CN114274981A - 一种编组列车管理方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种编组列车管理方法、装置、设备及介质，该方法包括：S1，车载VOBC识别列车编组信息；S2，轨旁ZC识别连挂编组信息；S3，当连挂编组信息或列车编组信息有效时，轨旁ZC为编组列车计算有效的移动授权；S4，车载VOBC检查其当前应用编组列车参数状态，若连挂编组信息或列车编组信息有效时，将编组列车参数状态设置为可用，若状态为可用的且收到有效移动授权后，可安全控制列车运行；S5，车载VOBC根据连挂编组信息或列车编组信息实时校核编组列车参数状态的可用性状态；S6，在线连挂或解编时，当编组列车连挂状态发生变化后，重新进行以上车载VOBC和轨旁ZC的计算和校核步骤。与现有技术相比，本发明具有高安全、高可靠、高可用等优点。
Description
技术领域
本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种基于灵活编组运营的编组列车管理方法、装置、设备及介质。
背景技术
城市轨道交通不同线路全日客流时间分布特征差异较大，特别是郊区线，客流潮汐变化尤为明显，固定编组模式不好解决非高峰时段列车运能浪费、高峰时段列车拥挤的问题。
灵活编组运营针对全天不同时段或不同区段的客流差异特征，在保证各时段较优的列车服务频率条件下，通过在线改变列车编组数实现客流需求与运力最佳协同的运输组织，合理优化各时段列车的满载率，解决因时间分布不均衡性造成的运力浪费问题、可在保证服务水平的同时，可以提高轨道交通系统的运营经济性。
灵活编组要求线路上列车在线连挂/解编，以及不同编组列车混跑运营，列车控制系统(CBTC)需要实时识别其管理区域内编组列车的数目和类型，根据其实识别的编组列车类型和其用于列车控制的车辆参数一致后，安全控制列车自动运行。
但是如何对灵活编组运营的编组列车进行有效管理，从而在保证列车安全的前提下提高运营效率，成为需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高安全、高可靠、高可用的编组列车管理方法、装置、设备及介质。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的第一方面，提供了一种编组列车管理方法，该方法在编组列车重启或编组状态发生变化后，CBTC系统自动识别和管理编组列车，所述的方法具体包括以下步骤：
步骤S1，车载VOBC识别列车编组信息，并发送给轨旁ZC；
步骤S2，轨旁ZC识别连挂编组信息，并发送给车载CC；
步骤S3，当连挂编组信息或列车编组信息有效时，所述轨旁ZC为编组列车计算有效的移动授权；
步骤S4，所述车载VOBC检查其当前应用编组列车参数状态，若连挂编组信息或列车编组信息有效时，将编组列车参数状态设置为可用，若状态为可用的且收到有效移动授权后，可安全控制列车运行；
步骤S5，所述车载VOBC根据连挂编组信息或列车编组信息实时校核编组列车参数状态的可用性状态；
步骤S6，在线连挂或解编时，当编组列车连挂状态发生变化后，返回步骤S1)重新进行以上车载VOBC和轨旁ZC的计算和校核步骤。
作为优选的技术方案，所述的步骤S1具体为：
所述车载VOBC通过列车单元之间的通信获得编组列车内其它列车单元识别号VID和Cab端的连挂状态，计算列车编组信息，并发送给轨旁ZC。
作为优选的技术方案，所述的步骤S2具体为：
所述轨旁ZC根据来自各列车单元的列车编组信息和各列车单元包络的顺序，构建连挂编组信息，并发送给车载CC。
作为优选的技术方案，所述的各列车单元的列车编组信息包括所有列车单元识别号和各端连挂状态信息。
作为优选的技术方案，所述的步骤S4中的检查其当前应用编组列车参数状态具体为：
所述车载VOBC根据其计算的列车编组信息或来自ZC的连挂编组信息，检查其当前应用编组列车参数状态。
作为优选的技术方案，当编组列车重启后，所述车载VOBC将校核其应用的编组列车参数与来自轨旁ZC的连挂编组信息或其计算的列车编组信息一致后，才授权列车以能量监控模式运行。
作为优选的技术方案，所述的步骤S5具体为：
所述车载VOBC重启初始化后，根据来自轨旁ZC的连挂编组信息校核其应用的编组列车参数正确后，将编组列车参数状态设置为可用的；
通过车载VOBC计算的列车编组信息或来自轨旁ZC的连挂编组信息与其应用的编组列车参数一致，当任一子系统降级不能计算出有效信息时，可信任和应用来自对方的信息，安全控制列车运行。
作为优选的技术方案，所述的步骤S5中的校核通过后，所述车载VOBC计算的列车编组信息和轨旁ZC计算的连挂编组信息都是可信任的。
作为优选的技术方案，所述的步骤S6中，当编组列车连挂状态发生变化时，车载VOBC和轨旁ZC自动重新计算和校核编组列车参数。
根据本发明的第二方面，提供了一种编组列车管理装置，其特征在于，该装置包括：
列车编组信息模块，用于车载VOBC识别编组列车；
连挂编组信息模块，用于轨旁ZC识别编组列车；
移动授权计算模块，用于当编组列车参数状态可用时，所述轨旁ZC为编组列车计算有效的移动授权，并给相关联的车载VOBC反馈连挂编组信息；
检查模块，用于车载VOBC检查其当前应用编组列车参数状态，若状态为可用的且收到有效移动授权后，可安全控制列车运行；
校核模块，车载VOBC根据列车编组信息或来自ZC的连挂编组信息对编组列车参数状态进行校核；
状态检测模块，用于在线连挂或解编时，当编组列车连挂状态发生变化后，重新进行以上车载VOBC和轨旁ZC的计算和校核过程。
根据本发明的第三方面，提供了电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
根据本发明的第四方面，提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有优点：
1)本发明设计了通过编组列车各列车单元之间的通信获取其它列车单元的列车识别号VID和Cab端连挂状态，每个列车单元独立运算列车编组信息，并发送给轨旁ZC，提高了系统的安全性；
2)本发明设计了轨旁ZC根据各列车单元的列车编组信息(包括所有列车单元识别号、各端连挂状态)、各列车单元安全包络的先后顺序构建连挂编组信息，保障了编组列车识别的正确性和安全性；
3)本发明编组列车重启后，车载VOBC将校核其应用的编组列车参数和来自轨旁ZC的连挂编组信息一致后，才授权列车以能量监控模式运行，确保了编组列车运行的安全性；
4)本发明校核通过后，车载VOBC计算的列车编组信息和轨旁ZC计算的连挂编组信息都是可信任的，提高了灵活编组运营的可用性；
5)本发明编组列车连挂状态发生变化时，车载VOBC和轨旁ZC自动重新计算和校核其应用的编组列车参数，提升了灵活编组运营的自动化程度。
附图说明
图1为本发明具体实施例的工作流程图；
图2为本发明具体实施例的多编组列车车载架构示意图；
图3为本发明具体实施例的多编组列车自非CBTC区域插入至CBTC区域示意图。
具体实施方式
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的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明涉及为基于通信的列车自动控制(CBTC)信号系统提供了一种有效的编组列车识别和管理方法，尤其涉及城市轨道交通灵活编组运营中不同编组组合的编组列车动态管理。
如图1所示，本发明实施例提供了一种灵活编组运营的编组列车识别和管理方法，多编组列车内所有列车单元均和轨旁ZC保持通信，通过车载VOBC和轨旁ZC共同计算、相互校核来识别和维持编组列车参数，该方法具体包括以下步骤：
步骤1，编组列车重启后，各列车单元根据重启之前记忆的编组列车类型装载编组列车(TF)参数，若记忆信息不可用，装载默认的编组列车(TF)参数；
步骤2，各列车单元建立通信后，车载VOBC根据其它列车单元VID和Cab连挂状态，检查编组列车的合法性，若能组成有效编组列车(数据定义)，计算有效的列车编组信息；
步骤3，车载VOBC校核其计算的有效列车编组信息和其应用TF参数的一致性，不一致时，若列车重启后还未启动，车载VOBC将根据其计算列车编组信息所对应的编组列车类型重新装载TF参数；若列车重启后已启动，将需人工重启各列车单元，以便重新装载TF参数；
步骤4：或根据来自ZC的有效连挂编组信息和其应用TF参数的一致性，若不一致且列车重启后还未启动，将根据其来自ZC的有效连挂编组信息重新装载TF参数。
本步骤优先于步骤3，如在线连挂/解编后，在VOBC-VOBC还未建立通信前，若ZC收到有效连挂编组信息，车载VOBC根据该信息自动装载相应TF参数，装载成功后，将TF参数状态设置为有效，极大地缩短了系统重新配置的时间；
步骤5：车载VOBC来自ZC的连挂编组信息校核新装载的编组列车(TF)参数为可用(Available)后，才授权列车以“能量监控”驾驶模式运行；
步骤6：在多编组列车运行过程中，降级情况下，只要VOBC能计算有效列车编组信息或ZC计算出有效连挂编组信息，多编组列车都能以“能量监控”驾驶模式运行；
步骤7：在线连挂/解编作业时，列车单元的连挂状态发生变化后，将根据来自ZC的有效连挂编组信息自动装载新识别的TF参数；
步骤8：非连挂/解编作业时，若列车单元的连挂状态发生变化，编组列车将不会自动装载新识别的TF参数，仅授权列车以RM或EUM驾驶模式运行，需对各列车单元车载VOBC重启后，才能在重新装载TF参数后，校核通过后，将TF参数状态设置为可用。
如图2所示，本发明方法包括各列车单元车载VOBC通过全局IP实现跨车通信和网络通信设备实现跨车通信的路由，并通过安全通信协议(如RSSP1)交互信息，安全可靠地获取编组列车其它列车单元识别号VID、Cab端连挂状态，以及其它运营过程中需要相互传递的信息。
本发明方法还包括：
1.单编组列车的车载VOBC根据列车单元两端Cabs均未连挂，直接识别编组列车类型，并将编组列车(TF)参数设置为Available；
2.最多仅2个列车单元的多编组列车的车载VOBC可以直接根据不同列车单元的VOBC-VOBC跨车通信识别编组列车类型，并将编组列车(TF)参数设置为可用(Available)；
3.多于2个列车单元的多编组列车的项目，编组列车重启后，通过各列车单元之间的通信，无法安全地识别头车和尾车中间编组列车单元的数目，车载VOBC根据来自轨旁ZC的连挂编组信息和其应用的TF参数一致后，才将TF参数状态设置为可用，如图3所示，多编组列车自非CBTC区域插入至CBTC区域，编组列车插入时，需所有列车单元完全进入CBTC区域且定位后，ZC才能计算出有效的连挂编组信息。
本发明灵活编组运营的编组列车识别和管理方法，车载VOBC和轨旁ZC都独立进行编组列车识别和管理，并协同校核，自动识别灵活编组列车编组状态，装载编组列车(TF)参数，更好的实现了信号系统对灵活编组列车自动、安全、可靠地控制，确保灵活编组的线路运营安全，并提升了在线连挂/解编的运营效率。
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
本发明编组列车管理装置，该装置包括：
列车编组信息模块，用于车载VOBC识别编组列车；
连挂编组信息模块，用于轨旁ZC识别编组列车。
移动授权计算模块，用于当编组列车参数状态可用时，所述轨旁ZC为编组列车计算有效的移动授权，并给相关联的车载VOBC反馈连挂编组信息；
检查模块，用于车载VOBC检查其当前应用编组列车参数状态，若状态为可用的且收到有效移动授权后，可安全控制列车运行；
校核模块，车载VOBC根据列车编组信息或来自ZC的连挂编组信息对编组列车参数状态进行校核；
状态检测模块，用于在线连挂或解编时，当编组列车连挂状态发生变化后，重新进行以上车载VOBC和轨旁ZC的计算和校核过程。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S1～S6。例如，在一些实施例中，方法S1～S6可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S1～S6的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S1～S6。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种编组列车管理方法，其特征在于，该方法在编组列车重启或编组状态发生变化后，CBTC系统自动识别和管理编组列车，所述的方法具体包括以下步骤：
步骤S1，车载VOBC识别列车编组信息，并发送给轨旁ZC；
步骤S2，轨旁ZC识别连挂编组信息，并发送给车载CC；
步骤S3，当连挂编组信息或列车编组信息有效时，所述轨旁ZC为编组列车计算有效的移动授权；
步骤S4，所述车载VOBC检查其当前应用编组列车参数状态，若连挂编组信息或列车编组信息有效时，将编组列车参数状态设置为可用，若状态为可用的且收到有效移动授权后，可安全控制列车运行；
步骤S5，所述车载VOBC根据连挂编组信息或列车编组信息实时校核编组列车参数状态的可用性状态；
步骤S6，在线连挂或解编时，当编组列车连挂状态发生变化后，返回步骤S1)重新进行以上车载VOBC和轨旁ZC的计算和校核步骤。
2.根据权利要求1所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，所述的步骤S1具体为：
所述车载VOBC通过列车单元之间的通信获得编组列车内其它列车单元识别号VID和Cab端的连挂状态，计算列车编组信息，并发送给轨旁ZC。
3.根据权利要求1所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，所述的步骤S2具体为：
所述轨旁ZC根据来自各列车单元的列车编组信息和各列车单元包络的顺序，构建连挂编组信息，并发送给车载CC。
4.根据权利要求3所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，所述的各列车单元的列车编组信息包括所有列车单元识别号和各端连挂状态信息。
5.根据权利要求1所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，所述的步骤S4中的检查其当前应用编组列车参数状态具体为：
所述车载VOBC根据其计算的列车编组信息或来自ZC的连挂编组信息，检查其当前应用编组列车参数状态。
6.根据权利要求5所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，当编组列车重启后，所述车载VOBC将校核其应用的编组列车参数与来自轨旁ZC的连挂编组信息或其计算的列车编组信息一致后，才授权列车以能量监控模式运行。
7.根据权利要求1所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，所述的步骤S5具体为：
所述车载VOBC重启初始化后，根据来自轨旁ZC的连挂编组信息校核其应用的编组列车参数正确后，将编组列车参数状态设置为可用的；
通过车载VOBC计算的列车编组信息或来自轨旁ZC的连挂编组信息与其应用的编组列车参数一致，当任一子系统降级不能计算出有效信息时，可信任和应用来自对方的信息，安全控制列车运行。
8.根据权利要求1所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，所述的步骤S5中的校核通过后，所述车载VOBC计算的列车编组信息和轨旁ZC计算的连挂编组信息都是可信任的。
9.根据权利要求1所述的一种编组列车管理方法，其特征在于，所述的步骤S6中，当编组列车连挂状态发生变化时，车载VOBC和轨旁ZC自动重新计算和校核编组列车参数。
10.一种编组列车管理装置，其特征在于，该装置包括：
列车编组信息模块，用于车载VOBC识别编组列车；
连挂编组信息模块，用于轨旁ZC识别编组列车；
移动授权计算模块，用于当编组列车参数状态可用时，所述轨旁ZC为编组列车计算有效的移动授权，并给相关联的车载VOBC反馈连挂编组信息；
检查模块，用于车载VOBC检查其当前应用编组列车参数状态，若状态为可用的且收到有效移动授权后，可安全控制列车运行；
校核模块，车载VOBC根据列车编组信息或来自ZC的连挂编组信息对编组列车参数状态进行校核；
状态检测模块，用于在线连挂或解编时，当编组列车连挂状态发生变化后，重新进行以上车载VOBC和轨旁ZC的计算和校核过程。
11.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～9中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～9中任一项所述的方法。
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