CN114074692A - 一种检查安全包络的方法和区域控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检查安全包络的方法和区域控制器。该方法包括获取列车的当前驾驶模式；计算所述列车的可能安全前端；获取所述列车的上一计算周期的有效移动授权；以及当所述当前驾驶模式是自动模式时：比较所述可能安全前端与所述有效移动授权；并且基于比较结果来检查所述安全包络。该方法和区域控制器能够根据列车的驾驶模式简化安全包络检查的计算量和复杂度，同时提高执行效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信列车技术领域，更具体地，涉及一种检查安全包络的方法和区域控制器。
背景技术
ZC(Zone Controller，区域控制器)实时地为通信列车计算安全包络。安全包络的位置称为列车的可能安全位置(列车可能安全前端、列车可能安全后端)。ZC根据VOBC(Vehicle On-board Control System，车载信号系统)发送的列车最大安全前端和最小安全后端，结合列车的当前速度、与VOBC通信延时因素、列车最大加速度、电子地图中获取全线最大的坡度造成的加速度因素，为管辖范围内的列车计算可能安全前端的位置。
ZC为线路中所有的通信列车计算完安全包络之后，需要检查各列车彼此间的安全包络是否有彼此覆盖情形，避免潜在的危险。具体算法是找出线路上除本车之外的所有列车，根据列车的行驶方向，将各辆车可能安全后端(同向列车)或可能安全前端(对向列车)作为本车的不可逾越点(即，危险点)。收集完所有的危险点信息之后，从本车最大安全前端开始，到可能安全前端之接的空间，是否包含上述的危险点。如果存在危险点，则将本车的可能安全前端回退到危险点之前。
现有技术中的计算安全包络的算法每次计算都要收集一次其他列车的所有危险点，然后依次进行比对，找出冲突。当线路中列车数量较多时，运算量比较大。这是由于没有利用上一个周期运算结果来减少运算量，每次收集危险点时，不考虑本车的一些状态，而未对算法进行优化所导致的。
发明内容
为了解决上述问题中的至少一个，根据本发明的一方面，提出了1、一种检查安全包络的方法，包括获取列车的当前驾驶模式；计算所述列车的可能安全前端；获取所述列车的上一计算周期的有效移动授权；以及当所述当前驾驶模式是自动模式时：比较所述可能安全前端与所述有效移动授权；并且基于比较结果来检查所述安全包络。
在一个实施例中，当所述当前驾驶模式是自动模式时，所述检查包括当所述有效移动授权和所述可能安全前端在同一个坐标系中且所述可能安全前端大于所述有效移动授权时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
在一个实施例中，当所述当前驾驶模式是自动模式时，所述检查包括当所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中且所述可能安全前端比所述有效移动授权的终点距离所述列车的距离要更大时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
在一个实施例中，其中当所述列车跨越连续的两个不同的坐标系时指示所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中，并且继续使用上一计算周期的所述有效移动授权。
在一个实施例中，当更新后的可能安全前端落在当前坐标系的范围之外时，将所述可能安全前端更新为位于所述当前坐标系的边界。
在一个实施例中，当所述当前驾驶模式是人工模式时，所述检查包括收集其他列车的危险点，从所述列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查，如果发现有所述危险点重叠，则把所述可能安全前端更新为位于所述危险点的前方。
在一个实施例中，，其中同向列车的危险点为可能安全后端，而对向列车的危险点为可能安全前端。
在一个实施例中，当所述移动授权无效时，将缓存的移动授权作为所述有效移动授权。
根据本发明的另一方面，提出了一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被一个或更多个处理器执行时，实现本发明的上述方法的步骤。
根据本发明的又一方面，提出了一种区域控制器，包括：列车信息获取模块，被配置为获取所述列车的当前驾驶模式；可能安全前端计算模块，被配置为计算所述列车的可能安全前端；移动授权计算模块，被配置为获取所述列车的上一计算周期的有效移动授权；以及安全包络检查模块，被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，比较所述可能安全前端与所述有效移动授权，并且基于比较结果来检查所述安全包络。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，当所述有效移动授权和所述可能安全前端在同一个坐标系中且所述可能安全前端大于所述有效移动授权时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，当所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中且所述可能安全前端比所述有效移动授权的终点距离所述列车的距离要更大时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
在一个实施例中，其中当所述列车跨越连续的两个不同的坐标系时指示所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中，并且继续使用上一计算周期的所述有效移动授权。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当更新后的可能安全前端落在当前坐标系的范围之外时，将所述可能安全前端更新为位于所述当前坐标系的边界。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是人工模式时，收集其他列车的危险点，从所述列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查，如果发现有所述危险点重叠，则把所述可能安全前端更新为位于所述危险点的前方。
在一个实施例中，其中同向列车的危险点为可能安全后端，而对向列车的危险点为可能安全前端。
在一个实施例中，移动授权计算模块还被配置为当所述移动授权无效时，将缓存的移动授权作为所述有效移动授权。
由于在进行本周期的有效移动授权的计算过程中已经利用了作为起点先进行计算的本周期的可能安全前端以及经感测或上报的危险点，因此在根据本发明的实施例的检查安全包络的方法、介质和区域控制器中，在计算出本周期的可能安全前端之后，当判断列车处于自动模式时，不再计算本周期的有效移动授权且不再收集危险点，而是直接利用上一周期计算的有效移动授权，利用安全包络不可能大于列车的移动授权的特性，通过将本周期的可能安全前端与上一周期计算的有效移动授权进行比较来检查安全包络。通过这种方式，由于利用了上一周的有效移动授权的计算结果，极大地减少了计算量，同时考虑到了列车的当前驾驶模式，对检查包括的算法进行了优化，从而能够根据列车的驾驶模式简化安全包络检查的计算量和复杂度，同时由于列车的各个自动驾驶模式在运营时间内占有主要部分，因而提高了执行效率。
附图说明
通过结合附图对本发明的实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1是示出了根据本发明的实施例的检查安全包络的方法的流程图；
图2是列车位置的示意图；
图3是示出了根据本发明的实施例的灯泡线算法的示意图；
图4是示出了根据本发明的一个实施例的检查安全包络的方法的流程图；以及
图5是根据本发明的实施例的区域控制器的框图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
基于通信的列车控制系统(CBTC)已成为轨道交通中列车控制系统发展的趋势。CBTC在系统中引入了通信子系统，并建立了连续的，双向的和高速的通信。这样，可以在列车和路边设备之间可靠地交换列车的命令和状态，因此可以可靠有效地连接主要的CBTC路边设备和受控对象(列车)。精确的列车位置可以确保列车之间的安全间隔。CBTC作为新的运输属性的首选技术已经获得普及。CBTC系统基于智能列车与路边区域控制器之间的连续双向通信。智能列车确定自己的位置，并生成并执行安全的速度曲线。CBTC的操作基于移动块原理，该原理要求区域中的列车连续将其位置报告给区域控制器。反过来，区域控制器将区域内的所有列车发送到数据地图，该数据地图包含轨道的地形(即坡度，曲线，超高等)，民用速度限制以及路边信号设备的位置。区域控制器还跟踪其区域内的所有列车，计算并向每辆列车发送移动授权限制。
具体地，术语“移动授权(MA，Movement Authority)”是指从列车的后部到用作终点的前障碍物的线的一部分。移动授权通常受到前方列车，显示停止指示的路旁信号，故障轨道电路，轨道结束等的限制。接收到移动授权限制后，车载计算机会生成速度曲线(速度与距离的关系曲线)，其中要考虑移动授权的限制，民用速度限制，轨道的地形以及列车的制动特性。车载计算机还确保列车的实际速度不超过安全速度限制。而术语“移动授权的结束”是指目标点在任何情况下列车都无法超越的。在CBTC系统中，区域控制器子系统根据联锁子系统提供的路线信息，轨道数据和临时限速信息等来确定列车的行驶方向和移动授权。区域控制器子系统还确保了在前车和后车之间的安全间隔，以满足设计运行间隔和折返间隔的要求。它连续地将必要的速度，距离和轨道状态等信息发送到车载设备，或者将列车的运行权限信息传输到车载设备，从而使车载设备能够确定列车运行的安全速度限制。这样可以确保列车之间的安全间隔，并防止超速。
首先，参照图1至图3来详细说明根据本发明的实施例的检查安全包络的方法。
如图1所示，一种检查安全包络的方法，包括：获取列车的当前驾驶模式；计算所述列车的可能安全前端；获取所述列车的上一计算周期的有效移动授权；以及当所述当前驾驶模式是自动模式时：比较所述可能安全前端与所述有效移动授权；并且基于比较结果来检查所述安全包络。
具体地，ZC先检查每辆车的驾驶模式。当列车处于自动驾驶模式(AM)，或自动防护模式(CM),全自动无人驾驶模式(FAM),蠕动模式(CAM)时，采取将本计算周期中计算出的可能安全前端和最近一次有效移动授权进行比较的方式，来检查可能安全前端是否和前车危险点有覆盖。
在一个实施例中，当所述当前驾驶模式是自动模式时，所述检查包括当所述有效移动授权和所述可能安全前端在同一个坐标系中且所述可能安全前端大于所述有效移动授权时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
具体地，获取最近一次的有效MA终点的坐标，和本车可能安全前端的坐标。检查这两个坐标是否在同一个坐标系中。由于列车行进的道路均具有逻辑轨道区段的标识，其中的编号属性指示当前的轨道区段所属于的坐标系，通过比较有效MA终点的坐标和本车可能安全前端的坐标分别所对应的逻辑轨道区段的编号属性来比较其分别所属的坐标系。
如果在同一个坐标系，比较两者的大小，如果发现可能安全前端大于MA，则可能安全前端回缩到MA之前。
下面，结合图3来说明当所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中的情形。图3是示出了根据本发明的实施例的灯泡线算法的示意图。具体地，灯泡线如上图3所示，线路的中间点将整条线路分成两个坐标系。其中轨道被编号为1G、2G、3G、4G、5G和6G。远离中间点(即，图中所示的轨道1G和2G相交的点)的行驶方向都叫上行。反之，靠近该中间点的行驶方向都叫下行。列车在行驶中，如果在过该中间点之前是在靠近它，则叫下行，越过这个点之后，列车要远离该中间点了，这时改叫上行。
当列车跨越灯泡线时，即列车仅仅改变了上行或下行的运行方向，此时，列车的实际运行方向并未改变，但却跨过了连续的两个不同的坐标系。
下面是列车跨越灯泡线时的处理。
在相邻的两个计算周期内，若列车的方向突然发生变化，则可能由两种情况导致。一种是列车的实际运行方向发生了改变，例如列车掉头了；另一种是列车仅仅改变了上行或下行的运行方向，例如跨越了灯泡线。
以下代码所示的方法是先判断列车行车方向是否出现变化，当出现变化时，排除掉列车的实际运行方向发生改变的情形，仅关注列车跨越灯泡线的情形。当判断列车在跨越灯泡线时，即列车正跨越连续的两个不同的坐标系时，继续使用上一计算周期的有效移动授权。
连续的两个不同的坐标系包括坐标轴中至少有一个轴重合的坐标系，以及环形坐标系。在本实施例中，由于是跨越连续的两个不同的坐标系，因而，本计算周期的可能安全前端与上一计算周期的有效移动授权之间仅存在线性的差值，由此，仅通过线性变换(加法或减法)即可将二者转换到同一坐标系中，进而对安全包括进行检查。
在一个实施例中，当所述当前驾驶模式是自动模式时，所述检查包括当所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中且所述可能安全前端比所述有效移动授权的终点距离所述列车的距离要更大时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
具体地，如果不在同一个坐标系，则需要检查两个坐标系是否存在前后的顺序。MA所在的坐标系要比可能安全前端所在的坐标系要远。如果不是，则可能安全前端回缩到MA的前方。
在一个实施例中，当所述列车跨越连续的两个不同的坐标系时指示所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中，并且继续使用上一计算周期的所述有效移动授权。
在一个实施例中，当更新后的可能安全前端落在当前坐标系的范围之外时，将所述可能安全前端更新为位于所述当前坐标系的边界。
具体地，如果可能安全前端的值落到坐标系之外，比如4开的道岔，线路终点，ZC的管理边界上，则可能安全前端回缩至坐标系的终点。
在一个实施例中，当所述当前驾驶模式是人工模式时，所属检查包括收集其他列车的危险点，从所述列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查，如果发现有所述危险点重叠，则把所述可能安全前端更新为位于所述危险点的前方。
具体地，当列车处于人工驾驶模式时，继续采用现有技术中原有的设计方法，进行对其他列车危险点的收集和检查。收集完所有的危险点信息之后，从本车最大安全前端开始，到可能安全前端之接的空间，是否包含上述的危险点。如果存在危险点，则将本车的可能安全前端回退到危险点之前。
鉴于线路上绝大部分列车处于自动化运行状态中，人工驾驶只是特例。因此本发明的实施例利用了本车的安全包络数据不可能大于本车的MA的特性，直接对MA这一个参数进行检查，省掉了收集其他列车危险点的工作。这个工作在计算MA时也做过了。在安全包络计算时，不再重复计算这部分内容，直接利用MA的计算成果，完成安全包络检查。
由于在进行本周期的有效移动授权的计算过程中已经利用了作为起点先进行计算的本周期的可能安全前端以及经感测或上报的危险点，因此在根据本发明的实施例的检查安全包络的方法中，在计算出本周期的可能安全前端之后，当判断列车处于自动模式时，不再计算本周期的有效移动授权且不再收集危险点，而是直接利用上一周期计算的有效移动授权，利用安全包络不可能大于列车的移动授权的特性，通过将本周期的可能安全前端与上一周期计算的有效移动授权进行比较来检查安全包络。通过这种方式，由于利用了上一周的有效移动授权的计算结果，极大地减少了计算量，同时考虑到了列车的当前驾驶模式，对检查包括的算法进行了优化，从而能够根据列车的驾驶模式简化安全包络检查的计算量和复杂度，同时由于列车的各个自动驾驶模式在运营时间内占有主要部分，因而提高了执行效率。
接下来，参照图4来说明根据本发明的一个实施例的检查安全包络的方法。本方法主要为所有列车计算完安全包络后，进行安全包络检查的方法。
S02：从车载信号系统VOBC获取列车的当前驾驶模式。当前的驾驶模式可分成自动模式和人工模式两大类。其中自动模式包括但不限于，自动驾驶模式(AM)、自动防护模式(CM)、全自动无人驾驶模式(FAM)，以及蠕动模式(CAM)。
S03：自动模式下，如果上一计算周期的MA有效，则更新MA缓存数据。在一个实施例中，当所述移动授权无效时，将缓存的移动授权作为所述有效移动授权。具体地，如果上一计算周期的MA无效，则使用已缓存的MA数据。
当所述当前驾驶模式是自动模式时，比较所述可能安全前端与所述有效移动授权；并且基于比较结果来检查所述安全包络。
S04：检查MA和列车可能安全前端是否在同一个坐标系。如果在同一个坐标系，计算出各自的坐标值。如果可能安全前端大于MA，则修改可能安全前端等于MA。
具体地，获取最近一次的有效MA终点的坐标，和本车可能安全前端的坐标。检查这两个坐标是否在同一个坐标系中。由于列车行进的道路均具有逻辑轨道区段的标识，其中的编号属性指示当前的轨道区段所属于的坐标系，通过比较有效MA终点的坐标和本车可能安全前端的坐标分别所对应的逻辑轨道区段的编号属性来比较其分别所属的坐标系。如果在同一个坐标系，比较两者的大小，如果发现可能安全前端大于MA，则可能安全前端回缩到MA之前。
S05：如果MA和列车的可能安全前端不在同一个坐标系，则检查坐标系之间前后关系，如果可能安全前端的坐标系，在MA所在坐标系的前方，则修改可能安全前端等于MA。
在一个实施例中，当所述列车跨越连续的两个不同的坐标系时指示所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中，并且继续使用上一计算周期的所述有效移动授权。
结合图3所示的灯泡线算法来详细说明有效移动授权和可能安全前端不在同一个坐标系中的情形，其中轨道被编号为1G、2G、3G、4G、5G和6G。远离中间点(即，图中所示的轨道1G和2G相交的点)的行驶方向都叫上行。反之，靠近该中间点的行驶方向都叫下行。列车在行驶中，如果在过该中间点之前是在靠近它，则叫下行，越过这个点之后，列车要远离该中间点了，这时改叫上行。
当列车跨越灯泡线时，即列车仅仅改变了上行或下行的运行方向，此时，列车的实际运行方向并未改变，但却跨过了连续的两个不同的坐标系。
在相邻的两个计算周期内，若列车的方向突然发生变化，则可能由两种情况导致。一种是列车的实际运行方向发生了改变，例如列车掉头了；另一种是列车仅仅改变了上行或下行的运行方向，例如跨越了灯泡线。
灯泡线的方法是先判断列车行车方向是否出现变化，当出现变化时，排除掉列车的实际运行方向发生改变的情形，仅关注列车跨越灯泡线的情形。当判断列车在跨越灯泡线时，即列车正跨越连续的两个不同的坐标系时，继续使用上一计算周期的有效移动授权。
连续的两个不同的坐标系包括坐标轴中至少有一个轴重合的坐标系，以及环形坐标系。在本实施例中，由于是跨越连续的两个不同的坐标系，因而，本计算周期的可能安全前端与上一计算周期的有效移动授权之间仅存在线性的差值，由此，仅通过线性变换(加法或减法)即可将二者转换到同一坐标系中，进而对安全包括进行检查。
S06：如果列车目前处于人工模式，则开始收集其他列车的危险点。
在一个实施例中，同向列车的危险点为可能安全后端，对向列车的危险点为可能安全前端。
S07：从列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查。在这个区间内，如果没有发现认可危险点重叠，则不做调整。如果有危险点，则把可能安全前端修改到危险点的前面。
在一个实施例中，当所述当前驾驶模式是人工模式时，所属检查包括收集其他列车的危险点，从所述列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查，如果发现有所述危险点重叠，则把所述可能安全前端更新为位于所述危险点的前方。
具体地，当列车处于人工驾驶模式时，继续采用现有技术中原有的设计方法，进行对其他列车危险点的收集和检查。收集完所有的危险点信息之后，从本车最大安全前端开始，到可能安全前端之接的空间，是否包含上述的危险点。如果存在危险点，则将本车的可能安全前端回退到危险点之前。
S08，如果计算出来的可能安全前端发现大于当前坐标系的范围，则列车可能安全前端回退到坐标系的边界上，同时置列车位置不可信标记。
在一个实施例中，当更新后的可能安全前端落在当前坐标系的范围之外时，将所述可能安全前端更新为位于所述当前坐标系的边界。
具体地，如果可能安全前端的值落到坐标系之外，比如4开的道岔，线路终点，ZC的管理边界上，则可能安全前端回缩至坐标系的终点。
鉴于线路上绝大部分列车处于自动化运行状态中，人工驾驶只是特例。因此本发明的实施例利用了本车的安全包络数据不可能大于本车的MA的特性，直接对MA这一个参数进行检查，省掉了收集其他列车危险点的工作。这个工作在计算MA时也做过了。在安全包络计算时，不再重复计算这部分内容，直接利用MA的计算成果，完成安全包络检查。
由于在进行本周期的有效移动授权的计算过程中已经利用了作为起点先进行计算的本周期的可能安全前端以及经感测或上报的危险点，因此在根据本发明的实施例的检查安全包络的方法中，在计算出本周期的可能安全前端之后，当判断列车处于自动模式时，不再计算本周期的有效移动授权且不再收集危险点，而是直接利用上一周期计算的有效移动授权，利用安全包络不可能大于列车的移动授权的特性，通过将本周期的可能安全前端与上一周期计算的有效移动授权进行比较来检查安全包络。通过这种方式，由于利用了上一周的有效移动授权的计算结果，极大地减少了计算量，同时考虑到了列车的当前驾驶模式，对检查包括的算法进行了优化，从而能够根据列车的驾驶模式简化安全包络检查的计算量和复杂度，同时由于列车的各个自动驾驶模式在运营时间内占有主要部分，因而提高了执行效率。
下面，结合图5来说明根据本发明的实施例的区域控制器。
如图5所示，一种区域控制器，包括：列车信息获取模块，被配置为获取所述列车的当前驾驶模式；可能安全前端计算模块，被配置为计算所述列车的可能安全前端；移动授权计算模块，被配置为获取所述列车的上一计算周期的有效移动授权；以及安全包络检查模块，被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，比较所述可能安全前端与所述有效移动授权，并且基于比较结果来检查所述安全包络。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，当所述有效移动授权和所述可能安全前端在同一个坐标系中且所述可能安全前端大于所述有效移动授权时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，当所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中且所述可能安全前端比所述有效移动授权的终点距离所述列车的距离要更大时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
在一个实施例中，当所述列车跨越连续的两个不同的坐标系时指示所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中，并且继续使用上一计算周期的所述有效移动授权。
结合图3所示的灯泡线算法来详细说明有效移动授权和可能安全前端不在同一个坐标系中的情形，其中轨道被编号为1G、2G、3G、4G、5G和6G。远离中间点(即，图中所示的轨道1G和2G相交的点)的行驶方向都叫上行。反之，靠近该中间点的行驶方向都叫下行。列车在行驶中，如果在过该中间点之前是在靠近它，则叫下行，越过这个点之后，列车要远离该中间点了，这时改叫上行。
当列车跨越灯泡线时，即列车仅仅改变了上行或下行的运行方向，此时，列车的实际运行方向并未改变，但却跨过了连续的两个不同的坐标系。
在相邻的两个计算周期内，若列车的方向突然发生变化，则可能由两种情况导致。一种是列车的实际运行方向发生了改变，例如列车掉头了；另一种是列车仅仅改变了上行或下行的运行方向，例如跨越了灯泡线。
灯泡线的方法是先判断列车行车方向是否出现变化，当出现变化时，排除掉列车的实际运行方向发生改变的情形，仅关注列车跨越灯泡线的情形。当判断列车在跨越灯泡线时，即列车正跨越连续的两个不同的坐标系时，继续使用上一计算周期的有效移动授权。
连续的两个不同的坐标系包括坐标轴中至少有一个轴重合的坐标系，以及环形坐标系。在本实施例中，由于是跨越连续的两个不同的坐标系，因而，本计算周期的可能安全前端与上一计算周期的有效移动授权之间仅存在线性的差值，由此，仅通过线性变换(加法或减法)即可将二者转换到同一坐标系中，进而对安全包括进行检查。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当更新后的可能安全前端落在当前坐标系的范围之外时，将所述可能安全前端更新为位于所述当前坐标系的边界。
在一个实施例中，安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是人工模式时，收集其他列车的危险点，从所述列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查，如果发现有所述危险点重叠，则把所述可能安全前端更新为位于所述危险点的前方。
在一个实施例中，其中同向列车的危险点为可能安全后端，而对向列车的危险点为可能安全前端。
在一个实施例中，移动授权计算模块还被配置为当所述移动授权无效时，将缓存的移动授权作为所述有效移动授权。
鉴于线路上绝大部分列车处于自动化运行状态中，人工驾驶只是特例。因此本发明的实施例利用了本车的安全包络数据不可能大于本车的MA的特性，直接对MA这一个参数进行检查，省掉了收集其他列车危险点的工作。这个工作在计算MA时也做过了。在安全包络计算时，不再重复计算这部分内容，直接利用MA的计算成果，完成安全包络检查。
本发明的实施例中的区域控制器根据列车的驾驶模式简化了安全包络检查的计算量和复杂度。同时，由于列车的各个自动驾驶模式在运营时间内占有主要部分，因而执行效率得到提高。
由于在进行本周期的有效移动授权的计算过程中已经利用了作为起点先进行计算的本周期的可能安全前端以及经感测或上报的危险点，因此在根据本发明的实施例的区域控制器中，在计算出本周期的可能安全前端之后，当判断列车处于自动模式时，不再计算本周期的有效移动授权且不再收集危险点，而是直接利用上一周期计算的有效移动授权，利用安全包络不可能大于列车的移动授权的特性，通过将本周期的可能安全前端与上一周期计算的有效移动授权进行比较来检查安全包络。通过这种方式，由于利用了上一周的有效移动授权的计算结果，极大地减少了计算量，同时考虑到了列车的当前驾驶模式，对检查包括的算法进行了优化，从而能够根据列车的驾驶模式简化安全包络检查的计算量和复杂度，同时由于列车的各个自动驾驶模式在运营时间内占有主要部分，因而提高了执行效率。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种检查安全包络的方法，其特征在于，包括：
获取列车的当前驾驶模式；
计算所述列车的可能安全前端；
获取所述列车的上一计算周期的有效移动授权；以及
当所述当前驾驶模式是自动模式时：
比较所述可能安全前端与所述有效移动授权；并且
基于比较结果来检查所述安全包络。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述当前驾驶模式是自动模式时，所述检查包括当所述有效移动授权和所述可能安全前端在同一个坐标系中且所述可能安全前端大于所述有效移动授权时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述当前驾驶模式是自动模式时，所述检查包括当所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中且所述可能安全前端比所述有效移动授权的终点距离所述列车的距离要更大时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中当所述列车跨越连续的两个不同的坐标系时指示所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中，并且继续使用上一计算周期的所述有效移动授权。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，当更新后的可能安全前端落在当前坐标系的范围之外时，将所述可能安全前端更新为位于所述当前坐标系的边界。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述当前驾驶模式是人工模式时，所述检查包括收集其他列车的危险点，从所述列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查，如果发现有所述危险点重叠，则把所述可能安全前端更新为位于所述危险点的前方。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中同向列车的危险点为可能安全后端，而对向列车的危险点为可能安全前端。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述移动授权无效时，将缓存的移动授权作为所述有效移动授权。
9.一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被一个或更多个处理器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种区域控制器，其特征在于，包括：
列车信息获取模块，被配置为获取所述列车的当前驾驶模式；
可能安全前端计算模块，被配置为计算所述列车的可能安全前端；
移动授权计算模块，被配置为获取所述列车的上一计算周期的有效移动授权；以及
安全包络检查模块，被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，比较所述可能安全前端与所述有效移动授权，并且基于比较结果来检查所述安全包络。
11.根据权利要求10所述的区域控制器，其特征在于，其中所述安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，当所述有效移动授权和所述可能安全前端在同一个坐标系中且所述可能安全前端大于所述有效移动授权时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
12.根据权利要求10所述的区域控制器，其特征在于，其中所述安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是自动模式时，当所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中且所述可能安全前端比所述有效移动授权的终点距离所述列车的距离要更大时，将所述可能安全前端更新为等于所述有效移动授权，而无需收集其他列车的危险点。
13.根据权利要求10所述的区域控制器，其特征在于，其中当所述列车跨越连续的两个不同的坐标系时指示所述有效移动授权和所述可能安全前端不在同一个坐标系中，并且继续使用上一计算周期的所述有效移动授权。
14.根据权利要求10至13中的任一项所述的区域控制器，其特征在于，其中所述安全包络检查模块还被配置为当更新后的可能安全前端落在当前坐标系的范围之外时，将所述可能安全前端更新为位于所述当前坐标系的边界。
15.根据权利要求10所述的区域控制器，其特征在于，其中所述安全包络检查模块还被配置为当所述当前驾驶模式是人工模式时，收集其他列车的危险点，从所述列车的最大安全前端开始，向可能安全前端搜索检查，如果发现有所述危险点重叠，则把所述可能安全前端更新为位于所述危险点的前方。
16.根据权利要求10所述的区域控制器，其特征在于，其中同向列车的危险点为可能安全后端，而对向列车的危险点为可能安全前端。
17.根据权利要求10所述的区域控制器，其特征在于，移动授权计算模块还被配置为当所述移动授权无效时，将缓存的移动授权作为所述有效移动授权。
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|---|---|---|---|
| CN202010822531.4A CN114074692A (zh) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | 一种检查安全包络的方法和区域控制器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116215614A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-06-06 | 湖南中车时代通信信号有限公司 | 一种列车定位置信区间的安全处理方法、介质及系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102963398A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-13 | 北京交控科技有限公司 | 基于区域控制器的列车安全位置计算方法 |
| CN104973093A (zh) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | 阿尔斯通运输科技简易股份公司 | 计算铁路车辆在铁路轨道上的位置范围的方法及相关装置 |
| DE102017213040A1 (de) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Eisenbahnanlage mit Messeinrichtung |
| CN109606429A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-12 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 一种基于轨道交通灯泡线线路的系统设计方法 |
| CN109649443A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-19 | 天津津航计算技术研究所 | 一种城轨列车定位设备首尾冗余设计方法 |
| CN111169511A (zh) * | 2018-11-21 | 2020-05-19 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | Cbtc系统下列车控制权的切换方法和装置 |
-
2020
- 2020-08-13 CN CN202010822531.4A patent/CN114074692A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102963398A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-13 | 北京交控科技有限公司 | 基于区域控制器的列车安全位置计算方法 |
| CN104973093A (zh) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | 阿尔斯通运输科技简易股份公司 | 计算铁路车辆在铁路轨道上的位置范围的方法及相关装置 |
| DE102017213040A1 (de) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Eisenbahnanlage mit Messeinrichtung |
| CN111169511A (zh) * | 2018-11-21 | 2020-05-19 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | Cbtc系统下列车控制权的切换方法和装置 |
| CN109649443A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-19 | 天津津航计算技术研究所 | 一种城轨列车定位设备首尾冗余设计方法 |
| CN109606429A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-12 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 一种基于轨道交通灯泡线线路的系统设计方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116215614A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-06-06 | 湖南中车时代通信信号有限公司 | 一种列车定位置信区间的安全处理方法、介质及系统 |
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