CN115837928A - 一种基于云架构的区域多线路调度系统及其列车 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供一种基于云架构的区域多线路调度系统，包括：多条分线路的调度系统及区域全局调度系统，多条分线路的调度系统通过标准接口与区域全局调度系统相连，标准接口具有统一规定的通信协议及接口标准；多条分线路的调度系统具有相同或不同的信号制式；多条分线路的调度系统分别用于对应的单条线路的运营组织和信号控制；区域全局调度系统用于编制网络化运行图，并将网络化运行图与运行计划衔接，实现区域内调度计划数据及列车调整命令的收发，对整个路网的运营状况的实时监督、计划组织，不同线路间的计划协调，及当出现系统故障和/或紧急事件原因将造成时刻表及运行图的必要调整时区域内的多线的协调统筹处置，还公开了对应的列车。

Description

一种基于云架构的区域多线路调度系统及其列车

技术领域

本公开涉及轨道交通以及线路调度技术领域，尤其涉及一种基于云架构的区域多线路调度系统及其列车。

背景技术

长期以来，国内轨道交通虽然成网规划建设，但因为各线路往往配备的是独立的调度系统，系统性质和特点迥异，因此线路间没有实现网络化、区域化运营，往往只能单线运行。列车不进行跨线运营，无法提供丰富的网络化运营组织方式，无法解决乘客“直达”运营需求。同时，路网线路的关键换乘站/枢纽站因各线列车运行计划未进行有效衔接，导致乘客换乘不顺畅成，换乘站/枢纽站压力巨大。

若仅仅在各线路调度系统之间进行信息交互实现互联互通，则往往会陷入以本线调整为主，无法从全局的角度更合理的考虑列车跨线运行方案的困境。若设计一种多线融合的信号调度系统，虽然对于有规划的新建线路可以有效处理相关问题，但对既有线路改动及影响较大，不切合施工和目前的运营实际

发明内容

本公开针对以上问题，提供了一种基于云的区域多线路调度系统及其列车，在既有线路的调度系统基础上再搭建一套上层的调度系统，既有线路的调度系统通过规定好的接口协议接入上层的调度系统，能解决相应问题的同时对既有线路影响较小；该系统的应用更有利于网络化灵活运营，可以不受单纯建设方式和换乘站的约束，满足轨道交通的区域化、网络化、公交化的运营需求。

根据本公开的第一方面，提供了一种基于云架构的区域多线路调度系统，包括：

多条分线路的调度系统以及区域全局调度系统，所述多条分线路的调度系统通过标准接口与所述区域全局调度系统相连，标准接口具有统一规定的通信协议以及接口标准；

其中，所述多条分线路的调度系统具有相同或不同的信号制式；所述多条分线路的调度系统分别用于对应的单条线路的运营组织和信号控制；

所述区域全局调度系统用于编制网络化运行图，并将所述网络化运行图与运行计划衔接，实现区域内调度计划数据及列车调整命令的收发，对整个路网的运营状况的实时监督、计划组织，不同线路间的计划协调，以及当出现系统故障和/或紧急事件原因将造成时刻表及运行图的必要调整时区域内的多线的协调统筹处置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多条分线路的调度系统为两线制调度系统或多线制调度系统。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述区域全局调度系统基于云架构实现，包括部署在云平台上的应用服务器、数据服务器、接口服务器、运行图显示工作站以及时刻表编辑工作台，还包括未部署于云平台的调度工作站。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述区域全局调度系统配置冗余的应用服务器、数据服务器和通信服务器，其中数据库服务器采用双机冗余的物理服务器部署方式；应用服务器和通信服务器采用双机冗余的虚拟机部署方式，不同虚拟机部署在不同物理机上；所述运行图显示工作站以及时刻表编辑工作台采用云桌面方式部署。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统通过规定好与不同制式调度系统的接口标准及通信协议还可适用于不同制式的既有的多条线路之间通过分线路的调度系统和所述区域全局调度系统形成区域化统筹调度及管理。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述区域全局调度系统支持后续接入更多的新轨道线路和对应的分线路的调度系统；对于新轨道线路接入，所述区域全局调度系统对自身数据库进行扩容，扩容后的所述数据库新建接入的新轨道线路的表空间，所述表空间用于存储新线路的相关信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述网络化运行图的编制包括：

确定针对两线运行情况下的跨线列车开行方案；

通过所述区域全局调度系统对跨线列车开行方案进行协调以及统一编图，并依据跨线列车开行方案将多个跨线列车插入到区域全局列车运行计划中形成区域全局列车运行图；

将区域全局列车运行图拆分为两线运行图并同时发送给对应线路的调度系统执行区域内跨线运行统筹及协调以及应急处置及辅助决策。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述统一编图基于列车运行全周期的运营需求、客流、线路、设备、编图效率及客流列车流的高效匹配实施。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述两线运行图中跨线车的行车间隔均匀且呈周期性变化。

根据本公开的第二方面，提供了一种列车，包括第一方面所述的基于云架构的区域多线路调度系统。

本发明的有益效果：

基于云架构的区域多线路调度系统以及列车，取得了如下有益效果：

(1)基于线网级区域调度，消除了当前轨道交通既有线路(特别是地铁线路)往往是单线运营而非多线协同的弊端，提高了网络化程度；

(2)该实施方案对已建成线路影响及改动较小，同时能有效解决区域内多线网络化协同运营、互联互通跨线调度等问题：

(3)基于云架构实现，该调度系统具有稳定、方便、安全等优势，可以进行灵活部署，且后期扩展性强，适用于对数据采集、数据处理以及兼容要求较高的轨道交通的综合全局调度系统；

(4)既有线路保留既有的调度系统，通过规定好的标准接口协议接入，全局调度系统不涉及单条线路内的运营组织和信号控制，对已建成线路影响较小；

(5)区域全局调度系统定位于整个路网的运营状况实时监督、计划组织、不同线路间的计划协调，能从区域内全局的角度更好的实现多线协同运营，解决互联互通跨线调度的问题；实现不同轨道交通线路的网络化协同调度，提高不同线路甚至不同制式线路间的互联互通水平；

(6)对于无跨线运行需求的线路间，通过换乘站运行计划的协调衔接，也能减少乘客换乘等待时间，缓解换乘站/枢纽站压力；

(7)全局调度系统基于云架构实现，配置冗余的应用服务器和数据服务器，由全局调度系统统一管理运行图编制和运行计划的衔接，实现区域内调度计划数据及列车调整命令的收发；

(8)适用于不同制式的既有的多条线路之间通过分线路的调度系统和所述区域全局调度系统形成区域化统筹调度及管理，提高了系统的普适性；

(9)区域全局调度系统支持后续接入更多的新轨道线路和对应的分线路的调度系统，提高系统的延展性。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的基于云架构的区域多线路调度系统架构图；

图2示出了根据本公开的实施例的区域全局调度系统架构图；

图3示出了根据本公开的实施例的电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，5表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1所示，本实施例提供了一种基于云架构的区域多线路调度系统，包括：

0多条分线路的调度系统以及区域全局调度系统，所述多条分线路的调

度系统通过标准接口相连，标准接口具有统一规定的通信协议以及接口标准；

其中，所述多条分线路的调度系统具有相同或不同的信号制式；所述

多条分线路的调度系统分别用于对应的单条线路的运营组织和信号控制；5所述区域全局调度系统用于统一管理运行图编制和运行计划的衔接，

实现区域内调度计划数据及列车调整命令的收发，对整个路网的运营状况的实时监督、计划组织，不同线路间的计划协调，以及当出现系统故障和/

或紧急事件原因将造成时刻表及运行图的必要调整时区域内的多线的协调统筹处置。

0区域调度系统直接与多条分线路的调度系统之间规定好接口标准及通信协议，即可建立日常的信息交互通道，保证运行计划、调度指令的发送，以及接收反馈信息与共享信息，同时预留与其它外部系统进行接口的扩展能力。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多条分线路的调度系统为两线制调度系统或多线制调度系统，包括但不限于ATS、CTC等不同信号制式的调度系统。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述区域全局调度系统基于云架构实现，包括部署在云平台上的应用服务器、数据服务器、接口服务器、运行图显示工作站以及时刻表编辑工作台，还包括未部署于云平台的调度工作站。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述区域全局调度系统配置冗余的应用服务器、数据服务器和通信服务器，其中数据库服务器采用双机冗余的物理服务器部署方式；应用服务器和通信服务器采用双机冗余的虚拟机部署方式，不同虚拟机部署在不同物理机上；所述运行图显示工作站以及时刻表编辑工作台采用云桌面方式部署。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还可适用于不同制式的既有的多条线路之间通过分线路的调度系统和所述区域全局调度系统形成区域化统筹调度及管理，所述不同制式的既有的多条线路包括但不限于CTCS线路、VBTC线路以及市域线路，其中所述CTCS线路对应CTC调度系统，所述VBTC线路对应ITS调度系统。只需要规定好与不同制式调度系统的接口标准及通信协议即可，与上述实施案例类似。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述区域全局调度系统支持后续接入更多的新轨道线路和对应的分线路的调度系统；对于新轨道线路接入，所述区域全局调度系统对自身数据库进行扩容，扩容后的所述数据库新建接入的新轨道线路的表空间，所述表空间用于存储新线路的相关信息。

以两条CBTC既有线(即既有调度系统为ATS)为例，其具体实施方案如下：

基于云平台的系统架构

区域全局调度系统的基本架构如图2所示，部署于云平台的设备包括5应用服务器、数据服务器、接口服务器、运行图显示工作站(云桌面)以及时刻表编辑工作站(云桌面)，而调度工作站暂不上云。

其中，数据库服务器采用双机冗余的物理服务器部署方式；应用服务器和通信服务器采用双机冗余的虚拟机部署方式，不同虚拟机部署在不同物理机上；运行图显示/编辑工作站采用云桌面方式部署。

0区域调度系统直接与各线ATS系统之间规定好接口标准及通信协议，

即可建立日常的信息交互通道，保证运行计划、调度指令的发送，以及接收反馈信息与共享信息，同时预留与其它外部系统进行接口的扩展能力。

该基于云架构的区域多线路调度系统的工作原理，包括：

S1，对线网级运营情况进行监测和显示；

5S2，基于监测的所述线网级运营情况编制网络化运行图；

S3，基于网络化运行图进行区域内跨线运行统筹及协调以及应急处置及辅助决策；其中：

所述S1包括：

S11，所述区域全局调度系统与各线路及外部信息系统通信，监测并显0示区域内各线路的线网级运营情况；其中所述线网级运营情况包括列车运

行信息和运营信息；本实施例中，列车运行信息包括列车的运行状态、轨道占用情况、区间占用情况、进路的排列情况和轨旁设备状态等；运营信息包括区域内全线线路信息、各线列车运行计划和各线/各站客流信息等；

S12，通过所述区域全局调度系统对应的ATS控制中心的显示器对线网级运营情况进行显示；本实施例中，采用复式显示的方式；

所述S2包括：本实施例中，区域内列车运行图涉及不同线路间相互衔接的问题，是运营组织及各项工作开展的基础；区域内两线具备独立的ATS5控制中心，两条线运营控制相互独立，但线路运行图需要全局调度协同编制。

S21，对于不涉及跨线运行的区域内线路(例如两线接线运营)，只需要考虑两线路间交叉换乘站间不同班次的列车运行计划的衔接问题，各线

采用分开独立编图的方式，包括：两线首先确定各自线路运行计划，其中0不同线路在对应换乘站的运行计划需要考虑乘客换乘时间、各线路停站时

间以及行车间隔；然后对各线分别编制线路内开行列车；最后把计划图信息发送给对应线路的调度系统；其中对于单条线路内运行计划的执行，由各线ATS系统自行完成，区域全局调度系统不进行控制；

S22，对于涉及跨线运行的区域内线路情况下区域内跨线列车运行图的5编制考虑：交出线运行计划、跨线车运行计划、接入线运行计划；区域内

快车越行和跨线时，存在行车间隔变化情况，故运行图中行车间隔必须满足追踪间隔要求；存在不同行车交路列车在同一车站折返情况，须保障折返能力满足折返需求；此时区域内线路采用统一编图的方式，包括：两线

首先确定跨线列车开行方案；然后通过全局调度系统进行协调以及统一编0图，并依据跨线列车开行方案铺画跨线列车插入到区域全局列车运行计划

中；最后拆分为两线运行图并下达至各自线路执行；

对于任意的编图方式，在制图的过程中考虑列车运行全周期的运营需求，结合客流、线路、设备等限制条件，提升编图效率及客流列车流的高效匹配；同时为便于运营管理以及乘客记忆，运行图均应保证跨线车的行车间隔相对均匀且尽可能呈周期性变化。

S23，网络化运行图编制完毕后，由区域全局调度系统统一下达给对应线路的调度系统进行执行，由区域全局调度系统保证下达给各条线路计划的一致性。

所述S3包括：

S31，对于区域内两线有跨线运行场景时，区域全局调度系统负责监控跨线列车运行状态、跨线列车运营时线路之间的协调、跨线列车运行图调整以及计划下达和跟踪工作，但不直接对跨线列车司机、车站值班员下达命令，所有跨线列车的调度指令均由本线调度系统下达；

S32，由区域全局调度系统负责区域内跨线列车运行计划的统一调整及变更，支持调整列车停站时间、变更跨线列车运行交路、临时增开或者取消跨线列车等运行调整措施，并分别下发至各线调度系统进行执行控制。

区域内各线路之间分界点明确，所属调度权单一；两条线需要互联互通交互信息，各自管辖区域的ATS以及全局调度系统均可以复示共管区域的列车运行情况，当车辆头部越过分界点后自动转换至相应线路的通信系统、信号系统及所属调度管辖权。

所述S4包括：

S41，对于区域内存在跨线运营车辆的线路，系统故障、紧急事件等原因将造成时刻表及运行图的必要调整,由区域全局调度系统负责统筹管理，从而实现区域内各线的调度运营；

S42，全局调度系统只进行运行计划的协调与调整决策，对于单条线路内的运营组织和信号控制，则由各线ATS系统自行完成，全局调度系统不做控制。

S43，区域全局调度系统具备辅助决策支持功能，协助区域操作员以“基于应急预案”的方式处置突发事件或故障场景，使操作员在紧急情况下能够快速做出正确的跨线协调决策。

图3所示，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器301和与所述处理器301连接的存储器302，所述存储器302存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如实施例二所述的方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、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)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开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。

在本公开的上下文中，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。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：

局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客

户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以5是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

0上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人

员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，包括：

多条分线路的调度系统以及区域全局调度系统，所述多条分线路的调度系统通过标准接口与所述区域全局调度系统相连，标准接口具有统一规定的通信协议以及接口标准；

其中，所述多条分线路的调度系统具有相同或不同的信号制式；所述多条分线路的调度系统分别用于对应的单条线路的运营组织和信号控制；

所述区域全局调度系统用于编制网络化运行图，并将所述网络化运行图与运行计划衔接，实现区域内调度计划数据及列车调整命令的收发，对整个路网的运营状况的实时监督、计划组织，不同线路间的计划协调，以及当出现系统故障和/或紧急事件原因将造成时刻表及运行图的必要调整时区域内的多线的协调统筹处置。

2.根据权利要求1所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述多条分线路的调度系统为两线制调度系统或多线制调度系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述区域全局调度系统基于云架构实现，包括部署在云平台上的应用服务器、数据服务器、接口服务器、运行图显示工作站以及时刻表编辑工作台，还包括未部署于云平台的调度工作站。

4.根据权利要求3所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述区域全局调度系统配置冗余的应用服务器、数据服务器和通信服务器，其中数据库服务器采用双机冗余的物理服务器部署方式；应用服务器和通信服务器采用双机冗余的虚拟机部署方式，不同虚拟机部署在不同物理机上；所述运行图显示工作站以及时刻表编辑工作台采用云桌面方式部署。

5.根据权利要求1所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述系统通过规定好与不同制式调度系统的接口标准及通信协议还可适用于不同制式的既有的多条线路之间通过分线路的调度系统和所述区域全局调度系统形成区域化统筹调度及管理。

6.根据权利要求1所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述区域全局调度系统支持后续接入更多的新轨道线路和对应的分线路的调度系统；对于新轨道线路接入，所述区域全局调度系统对自身数据库进行扩容，扩容后的所述数据库新建接入的新轨道线路的表空间，所述表空间用于存储新线路的相关信息。

7.根据权利要求1所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述网络化运行图的编制包括：

确定针对两线运行情况下的跨线列车开行方案；

通过所述区域全局调度系统对跨线列车开行方案进行协调以及统一编图，并依据跨线列车开行方案将多个跨线列车插入到区域全局列车运行计划中形成区域全局列车运行图；

将区域全局列车运行图拆分为两线运行图并同时发送给对应线路的调度系统执行区域内跨线运行统筹及协调以及应急处置及辅助决策。

8.根据权利要求7所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述统一编图基于列车运行全周期的运营需求、客流、线路、设备、编图效率及客流列车流的高效匹配实施。

9.根据权利要求7所述的一种基于云架构的区域多线路调度系统，其特征在于，所述两线运行图中跨线车的行车间隔均匀且呈周期性变化。

10.一种列车，包括如权利要求1-9任一所述的基于云架构的区域多线路调度系统。

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