CN112678027A - 一种列车临时限速管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种列车临时限速管理方法及系统，采用统一的会话管理框架，来管理临时限速指令，通过在会话关闭阶段，统一处理会话中的临时限速指令，保证了跨区域控制器的临时限速指令的一致性生效，避免了系统对临时限速指令处理的紊乱。本发明通过通信链路可用性探测，提高了系统对临时限速指令处理的可用性和容错性。本发明通过加入消息的时效性机制对临时限速指令进行生命周期管理，保证了系统组件故障时列车的安全运行，提高了系统的可用性。

Description

一种列车临时限速管理方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通信号安全控制技术领域，尤其涉及一种列车临时限速管理方法。

背景技术

列车自动监控系统、数据存储单元和区域控制器是列车临时限速的核心部分。列车临时限速管理方法的基本思想是：由列车自动监控系统负责人机交互，下发临时限速指令到数据存储单元，该临时限速指令包括限速区段位置和限速速度；数据存储单元负责统一存储和管理临时限速指令；区域控制器向数据存储单元请求其辖区内轨道区段的临时限速信息，并生成列车的控制报文下发到列车。

在实际运营中可能存在如下情形：

1、系统初始化时，临时限速指令的管理。

2、临时限速指令更新，更新操作包括设置新的限速指令和取消现有临时限速指令。

3、运营中区域控制器重启。

4、运营中数据存储单元重启。

上述场景中，由于系统未完全进入工作状态，为保障列车安全运行，系统只允许列车以最低配速状态运行。若存在从数据库恢复上阶段临时限速设置，则系统无法保证恢复的限速指令得到人工校验。更新的临时限速指令覆盖轨道区段可能位于不同区域控制器覆盖区间，存在多区域控制器指令一致性同步问题。运行期间由于网络问题，区域控制器发送的临时限速请求信息未被数据存储单元正确接收，或者数据存储单元回复信息丢包等引起暂时性失联问题。数据存储单元将与重启的区域控制失去通信连接，此时将无法同步临时限速指令到该区域控制器，存在临时限速指令是否允许开放设置问题，区域控制器与数据存储单元的通信有效性检测问题。区域控制器将无法从重启中的数据存储单元得到同步的临时限速控制报文，区域控制器面临临时限速控制报文时效性管理问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种列车临时限速管理方法，通过对临时限速指令的管理保证跨区域控制器的临时限速指令的一致性以及临时限速指令管理期间各阶段的时效性协调机制。

为了达到上述目的，本发明提供一种列车临时限速管理方法，列车自动监控系统和数据存储单元之间建立通信会话，在通信会话开启后，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速指令，在通信会话关闭过程中，数据存储单元更新临时限速指令；区域控制器向数据存储单元周期性发送临时限速信息请求，在数据存储单元更新期间，数据存储单元禁止回复区域控制器的临时限速信息请求；在更新完闭后，数据存储单元允许回复区域控制器的临时限速信息请求。

所述数据存储单元包含临时限速指令永久存储区和临时限速指令暂存区，所述临时限速指令永久存储区用于存储所述数据存储单元成功更新临时限速指令后的临时限速指令，所述临时限速指令永久存储区内的数据同步至系统数据库，所述临时限速指令暂存区用于临时存储通信会话期间收到的临时限速指令。

所述临时限速指令至少包含：限速区段首尾轨道区段坐标、限速区段包含的轨道区段标识、以及限速速率。

所述临时限速指令的类型包含：设置临时限速和取消临时限速，所述取消临时限速的限速速率为0。

所述数据存储单元根据临时限速指令永久存储区内存储的临时限速指令生成临时限速信息回复消息，以回复区域控制器的临时限速信息请求，所述区域控制器收到临时限速信息回复消息之后，将临时限速信息回复消息中的临时限速信息应用的到相应的轨道区段上。

所述临时限速信息回复消息的生成规则为：根据临时限速指令坐标将临时限速指令区域映射到对应的轨道区段上，速度设置为限速值，对于未设置临时限速的轨道区段，速度设置为区段设计最高时速。

所述数据存储单元更新临时限速指令的方法包含：所述数据存储单元计算需要同步临时限速指令的区域控制器列表，数据存储单元生成临时限速更新请求发送到对应的区域控制器，数据存储单元同时开启更新计时器；

所述区域控制器收到临时限速更新请求后，向数据存储单元发送临时限速更新回复；

在所述数据存储单元的更新计时器的计数时间内，数据存储单元接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元成功更新临时限速指令，将更新后的临时限速指令存储至临时限速指令永久存储区。

在所述数据存储单元的更新计时器超时后，数据存储单元未接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则通信会话关闭失败。

所述数据存储单元的更新计时器的计数时间大于等于所述数据存储单元发送临时限速更新请求和所述区域控制器发送临时限速更新回复消息的总耗时的两倍。

所述列车自动监控系统和所述数据存储单元之间成功建立通信会话后，所述数据存储单元启动会话计时器，在所述会话计时器超时后，数据存储单元执行通信会话关闭失败，则数据存储单元自动关闭通信会话，并将临时限速指令暂存区内的数据刷新为无效的初始值。

所述数据存储单元的会话计时器的计数时间应保证列车自动监控系统端能够顺利执行完成正常的临时限速命令操作的最长耗时。

所述区域控制器在发送临时限速更新回复的同时，开启更新计时器，在所述区域控制器的更新计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于等于所述区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍；所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于所述数据存储单元的更新计时器的计数时间。

所述数据存储单元在上电时，设置为临时限速指令初始化未解除状态，区域控制器无法从所述数据存储单元获取有效的临时限速信息。

所述数据存储单元上电后，列车自动监控系统和数据存储单元之间建立通信会话，在通信会话开启后，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速初始化解除请求，解除数据存储单元的初始化状态，在通信会话关闭后，允许区域控制器从数据存储单元获取临时限速信息。

所述数据存储单元上电后，从系统数据库恢复上电前有效的临时限速指令到临时限速永久存储区。

所述区域控制器上电后，将所辖轨道区段的临时限速设置为初始化临时限速速度。

所述列车自动监控系统采用HILC协议建立与所述数据存储单元之间的通信会话、以及临时限速命令的操作。

所述区域控制器周期性的向所述数据存储单元发送版本信息请求，所述数据存储单元接收到版本信息请求后，开启通信有效计时器，在所述通信有效计时器超时后，数据存储单元未接收到发送版本信息请求的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元拒绝当前下发的临时限速指令。

所述通信有效计时器的计数时间等于所述区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍。

所述区域控制器在收到所述数据存储单元发送的临时限速信息回复消息时，同时开启临时限速信息有效计时器，在所述临时限速信息有效计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的新的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

所述初始化临时限速速度为线路最低配速。

本发明还提供一种列车自动监控系统，所述列车自动监控系统建立与数据存储单元之间的通信会话，在通信会话开启后，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速指令。

所述列车自动监控系统采用HILC协议建立与所述数据存储单元之间的通信会话、以及临时限速命令的操作。

在通信会话开启后，所述列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速初始化解除请求，解除数据存储单元的初始化状态。

本发明还提供一种数据存储单元，在与列车自动监控系统的通信会话开启后，所述数据存储单元接收列车自动监控系统下发的临时限速指令，在通信会话关闭过程中，所述数据存储单元更新临时限速指令，在数据存储单元更新期间，所述数据存储单元禁止回复区域控制器发送的临时限速信息请求，在更新完成后，所述数据存储单元允许回复区域控制器发送的临时限速信息请求。

所述数据存储单元包含临时限速指令永久存储区和临时限速指令暂存区，所述临时限速指令永久存储区用于存储所述数据存储单元成功更新临时限速指令后的临时限速指令，所述临时限速指令永久存储区内的数据同步至系统数据库，所述临时限速指令暂存区用于临时存储通信会话期间收到的临时限速指令。

所述数据存储单元根据临时限速指令永久存储区内存储的临时限速指令生成临时限速信息回复消息，以回复区域控制器的临时限速信息请求。

所述数据存储单元更新临时限速指令的方法包含：所述数据存储单元计算需要同步临时限速指令的区域控制器列表，数据存储单元生成临时限速更新请求发送到对应的区域控制器，数据存储单元同时开启更新计时器；

在所述数据存储单元的更新计时器的计数时间内，数据存储单元接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元成功更新临时限速指令，将更新后的临时限速指令存储至临时限速指令永久存储区。

在所述数据存储单元的更新计时器超时后，数据存储单元未接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则通信会话关闭失败。

所述数据存储单元的更新计时器的计数时间大于等于所述数据存储单元发送临时限速更新请求和区域控制器发送临时限速更新回复消息的总耗时的两倍。

所述数据存储单元和列车自动监控系统之间成功建立通信会话后，所述数据存储单元启动会话计时器，在所述会话计时器超时后，数据存储单元执行通信会话关闭失败，则所述数据存储单元自动关闭通信会话，并将临时限速指令暂存区内的数据刷新为无效的初始值。

所述数据存储单元的会话计时器的计数时间应保证列车自动监控系统能够顺利执行完成正常的临时限速命令操作的最长耗时。

所述数据存储单元在上电时，设置为临时限速指令初始化未解除状态，区域控制器无法从所述数据存储单元获取有效的临时限速信息。

所述数据存储单元上电后，数据存储单元和列车自动监控系统之间建立通信会话，在通信会话开启后，数据存储单元接收列车自动监控系统下发的临时限速初始化解除请求，解除数据存储单元的初始化状态，在通信会话关闭后，允许区域控制器从数据存储单元获取临时限速信息。

所述数据存储单元上电后，从系统数据库恢复上电前有效的临时限速指令到临时限速永久存储区。

所述数据存储单元接收到区域控制器发送的版本信息请求后，开启通信有效计时器，在所述通信有效计时器超时后，数据存储单元未接收到发送版本信息请求的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元拒绝当前下发的临时限速指令。

所述通信有效计时器的计数时间等于区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍。

本发明还提供一种区域控制器，所述区域控制器向数据存储单元周期性发送临时限速信息请求，所述区域控制器收到临时限速信息回复消息之后，将临时限速信息回复消息中的临时限速信息应用的到相应的轨道区段上。

所述区域控制器收到临时限速更新请求后，向数据存储单元发送临时限速更新回复。

所述区域控制器在发送临时限速更新回复的同时，开启更新计时器，在所述区域控制器的更新计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于等于所述区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍；所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于所述数据存储单元的更新计时器的计数时间。

所述区域控制器上电后，将所辖轨道区段的临时限速设置为初始化临时限速速度。

所述区域控制器周期性的向数据存储单元发送版本信息请求。

所述区域控制器在收到数据存储单元发送的临时限速信息回复消息时，同时开启临时限速信息有效计时器，在所述临时限速信息有效计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的新的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

本发明还提供一种列车临时限速管理系统，所述列车临时限速管理系统包含所述列车自动监控系统、数据存储单元和区域控制器。

本发明采用统一的会话管理框架，来管理临时限速指令，通过在会话关闭阶段，统一处理会话中的临时限速指令，保证了跨区域控制器的临时限速指令的一致性生效，避免了系统对临时限速指令处理的紊乱。本发明通过通信链路可用性探测，提高了系统对临时限速指令处理的可用性和容错性。本发明通过加入消息的时效性机制对临时限速指令进行生命周期管理，保证了系统组件故障时列车的安全运行，提高了系统的可用性。

附图说明

图1为系统初始化时的临时限速处理流程。

图2为临时限速指令更新处理流程。

图3为运行期间区域控制器重启时的临时限速处理流程。

图4为运行期间数据存储单元重启时的临时限速处理流程。

具体实施方式

以下根据图1～图4，具体说明本发明的较佳实施例。

本发明所要解决的技术问题，是提供一种对系统初始化临时限速、临时限速指令更新、区域控制器重启以及数据存储单元重启时，系统性的临时限速处理方法，通过这个方法解决跨区域控制器的临时限速指令同步的一致性问题，以及系统初始化、组件重启、指令更新等阶段的临时限速指令生命周期的管理问题。本发明通过在会话管理机制下，设计初始化临时限速解除确认、通信校验、时效协调的临时限速管理方法来解决上述问题带来的列车临时限速控制报文的响应紊乱。

本发明提供一种列车临时限速管理方法，包含：通过在列车自动监控系统与数据存储单元之间建立通信会话来管理临时限速指令。

一方面，在系统初始化时，数据存储单元设置为临时限速指令初始化未解除状态，区域控制器无法从数据存储单元获取有效的临时限速信息，区域控制器设置所辖轨道区段的临时限速为初始化临时限速速度，在通信会话开启后，列车自动监控系统解除数据存储单元的初始化状态，在通信会话关闭后，允许区域控制器从数据存储单元获取临时限速信息。

另一方面，在更新临时限速指令时，在通信会话开启后，列车自动监控系统向数据存储单元下发更新的临时限速指令，在通信会话关闭过程中，数据存储单元更新临时限速指令，数据存储单元更新期间禁止回复区域控制器的临时限速信息请求，数据存储单元成功更新临时限速指令后，允许回复区域控制器的临时限速信息请求，允许区域控制器从数据存储单元获取更新后的临时限速信息。

所述数据存储单元更新临时限速指令的方法包含：所述数据存储单元计算需要同步临时限速指令的区域控制器列表，数据存储单元生成临时限速更新请求发送到对应的区域控制器，数据存储单元同时开启更新计时器；所述区域控制器收到临时限速更新请求后，向数据存储单元发送临时限速更新回复；在所述数据存储单元的更新计时器的计数时间内，数据存储单元接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元成功更新临时限速指令，将更新后的临时限速指令存储至临时限速指令永久存储区。

图1是系统初始化的流程示意图。数据存储单元用于存储列车自动监控系统下发的临时限速指令和协调管理区域控制器的临时限速信息请求。数据存储单元在软件层面，将内存分为临时限速指令永久存储区域和会话期间临时限速指令暂存区，临时限速指令永久存储区存储的数据发生改变时，将同步到硬件平台数据库。数据存储单元上电后，根据配置数据中是否应用记忆恢复功能的配置字段，决定是否加载数据库中存储的临时限速指令到临时限速指令永久储存区。其中，配置数据是数据存储单元上电后加载的驱动配置，记忆恢复功能使用一个布尔开关量控制，当该布尔量配置为真时，上电后加载平台数据库存储的临时限速指令，反之则不加载。初始化完成后，数据存储单元处于临时限速指令初始化尚未解除阶段。

区域控制器上电后将所辖轨道区段的临时限速设置为初始化临时限速速度，通常区域控制器配置数据中，该速度值是线路最低配速。区域控制器向数据存储单元发送临时限速信息请求，获取当前区域内所管辖的轨道区段上面的临时限速信息。在数据存储单元尚处于临时限速指令初始化尚未解除阶段，区域控制器向数据存储单元发送的临时限速信息请求，将得到含有无效版本的临时限速信息回复报文，此报文中的临时限速信息不会被区域控制器应用到轨道区段，其中，回复信息中的版本信息用于区分回复消息的有效性，当回复信息中含有无效的版本信息时，区域控制器将使用当前内部生效的临时限速，忽略掉回复信息。

解除系统对临时限速指令的初始化限制。(操作员通过)列车自动监控系统向数据存储单元下发开启会话指令。会话管理采用HILC协议，当列车自动监控系统收到数据存储单元发送的会话正确开启的返回消息后，列车自动监控系统端向数据储存单元下发解除临时限速初始化指令，解除系统对临时限速操作的限制。其中，HILC协议为安全设备和非安全设备通信的专用协议，协议采用二次确认的方式保证通信安全，首先发送端向接收端发送请求，接收端收到后，向发送端发送安全时钟消息，以确认请求的有效性，接收端在规定的时间内收到发送端的时钟确认消息后，开始响应最初的发送端请求，并根据响应结果(成功/失败)向发送端发送对应的功能返回码。数据存储单元成功解除临时限速指令初始化限制之后，向列车自动监控系统返回正确解除返回消息。最后列车自动监控系统端向数据存储单元发送关闭会话请求，数据存储单元向列车自动监控系统返回正确关闭返回消息。在会话成功关闭之后，区域控制器端向数据存储单元周期性发送临时限速信息请求，数据存储单元将根据临时限速指令永久存储区存储的临时限速指令生成回复报文。回复报文的生成规则为：根据临时限速指令坐标将临时限速指令区域映射到对应的轨道区段上，速度设置为限速值，对于未设置临时限速的轨道区段，速度设置为区段设计最高时速。区域控制器收到正确的临时限速信息回复报文之后，将回复报文中的临时限速信息应用的到相应的轨道区段上，解除轨道区段上的初始化临时限速速度限制。

图2是临时限速指令更新的示意图。首先，列车自动监控系统开启会话，用以解除系统对列车自动监控系统端修改临时限速指令的限制。数据存储单元成功开启会话后，启动会话计时器，设置超时时间，开始计时。然后，列车自动监控系统设置临时限速指令并下发到数据存储单元。完整的临时限速指令包括限速区段首尾轨道区段坐标、限速区段包含的轨道区段标识、以及限速速率，临时限速指令的类型可分为设置临时限速和取消临时限速，其中，取消临时限速指令的速率为0。

若下发到数据存储单元的临时限速指令为设置临时限速，数据存储单元首先检查临时限速指令中的速率是否为0，若为0，则报错，然后再检查临时限速区段所在区域控制器与数据存储单元的通信连接是否有效，若存在无效的通信链，则丢弃设置请求，并向列车自动监控系统反馈设置不成功。若通信均正常，则检查临时限速指令中限速区段内的轨道区段是否在物理上连续，若不连续则报错，否则将临时限速区段映射到对应的轨道区段上。再检查该映射结果是否与已有的临时限速区段有重叠部分，若存在重叠部分，则丢弃请求，并向列车自动监控系统反馈设置不成功。否则更新轨道区段上的临时限速指令到临时限速指令暂存区，并向列车自动监控系统反馈设置成功。

若下发到数据存储单元的临时限速指令为取消已有临时限速，数据存储单元校验临时限速指令中的速率是否为0，若不为0，则报错。然后做区间重叠性检查，检查是否存在现有的临时限速指令的限速区段与当前临时限速指令中限速区段的正序或者反序完全重合。若不存在，则丢弃现有当前请求，并向列车自动监控系统反馈设置不成功；若存在，则将当前限速指令映射到轨道区段上，并用映射结果更新临时限速指令暂存区的对应数据。

在会话关闭阶段，数据存储单元首先校验会话关闭请求的有效性，防止会话关闭请求报文因通信异常造成的报文失真，并防止数据存储单元接收到非其所属的列车自动监控系统发送的会话关闭请求。若会话关闭请求无效，则丢弃关闭请求。若会话关闭请求有效，则数据存储单元计算需要同步临时限速指令的区域控制器列表，生成临时限速更新请求发送到对应的区域控制器，开启数据存储单元端的临时限速更新计时器，倒数计时，并等待区域控制器发送的临时限速更新回复消息。区域控制器收到有效的临时限速更新请求之后，开启区域控制器端的临时限速更新计时器，同时向数据存储单元发送临时限速更新回复消息。在数据存储单元端，若在临时限速更新计时器未超时期间，数据存储单元接收到全部需要同步临时限速指令的区域控制器发送的临时限速更新回复消息，则执行会话成功关闭操作：应用临时限速指令，将临时限速指令同步到临时限速指令永久存储区；若临时限速更新计时器已经超时，数据存储单元仍未收到全部的区域控制器回复的临时限速更新消息，则执行会话关闭失败操作：临时限速指令不被同步到临时限速指令永久存储区。若在会话计时器有效期内，数据存储单元未执行会话成功关闭操作，会话计时器超时，则数据存储单元自动关闭会话，并将临时限速指令暂存区数据刷新为无效的初始值。在区域控制器端，若其开启的临时限速更新计时器超时，仍未收到有效的临时限速信息请求回复消息，则导向安全侧，将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始值，限制列车在轨道区段上超速运行。上述涉及到的三个计时器间的关系为：数据存储单元的会话计时器设置的计数时间大于区域控制器的临时限速更新计时器设置的计数时间，区域控制器的临时限速更新计时器设置的计数时间大于数据存储单元的临时限速更新计时器设置的计数时间；原则上，数据存储单元的临时限速更新计时器设置的计数时间应大于等于数据存储单元与区域控制器之间发送临时限速更新请求和回复临时限速更新回复消息最大总耗时的两倍，区域控制器的临时限速更新计时器设置的计数时间应大于等于区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍及以上；区域控制器的临时限速更新计时器设置的计数时间大于数据存储单元的临时限速更新计时器设置的计数时间，是为了保证临时限速命令在更新期间，区域控制器端不会因为临时限速更新计时器的超时意外而将线路临时限速设置为最低配速；数据存储单元的会话计时器的计数时间设置为最大，是为了操作的顺利进行。在会话关闭阶段，数据存储单元发送临时限速更新请求后，数据存储单元进入临时限速指令更新期。期间，数据存储单元禁止向区域控制器发送临时限速信息请求回复消息，直到会话关闭才恢复响应区域控制器发送的临时限速信息请求。会话关闭后，数据存储单元回复接收到的临时限速信息请求，计算轨道区段上的临时限速信息，发送到请求的区域控制器。若会话关闭后，区域控制器端的更新计时器超时仍未收到有效的临时限速信息回复，则将临时限速设置为线路最低配速。

图3是运行期间区域控制器重启时的临时限速指令处理示意图。区域控制器处于重启阶段，与数据存储单元通信断链。区域控制器在与数据存储单元断链前，周期性的向数据存储单元发送版本信息请求，数据存储单元收到版本信息请求后，开启通信有效计时器。其中，版本信息请求在临时限速管理方面的作用是探测区域控制器和数据存储单元之间的通信是否正常，提高系统的可用性，通信有效计时器设置的计数时间为区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍。若区域控制器重启阶段，通信有效计时器未超时，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速指令，临时限速指令将被更新到临时限速指令暂存区，等待关闭会话，做关闭操作处理。若区域控制器重启阶段，通信有效计时器已超时，则数据存储单元拒绝当前下发的临时限速指令，并向列车自动监控系统发送操作失败指令。

通信有效计时器未超时场景下，关闭会话操作时，区域控制器已重启完毕，但区域控制器尚未与数据存储单元恢复通信连接，则数据存储单元向区域控制器发送的临时限速更新请求将无法得到回应，数据存储单元等待临时限速更新计时器超时后，向列车自动监控系统发送会话关闭失败的功能返回码，并等待会话计时器超时，刷新掉临时限速指令暂存区的限速指令。

通信有效计时器未超时场景下，关闭会话操作时，区域控制器已重启完毕，且区域控制器已与数据存储单元恢复通信连接，则数据存储单元向区域控制器发送的临时限速更新请求将得到回应。数据存储单元先将临时限速指令暂存区的临时限速指令同步到永久存储区，最后通过临时限速请求同步到区域控制器，解除区域控制器重启后对轨道区段的低速限制。

图4是运行期间数据存储单元重启时的临时限速指令处理示意图。数据存储单元处于重启阶段，区域控制器失去与数据存储单元的通信连接(此处的失去通信连接是指区域控制器、数据存储单元由于设备下线，导致的一方向另一方发送的消息不能被处理)，区域控制器以最后一次成功收到临时限速信息回复消息为基准，开启临时限速信息有效计时器。其中，有效的临时限速信息回复报文存在一个生命周期，该生命周期应大于两个临时限速信息请求的周期，所述临时限速信息有效计时器是区域控制器为管理每一条临时限速指令的生命周期而对应设置的有效期计时器，在有效期范围内，代表限速指令有效。当临时限速信息有效计时器超时时，区域控制器尚未收到有效的临时限速请求回复消息，则现有的临时限速指令超时失效，区域控制器将其管辖的轨道区段临时限速值设置为初始限速值，即线路最低配速，以保障列车安全行驶。数据存储单元重启阶段，若配置了记忆恢复功能，则从硬件平台数据库恢复重启前有效的临时限速指令到临时限速永久存储区。数据存储单元重启完成以后，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速初始化解除请求。数据存储单元成功解除初始化临时限速之后，数据存储单元开始向区域控制器回复临时限速信息请求，区域控制器收到有效的临时限速信息回复消息之后，根据消息内容更新轨道区段上的临时限速。

本发明所述方法利用“会话管理”对列车的临时限速操作进行管理，在会话开启后，允许操作设置或者取消列车的临时限速，并将更改后的临时限速指令保存在数据存储单元的会话中；在会话关闭时，数据存储单元向临时限速指令涉及到的区域控制器发送临时限速更新请求，探测通信是否正常。当数据存储单元在指定的时间范围内收到有效探测回应，将会话中的临时限速指令统一设置为可应用状态，等待区域控制器请求可应用状态的临时限速信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明利用“会话管理”对列车的临时限速操作进行管理，在会话开启后，允许操作设置或者取消列车的临时限速，并将更改后的临时限速指令保存在数据存储单元的会话中，通过禁止数据存储单元在临时限速指令更新期间回复区域控制器的临时限速信息请求，并测试数据存储单元和临时限速指令涉及的到区域控制器的通信有效性，通信有效才将会话中的临时限速指令统一设置为可应用状态，用于回复区域控制器的临时限速信息请求，保证了跨区域控制器的临时限速指令生效的一致性，避免完整的临时限速指令仅在部分区域控制器上面生效。

本发明加入了临时限速指令的时效性管理，通过在临时限速指令管理的各个阶段设置有效期定时器，定义超时处理机制，机制遵循故障导向安全原则，保证了临时限速指令设置的协调性和列车的运行安全。

需要说明的是，在本发明的实施例中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实施例，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (44)

1.一种列车临时限速管理方法，其特征在于，列车自动监控系统和数据存储单元之间建立通信会话，在通信会话开启后，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速指令，在通信会话关闭过程中，数据存储单元更新临时限速指令；区域控制器向数据存储单元周期性发送临时限速信息请求，在数据存储单元更新期间，数据存储单元禁止回复区域控制器的临时限速信息请求；在数据存储单元更新完毕后，数据存储单元允许回复区域控制器的临时限速信息请求。

2.如权利要求1所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元包含临时限速指令永久存储区和临时限速指令暂存区，所述临时限速指令永久存储区用于存储所述数据存储单元成功更新临时限速指令后的临时限速指令，所述临时限速指令永久存储区内的数据同步至系统数据库，所述临时限速指令暂存区用于临时存储通信会话期间收到的临时限速指令。

3.如权利要求1所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述临时限速指令至少包含：限速区段首尾轨道区段坐标、限速区段包含的轨道区段标识、以及限速速率。

4.如权利要求3所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述临时限速指令的类型包含：设置临时限速和取消临时限速，所述取消临时限速的限速速率为0。

5.如权利要求2所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元根据临时限速指令永久存储区内存储的临时限速指令生成临时限速信息回复消息，以回复区域控制器的临时限速信息请求，所述区域控制器收到临时限速信息回复消息之后，将临时限速信息回复消息中的临时限速信息应用的到相应的轨道区段上。

6.如权利要求5所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述临时限速信息回复消息的生成规则为：根据临时限速指令坐标将临时限速指令区域映射到对应的轨道区段上，速度设置为限速值，对于未设置临时限速的轨道区段，速度设置为区段设计最高时速。

7.如权利要求4或6所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元更新临时限速指令的方法包含：所述数据存储单元计算需要同步临时限速指令的区域控制器列表，数据存储单元生成临时限速更新请求发送到对应的区域控制器，数据存储单元同时开启更新计时器；

所述区域控制器收到临时限速更新请求后，向数据存储单元发送临时限速更新回复；

在所述数据存储单元的更新计时器的计数时间内，数据存储单元接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元成功更新临时限速指令，将更新后的临时限速指令存储至临时限速指令永久存储区。

8.如权利要求7所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，在所述数据存储单元的更新计时器超时后，数据存储单元未接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则通信会话关闭失败。

9.如权利要求8所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元的更新计时器的计数时间大于等于所述数据存储单元发送临时限速更新请求和所述区域控制器发送临时限速更新回复消息的总耗时的两倍。

10.如权利要求8所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述列车自动监控系统和所述数据存储单元之间成功建立通信会话后，所述数据存储单元启动会话计时器，在所述会话计时器超时后，数据存储单元执行通信会话关闭失败，则数据存储单元自动关闭通信会话，并将临时限速指令暂存区内的数据刷新为无效的初始值。

11.如权利要求10所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元的会话计时器的计数时间应保证列车自动监控系统能够顺利执行完成正常的临时限速命令操作的最长耗时。

12.如权利要求7所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述区域控制器在发送临时限速更新回复的同时，开启更新计时器，在所述区域控制器的更新计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

13.如权利要求12所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于等于所述区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍；所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于所述数据存储单元的更新计时器的计数时间。

14.如权利要求1所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元在上电时，设置为临时限速指令初始化未解除状态，区域控制器无法从所述数据存储单元获取有效的临时限速信息。

15.如权利要求14所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元上电后，列车自动监控系统和数据存储单元之间建立通信会话，在通信会话开启后，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速初始化解除请求，解除数据存储单元的初始化状态，在通信会话关闭后，允许区域控制器从数据存储单元获取临时限速信息。

16.如权利要求15所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述数据存储单元上电后，从系统数据库恢复上电前有效的临时限速指令到临时限速永久存储区。

17.如权利要求1所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述区域控制器上电后，将所辖轨道区段的临时限速设置为初始化临时限速速度。

18.如权利要求7所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述区域控制器周期性的向所述数据存储单元发送版本信息请求，所述数据存储单元接收到版本信息请求后，开启通信有效计时器，在所述通信有效计时器超时后，数据存储单元未接收到发送版本信息请求的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元拒绝当前下发的临时限速指令。

19.如权利要求18所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述通信有效计时器的计数时间等于所述区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍。

20.如权利要求5所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述区域控制器在收到所述数据存储单元发送的临时限速信息回复消息时，同时开启临时限速信息有效计时器，在所述临时限速信息有效计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的新的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

21.如权利要求12或17或20所述的列车临时限速管理方法，其特征在于，所述初始化临时限速速度为线路最低配速。

22.一种列车自动监控系统，其特征在于，所述列车自动监控系统建立与数据存储单元之间的通信会话，在通信会话开启后，列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速指令。

23.如权利要求21所述的列车自动监控系统，其特征在于，在通信会话开启后，所述列车自动监控系统向数据存储单元下发临时限速初始化解除请求，解除数据存储单元的初始化状态。

24.一种数据存储单元，其特征在于，在与列车自动监控系统的通信会话开启后，所述数据存储单元接收列车自动监控系统下发的临时限速指令，在通信会话关闭过程中，所述数据存储单元更新临时限速指令，在数据存储单元更新期间，所述数据存储单元禁止回复区域控制器发送的临时限速信息请求，在更新完成后，所述数据存储单元允许回复区域控制器发送的临时限速信息请求。

25.如权利要求24所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元包含临时限速指令永久存储区和临时限速指令暂存区，所述临时限速指令永久存储区用于存储所述数据存储单元成功更新临时限速指令后的临时限速指令，所述临时限速指令永久存储区内的数据同步至系统数据库，所述临时限速指令暂存区用于临时存储通信会话期间收到的临时限速指令。

26.如权利要求25所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元根据临时限速指令永久存储区内存储的临时限速指令生成临时限速信息回复消息，以回复区域控制器的临时限速信息请求。

27.如权利要求24所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元更新临时限速指令的方法包含：所述数据存储单元计算需要同步临时限速指令的区域控制器列表，数据存储单元生成临时限速更新请求发送到对应的区域控制器，数据存储单元同时开启更新计时器；

在所述数据存储单元的更新计时器的计数时间内，数据存储单元接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元成功更新临时限速指令，将更新后的临时限速指令存储至临时限速指令永久存储区。

28.如权利要求27所述的数据存储单元，其特征在于，在所述数据存储单元的更新计时器超时后，数据存储单元未接收到所有相关的区域控制器发送的临时限速更新回复，则通信会话关闭失败。

29.如权利要求28所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元的更新计时器的计数时间大于等于所述数据存储单元发送临时限速更新请求和区域控制器发送临时限速更新回复消息的总耗时的两倍。

30.如权利要求29所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元和列车自动监控系统之间成功建立通信会话后，所述数据存储单元启动会话计时器，在所述会话计时器超时后，数据存储单元执行通信会话关闭失败，则所述数据存储单元自动关闭通信会话，并将临时限速指令暂存区内的数据刷新为无效的初始值。

31.如权利要求30所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元的会话计时器的计数时间应保证列车自动监控系统能够顺利执行完成正常的临时限速命令操作的最长耗时。

32.如权利要求24所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元在上电时，设置为临时限速指令初始化未解除状态，区域控制器无法从所述数据存储单元获取有效的临时限速信息。

33.如权利要求32所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元上电后，数据存储单元和列车自动监控系统之间建立通信会话，在通信会话开启后，数据存储单元接收列车自动监控系统下发的临时限速初始化解除请求，解除数据存储单元的初始化状态，在通信会话关闭后，允许区域控制器从数据存储单元获取临时限速信息。

34.如权利要求33所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元上电后，从系统数据库恢复上电前有效的临时限速指令到临时限速永久存储区。

35.如权利要求27所述的数据存储单元，其特征在于，所述数据存储单元接收到区域控制器发送的版本信息请求后，开启通信有效计时器，在所述通信有效计时器超时后，数据存储单元未接收到发送版本信息请求的区域控制器发送的临时限速更新回复，则数据存储单元拒绝当前下发的临时限速指令。

36.如权利要求35所述的数据存储单元，其特征在于，所述通信有效计时器的计数时间等于区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍。

37.一种区域控制器，其特征在于，所述区域控制器向数据存储单元周期性发送临时限速信息请求，所述区域控制器收到临时限速信息回复消息之后，将临时限速信息回复消息中的临时限速信息应用的到相应的轨道区段上。

38.如权利要求37所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器收到临时限速更新请求后，向数据存储单元发送临时限速更新回复。

39.如权利要求38所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器在发送临时限速更新回复的同时，开启更新计时器，在所述区域控制器的更新计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

40.如权利要求39所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于等于所述区域控制器发送临时限速信息请求的周期的两倍；所述区域控制器的更新计时器的计数时间大于所述数据存储单元的更新计时器的计数时间。

41.如权利要求37所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器上电后，将所辖轨道区段的临时限速设置为初始化临时限速速度。

42.如权利要求37所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器周期性的向数据存储单元发送版本信息请求。

43.如权利要求37所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器在收到数据存储单元发送的临时限速信息回复消息时，同时开启临时限速信息有效计时器，在所述临时限速信息有效计时器超时后，区域控制器未收到数据存储单元发送的新的临时限速信息回复消息，则将区域控制器管辖范围内的所有轨道区段上的临时限速设置为初始化临时限速速度。

44.一种列车临时限速管理系统，其特征在于，所述列车临时限速管理系统包含如权利要求22～43中任意一项所述的列车自动监控系统、数据存储单元和区域控制器。

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