CN114475725B - 一种控制系统中临时限速的处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制系统中临时限速的处理方法及系统，具体包括：逻辑控制单元接收临时限速命令，所述临时限速命令包括命令类型、限速区段和限速值；将接收的临时限速命令进行数据校验，对通过数据校验的临时限速命令进行命令处理得到临时限速信息，并将所述临时限速信息传递给至车载设备。本发明可广泛适用于多种列控系统，从临时限速命令下发，到逻辑控制单元对临时限速命令的校验和处理过程，保障了从命令下发到信息设置的准确性和安全性；再到通过车载设备和有源应答器将临时限速信息传递给车，整个过程安全高效，保证了信息传递的可靠性，满足了车站相关需求性。

Description

一种控制系统中临时限速的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及信号控制领域，特别涉及一种控制系统中临时限速的处理方法及系统。

背景技术

联锁系统是用来对车站信号设备进行管理的信号系统，接收来自站场的信号机、道岔、区段等信息，通过人机交互界面下发命令，来操作控制站场的设备，从而达到接车、进路选排、发车等列车控制功能。联锁系统内部分为操作显示层，包括控显机（MMI），用来人机交互操作，监测维护机，用来记录站场的报警信息；逻辑运算层，联锁的核心运算程序包含在内，负责接收控显下发的命令和站场采集的信息，对这些信息进行处理从而控制站场；执行表示层，负责采集站场的信号状态及传输联锁逻辑运算的输出信息。联锁软件还有很多外部接口，例如计轴（采集区段状态）、临站（相邻站联锁设备）、车载设备（VOBC）、LEU（有源应答器），通过与这些外部设备进行通信，保证列车的正常运行。

为了保证列车的正常运行，申请号CN202010948495.6的专利采用TMC与ITS（列车智能监督子系统）和OC（对象控制器）交互。TMC（列车管理中心）接收ITS发送的临时限速设置命令，临时限速设置命令中包含临时限速信息。TMC对临时限速信息的合法性进行判断，通过判断后，TMC将临时限速信息发送给OC，以使OC基于临时限速信息控制IVOC（车载控制器）对车辆进行临时限速。该方案通过OC与IVOC交互，由OC直接控制IVOC，因此降低了链路的复杂度和临时限速系统的故障率，提高了临时限速系统运行的安全性。

申请号为CN202011617521.3的专利提出了一种列车临时限速管理方法及系统，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，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。

临时限速（TSR）信息是联锁与列车交互信息的组成部分，可以作为列车控制的安全条件之一。上述方案虽然都在一定程度上提高了临时限速系统的安全型和可靠性，但仍然无法解决在临时限速的应用过程中，如果取消全线临时限速和办理个别区段的临时限速之间间隔时间太久，会出现需要临时限速的区段存在安全风险的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种控制系统中临时限速的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

接收临时限速命令，所述临时限速命令包括命令类型、限速区段和限速值；

将接收的临时限速命令进行数据校验，对通过数据校验的临时限速命令进行命令处理得到临时限速信息，并将所述临时限速信息传递给至车载设备。

进一步地，所述命令类型包括：设置限速验证命令、设置限速执行命令、取消限速验证命令、取消限速执行命令、取消全线限速验证命令、取消全线限速执行命令和终止限速命令。

进一步地，对临时限速命令进行数据校验包括：对所述临时限速命令进行合法性校验、时效性校验和校核性检验。

进一步地，合法性校验包括：对所述临时限速命令的每个字段进行合法性校验，所述字段包括命令类型、临时限速区段和限速数值；

时效性校验包括：设置配置时间，判断接收的设置限速验证命令在配置时间内是否收到与所述设置限速验证命令对应的设置限速执行命令；

校核性检验：对所述设置限速验证命令和设置限速执行命令进行一致性校验。

进一步地，如果在配置时间内未收到与所述设置限速验证命令对应的设置限速执行命令，则判定所述设置限速验证命令无效，清除临时限速区段中的设置限速验证命令；

如果在配置时间内收到与所述设置限速验证命令对应的设置限速执行命令，则将所述设置限速验证命令和设置限速执行命令进行一致性校验。

进一步地，当所述设置限速验证命令和设置限速执行命令一致且符合临时限速执行条件，将临时限速信息记录到限速区段中；

当所述设置限速验证命令和设置限速执行命令进行不一致时，舍弃所述设置限速执行命令。

进一步地，当所述命令类型为取消全线限速执行命令时，所述命令处理包括以下步骤：

判断目前所处的限速区段是否为最低限速区段且该限速区段是否已经设置全线限速标志；

若两个条件均满足，则取消所处限速区段的全线限速标志，设置状态为已执行；反之，进行下一区段的判断，直至遍历所有限速区段。

进一步地，当所述命令类型为取消全线限速验证命令时，所述命令处理包括以下步骤：

遍历所有限速区段，判断限速区段状态是否为验证取消；

若不是，则将限速区段状态设置为验证取消；反之，进行下一限速区段的判断。

进一步地，当所述命令类型为取消限速执行命令或取消限速验证命令时，所述命令处理为：

搜索TSR控制表上所有限速区段；

当所述命令类型为取消限速执行命令时，将所述限速区段设置为无限速并设置限速状态为已执行；当所述命令类型为取消限速验证命令时，将限速区段状态设置为验证取消。

进一步地，当所述命令类型为设置限速验证命令时，所述命令处理为：搜索TSR控制表上所有限速区段，将限速区段状态设置为验证设置；

当所述命令类型为设置限速执行命令时，所述命令处理为：搜索TSR控制表上所有限速区段，则设置该限速区段限速值为临时限速命令中对应的限速值，全线限速状态改为取消区段限速标志，设置状态为已执行。

进一步地，当所述命令类型为终止限速命令时，所述命令处理包括以下步骤：

判断TSR控制表中是否存在限速区段；

若存在，将TSR控制表中所有限速区段设置状态为已执行；若不存在，将所有TSR限速区段设置状态为已执行。

本发明还提出了一种控制系统中临时限速的处理系统，所述处理系统包括逻辑控制单元和车载设备：

所述逻辑控制单元用于接收临时限速命令，所述临时限速命令包括命令类型、限速区段和限速值；并对接收的临时限速命令进行数据校验，将通过数据校验的临时限速命令进行命令处理得到临时限速信息，并将所述临时限速信息传递至车载设备；

所述车载设备用于接收所述临时限速信息。

进一步地，所述处理系统还包括MMI控显机或自动列车监控系统，

所述MMI控显机或自动列车监控系统用于下发所述临时限速命令；

所述命令类型包括设置限速验证命令、设置限速执行命令、取消限速验证命令、取消限速执行命令、取消全线限速验证命令、取消全线限速执行命令和终止限速命令。

进一步地，所述处理系统还包括有源应答器，用于在所述车载设备不启用时，所述有源应答器接收所述临时限速信息并将所述临时限速信息传递至列车。

本发明的有益效果：

本发明提出的处理系统中人机对话层设计多种命令类型和操作方式；联锁运算层通过对各种临时限速命令进行多重校验；通过车载设备和有源应答器两种方式同时传递临时限速信息；在全线取消限速前，所述系统具备设置既有临时限速的功能，且在取消全线限速后，单独设置的临时限速不会被取消。

通过以上设置，本发明可广泛适用于多种列控系统，从临时限速命令下发，到逻辑控制单元对临时限速命令的校验和处理过程，保障了从命令下发到信息设置的准确性和安全性；再到通过车载设备和有源应答器将临时限速信息传递给车，整个过程安全高效，保证了信息传递的可靠性，满足了车站相关需求性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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示出了本发明实施例中STC系统下发临时限速命令的结构组成示意图；

图2示出了本发明实施例中临时限速命令下发界面；

图3示出了本发明实施例中临时限速逻辑处理流程图；

图4示出了本发明实施例中临时限速设置流程图。

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、完整地说明，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做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。

本发明实施例以低速磁悬浮列车的STC系统为例，对STC系统中临时限速的处理方法及系统进行说明，当STC（地面安全控制中心）系统重新启动时，控制所控范围内的每个区段的临时限速值为预设限速范围内的最低限速值，全线取消限速前，STC系统具备设置既有临时限速的功能。

该系统的结构示意图如图1所示，主要包括人机对话层、逻辑运算层和执行表示层。人机对话层包括MMI控显机，用于向逻辑运算层下发临时限速命令；所述逻辑运算层包括STC逻辑部，主要由内部的逻辑控制单元接收所述临时限速命令并对所述临时限速命令进行校验和处理，并将处理后的临时限速信息传递给有源应答器、车载设备等，最终将临时限速信息发送至列车。

所述处理系统还包括外部的有源应答器（LEU）和车载设备（VOBC），所述系统通过网络安全通信协议实现处理系统和车载设备之间的通信。

一、人机对话层负责下发临时限速命令

下发临时限速命令存在两种方式，一种是通过联锁外部的自动列车监控系统（ATS）下发临时限速命令，另一种是通过MMI控显机进行下发临时限速命令。

人机对话层的临时限速下发命令在选择操作时主要分为输入命令类型、选择临时限速区段、设置限速值三个部分，界面清晰，操作简单移动，具有较高的可用性，具体如图2所示，包括输入命令类型、限速区段和限速值。其中，命令类型共有7种，分别为设置限速验证命令、设置限速执行命令、取消限速验证命令、取消限速执行命令、取消全线限速验证命令、取消全线限速执行命令和终止限速命令。

选择临时限速区段：可以将所述命令类型与要选中的限速区段结合进行临时限速操作。

设置限速值：限速值范围一般是从25km/h到80km/h，按照5km一档增减。

具体地，以图2所示的临时限速下发命令界面为例对设置临时限速区段、取消临时限速区段、取消全线限速和终止限速这四种具体操作步骤进行逐一说明。

设置临时限速区段的操作步骤：点击设置限速验证按钮，选择要限速的区段，选择限速值，在配置时间内点击设置限速执行按钮，完成该区段的临时限速设置。

取消临时限速区段的操作步骤：点击取消限速验证按钮，选择要取消限速的区段，在配置时间内点击取消限速执行按钮，完成该区段的临时限速取消设置。

取消全线限速：在联锁刚刚启动的时候，全场所有临时限速区段默认为最低临时限速，先点击取消全线限速验证按钮，再点击取消全线限速执行按钮完成设置。

终止限速：再点击设置按钮后，点击终止限速按钮，会将该验证命令删除，验证命令包括设置限速验证命令、取消限速验证命令和取消全线限速验证命令。

二、联锁运算层的数据校验和处理

STC联锁运算层包括STC逻辑部，主要由内部的逻辑控制单元对每次接收到的临时限速命令进行校验，具体包括限速命令的合法性校验、时效性校验和校核性检验，对校验通过的临时限速命令进行相关处理；校验不通过的则舍弃所述临时限速命令。整个逻辑处理流程如图3所示：

逻辑控制单元收到MMI控显机下发的临时限速命令后，首先遍历所有临时限速区段，将临时限速区段状态设置为已经执行。STC逻辑部是分为主备系同时运行的，且每周期会对临时限速命令进行同步处理，只有当判断主系的临时限速命令与备系的临时限速命令已经同步后，才会进入临时限速命令的校验处理环节，否则该命令将被舍弃。遍历整个TSR临时限速命令控制表，逐条命令进行判断处理。如果命令已经校验，进入判断命令类型分支，否则进行下一条命令的判断。

本发明实施例结合图3对七种命令类型的处理进行逐一说明：

如果命令类型为取消全线限速执行命令，遍历所有限速区段，如果该限速区段限速值为最低限速且该限速区段已经设置全线限速标志，则设置该限速区段限速值为无限速，取消区段全线限速标志，设置状态为已执行。如果不满足该条件，进行下一限速区段判断。

如果命令类型为取消全线限速验证命令，遍历所有限速区段，将临时限速区段状态设置为验证取消；如果不满足该条件，则进行下一区段的判断。

如果命令类型为取消限速执行命令，搜索TSR控制表上所有区段，设置该区段限速值为无限速，设置状态为已执行。

如果命令类型为设置限速执行命令，搜索TSR控制表上所有区段，则设置该区段限速值为命令中对应的限速值，全线限速状态改为取消区段限速标志，设置状态为已执行。

如果命令类型为取消限速验证命令，搜索TSR控制表上所有区段，将临时限速区段状态设置为验证取消。

如果命令类型为设置限速验证命令，搜索TSR控制表上所有限速区段，将临时限速区段状态设置为验证设置。

如果命令类型为终止限速命令，判断TSR控制表中是否存在临时限速区段，如果存在，将控制表中所有临时区段设置状态为已执行。如果不存在，将所有TSR临时限速区段设置状态为已执行。

数据安全校验：

通过合法性校验、时效性校验、校核性检验等方式，保障从命令下发到信息设置的准确性和安全性。

（1）、合法性校验：STC接收到任何临时限速命令的每个字段（命令类型、TSR区段、限速数值）都进行合法性校验，合法性判断包括临时限速区段数量、类型以及区段索引号的和合法，并对设备数量和设备列表的一致性进行校验，校验不通过则丢弃该命令。

（2）、时效性校验：设置配置时间，在STC收到TSR验证命令后，如果在配置时间内未收到与该验证命令对应的TSR执行命令，则STC认为此TSR验证命令无效，将清除临时限速区段中的TSR验证命令信息。

（3）、校核性检验：STC应验证收到的TSR执行命令，当TSR执行命令与对应的TSR验证命令（除命令类型以外的所有其他参数）完全一致且符合TSR执行条件时，方可执行该TSR命令，将TSR限速信息记录到临时限速区段中，当该区段被进路锁闭或者占用时不符合TSR执行条件。

以设置某区段的临时限速信息为例，其内部流程如图4所示：

S1：STC系统接收到设置限速验证命令后，首先对设置限速验证命令进行合法性验证，若设置限速验证命令通过合法性验证，则将设置限速验证命令记录到临时限速区段，若设置限速验证命令未通过合法性验证，则丢弃该命令；

S2：将收到的TSR取消命令进行合法性和有效性校验，若所述TSR取消命令在有效时间内且通过合法性验证，则将TSR验证命令从临时限速区段消除并发送给MMI控显机。若所述TSR取消命令未通过有效性和合法性校验，则丢弃掉TSR取消命令，未通过校验包括以下几种情况：

所述TSR取消命令在有效时间内但未通过合法性校验；

所述TSR取消命令不在有效时间内但通过合法性校验；

所述TSR取消命令既不在有效时间内也未通过合法性校验。

STC系统对临时限速（TSR）的每个字段都进行合法性校验，所述字段包括命令类型、TSR区段和限速数值；并对设备数量和设备列表的一致性进行校验；若校验不成功，判断接收到的TSR执行命令是否在有效时间内，并判断TSR执行命令是否合法。

S3：将收到的TSR执行命令进行有效性和合法性校验，若所述TSR执行命令在有效时间内且通过合法性验证，则将TSR限速信息记录到临时限速区段并发送给MMI控显机，设置临时限速成功。若所述TSR执行命令未通过有效性和合法性校验，则丢弃掉TSR执行命令，设置临时限速失败。未通过校验包括以下几种情况：

所述TSR执行命令在有效时间内但未通过合法性校验；

所述TSR执行命令不在有效时间内但通过合法性校验；

所述TSR执行命令既不在有效时间内也未通过合法性校验。

将TSR限速信息记录到临时限速区段中后；STC向车载设备发送管辖范围内的所有区段临时限速信息；STC根据进路内区段最低临时限速等级信息给每个有源应答器发送报文。TSR临时限速信息在接收过程中进行合法性校验、一致性校验，并且先后接收TSR的验证命令和执行命令，只有验证命令和执行命令除命令类型外其他信息都一致时，才确认命令被接收，这保证了数据传输的安全性；在与车通信交互临时限速信息时，采用车地直接通信和有源应答器两种方式，在传输路径上保障了数据传输的安全性。

三、STC通过外部网络通信传递临时限速信息

在临时限速区段的命令已经设置完成之后，将信息安全有效的送至列车，是列车控制运行的重要步骤。STC列控系统采用RSSP_II网络安全通信协议，实现车载设备与地面安全控制中心的直接通信，在通信内容中，包括临时限速信息。同时，STC通过LEU适配器，将信息传送给有源应答器，通过有源应答器将临时限速信息发送给列车；每次优先采用车载设备传递临时限速信息，当车载设备不启用时，整个列控系统的通信降级为点式通信时，采用有源应答器传递临时限速信息，通过两种方式的使用，增加了信息传输的安全性。

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 (13)

1.一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：

接收临时限速命令，所述临时限速命令包括命令类型、限速区段和限速值；所述临时限速命令的下发方式包括MMI控显机和自动列车监控系统；所述命令类型包括：设置限速验证命令、设置限速执行命令、取消限速验证命令、取消限速执行命令、取消全线限速验证命令、取消全线限速执行命令和终止限速命令；

逻辑控制单元接收到临时限速命令后，主备系同时运行且每周期会对临时限速命令进行同步处理，当主系的临时限速命令与备系的临时限速命令已经同步后，对临时限速命令进行数据校验，遍历整个TSR临时限速命令控制表，逐条对临时限速命令进行判断处理；对通过数据校验的临时限速命令进行命令处理得到临时限速信息，并将所述临时限速信息传递至车载设备或有源应答器。

2.根据权利要求1所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

对临时限速命令进行数据校验包括：对所述临时限速命令进行合法性校验、时效性校验和校核性检验。

3.根据权利要求2所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

合法性校验包括：对所述临时限速命令的每个字段进行合法性校验，所述字段包括命令类型、临时限速区段和限速数值；

时效性校验包括：设置配置时间，判断接收的设置限速验证命令在配置时间内是否收到与所述设置限速验证命令对应的设置限速执行命令；

校核性检验：对所述设置限速验证命令和设置限速执行命令进行一致性校验。

4.根据权利要求3所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

如果在配置时间内未收到与所述设置限速验证命令对应的设置限速执行命令，则判定所述设置限速验证命令无效，清除临时限速区段中的设置限速验证命令；

如果在配置时间内收到与所述设置限速验证命令对应的设置限速执行命令，则将所述设置限速验证命令和设置限速执行命令进行一致性校验。

5.根据权利要求3或4所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

当所述设置限速验证命令和设置限速执行命令一致且符合临时限速执行条件，将临时限速信息记录到限速区段中；

当所述设置限速验证命令和设置限速执行命令进行不一致时，舍弃所述设置限速执行命令。

6.根据权利要求1所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

当所述命令类型为取消全线限速执行命令时，所述命令处理包括以下步骤：

判断目前所处的限速区段是否为最低限速区段且该限速区段是否已经设置全线限速标志；

若两个条件均满足，则取消所处限速区段的全线限速标志，设置状态为已执行；反之，进行下一区段的判断，直至遍历所有限速区段。

7.根据权利要求1所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

当所述命令类型为取消全线限速验证命令时，所述命令处理包括以下步骤：

遍历所有限速区段，判断限速区段状态是否为验证取消；

若不是，则将限速区段状态设置为验证取消；反之，进行下一限速区段的判断。

8.根据权利要求1所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

当所述命令类型为取消限速执行命令或取消限速验证命令时，所述命令处理为：

搜索TSR控制表上所有限速区段；

当所述命令类型为取消限速执行命令时，将所述限速区段设置为无限速并设置限速状态为已执行；当所述命令类型为取消限速验证命令时，将限速区段状态设置为验证取消。

9.根据权利要求1所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

当所述命令类型为设置限速验证命令时，所述命令处理为：搜索TSR控制表上所有限速区段，将限速区段状态设置为验证设置；

当所述命令类型为设置限速执行命令时，所述命令处理为：搜索TSR控制表上所有限速区段，则设置该限速区段限速值为临时限速命令中对应的限速值，全线限速状态改为取消区段限速标志，设置状态为已执行。

10.根据权利要求1所述的一种控制系统中临时限速的处理方法，其特征在于，

当所述命令类型为终止限速命令时，所述命令处理包括以下步骤：

判断TSR控制表中是否存在限速区段；

若存在，将TSR控制表中所有限速区段设置状态为已执行；若不存在，将所有TSR限速区段设置状态为已执行。

11.一种控制系统中临时限速的处理系统，其特征在于，

所述处理系统包括逻辑控制单元和车载设备：

所述逻辑控制单元用于接收临时限速命令，所述临时限速命令包括命令类型、限速区段和限速值；所述临时限速命令的下发方式包括MMI控显机和自动列车监控系统；逻辑控制单元接收到临时限速命令后，主备系同时运行且每周期会对临时限速命令进行同步处理，当主系的临时限速命令与备系的临时限速命令已经同步后，对临时限速命令进行数据校验，遍历整个TSR临时限速命令控制表，逐条对临时限速命令进行判断处理；将通过数据校验的临时限速命令进行命令处理得到临时限速信息，并将所述临时限速信息传递至车载设备；所述命令类型包括设置限速验证命令、设置限速执行命令、取消限速验证命令、取消限速执行命令、取消全线限速验证命令、取消全线限速执行命令和终止限速命令；

所述车载设备用于接收所述临时限速信息。

12.根据权利要求11所述的一种控制系统中临时限速的处理系统，其特征在于，

所述处理系统还包括MMI控显机或自动列车监控系统，所述MMI控显机或自动列车监控系统用于下发所述临时限速命令；

所述命令类型包括设置限速验证命令、设置限速执行命令、取消限速验证命令、取消限速执行命令、取消全线限速验证命令、取消全线限速执行命令和终止限速命令。

13.根据权利要求11或12所述的一种控制系统中临时限速的处理系统，其特征在于，

所述处理系统还包括有源应答器，用于在所述车载设备不启用时，所述有源应答器接收所述临时限速信息并将所述临时限速信息传递至列车。

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