CN114590293A - 一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法及装置，该方法根据车载控制器发送的EOA距离，通过列车自动监控系统ATS中的主控服务器MCS计算出列车前方设备占用状态，同时显示轨旁设备控制器WSIC对各列车资源信息的分配情况，实现全面追踪列车的自主资源管理状态和自动间隔防护状态。与现有技术相比，本发明具有采用基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法实现设备占用更新和出清更新，可在多辆列车频繁刷新信息的情况下，拥有更高的计算执行效率等优点。

Description

一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法及装置
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滑动窗口的列车进路防护距离计算方法及装置。
背景技术
由于轨道交通信号系统的快速发展，基于运行计划和实时测算位置的自主资源管理及自主间隔防护的列车自主运行系统(TACS)已实现在线运营。TACS系统采用多核高性能安全平台，将传统的CBTC系统中的轨旁集中控制设备等复杂结构精简化，使列车直接参与资源运算，更快响应内外部条件变化的方式，以提高系统运行的实时性；同时，传统的CBTC系统基于联锁进路运算，轨旁资源管理颗粒度大，导致列车追踪间隔距离较长。TACS系统以轨旁资源控制器的管理方式，管理车与车之间直接通信，以提高轨旁资源利用率，使列车运行效率更高效。
鉴于以上TACS系统的创新性，车车通信项目减少了轨旁设备布置，使车载列车在运营线路上灵活行驶。为了实现列车之间安全间隔防护和调度员随时调整运行任务，车车通信项目摒弃了传统CBTC系统的繁琐的进路运算方式，采用列车距轨旁资源设备前方安全距离(EOA)的防护方式，实现更安全灵活的列车进路防护，以应对各种列车运行场景。
但是现有的车车通信项目调度员无法获知列车前方安全防护进路，因此如何来实现测算和定位列车进路防护距离的设备占用状态，便于调度员对列车实时运行情况进行全局有效掌控，对调整列车任务及故障处理等场景进行及时有效处理，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基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法及装置。
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，提供了一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，该方法根据车载控制器发送的EOA(Distance to first reference point with nullspeed constraint)距离，通过列车自动监控系统ATS中的主控服务器MCS计算出列车前方设备占用状态，同时显示轨旁设备控制器WSIC对各列车资源信息的分配情况，实现全面追踪列车的自主资源管理状态和自动间隔防护状态。
作为优选的技术方案，该方法具体包括以下步骤：
步骤S1、启动车车通信系统的ATS系统，初始化信息，并从接口线程中加载车载状态信息，然后转到步骤S2；
步骤S2、判断通信类型，如果是CTC通信列车通信类型，则转到步骤S3，如果否，返回步骤S1；
步骤S3、测算列车精确定位信息；
步骤S4、获取EOA距离，并计算占用轨旁资源设备状态；
步骤S5、比较不从叠EOA设备列表，更新不重叠部分EOA资源设备的占用或出清信息；
步骤S6、发送精准计算后的列车位置及EOA进路防护路线至站场图显示。
作为优选的技术方案，所述步骤S1具体为：
步骤S11、分别加载车车通信系统的ATS系统，初始化各线程及配置信息，并初始化网络；
步骤S12、主控服务器MCS从消息队列中解析列车运行状态信息。
作为优选的技术方案，所述步骤S2具体为：
主动轮询策略查询是否为CTC通信列车通信类型，如果是，则转到步骤S3，如果否，则返回步骤S1继续轮询加载列车通信类型。
作为优选的技术方案，所述步骤S3具体为：
步骤S31，实时测算列车精确定位及查找当前列车占用资源设备。
作为优选的技术方案，所述步骤S4具体为：
步骤S41，获取CTC通信列车信息中的EOA距离；
步骤S42，采用滑动窗口算法计算占用轨旁资源设备状态。
作为优选的技术方案，所述步骤S5比较不从叠EOA设备列表具体为：本次计算占用设备与上一次资源占用设备列表进行比较。
根据本发明的第二方面，提供了一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算装置，包括：
初始化模块，用于启动车车通信系统的ATS系统，初始化信息，并从接口线程中加载车载状态信息；
通信类型判断模块，主动轮询策略查询是否为CTC通信列车通信类型；
列车精确定位测算模块，用于实时测算列车精确定位及查找当前列车占用资源设备；
占用轨旁资源设备状态计算模块，用于获取CTC通信列车信息中的EOA距离，采用滑动窗口算法计算占用轨旁资源设备状态；
EOA资源设备更新模块，用于将本次计算占用设备与上一次资源占用设备列表进行比较，更新不重叠部分EOA资源设备的占用或出清信息；
显示模块，用于发送精准计算后的列车位置及EOA进路防护路线至站场图显示。
根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，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，提供了一种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，本发明具有以下优点：
1)本发明采用基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法实现设备占用更新和出清更新，可在多辆列车频繁刷新信息的情况下，拥有更高的计算执行效率；
2)本发明实现了车车项目调度员无法获知列车前方安全防护进路的功能限制；
3)本发明采用了主动轮询判断列车通信类型的计算策略，及时识别在线运行列车是否为有效车载控制器通信类型，防止被动监控列车状态；
4)本发明针对将滑动窗口算法与计算安全防护距离相结合，在实现多辆列车EOA占用轨旁资源设备时，仅更新不重叠设备的占用信息，不仅使软件实时运算效率更高效，同时也减轻了站场图实时更新设备显示的压力。
附图说明
图1为本发明的软件运行流程图；
图2为采用滑动窗口算法计算的不同设备状态下EOA距离显示图；
图3为本发明装置的结构示意图。
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。
如图1和图2所示，本发明是一种基于车车通信的采用滑动窗口的列车进路防护距离计算方法。主控服务器软件主动周期轮询列车通信类型，并实时加载列车前方安全防护距离，采用滑动窗口的算法，在列车位置实时移动的情况下，完成对列车安全防护在不同设备类型状态下的距离计算，并进行轨旁资源设备的占用与出清。该方案根据前方运营线路运行的情况，使调度员掌控对车与车之间的交互信息更加明确，可随时可调整列车的运行任务，灵活应对各种突发场景，显著提高了TACS系统在主动间隔防护下运行的安全性。
本发明是一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，包括以下步骤：
步骤S1、启动车车ATS系统软件，初始化信息，并从接口线程中加载车载状态信息，然后转到步骤S2；
步骤S2、主动轮询策略查询是否为CTC通信列车通信类型，如果是，则转到步骤S3，如果否，则轮询加载列车通信类型；
步骤S3、实时测算列车精确定位及查找当前列车占用资源设备；
步骤S4、获取CTC通信列车信息中的EOA距离，采用滑动窗口算法判断占用轨旁资源设备状态；
步骤S5、本次计算占用设备与上一次资源占用设备列表进行比较,更新不重叠部分EOA资源设备的占用或出清信息；
步骤S6、发送精准计算后的列车位置及EOA进路防护路线至站场图显示。
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。
本发明根据车载控制器发送的EOA(Distance to first reference point withnull speed constraint)距离，通过列车自动监控系统(ATS)中主控服务器软件(MCS)计算出列车前方设备占用状态，以清晰车车通信项目中轨旁设备控制器(WSIC)对各列车资源信息的分配情况，便于行调人员获知列车行驶路线，实现全面追踪列车的自主资源管理状态和自动间隔防护状态，做到全程有效安全。
如图3所示，一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算装置，包括：
初始化模块1，用于启动车车通信系统的ATS系统，初始化信息，并从接口线程中加载车载状态信息；
通信类型判断模块2，主动轮询策略查询是否为CTC通信列车通信类型；
列车精确定位测算模块3，用于实时测算列车精确定位及查找当前列车占用资源设备；
占用轨旁资源设备状态计算模块4，用于获取CTC通信列车信息中的EOA距离，采用滑动窗口算法计算占用轨旁资源设备状态；
EOA资源设备更新模块5，用于将本次计算占用设备与上一次资源占用设备列表进行比较，更新不重叠部分EOA资源设备的占用或出清信息；
显示模块6，用于发送精准计算后的列车位置及EOA进路防护路线至站场图显示。
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：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(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 (10)

1.一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，其特征在于，该方法根据车载控制器发送的EOA距离，通过列车自动监控系统ATS中的主控服务器MCS计算出列车前方设备占用状态，同时显示轨旁设备控制器WSIC对各列车资源信息的分配情况，实现全面追踪列车的自主资源管理状态和自动间隔防护状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤S1、启动车车通信系统的ATS系统，初始化信息，并从接口线程中加载车载状态信息，然后转到步骤S2；
步骤S2、判断通信类型，如果是CTC通信列车通信类型，则转到步骤S3，如果否，返回步骤S1；
步骤S3、测算列车精确定位信息；
步骤S4、获取EOA距离，并计算占用轨旁资源设备状态；
步骤S5、比较不从叠EOA设备列表，更新不重叠部分EOA资源设备的占用或出清信息；
步骤S6、发送精准计算后的列车位置及EOA进路防护路线至站场图显示。
3.根据权利要求2所述的一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
步骤S11、分别加载车车通信系统的ATS系统，初始化各线程及配置信息，并初始化网络；
步骤S12、主控服务器MCS从消息队列中解析列车运行状态信息。
4.根据权利要求2所述的一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
主动轮询策略查询是否为CTC通信列车通信类型，如果是，则转到步骤S3，如果否，则返回步骤S1继续轮询加载列车通信类型。
5.根据权利要求2所述的一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
步骤S31，实时测算列车精确定位及查找当前列车占用资源设备。
6.根据权利要求2所述的一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：
步骤S41，获取CTC通信列车信息中的EOA距离；
步骤S42，采用滑动窗口算法计算占用轨旁资源设备状态。
7.根据权利要求2所述的一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算方法，其特征在于，所述步骤S5比较不从叠EOA设备列表具体为：本次计算占用设备与上一次资源占用设备列表进行比较。
8.一种基于滑动窗口的列车进路防护距离计算装置，其特征在于，包括：
初始化模块，用于启动车车通信系统的ATS系统，初始化信息，并从接口线程中加载车载状态信息；
通信类型判断模块，主动轮询策略查询是否为CTC通信列车通信类型；
列车精确定位测算模块，用于实时测算列车精确定位及查找当前列车占用资源设备；
占用轨旁资源设备状态计算模块，用于获取CTC通信列车信息中的EOA距离，采用滑动窗口算法计算占用轨旁资源设备状态；
EOA资源设备更新模块，用于将本次计算占用设备与上一次资源占用设备列表进行比较，更新不重叠部分EOA资源设备的占用或出清信息；
显示模块，用于发送精准计算后的列车位置及EOA进路防护路线至站场图显示。
9.一种电子设备，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1～7中任一项所述的方法。
10.一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1～7中任一项所述的方法。
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Patentee after: Kasco Signal (Xi'an) Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 200070 Block C / D, 27th floor, triumphal arch building, 428 Tianmu Middle Road, Jing'an District, Shanghai

Patentee before: Casco Signal Ltd.

Country or region before: China