CN115027537B - 一种列车时延防护的转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种列车时延防护的转换方法，包含以下步骤：步骤A、确认当前列车时延防护的类型；步骤B、根据列车的位置报告，判断列车状态的变化；步骤C、进行列车时延防护类型的转换；步骤D、进行一次列车时延防护范围的调整；步骤E、根据新的列车时延防护更新列车状态。本发明为各种类型或状态的列车提供统一的时延防护管理方法，便于管理列车序列；即使列车因发生故障而降级，也根据列车具体状态的变化而提供不同的时延防护类型，以便于列车快速恢复到最高级别运行模式；时延防护的转换始终满足安全性要求，即通过一次安全防护距离的调整确保列车一定被纳入时延防护的保护之中。

Description

一种列车时延防护的转换方法

技术领域

本发明涉及轨道交通安全通信领域，具体涉及一种列车时延防护的转换方法。

背景技术

基于通信的自动列车控制系统(Communication Based Train Control,CBTC)的核心“自动列车保护系统”(ATP)由轨旁和车载两部分组成，其中轨旁部分主要负责采集轨旁设备和列车信息，并以此来创建列车时延防护，从而实现有序地管理线路上的所有列车的功能。

通常，轨旁ATP可以和车载ATP通信来连续地更新列车时延防护，但有时由于通信故障等原因车载ATP可能与轨旁ATP失去通信，或者列车可能因失位而无法向轨旁ATP报告准确位置。另外，根据运营需要，轨旁ATP需能管理未装备ATP的列车进入线路运行。此外，在全自动运行控制系统中，列车进入休眠状态后也停止向轨旁ATP发送位置报告，轨旁ATP同样需要将这种列车纳入列车时延防护的管理之中。

这样，针对不同类型或状态的列车，轨旁ATP需要为他们创建不同类型的列车时延防护。而当列车状态发生改变时，列车时延防护的类型也应该同样发生转换。并且这种转换既要能满足对列车提供防护的安全性要求，也要尽量提高可用性和效率，即在列车因失去通信而降级后应为其提供在将来恢复通信后可以快速升级的方法。中国专利(专利号：201710146277.9)中公开了一种基于时延防护的列车管理方法，但未对轨旁ATP计算列车时延防护的转换做具体的阐述，因此，本专利是对列车时延防护的条件进行分类筛选做了进一步的阐述。

发明内容

为实现上述目的，实现对各种类型或状态的列车提供统一的时延防护管理，本发明提供了一种列车时延防护的转换方法，包含以下步骤：

步骤A、确认当前列车时延防护类型；

步骤B、根据列车的位置报告，判断列车状态的变化；

步骤C、进行列车时延防护类型的转换；

步骤D、进行一次列车时延防护范围的调整；

步骤E、根据新的列车时延防护更新列车状态。

优选地，确认当前列车对应的列车时延防护类型为通信列车时延防护且满足以下条件时，列车时延防护类型进行如下方式转换：

1.1、当通信列车主动向当前轨旁ATP注销、或从相邻轨旁ATP传递过来的通信列车信息失效、或者该通信列车发生“失去时延防护”的故障，所述通信列车时延防护转换为默认列车时延防护；

1.2、当通信列车向轨旁ATP报告自己进入休眠状态时，所述通信列车时延防护转换为休眠列车时延防护；

1.3、当通信列车因通信中断、或向轨旁ATP报告了失位的状态，致使轨旁ATP不再能得知其准确位置时，通信列车时延防护转换为失位列车时延防护。

优选地，若以上转换条件同时满足多个时，则转换优先级遵循1.1、1.2、1.3的顺序，从满足条件中择一的完成转换优先级最高的防护类型转换。

优选地，当通信列车时延防护转换为默认列车时延防护，或者转换休眠列车时延防护，或者转换为失位列车时延防护时，将列车时延防护的范围调大。

优选地，确认当前列车对应的列车时延防护类型为失位列车时延防护且满足以下条件时，列车时延防护类型进行如下方式转换：

2.1、当失位列车重新和轨旁ATP建立起通信并报告了自己的准确位置时，失位列车时延防护转换为通信列车时延防护；

2.2、当失位列车时延防护扩展到一个状态未知的道岔、或轨旁ATP区域边界以及其他状态不确定的线路断点时，失位列车时延防护转换为默认列车时延防护。

优选地，若以上转换条件同时满足时，则转换优先级遵循2.1、2.2的顺序，即完成条件2.1的防护类型转换。

优选地，当失位列车时延防护转换为通信列车时延防护时，将列车时延防护的范围调小；当失位列车时延防护转换为默认列车时延防护且不再对应任何列车信息，列车时延防护的范围不再调整。

优选地，确认当前列车对应的列车时延防护类型是休眠列车时延防护且满足以下条件时，时延防护类型进行如下方式转换：

3.1：当休眠列车时延防护扩展到一个状态未知的道岔、或轨旁ATP区域边界以及其他状态不确定的线路断点时、或者休眠列车时延防护范围内的轨道区段全都处于出清状态时、或者休眠列车重新和轨旁ATP建立通信后报告了失位的状态、或位置信息已位于休眠列车时延防护范围之外时，休眠列车时延防护转换为默认列车时延防护；

3.2：当休眠列车重新和轨旁ATP建立了通信并且报告了自己的准确位置时，休眠列车时延防护转换为通信列车时延防护。

优选地，当休眠列车时延防护转换为默认列车时延防护且不再对应任何列车信息时，列车时延防护的范围不再调整；当休眠列车时延防护转换为通信列车时延防护且仍然对应该列车的信息，将列车时延防护的范围调小。

优选地，若确认当前列车对应的列车时延防护类型是默认列车时延防护，则其类型不发生转换。

优选地，当轨旁ATP判断转换的条件时，进行多次的列车时延防护类型转换，直到下一次转换的条件已不能满足，则最终可以得到一个确定的列车时延防护类型。

本发明具有以下有益效果：

1、为各种类型或状态的列车提供统一的时延防护管理方法，即使用统一的逻辑对象抽象出列车与轨道的时空关系，便于管理列车序列；

2、即使列车因发生故障而降级，也根据列车具体状态的变化而提供不同的列车时延防护类型，以便于列车快速恢复到最高级别运行模式；

3、列车时延防护的转换始终满足安全性要求，即通过一次安全防护距离的调整确保列车一定被纳入时延防护的保护之中。

附图说明

图1为本发明列车时延防护的转换方法流程图；

图2为本发明列车时延防护的转换状态图；

图3和图4为本发明列车时延防护类型转换的两个示例。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种列车时延防护的转换方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

如图1所示，为本发明提供的一种列车时延防护的转换方法的流程图，该方法具体包含以下步骤：

步骤A、确认当前列车时延防护类型；

步骤B、根据列车的位置报告，判断列车状态的变化；

步骤C、进行列车时延防护类型的转换；

步骤D、进行一次列车时延防护范围的调整；

步骤E、根据新的列车时延防护类型更新列车状态。

本例中，列车时延防护类型包含通信列车时延防护、失位列车时延防护、默认列车时延防护、休眠列车时延防护。其中，通信列车时延防护是最高级别的时延防护类型，根据列车报告的位置信息更新防护类型；通信列车时延防护一定对应着一辆通信列车，并且该通信列车连续通过位置报文向轨旁ATP传输其准确的位置信息。失位列车时延防护是次高级别的时延防护类型，根据轨道区段的占用状态更新防护类型，失位列车时延防护一定对应着一辆列车，该列车曾经和轨旁ATP建立了正常的通信，但因其失去通信或向轨旁ATP报告了失位的状态从而发生了降级，轨旁ATP已无从得知其准确位置。默认列车时延防护是最低级别的列车时延防护类型，根据轨道区段的占用状态更新防护类型，默认列车时延防护对应着一段轨道的占用状态，但并不对应具体的列车信息；线路上未装备ATP的列车或其他与未和轨旁ATP建立过通信的列车都处于默认列车时延防护之中，轨旁ATP无从得知这些列车的准确位置。休眠列车时延防护是一种特殊的时延防护类型，根据轨道区段的占用状态更新防护类型，只存在于全自动运行控制系统中，休眠列车时延防护一定对应着一辆列车，但该列车已进入休眠状态，其位置不再改变，也不再向轨旁ATP发送位置报告。轨旁ATP记忆其休眠时刻的准确位置，但是若列车在休眠过程中位置发生改变，则轨旁ATP无从得知。

列车时延防护类型的转换需满足以下条件时，进行如图2所示的列车时延防护类型的转换。

1、确认当前列车的时延防护类型为通信列车时延防护且满足以下条件时，列车时延防护类型进行如下方式转换：

1.1、当通信列车主动向当前轨旁ATP注销(表明列车已不再需要轨旁ATP为其计算移动授权)、或从相邻轨旁ATP传递过来的该通信列车信息失效、再或者该通信列车发生“失去时延防护”的故障(指因系统异常，列车报告自己的位置在列车时延防护范围之外)时，所述通信列车时延防护转换为默认列车时延防护。当通信列车时延防护转换为默认列车时延防护且不再对应任何列车信息，此时时延防护类型发生降级，因默认列车时延防护根据轨道区段的占用状态更新(通常轨道区段的范围远大于列车本身的长度)，所以列车时延防护的范围将调整到更大。

1.2、在全自动运行控制系统中，当通信列车向轨旁ATP报告自己进入休眠状态时，通信列车时延防护转换为休眠列车时延防护。当通信列车时延防护转换为休眠列车时延防护且仍然对应该列车的信息，此时列车时延防护类型发生降级，因休眠列车时延防护根据轨道区段的占用状态更新，所以列车时延防护的范围将调整到更大。

1.3、当通信列车因通信中断、或向轨旁ATP报告了失位的状态，致使轨旁ATP不再能得知其准确位置时，通信列车时延防护转换为失位列车时延防护。当通信列车时延防护转换为失位列车时延防护且仍然对应该列车的信息，此时列车时延防护类型发生降级，因失位列车时延防护根据轨道区段的占用状态更新，所以列车时延防护的范围将调整到更大。

若以上1.1、1.2、1.3的条件中同时满足其中多个时，则列车时延防护类型的转换优先级遵循1.1、1.2、1.3的由高到低的顺序，择一的选择其中一种转换优先级相对高的进行转换。

2、确认当前列车的时延防护类型为失位列车时延防护且满足以下条件时，列车时延防护类型进行如下方式转换：

2.1、当失位列车重新和轨旁ATP建立起通信并报告了自己的准确位置时，失位列车时延防护转换为通信列车时延防护且仍然对应该列车的信息。此时时延防护类型发生升级，因通信列车时延防护根据列车报告的位置信息更新，所以列车时延防护的范围将调整到更小更精确。

2.2、当失位列车时延防护扩展到一个状态未知的道岔、或轨旁ATP区域边界以及其他状态不确定的线路断点时，失位列车时延防护转换为默认列车时延防护且不再对应任何列车信息。此时列车时延防护类型发生降级，但因为失位列车时延防护和默认列车时延防护均根据轨道区段的占用状态更新，所以列车时延防护的范围不会再调整。

若以上转换条件2.1、2.2同时满足，则列车时延防护类型的转换优先级遵循2.1、2.2的由高到低的顺序，即完成条件2.1的防护类型转换。

3、确认当前列车的时延防护类型为休眠列车时延防护且满足以下条件时，列车时延防护类型进行如下方式转换：

3.1、当休眠列车时延防护扩展到一个状态未知的道岔或轨旁ATP区域边界以及其他状态不确定的线路断点时，或者休眠列车时延防护范围内的轨道区段全都处于出清状态时，或者休眠列车重新和轨旁ATP建立通信后报告了失位的状态或位置信息已位于休眠列车时延防护范围之外时，休眠列车时延防护转换为默认列车时延防护且不再对应任何列车信息。此时列车时延防护类型发生降级，但因为休眠列车时延防护和默认列车时延防护均根据轨道区段的占用状态更新，所以列车时延防护的范围不会再调整。

3.2、当休眠列车重新和轨旁ATP建立了通信并且报告了自己的准确位置时，休眠列车时延防护转换为通信列车时延防护且仍然对应该列车的信息。此时列车时延防护类型发生升级，因通信列车时延防护根据列车报告的位置信息更新，所以列车时延防护的范围将调整到更小更精确。

4、若当前列车的时延防护类型为默认列车时延防护，则其列车时延防护类型不会发生任何转换。

在以上1至4的所有转换过程中，当轨旁ATP判断转换的条件时，会进行尽可能多次地时延防护类型转换，直到下一次转换的条件已不能满足，则最终可以得到一个确定的时延防护。

以下以两个示例说明上述的列车时延防护类型的转换过程。

实施例一，如图3：

步骤1：轨旁ATP区域内存在一辆通信列车A，对应着一个通信列车时延防护A1并不断根据列车报告的位置信息更新；

步骤2：因网络延时增大等原因导致该通信列车A短暂地和轨旁ATP失去通信，则通信列车时延防护A1转换为失位列车时延防护A2，该列车的信息并没有丢失，只是其列车时延防护变为根据轨道区段的占用状态更新，即列车时延防护范围扩大。转换条件满足上述的1.3，列车此时不受轨旁ATP的控制，其运行等级将会下降，线路运行效率受到影响。此处的运行等级指列车不能以CBTC(通信的列车自动控制系统)等级运行，驾驶模式转为后备，即不再是全自动运行。

步骤3：网络恢复后，该列车重新和轨旁ATP正常地通信，则失位列车时延防护A2转换为通信列车时延防护A1。转换条件满足上述的2.1，列车快速地恢复由轨旁ATP控制后，其运行等级直接提升，从而线路运行恢复正常。

实施例二，如图4：

步骤1：轨旁ATP区域内存在一辆通信列车B，对应着一个通信列车时延防护B1并不断根据列车报告的位置信息更新；

步骤2：列车在一个位置不确定道岔处发生失位并且向轨旁ATP报告了自己失位的状态，满足上述条件1至4中的1.3和2.2，则通信列车时延防护B1先转换为失位列车时延防护B2，再转换为默认列车时延防护。即根据转换条件进行尽可能多次地时延防护类型转换，直到下一次转换的条件已不能满足，则最终可以得到一个确定的时延防护，通信列车时延防护最终变成默认列车时延防护。该列车信息丢失，其列车时延防护范围变为根据轨道区段的占用状态更新，即列车时延防护范围调整到更大。

步骤3：即使道岔恢复正常，且列车重新和轨旁ATP建立通信，默认列车时延防护类型也不再能进行转换。通信列车B只能以插入的方式重新建立通信列车时延防护B3，且仍会受到前方默认列车时延防护的阻挡，列车运行等级无法提升，则线路的运行受到很大影响。

通过上述2个例子的对比可以看出，根据列车具体的故障状态进行列车时延防护类型的转换，提供失位列车时延防护而不是默认列车时延防护，可以同等安全地管理列车并且提供列车恢复后升级的快捷方法，提高了系统的可用性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、为各种类型或状态的列车提供统一的时延防护管理方法，即使用统一的逻辑对象抽象出列车与轨道的时空关系，便于管理列车序列；

2、即使列车因发生故障而降级，也根据列车具体状态的变化而提供不同的时延防护类型，以便于列车快速恢复到最高级别运行模式；

3、时延防护的转换始终满足安全性要求，即通过一次安全防护距离的调整确保列车一定被纳入时延防护的保护之中。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种列车时延防护的转换方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤A、确认当前列车时延防护类型；

步骤B、根据列车的位置报告，判断列车状态的变化；

步骤C、进行列车时延防护类型的转换；

步骤D、进行一次列车时延防护范围的调整；

步骤E、根据新的列车时延防护更新列车状态；

确认当前列车对应的列车时延防护类型为通信列车时延防护且满足以下条件时，列车时延防护类型进行如下方式转换：

1.1、当通信列车主动向当前轨旁ATP注销、或从相邻轨旁ATP传递过来的通信列车信息失效、或者该通信列车发生“失去时延防护”的故障，所述通信列车时延防护转换为默认列车时延防护；其中“失去时延防护”的故障指因系统异常，列车报告自己的位置在列车时延防护范围之外；

1.2、当通信列车向轨旁ATP报告自己进入休眠状态时，所述通信列车时延防护转换为休眠列车时延防护；

1.3、当通信列车因通信中断、或向轨旁ATP报告了失位的状态，致使轨旁ATP不再能得知其准确位置时，通信列车时延防护转换为失位列车时延防护。

2.如权利要求1所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，若1.1、

1.2、1.3的转换条件同时满足多个时，则转换优先级遵循1.1、1.2、1.3的顺序，从满足条件中择一的完成转换优先级最高的防护类型转换。

3.如权利要求1所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，当通信列车时延防护转换为默认列车时延防护，或者转换为休眠列车时延防护，或者转换为失位列车时延防护时，将列车时延防护的范围调大。

4.如权利要求1所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，确认当前列车对应的列车时延防护类型为失位列车时延防护且满足以下条件时，列车时延防护类型进行如下方式转换：

2.1、当失位列车重新和轨旁ATP建立起通信并报告了自己的准确位置时，失位列车时延防护转换为通信列车时延防护；

2.2、当失位列车时延防护扩展到一个状态未知的道岔、或轨旁ATP区域边界以及其他状态不确定的线路断点时，失位列车时延防护转换为默认列车时延防护。

5.如权利要求4所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，若2.1、2.2的转换条件同时满足时，则转换优先级遵循2.1、2.2的顺序，从满足条件中择一的完成转换优先级最高的防护类型转换。

6.如权利要求4所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，当失位列车时延防护转换为通信列车时延防护时，将列车时延防护的范围调小；当失位列车时延防护转换为默认列车时延防护且不再对应任何列车信息，列车时延防护的范围不再调整。

7.如权利要求1所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，确认当前列车对应的列车时延防护类型是休眠列车时延防护且满足以下条件时，时延防护类型进行如下方式转换：

3.1：当休眠列车时延防护扩展到一个状态未知的道岔、或轨旁ATP区域边界以及其他状态不确定的线路断点时、或者休眠列车时延防护范围内的轨道区段全都处于出清状态时、或者休眠列车重新和轨旁ATP建立通信后报告了失位的状态、或位置信息已位于休眠列车时延防护范围之外时，休眠列车时延防护转换为默认列车时延防护；

3.2：当休眠列车重新和轨旁ATP建立了通信并且报告了自己的准确位置时，休眠列车时延防护转换为通信列车时延防护。

8.如权利要求7所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，当休眠列车时延防护转换为默认列车时延防护且不再对应任何列车信息时，列车时延防护的范围不再调整；当休眠列车时延防护转换为通信列车时延防护且仍然对应该列车的信息，将列车时延防护的范围调小。

9.如权利要求1所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，若确认当前列车对应的列车时延防护类型是默认列车时延防护，则其类型不发生转换。

10.如权利要求1或4或7或9任一项所述的列车时延防护的转换方法，其特征在于，当轨旁ATP判断转换的条件时，进行多次的列车时延防护类型转换，直到下一次转换的条件已不能满足，则最终可以得到一个确定的列车时延防护类型。