CN113859322B - 一种地面牵引控制设备的主从分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地面牵引控制设备的主从分配方法及装置。该主从分配方法包括：实时获取列车的位置信息及运行方向信息以确定分区；确定所述分区的两个所述牵引控制设备的运行状态及两个所述牵引控制设备之间的通信状态；以及根据所述分区的两个所述牵引控制设备的所述运行状态及其之间的所述通信状态，确定所述地面牵引控制设备的主从分配。本发明能够满足对上述冗余的分区牵引控制系统的控制需求，可靠地实现长距离分区中及各分区间的各牵引控制设备之间列车控制权的交接。

Description

一种地面牵引控制设备的主从分配方法及装置

技术领域

本发明涉及磁浮交通系统的控制技术，尤其涉及一种地面牵引控制设备的主从分配方法，以及一种地面牵引控制设备的主从分配装置。

背景技术

高速磁浮地面分区控制系统包括分区运行控制系统和分区牵引控制系统。分区运控系统主要由分区安全计算机、分区无线电控制单元、分区安全切断计算机等组成，主要负责列车的自动运行控制、安全防护和运行监控。分区牵引控制系统受分区运控系统的控制和管理，适于接收分区运行控制系统下发的各种控制指令，并结合列车位置完成对列车的牵引、制动、过程监控和故障保护等功能。

请参考图1，图1示出了一种冗余的高速磁浮地面分区控制系统的架构示意图。

如图1所示，分区牵引控制系统主要由牵引控制设备、变流器设备、沿线布置的定子开关站等组成，可以通过控制变流器的输出电压、电流以及沿线的定子开关站，完成对列车的牵引、制动、过程监控和故障保护等功能。由于每个牵引分区的最大长度可达几十公里，可以在每个牵引分区的两端分别设置一套牵引控制设备以增加系统的冗余性。

为了满足对上述冗余的分区牵引控制系统的控制需求，本领域亟需一种地面牵引控制设备的主从分配技术，用于可靠地实现长距离分区中及各分区间的各牵引控制设备之间列车控制权的交接。

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前序。

为了满足对上述冗余的分区牵引控制系统的控制需求，本发明提供了一种地面牵引控制设备的主从分配方法、一种地面牵引控制设备的主从分配装置，以及一种计算机可读存储介质，用于可靠地实现各牵引控制设备之间列车控制权的交接。

本发明提供的上述地面牵引控制设备的主从分配方法包括：实时获取列车的位置信息及运行方向信息以确定分区；确定所述分区的两个所述牵引控制设备的运行状态及两个所述牵引控制设备之间的通信状态；以及根据所述分区的两个所述牵引控制设备的所述运行状态及其之间的所述通信状态，确定所述地面牵引控制设备的主从分配。

优选地，在本发明的一些实施例中，确定所述主从分配的步骤可以包括：响应于所述分区的任意牵引控制设备处于故障的运行状态，将故障的牵引控制设备分配为从设备，所述从设备不执行控车任务。

优选地，在本发明的一些实施例中，两个所述牵引控制设备可以分别设于所述分区的两端。确定所述分区的步骤可以包括：根据所述位置信息及所述运行方向信息，确定所述列车所在的分区和/或即将进入的分区。

优选地，在本发明的一些实施例中，确定所述主从分配的步骤可以进一步包括：响应于所述列车即将进入的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信中断，将所述一个牵引控制设备分配为主设备，所述主设备适于执行所述控车任务；以及响应于所述分区的两个所述牵引控制设备都分配为所述主设备，根据所述运行方向信息确定所述列车先经过的一端，所述分区的下级设备执行位于该端的牵引控制设备的控车指令。

可选地，在本发明的一些实施例中，确定所述主从分配的步骤可以进一步包括：响应于所述列车即将进入的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态。响应于所述另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，将所述一个牵引控制设备分配为所述主设备。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备位于所述列车先经过的一端，将所述一个牵引控制设备分配为所述主设备。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备位于所述列车后经过的一端，将所述一个牵引控制设备分配为所述从设备。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述主从分配方法还可以包括：响应于完成所述主从分配，由所述列车即将进入的分区的所述主设备开始执行所述控车任务；以及响应于所述列车即将进入的分区的两个所述牵引控制设备都处于故障的运行状态，由所述分区的运行控制系统执行所述控车任务，控制所述列车安全运行到所述分区的停车区。

可选地，在本发明的一些实施例中，确定所述主从分配的步骤可以进一步包括：响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信中断，将所述一个牵引控制设备分配为所述主设备；以及响应于所述分区的两个所述牵引控制设备都分配为所述主设备，所述分区的下级设备执行原主设备的控车指令。

可选地，在本发明的一些实施例中，确定所述主从分配的步骤可以进一步包括：响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备为所述从设备，处于正常的运行状态且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态。响应于所述另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，将所述一个牵引控制设备切换为所述主设备。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备到所述列车的距离小于所述另一个牵引控制设备到所述列车的距离，将所述一个牵引控制设备切换为所述主设备。

可选地，在本发明的一些实施例中，确定所述主从分配的步骤可以进一步包括：响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备为所述主设备，处于正常的运行状态且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且所述另一个牵引控制设备到所述列车的距离小于所述一个牵引控制设备到所述列车的距离，将所述一个牵引控制设备切换为所述从设备。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述的主从分配方法还可以包括：由所述一个牵引控制设备从所述分区的各下一级设备获取其管理的列车数据、线路数据及系统状态数据；将获取的数据与所述一个牵引控制设备存储的数据进行比较；以及响应于所述获取的数据与所述一个牵引控制设备存储的数据一致，执行将所述一个牵引控制设备切换为所述从设备的操作。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种地面牵引控制设备的主从分配装置。该主从分配装置包括存储器及处理器。所述处理器连接所述存储器，并配置为：实时获取列车的位置信息及运行方向信息以确定分区；确定所述分区的两个所述牵引控制设备的运行状态及两个所述牵引控制设备之间的通信状态；以及根据所述分区的两个所述牵引控制设备的所述运行状态及其之间的所述通信状态，确定所述地面牵引控制设备的主从分配。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：响应于所述分区的任意牵引控制设备处于故障的运行状态，将故障的牵引控制设备分配为从设备，所述从设备不执行控车任务。

优选地，在本发明的一些实施例中，两个所述牵引控制设备可以分别设于所述分区的两端。所述处理器可以进一步配置为：根据所述位置信息及所述运行方向信息，确定所述列车所在的分区和/或即将进入的分区。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：响应于所述列车即将进入的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信中断，将所述一个牵引控制设备分配为主设备，所述主设备适于执行所述控车任务；以及响应于所述分区的两个所述牵引控制设备都分配为所述主设备，根据所述运行方向信息确定所述列车先经过的一端，控制所述分区的下级设备执行位于该端的牵引控制设备的控车指令。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：响应于所述列车即将进入的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态。响应于所述另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，将所述一个牵引控制设备分配为所述主设备。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备位于所述列车先经过的一端，将所述一个牵引控制设备分配为所述主设备。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备位于所述列车后经过的一端，将所述一个牵引控制设备分配为所述从设备。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：响应于完成所述主从分配，控制所述列车即将进入的分区的所述主设备开始执行所述控车任务；以及响应于所述列车即将进入的分区的两个所述牵引控制设备都处于故障的运行状态，控制所述分区的运行控制系统执行所述控车任务，以控制所述列车安全运行到所述分区的停车区。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信中断，将所述一个牵引控制设备分配为所述主设备；以及响应于所述分区的两个所述牵引控制设备都分配为所述主设备，控制所述分区的下级设备执行原主设备的控车指令。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备为所述从设备，处于正常的运行状态且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态。响应于所述另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，将所述一个牵引控制设备切换为所述主设备。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备到所述列车的距离小于所述另一个牵引控制设备到所述列车的距离，将所述一个牵引控制设备切换为所述主设备。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备为所述主设备，处于正常的运行状态且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态。响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且所述另一个牵引控制设备到所述列车的距离小于所述一个牵引控制设备到所述列车的距离，将所述一个牵引控制设备切换为所述从设备。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，可以实施上述任意一个实施例所提供的主从分配方法，用于可靠地实现长距离分区中及各分区间的各牵引控制设备之间磁浮列车控制权的交接，从而满足对上述冗余的分区牵引控制系统的控制需求。

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示出了一种冗余的高速磁浮地面分区控制系统的架构示意图。

图2示出了根据本发明的一方面提供的地面牵引控制设备的主从分配方法的流程示意图。

图3示出了根据本发明的一些实施例提供的牵引控制设备位置的象限示意图。

图4示出了根据本发明的另一方面提供的地面牵引控制设备的主从分配装置的架构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

如上所述，由于磁浮交通每个牵引分区的最大长度可达几十公里，仅凭一套牵引控制设备难以保障磁浮列车的可靠运行，因此需要在每个牵引分区的两端分别设置一套牵引控制设备以增加系统的冗余性。

为了满足对磁浮交通的冗余分区牵引控制系统的控制需求，本发明提供了一种地面牵引控制设备的主从分配方法、一种地面牵引控制设备的主从分配装置，以及一种计算机可读存储介质，用于可靠地实现在长距离分区中及各分区间的各牵引控制设备之间磁浮列车控制权的交接。

在本发明的一些实施例中，上述地面牵引控制设备的主从分配方法可以由上述主从分配装置的处理器根据计算机指令来自动实施。该计算机指令可以存储于主从分配装置的存储器。该主从分配装置可以设置于各牵引分区的牵引控制设备。各主从分配装置可以于根据分区运控系统提供的相同的外部指令，独立进行数据处理并输出控制指令。

请参考图2，图2示出了根据本发明的一方面提供的地面牵引控制设备的主从分配方法的流程示意图。

如图2所示，在本发明提供的上述地面牵引控制设备的主从分配方法中，可以包括步骤：

201：实时获取列车的位置信息及运行方向信息以确定分区。

在本发明的一些实施例中，主从分配装置的处理器可以在各牵引控制设备上电初始化过程中，从参数配置文件中获取本牵引控制设备所在的上下行、分区编号及象限编号等信息，从而确定本装置所在的牵引分区。之后，该处理器可以从分区无线电控制单元获取列车的实时位置、运行方向，以确定列车是否正位于本装置所在的分区，或是否即将进入本装置所在的分区。

为了便于描述，本实施例简化地以象限图来表示分区牵引系统中各牵引控制设备所在位置。请参考图3，图3示出了根据本发明的一些实施例提供的牵引控制设备位置的象限示意图。

如图3所示，在上述实施例中，横向箭头线的上部代表磁浮列车的上行线路，而其下部代表磁浮列车的下行线路。箭头方向为线路公里标增大的方向，定义为正方向。竖向虚线则代表分区的边界。图中，同一分区的Q1区域和Q3区域分别位于该分区的两端，下行线路各分区的两个牵引控制设备可以分别设置在Q1区域和Q3区域，以保障分区牵引系统的可靠性和冗余性。同一分区的Q2区域和Q4区域分别位于该分区的两端，上行线路各分区的两个牵引控制设备可以分别设置在Q2区域和Q4区域，以保障分区牵引系统的可靠性和冗余性。

如图2所示，在本发明提供的上述地面牵引控制设备的主从分配方法中，还可以包括步骤：

202：确定一个分区的两个牵引控制设备的运行状态及该两个牵引控制设备之间的通信状态。

在本发明的一些实施例中，同分区的牵引控制设备之间、相邻分区的牵引控制设备之间可以通过光纤通信进行实时的数据交互，互相传输本设备的运行状态(正常或故障)、主从状态、管理的列车数据、线路数据版本等信息。在一些实施例中，各牵引控制设备可以响应于能够获取相邻牵引控制设备的实时数据而判断本设备通信正常。相应地，各牵引控制设备也可以响应于无法获取相邻牵引控制设备的实时数据而判断本设备通信中断。

如图2所示，在本发明提供的上述地面牵引控制设备的主从分配方法中，还可以包括步骤：

203：根据该分区的两个牵引控制设备的运行状态及其之间的通信状态，确定地面牵引控制设备的主从分配。

在本发明一些实施例中，主从分配应当首先遵循将故障的牵引控制设备分配为从设备的原则来实施。也就是说，响应于一个分区的任意牵引控制设备处于故障的运行状态，处理器都应当将该故障的牵引控制设备分配为从设备，以确保故障的牵引控制设备不会执行控车任务，从而确保乘客及车辆的安全。

具体来说，磁浮交通地面牵引控制设备的主从分配方案可以包括相邻分区的牵引控制设备之间的交接方案，以及同分区的牵引控制设备之间的主从切换方案。这两种分配方案不仅需要考虑牵引控制设备是否发生故障，还需要结合磁浮列车所在的分区及其在该分区中的实际位置来进行，从而可靠地解决在长达几十公里的磁浮牵引分区中及各分区间的各牵引控制设备之间列车控制权的交接问题。

在相邻分区的牵引控制设备之间的交接方案中，当列车即将进入某个分区之前，该分区的两个牵引控制设备可以从分区无线电控制单元获取列车的实时位置、运行方向，以确定列车即将进入本装置所在的分区。

在开始列车控制权的交接之前，该分区的两个牵引控制设备可以首先判断本设备的运行状态。在一些实施例中，若判断本设备处于故障的运行状态，则该故障的牵引控制设备应当将本设备分配为从设备，以避免执行控车任务，从而确保乘客及车辆的安全。若两个牵引控制设备均处于故障状态，则两个设备均将分配为从设备。此时，该分区无法完成与上一分区的列车控制权交接，该分区的运行控制系统可以介入列车控制权的交接，控制列车安全运行到前方设定停车区以便开展检修。

在一些实施例中，若判断本设备处于正常的运行状态，则牵引控制设备可以尝试进一步与本分区的另一个牵引控制设备进行通信，以获取另一个牵引控制设备的运行状态。若无法获取另一个牵引控制设备的实时数据，则该牵引控制设备可以判断本设备的通信中断，从而仅根据设备本设备状态来分别分配主从状态。也就是说，响应于本牵引控制设备处于正常的运行状态且与另一个牵引控制设备的通信中断，该牵引控制设备可以直接将本设备分配为主设备，并准备开始执行控车任务以输出控车指令。在一些实施例中，对于可能出现的双主设备同时下发控车指令的情况，该分区的下一级设备可以根据两个牵引控制设备所处的象限号进行选取和处理。

具体来说，如图1和图3所示，当列车正向运行在上行线路，处于分区N并即将进入分区N+1。响应于分区N+1的两个牵引控制设备之间的通信中断，并都将本设备分配为主设备，则分区N+1的分区牵引系统可以先根据列车的运行方向信息确定列车将先经过分区N+1的哪一端。之后，分区N+1的变流器设备、定子开关站等下一级设备，可以选择执行位于该先经过的一端的牵引控制设备输出的控车指令。例如：当列车正向运行在上行线路，则下一级设备可以默认选取处于Q4象限的牵引控制设备输出的控车指令来执行。当列车反向运行在下行线路，则下一级设备可以默认选取处于Q3象限的牵引控制设备输出的控车指令来执行。

在一些实施例中，若判断本设备处于正常的运行状态，且通信确定同分区的另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，则该牵引控制设备可以将本设备分配为主设备，并准备开始执行控车任务以输出控车指令。相应地，同分区的另一个牵引控制设备将响应于本设备处于故障的运行状态，而将本设备分配为从设备。

在一些实施例中，若判断本设备处于正常的运行状态，而通信确定同分区的另一个牵引控制设备也处于正常的运行状态，则该牵引控制设备可以进一步根据列车的位置信息、运行方向信息及上下行信息，确定列车将先经过本分区的哪一端。若判断列车将先经过本牵引控制设备所在的一端，则该牵引控制设备可以将本牵引控制设备分配为主设备，并准备开始执行控车任务以输出控车指令。反之，若判断列车将先经过本分区的另一个牵引控制设备所在的一端，则该牵引控制设备可以将本牵引控制设备分配为从设备。

举例来说，如图3所示，假如当前列车正向运行在上行线路，处于分区N-1，则对分区N的牵引控制设备来说，列车将先经过Q4象限的一端。因此，Q4区域的牵引控制设备可以将本设备分配为主设备，而Q2区域的牵引控制设备可以将本设备分配为从设备。类似地，假如当前列车反向运行在下行线路，处于分区M-1，则对分区M的牵引控制设备来说，列车将先经过Q3象限的一端。因此，处于Q3象限的牵引控制设备可以将本设备分配为主设备，而Q1区域的牵引控制设备可以将本设备分配为从设备。

在一些实施例中，响应于完成上述主从分配，分配为主设备的牵引控制设备可以响应于列车进入本分区，而与上一分区的主设备完成列车控制权的交接，从而开始执行控车任务以输出控车指令。

在同分区的牵引控制设备之间的主从切换方案中，当列车在某个分区中行驶时，该分区的两个牵引控制设备可以从分区无线电控制单元获取列车的实时位置、运行方向，以确定列车正位于本装置所在的分区。

在开始列车控制权的切换之前，该分区的各牵引控制设备可以首先判断本设备与同分区的另一个牵引控制设备的通信状态。在一些实施例中，若本分区的两个牵引控制设备之间发生通信中断，无法获知对方状况，则各牵引控制设备可以仅根据本设备的运行状态来分配主从状态。

具体来说，若本设备处于正常的运行状态，但与本分区的另一个牵引控制设备通信中断，则该牵引控制设备可以直接将本设备分配为主设备，以立即执行控车任务以输出控车指令。反之，若本设备处于故障的运行状态，则该牵引控制设备可以直接将本设备分配为从设备，以停止执行控车任务并不再输出控车指令。在一些实施例中，对于可能出现的双主设备同时下发指令的情况，该分区的下一级设备可以继续选取原主设备的控车指令来执行，以保持分区牵引控制的稳定性。也就是说，在出现的双主设备同时下发指令的情况时，列车所在分区的下一级设备将不执行主从切换的指令，直到列车离开本分区。

在一些实施例中，若本分区的两个牵引控制设备之间的通信正常，则两个牵引控制设备可以分别根据列车的当前位置、当前本设备的主从状态和运行状态，以及当前对方的主从状态和运行状态，实时地进行综合判断以确定本设备接下来的主从状态。

具体来说，假设一个牵引控制设备当前分配为主设备，并处于正常的运行状态。响应于通信获知本分区的另一个牵引控制设备也处于正常的运行状态，则该牵引控制设备可以进一步根据列车的位置信息确定列车到两个牵引控制设备的距离。若列车到本设备的距离较近，则该牵引控制设备可以确定本设备在下一通信周期仍保持为主设备。反之，若列车到另一个牵引控制设备的距离较近，则该牵引控制设备可以在下一通信周期将本设备切换为从设备。

相应地，假设一个牵引控制设备当前分配为从设备，并处于正常的运行状态。响应于通信获知本分区的另一个牵引控制设备也处于正常的运行状态，则该牵引控制设备可以进一步根据列车的位置信息确定列车到两个牵引控制设备的距离。若列车到本设备的距离较近，则该牵引控制设备可以在下一通信周期将本设备切换为主设备。反之，若列车到另一个牵引控制设备的距离较近，则该牵引控制设备可以确定本设备在下一通信周期仍保持为从设备。

也就是说，在上述两个牵引控制设备都正常运行的实施例中，当列车行驶到其所在分区的中点时，该分区的两个牵引控制设备将发生一次主从切换，由更靠近的牵引控制设备来接管列车的控制权，以确保控车指令的实时性。

在一些实施例中，假设一个牵引控制设备当前分配为主设备，并处于正常的运行状态。响应于通信获知本分区的另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，则该牵引控制设备可以确定本设备将保持为主设备，直到列车离开本分区。相应地，该故障的另一个牵引控制设备也将保持为主设备，直到列车离开本分区。也就是说，为了避免故障的从设备执行控车任务，即使列车运行到所在分区的中点时，本分区的两个牵引控制设备也不进行主从切换。两套牵引控制设备的主从状态将维持不变。

在一些实施例中，假设一个牵引控制设备当前分配为从设备，并处于正常的运行状态。响应于通信获知本分区的另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，则该牵引控制设备可以立即将本设备切换为主设备，并开始执行控车任务以输出控车指令。相应地，该故障的另一个牵引控制设备也立即将本设备切换为从设备，并不再执行控车任务。也就是说，为了避免故障的主设备继续执行控车任务，即使列车运行未到所在分区的中点时，本分区的两个牵引控制设备也可以立即进行一次主从切换，而不再考虑各牵引控制设备与列车位置的距离问题。

在一些优选的实施例中，主设备在将本设备切换为从设备之前，可以先从本分区的各下一级设备获取其管理的列车数据、线路数据及系统状态数据，并将获取的数据与本设备存储的数据进行比较。若获取的数据与该主设备存储的数据一致，则该主设备可以切换为从设备。反之，若获取的数据与该主设备存储的数据不一致，则说明本分区的分区牵引控制出现错误，不能贸然执行主从切换。在一些实施例中，可以请求本分区的分区运行控制系统接管列车的控制权，控制列车前往前方设定的停车区以便开展检修。

通过提供相邻分区的牵引控制设备之间的交接方案，以及同分区的牵引控制设备之间的主从切换方案，本发明可靠地实现各牵引控制设备之间列车控制权的交接，并为中高速磁浮牵引控制软件的设计提供方案参考，既发挥了冗余分区牵引控制系统的高可靠性，又极大地增加了系统的高效性和安全性。

本领域的技术人员可以理解，尽管上述实施例将地面牵引控制设备的主从分配方法描述为磁浮交通系统的主从分配方法，本领域的技术人员也可以基于本发明的构思来对本发明进行适当的变化，从而将上述主从分配方法应用于其他类似采用双设备冗余控制的系统，以实现相同的技术效果。

此外，基于上述各公开的实施例及其结合，本领域的技术人员还可以参考本发明的构思，设计中高速磁浮牵引的控制软件来自动实现各牵引控制设备之间列车控制权的交接。

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。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种地面牵引控制设备的主从分配装置。

请参考图4，图4示出了根据本发明的另一方面提供的地面牵引控制设备的主从分配装置的架构示意图。

如图4所示，本发明提供的上述主从分配装置40包括存储器41及处理器42。处理器42连接存储器41，并配置用于实施上述任意一个实施例所提供的主从分配方法，从而满足对上述冗余的分区牵引控制系统的控制需求，可靠地实现各牵引控制设备之间列车控制权的交接，并为中高速磁浮牵引控制软件的设计提供方案参考。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质上存储有计算机指令。该计算机指令被处理器42执行时，可以实施上述任意一个实施例所提供的主从分配方法，从而满足对上述冗余的分区牵引控制系统的控制需求，可靠地实现各牵引控制设备之间列车控制权的交接，并为中高速磁浮牵引控制软件的设计提供方案参考。

尽管上述的实施例所述的处理器42可以通过软件与硬件的组合来实现的。但是可以理解，处理器42也可以在软件或硬件中单独加以实施。对于硬件实施而言，处理器42可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行上述功能的其它电子装置或上述装置的选择组合来加以实施。对软件实施而言，处理器42可以通过在通用芯片上运行的诸如程序模块(procedures)和函数模块(functions)等独立的软件模块来加以实施，其中每一个模块可以执行一个或多个本文中描述的功能和操作。

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 (10)

1.一种地面牵引控制设备的主从分配方法，其特征在于，包括：

实时获取列车的位置信息及运行方向信息以确定分区；

确定所述分区的两个所述牵引控制设备的运行状态及两个所述牵引控制设备之间的通信状态；以及

根据所述分区的两个所述牵引控制设备的所述运行状态及其之间的所述通信状态，确定所述地面牵引控制设备的主从分配；

确定所述主从分配的步骤包括：

响应于所述分区的任意牵引控制设备处于故障的运行状态，将故障的牵引控制设备分配为从设备，所述从设备不执行控车任务；

两个所述牵引控制设备分别设于所述分区的两端，确定所述分区的步骤包括：

根据所述位置信息及所述运行方向信息，确定所述列车所在的分区和/或即将进入的分区。

2.如权利要求1所述的主从分配方法，其特征在于，确定所述主从分配的步骤进一步包括：

响应于所述列车即将进入的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信中断，将所述一个牵引控制设备分配为主设备，所述主设备适于执行所述控车任务；以及

响应于所述分区的两个所述牵引控制设备都分配为所述主设备，根据所述运行方向信息确定所述列车先经过的一端，所述分区的下级设备执行位于该端的牵引控制设备的控车指令。

3.如权利要求1所述的主从分配方法，其特征在于，确定所述主从分配的步骤进一步包括：

响应于所述列车即将进入的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态，其中，

响应于所述另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，将所述一个牵引控制设备分配为主设备，

响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备位于所述列车先经过的一端，将所述一个牵引控制设备分配为所述主设备，

响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备位于所述列车后经过的一端，将所述一个牵引控制设备分配为所述从设备。

4.如权利要求1所述的主从分配方法，其特征在于，还包括：

响应于完成所述主从分配，由所述列车即将进入的分区的主设备开始执行所述控车任务；以及

响应于所述列车即将进入的分区的两个所述牵引控制设备都处于故障的运行状态，由所述分区的运行控制系统执行所述控车任务，控制所述列车安全运行到所述分区的停车区。

5.如权利要求1所述的主从分配方法，其特征在于，确定所述主从分配的步骤进一步包括：

响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且与另一个牵引控制设备的通信中断，将所述一个牵引控制设备分配为主设备；以及

响应于所述分区的两个所述牵引控制设备都分配为所述主设备，所述分区的下级设备执行原主设备的控车指令。

6.如权利要求1所述的主从分配方法，其特征在于，确定所述主从分配的步骤进一步包括：

响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备为所述从设备，处于正常的运行状态且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态，其中，

响应于所述另一个牵引控制设备处于故障的运行状态，将所述一个牵引控制设备切换为主设备，

响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，而所述一个牵引控制设备到所述列车的距离小于所述另一个牵引控制设备到所述列车的距离，将所述一个牵引控制设备切换为所述主设备。

7.如权利要求1所述的主从分配方法，其特征在于，确定所述主从分配的步骤进一步包括：

响应于所述列车所在的分区的一个牵引控制设备为主设备，处于正常的运行状态且与另一个牵引控制设备的通信正常，判断所述另一个牵引控制设备的所述运行状态，其中，

响应于所述另一个牵引控制设备处于正常的运行状态，且所述另一个牵引控制设备到所述列车的距离小于所述一个牵引控制设备到所述列车的距离，将所述一个牵引控制设备切换为所述从设备。

8.如权利要求7所述的主从分配方法，其特征在于，还包括：

由所述一个牵引控制设备从所述分区的各下一级设备获取其管理的列车数据、线路数据及系统状态数据；

将获取的数据与所述一个牵引控制设备存储的数据进行比较；以及

响应于所述获取的数据与所述一个牵引控制设备存储的数据一致，执行将所述一个牵引控制设备切换为所述从设备的操作。

9.一种地面牵引控制设备的主从分配装置，其特征在于，包括存储器及处理器，所述处理器连接所述存储器，并配置用于实施如权利要求1～8中任一项所述的主从分配方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时，实施如权利要求1～8中任一项所述的主从分配方法。

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