CN114802357B - 一种多列车连挂状态的安全识别方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多列车连挂状态的安全识别方法、装置、设备及介质，该方法包括：步骤S1，列车单元连挂状态识别，安全地判断出本TU两端各自的连挂状态；步骤S2，列车单元定位维护，每个TU独立完成自身的定位初始化，并始终维护本TU的定位信息；步骤S3，多列车单元信息交互，多个TU连挂组成列车编组后，TU之间建立网络通信，实现安全信息交互；步骤S4，列车编组定位初始化，TU之间通过交互各自的定位信息和两端连挂状态，进行TU的排序，从而获得列车编组TF定位状态；步骤S5，列车编组状态维护，TU与轨旁控制器交互列车编组定位信息，协同维护列车编组定位与连挂状态。与现有技术相比，本发明具有支持三列或更多列车单元之间的连挂状态识别等优点。
Description
技术领域
本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种多列车连挂状态的安全识别方法、装置、设备及介质。
背景技术
城市轨道交通的客流量具有时空分布不均的特点，尤其是连接郊区与市中心的通勤线路，潮汐客流现象明显。在早晚高峰时客流巨大，而其他时间客流量相对较低。如果采用固定编组列车运营并按照高峰客流配车，则势必会在平峰阶段造成运能浪费，或者延长发车间隔导致乘客满意度下降。为实现乘客服务水平与运营成本之间的平衡，可采用灵活编组的方式解决潮汐客流问题。在高峰时段采用“长编组、高频率”的运营组织方式，而在平峰时段采用“短编组、较高频率”的运营方式，缩短平峰时段乘客的等待时间。
为实现列车灵活编组运行，需要实时、安全、可靠地识别列车的连挂状态及整个编组完整性。如果列车编组状态发生变化，需要车载控制装置立即识别，并加载与之对应的列车参数，如车长、紧急制动保障率等。车载控制器应始终保证进行安全防护使用的参数信息与实际一致，以防列车位置计算错误从而导致的追尾、挤岔等安全问题。
经过检索，中国专利公开号CN108163012A公开了一种支持列车动态连挂和解编的控制方法，具体公开了一种根据三组硬线信号输入，确定列车是否连挂，并加载对应配置参数的方法，保证能够安全识别是单个列车单元的非连挂列车还是由两个列车单元组成的连挂列车。
同时中国专利公开号CN111824217A公开了一种连挂列车的控制方法及系统，具体公开了一种两列车的车载控制器独立计算各自位置并发给轨旁控制器，由轨旁控制器分别控制的连挂列车控制方法。
此外中国专利公开号CN112319558A公开了一种支持可变编组组合的列车自动连挂及解编方法，具体公开了一种A、B车的车载控制器在采集到连挂成功信号后，向轨旁控制器请求获取另一列车信息，并根据预先存储的列车组合列表加载对应车辆参数的方法。
由此可见，现有的列车连挂状态识别方法，仅适用于2个列车单元进行连挂编组。然而，在超过2个列车单元进行编组时，无法通过采集本列车单元的车钩状态获取整个列车编组信息。而且，在运行过程中若某列车单元出现通信故障，没有与之对应的处理方案。因此，如何实现面向多种列车类型，任意编组的连挂状态检测和列车完整性维护，对提高基于灵活编组的列车运行控制的安全性与可用性，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多列车连挂状态的安全识别方法、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，提供了一种多列车连挂状态的安全识别方法，包括以下步骤：
步骤S1，列车单元连挂状态识别，安全地判断出本TU两端各自的连挂状态，其中TU为可连挂的最小列车单元；
步骤S2，列车单元定位维护，每个TU独立完成自身的定位初始化，并始终维护本TU的定位信息；
步骤S3，多列车单元信息交互，多个TU连挂组成列车编组后，TU之间建立网络通信，实现安全信息交互；
步骤S4，列车编组定位初始化，TU之间通过交互各自的定位信息和两端连挂状态，进行TU的排序，从而获得列车编组TF定位状态；
步骤S5，列车编组状态维护，TU与轨旁控制器交互列车编组定位信息，协同维护列车编组定位与连挂状态。
作为优选的技术方案，所述的步骤S1，列车单元连挂状态识别具体为：
所述TU两端驾驶室均装备有车载控制器及车载网络设备，根据信号系统与车辆接口设计，车载控制器周期性采集列车单元两端各两组连挂相关的安全状态信息ACS1、2和ANCS1、2，进而判断本TU连挂状态；
其中ACS1，ACS2分别表示列车1端和2端的连挂状态，连挂时为“1”，未连挂时为“0”；
ANCS1，ANCS2分别表示列车1端和2端的未连挂状态，连挂时为“0”，未连挂时为“1”。
作为优选的技术方案，所述的TU连挂状态的判断逻辑具体如下：
作为优选的技术方案，所述的步骤S2，列车单元定位维护具体为：
TU支持静态初始化定位，即列车在轨旁布置有静态应答器的区域上电时，两端的车载控制器分别通过各自的应答器天线获取静态应答器报文，根据应答器在电子地图中的位置和链接关系，判断出本TU的位置和方向。
作为优选的技术方案，所述的步骤S2，列车单元定位维护具体为：
TU支持动态初始化定位，即列车在运动中通过应答器，当读到应答器时各TU根据应答器在电子地图中的位置计算出各TU自身定位；
对于已定位的TU，车载控制器根据里程计或其他测速传感器获取位移和速度信息更新列车位置。
作为优选的技术方案，所述的步骤S3，多列车单元信息交互具体为：
当不同TU连挂组成列车编组后，TU之间的车载网络贯通组成列车编组网络；
每个TU的车载网络设备具备三层交换功能，可相互连接识别列车编组内所有能联通的TU，为不同TU的车载控制器分配列车编组内唯一的网络IP，并告知每个车载控制器列车编组内其余TU的车载控制器的网络IP；
车载控制器根据IP信息与其他车载控制器建立网络通信，采用安全通信协议交互各自TU的通信标识、列车长度、紧急制动保障率、TU的位置、方向、TU两端连挂状态信息。
作为优选的技术方案，所述的步骤S3，多列车单元信息交互具体为：
车载控制器利用车地无线通信的方式，通过轨旁设备中转前后车的IP和安全标识信息，车载控制器之间根据IP和安全标识信息相互建立无线通信，采用安全通信协议进行TU之间的信息交互。
作为优选的技术方案，所述的步骤S4，列车编组定位初始化具体为：
每个TU可通过自身感知与通信，获得列车编组内所有TU维护的位置信息及两端驾驶室连挂状态，并根据定位坐标大小进行TU的排序。
作为优选的技术方案，所述的步骤S4，列车编组定位初始化具体为：
各TU可将自身位置信息与连挂状态通过车地通信发送给轨旁控制器，轨旁控制器基于位置信息为各TU计算安全防护包络，并根据连挂状态及安全防护包络排序确定列车编组定位。
作为优选的技术方案，所述的步骤S4，列车编组定位初始化具体为：
各组成编组的TU排序需满足以下条件：
相邻排序位置的2个TU，相邻的两端驾驶室应均为连挂状态，且TU之间的距离在设定范围内，该范围考虑列车定位误差，并保证相邻的两个TU之间不会存在其他隐藏列车；位于列车编组首尾两端TU的外侧驾驶室，处于非连挂状态；
各TU在满足上述条件后，根据所有TU排序及位置信息，确定并交互列车编组定位，如果所有TU的列车编组定位计算结果相同，且与轨旁控制器计算的列车编组定位一致，则列车编组定位初始化完成。
作为优选的技术方案，所述的步骤S5，列车编组状态维护具体为：
当列车在运行过程中时，每个TU的车载控制器与轨旁控制器周期性交互各自维护的列车编组定位与连挂状态信息；
若某TU由于故障与其他TU或轨旁控制器通信中断，只要其他TU或轨旁控制器中的一方仍能计算出列车编组定位，且与之前正常工作时的列车连挂状态一致，则另一方可使用该定位结果，并认为是安全的定位状态，连挂状态保持不变，不影响列车运行。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于所述多列车连挂状态的安全识别方法的装置，所述装置包括里程计、应答器天线、三层交换通信设备、车载控制器以及轨旁控制器，所述的车载控制器包括第一逻辑运算单元、连挂状态采集单元与第一存储设备，所述轨旁控制器包括第二逻辑运算单元与第二存储设备；
所述的车载控制器中的第一逻辑运算单元接收连挂状态采集单元获取的连挂相关的安全状态信息，判断驾驶室连挂状态；利用里程计获取的位移信息及应答器天线捕获的应答器信息进行列车位置运算；并综合来自轨旁控制器或其他TU的信息维护列车编组定位及连挂状态。
作为优选的技术方案，所述的车载控制器中的第一存储设备用于存储本端车载控制器通信标识、列车长度、紧急制动保证率线路电子地图、列车连挂状态信息。
作为优选的技术方案，所述的三层交换通信设备用于TU两端车载控制器的网络通信，在列车编组后联通所有TU，基于三层交换功能实现多TU之间的信息交互；并能够进行车地无线通信。
作为优选的技术方案，所述的轨旁控制器中的第二逻辑运算单元与车载控制器中的第一逻辑运算单元协同维护列车编组定位与连挂状态，并能够写入或读取轨旁控制器存储设备中的连挂状态信息。
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)本发明支持三列或更多列车单元之间的连挂状态识别，不再受已有方法仅支持两个列车单元进行连挂运营的局限性。
2)本发明的车载控制装置在通信设备告知IP信息的基础上，通过安全通信协议交互列车参数及定位连挂信息，从而能够安全地获取整个列车编组的参数和连挂状态，从而实现列车安全防护；
3)本发明支持车载控制器之间通过无线通信的方式交互列车编组内各TU的定位，进而完成TU的排序，解决了传统方法不能通过无线通信确定对方是否为相邻列车的问题；
4)本发明通过车载和轨旁控制装置分别计算列车单元的定位排序与整个列车编组定位，二者双重校验通过后，确定列车编组初始状态，提高了系统安全性；
5)本发明车载和轨旁控制装置可单独维护列车编组定位与连挂状态，避免了由于单个设备通信中断导致列车连挂编组信息无效从而影响列车运行的情况，极大提升了基于灵活编组的列车运行控制的可用性。
附图说明
图1为本发明实施例中多列车连挂状态的安全识别方法总体框架示意图；
图2为本发明实施例中列车单元连挂状态信息示意图；
图3为本发明实施例中列车定位初始化的示意图；
图4为本发明实施例中多编组列车内列车单元之间及列车单元与轨旁控制器的信息交互示意图；
图5为本发明实施例中一端列车单元与轨旁控制器通信中断时列车连挂状态及列车编组定位的维护示意图；
图6为本发明实施例中一端列车单元与其他列车单元通信中断时列车连挂状态及列车编组定位的维护示意图；
图7为本发明实施例中多列车连挂状态的安全识别装置示意图。
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。
图1为本发明实施例中多列车连挂状态的安全识别方法总体框架示意图，具体过程如下：
1.列车单元连挂状态识别
TU两端驾驶室均装备有车载控制器及车载网络设备，根据信号系统与车辆接口设计，车载控制器可周期性采集TU两端各两组连挂相关的安全状态信息ACS和ANCS，进而判断本TU连挂状态。当TU连挂状态发生改变时，连挂端的ACS与ANCS信息将改变。其中，ACS1、ACS2分别表示列车1端和2端的连挂状态，连挂时为1，未连挂时为0；ANCS1、ANCS2分别表示列车1端和2端的未连挂状态，连挂时为0，未连挂时为1。
TU连挂状态判断逻辑如下表所示：
如图2所示，n个TU连挂形成列车编组，对于位于列车编组首尾两端的TU1和TUn，TU1的1端处于未连挂状态：ACS1＝0，ANCS1＝1，2端处于连挂状态：ACS2＝1，ANCS＝0；TUn的1端处于连挂状态：ACS1＝1，ANCS1＝0，2端处于未连挂状态：ACS2＝0，ANCS2＝1。
2.列车单元定位维护
TU可支持静态初始化定位，即列车在布置有静态应答器的区域上电时，两端的车载控制器分别通过各自的应答器天线获取静态应答器报文，根据应答器在电子地图中的位置和链接关系，判断出本TU的位置和方向，如图3所示。
TU也可支持动态初始化定位，即人工驾驶列车通过应答器，当读到应答器时各TU根据应答器在电子地图中的位置计算出各TU自身定位。
对于已定位的TU，车载控制器根据安装在轮轴上的里程计的位移信息更新列车位置。
3.多列车单元信息交互
当不同TU连挂组成列车编组后，TU之间的车载网络贯通组成列车编组网络。每个TU的车载网络设备具备三层交换功能，可相互连接识别列车编组内所有能联通的TU，为不同TU的车载控制器分配列车编组内唯一的网络IP，并告知每个车载控制器列车编组内其余TU的车载控制器的网络IP。
车载控制器也可以利用车地通信的方式通过轨旁控制器将自身IP告知其他TU的车载控制器，车载控制器之间根据IP信息建立无线通信，采用安全通信协议进行TU之间的信息交互。
如图4所示，3个TU连挂成列车编组，TU1的1端未连挂：ACS1＝0，ANCS1＝1，2端连挂：ACS2＝1，ANCS2＝0；TU2的1端连挂：ACS1＝1，ANCS1＝0，2端连挂：ACS2＝1，ANCS2＝0；TU3的1端连挂：ACS1＝1，ANCS1＝0，2端未连挂：ACS2＝0，ANCS2＝1。
列车编组网络贯通后，支持三层交换功能的通信单元分别为3个TU的车载控制器分配列车编组内唯一的IP：IP1、IP2、IP3，并将各IP告知3个TU的车载控制器，各车载控制器根据IP信息与其他车载控制器建立网络通信；或车载控制器接收轨旁控制器转发的其他车载控制器的IP，车载控制器之间建立无线网络通信。在此基础上设置相应的目的地址，并采用安全通信协议交互各TU的通信标识、列车长度、TU的位置、方向、TU两端连挂状态等信息。
4.列车编组定位初始化
每个TU通过自身感知与通信，获得列车编组内所有TU维护的位置信息与两端驾驶室连挂状态，并根据定位坐标大小进行TU的排序；各TU将自身位置信息与连挂状态通过车地通信发送给轨旁控制器，轨旁控制器基于位置信息为各TU计算安全防护包络，并根据连挂状态及安全防护包络排序确定列车编组定位。对于相邻排序位置的2个TU，相邻的两端驾驶室应均为连挂状态，且TU之间的距离在一定范围内，该范围考虑列车定位误差，并保证之间不会存在其他隐藏列车；位于列车编组首尾两端TU的外侧驾驶室，处于非连挂状态。
各TU连挂状态检查正常后，根据所有TU排序及位置信息，确定并交互列车编组定位，如果所有TU的列车编组定位计算结果相同，且与轨旁控制器计算的列车编组定位一致，则列车编组定位初始化完成。
图4为3编组列车内列车单元之间及列车单元与轨旁控制器的信息交互示意图。3个TU的两端车载控制器分别检测两端驾驶室的连挂状态，并获得自身初始化定位信息，通过网络通信将这些信息发送给其他TU的车载控制器。各TU综合所有信息，得知TU1的1端未连挂，2端连挂；TU2两端驾驶室均连挂；TU3的1端连挂，2端未连挂；3个TU的车头在电子地图中的位置分别为TFE1、TFE2、TFE3，大小关系满足TFE1<TFE2<TFE3，且TU之间的距离在一定范围内，不存在其他隐藏车辆，结合已知的列车运行方向，可确定3个TU的顺序为TU1-TU2-TU3，进而计算列车编组定位。
同时，轨旁控制器通过车地通信获得各TU的连挂状态与位置信息，计算出3个TU的安全防护包络分别为AP1、AP2、AP3，且链接关系为AP1-AP2-AP3，进而计算对应的列车编组定位。
如果各TU计算的TU顺序及列车编组定位均相同，且与轨旁控制器的结果一致，则列车编组定位初始化完成，列车编组排序为TU1-TU2-TU3。
5.列车编组状态维护
当列车在运行过程中时，每个TU的车载控制器与轨旁控制器周期性交互各自维护的列车编组定位与连挂状态信息；若某TU由于故障与其他TU或轨旁控制器通信中断，只要其他TU或轨旁控制器中的一方仍能计算出列车编组定位，且与之前正常工作时的列车连挂状态一致，则另一方可使用该定位结果，并认为是安全的定位状态，连挂状态保持不变，不影响列车运行。
图5和图6为某列车单元发生通信中断时列车连挂状态和列车编组定位的维护示意图。图5中，TU1与轨旁控制器通信中断，但与TU2、TU3的通信正常。轨旁控制器无法识别TU1的安全防护包络，无法维护TU1的列车编组定位与连挂状态。但各TU的车载控制器仍可以在信息交互后对TU进行排序及计算列车编组定位，在与未发生故障时的连挂状态校验一致后，轨旁控制器可使用车载端的计算结果，继续保持原连挂状态。
图6中，TU1与TU2、TU3通信中断，但与轨旁控制器通信正常。TU2、TU3无法维护原连挂状态与列车编组定位，而轨旁控制器依旧接收各TU定位信息与两端驾驶室连挂状态，能够根据安全防护包络链接关系确定TU连挂顺序并计算列车编组定位，在与未发生故障时的连挂状态校验一致后，将相关信息同步至车载端，继续保持原连挂状态。
运行过程中，只有当故障TU位于列车编组的两端，与其他TU及轨旁控制器的通信均中断，或者编组内连续2个TU对外通信中断时，无法维护原列车编组连挂状态，导致列车编组的完整性丢失。
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。
图7为本发明实施例中多列车连挂状态的安全识别装置示意图。所述的装置包括里程计、应答器天线、三层交换通信设备、车载控制器中的逻辑运算单元、连挂状态采集单元与存储设备以及轨旁控制器中的逻辑运算单元与存储设备，该装置的车载部分除三层交换通信设备外在列车的每一端各装有一套。
车载控制器中的逻辑运算单元接收连挂状态采集单元获取的连挂相关的安全状态信息，判断驾驶室连挂状态；利用里程计的位移信息及应答器天线捕获的应答器信息，读取存储设备中的线路电子地图数据，进行列车位置运算；综合来自轨旁控制器或其他TU的信息维护列车编组定位及连挂状态；能够访问本端车载控制器的存储设备，向其写入或读取连挂状态信息。车载控制器中的存储设备能够存储本端车载控制器通信标识、列车长度、紧急制动保证率、线路电子地图、列车连挂状态信息等。三层交换通信设备用于TU两端车载控制器的网络通信，在列车编组后联通所有TU，基于三层交换功能实现多TU之间的信息交互；并能够进行车地无线通信。轨旁控制器中的逻辑运算单元与车载控制器中的逻辑运算单元协同维护列车编组定位与连挂状态，并能够写入或读取轨旁控制器存储设备中的连挂状态信息。
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～S5。例如，在一些实施例中，方法S1～S5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～S5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～S5。
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 (17)
1.一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，列车单元连挂状态识别，安全地判断出本TU两端各自的连挂状态，其中TU为可连挂的最小列车单元；
步骤S2，列车单元定位维护，每个TU独立完成自身的定位初始化，并始终维护本TU的定位信息；
步骤S3，多列车单元信息交互，多个TU连挂组成列车编组后，TU之间建立网络通信，实现安全信息交互；
步骤S4，列车编组定位初始化，TU之间通过交互各自的定位信息和两端连挂状态，进行TU的排序，从而获得列车编组TF定位状态；
步骤S5，列车编组状态维护，TU与轨旁控制器交互列车编组定位信息，协同维护列车编组定位与连挂状态。
2.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S1，列车单元连挂状态识别具体为：
所述TU两端驾驶室均装备有车载控制器及车载网络设备，根据信号系统与车辆接口设计，车载控制器周期性采集列车单元两端各两组连挂相关的安全状态信息ACS1、2和ANCS1、2，进而判断本TU连挂状态；
其中ACS1，ACS2分别表示列车1端和2端的连挂状态，连挂时为“1”，未连挂时为“0”；
ANCS1，ANCS2分别表示列车1端和2端的未连挂状态，连挂时为“0”，未连挂时为“1”。
3.根据权利要求2所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的TU连挂状态的判断逻辑具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S2，列车单元定位维护具体为：
TU支持静态初始化定位，即列车在轨旁布置有静态应答器的区域上电时，两端的车载控制器分别通过各自的应答器天线获取静态应答器报文，根据应答器在电子地图中的位置和链接关系，判断出本TU的位置和方向。
5.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S2，列车单元定位维护具体为：
TU支持动态初始化定位，即列车在运动中通过应答器，当读到应答器时各TU根据应答器在电子地图中的位置计算出各TU自身定位；
对于已定位的TU，车载控制器根据里程计或其他测速传感器获取位移和速度信息更新列车位置。
6.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S3，多列车单元信息交互具体为：
当不同TU连挂组成列车编组后，TU之间的车载网络贯通组成列车编组网络；
每个TU的车载网络设备具备三层交换功能，可相互连接识别列车编组内所有能联通的TU，为不同TU的车载控制器分配列车编组内唯一的网络IP，并告知每个车载控制器列车编组内其余TU的车载控制器的网络IP；
车载控制器根据IP信息与其他车载控制器建立网络通信，采用安全通信协议交互各自TU的通信标识、列车长度、紧急制动保障率、TU的位置、方向、TU两端连挂状态信息。
7.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S3，多列车单元信息交互具体为：
车载控制器利用车地无线通信的方式，通过轨旁设备中转前后车的IP和安全标识信息，车载控制器之间根据IP和安全标识信息相互建立无线通信，采用安全通信协议进行TU之间的信息交互。
8.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S4，列车编组定位初始化具体为：
每个TU可通过自身感知与通信，获得列车编组内所有TU维护的位置信息及两端驾驶室连挂状态，并根据定位坐标大小进行TU的排序。
9.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S4，列车编组定位初始化具体为：
各TU可将自身位置信息与连挂状态通过车地通信发送给轨旁控制器，轨旁控制器基于位置信息为各TU计算安全防护包络，并根据连挂状态及安全防护包络排序确定列车编组定位。
10.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S4，列车编组定位初始化具体为：
各组成编组的TU排序需满足以下条件：
相邻排序位置的2个TU，相邻的两端驾驶室应均为连挂状态，且TU之间的距离在设定范围内，该范围考虑列车定位误差，并保证相邻的两个TU之间不会存在其他隐藏列车；位于列车编组首尾两端TU的外侧驾驶室，处于非连挂状态；
各TU在满足上述条件后，根据所有TU排序及位置信息，确定并交互列车编组定位，如果所有TU的列车编组定位计算结果相同，且与轨旁控制器计算的列车编组定位一致，则列车编组定位初始化完成。
11.根据权利要求1所述的一种多列车连挂状态的安全识别方法，其特征在于，所述的步骤S5，列车编组状态维护具体为：
当列车在运行过程中时，每个TU的车载控制器与轨旁控制器周期性交互各自维护的列车编组定位与连挂状态信息；
若某TU由于故障与其他TU或轨旁控制器通信中断，只要其他TU或轨旁控制器中的一方仍能计算出列车编组定位，且与之前正常工作时的列车连挂状态一致，则另一方可使用该定位结果，并认为是安全的定位状态，连挂状态保持不变，不影响列车运行。
12.一种采用权利要求1所述多列车连挂状态的安全识别方法的装置，其特征在于，所述装置包括里程计、应答器天线、三层交换通信设备、车载控制器以及轨旁控制器，所述的车载控制器包括第一逻辑运算单元、连挂状态采集单元与第一存储设备，所述轨旁控制器包括第二逻辑运算单元与第二存储设备；
所述的车载控制器中的第一逻辑运算单元接收连挂状态采集单元获取的连挂相关的安全状态信息，判断驾驶室连挂状态；利用里程计获取的位移信息及应答器天线捕获的应答器信息进行列车位置运算；并综合来自轨旁控制器或其他TU的信息维护列车编组定位及连挂状态。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述的车载控制器中的第一存储设备用于存储本端车载控制器通信标识、列车长度、紧急制动保证率线路电子地图、列车连挂状态信息。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述的三层交换通信设备用于TU两端车载控制器的网络通信，在列车编组后联通所有TU，基于三层交换功能实现多TU之间的信息交互；并能够进行车地无线通信。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述的轨旁控制器中的第二逻辑运算单元与车载控制器中的第一逻辑运算单元协同维护列车编组定位与连挂状态，并能够写入或读取轨旁控制器存储设备中的连挂状态信息。
16.一种电子设备，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1～11中任一项所述的方法。
17.一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1～11中任一项所述的方法。
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