系统根据实时位置信息确定列车的当前运行区域；若车载信号设备判断缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则向数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供数据管理系统根据所述电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；车载信号设备加载电子地图数据。

以上所描述的装置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的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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。

最后应说明的是：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 (10)

1.一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，包括：

基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；

车载信号设备发送实时位置信息至数据管理系统，以供所述数据管理系统根据所述实时位置信息确定列车的当前运行区域；

若所述车载信号设备判断列车缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则向所述数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供所述数据管理系统根据所述电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；

所述车载信号设备加载所述电子地图数据。

2.根据权利要求1所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，所述车载信号设备在加载所述电子地图数据之后，还包括：

对所述电子地图数据进行数据校验；

若所述数据校验失败，则向所述数据管理系统反馈接收失败信息，以供所述数据管理系统在接收到所述接收失败信息后，重新向所述车载信号设备发送电子地图数据。

3.根据权利要求2所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，所述电子地图数据中包含数据有效期信息；

所述对所述电子地图数据进行数据校验，包括：对所述数据有效期信息进行有效期校验。

4.根据权利要求1所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，所述电子地图数据是根据列车的当前运行区域确定的；

所述当前运行区域是根据所述列车位置信息和列车运营信息确定的；

所述电子地图数据加载请求包含所述列车位置信息。

5.根据权利要求1所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，若所述车载信号设备判断列车缺少当前运行区域相关的电子地图数据，则向所述数据管理系统发送电子地图数据加载请求之后，还包括：

接收数据管理系统发送的数据下发命令；

在确保行车安全的前提下，对所述数据下发命令进行校验；

若命令校验成功，则向所述数据管理系统反馈确认接收信息，以供所述数据管理系统根据所述确认接收信息，向所述车载信号设备发送电子地图数据。

6.根据权利要求5所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，还包括：

所述车载信号设备周期性对临时存储的电子地图进行自检；

若自检结果不合格，则向所述数据管理系统发起电子地图数据加载请求，以供所述数据管理系统在接收到所述电子地图数据加载请求后，向所述车载信号设备发送数据下发命令。

7.根据权利要求1所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，所述车载信号设备加载所述电子地图数据，包括：

利用所述电子地图数据对临时存储的电子地图进行更新；

若在更新的过程中发生异常，则停止对所述电子地图数据的下载，并向所述数据管理系统发送接收失败信息，以供所述数据管理系统在接收到所述接收失败信息后，重新向所述车载信号设备发送电子地图数据。

8.根据权利要求7所述的适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法，其特征在于，在所述数据管理系统中存储有多个版本的电子地图数据，每个电子地图数据设置有唯一管理标签；

在将每个所述电子地图数据上传至所述数据管理系统后，将所述电子地图数据与地面信号设备中所存储的电子地图数据进行适配性检测；

若适配性检测合格，则将所述电子地图数据存储至所述数据管理系统中。

9.一种适用于CBTC系统的电子地图实时传输系统，其特征在于，包括：

通信单元、实时定位单元、数据请求单元和数据下载单元；

所述通信单元用于基于CBTC系统安全网，车载信号设备建立与数据管理系统之间的通信连接；

所述实时定位单元用于获取并发送实时位置信息至数据管理系统，以供所述数据管理系统根据所述实时位置信息确定列车的当前运行区域；

所述数据请求单元用于在判断出缺少当前运行区域相关的电子地图数据后，向所述数据管理系统发送电子地图数据加载请求，以供所述数据管理系统根据所述电子地图数据加载请求发送与当前运行区域相关的电子地图数据；

所述数据下载单元用于加载所述电子地图数据。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述适用于CBTC系统的电子地图实时传输方法的步骤。

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