自动过分相方法、系统及装置与流程

本申请涉及轨道交通技术，具体地，涉及自动过分相方法、系统及装置。

背景技术：

对于车辆的牵引供电方式，在车辆正常运行时，单弓运行，另一弓备用，前后弓之间高压母线采用高压跳线连接方式。由于不同变电所之间提供的电力相位不同，因此，需要在两个变电所之间的接触网中设置无电压区间。进一步，为了防止车辆设备的损坏，车辆将以惯性方式通过无电压区间。即，在进入无电压区间前，停止牵引，断开主断路器(vacuumcircuitbreaker，vcb)，使车辆惰行通过无电压区间，待车辆驶出无电压区间后，再接入vcb，恢复牵引行驶。上述控制车辆以惯性方式通过无电压区间的过程被称为过分相。

目前，过分相的方式包括手动过分相和磁钢过分相。

手动过分相通常应用在未设置磁钢的线路中，由司机人工控制车辆过分相。手动过分相虽然无需添置额外的设备，但整个过分相过程需要人工介入，无法实现自动过分相。

然而，磁钢过分相能够克服上述问题实现自动过分相。但是，磁钢过分相需要预先在线路中布置磁钢。并且，磁钢容易受到干扰。在磁钢受到干扰后，车辆过分相时将无法得到及时控制，进而车辆的安全性难以保证。

技术实现要素：

本申请实施例中提供了一种自动过分相方法、系统及装置。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种自动过分相方法，应用于atp设备，所述atp设备用于与车辆交互，所述方法包括：

监测所述车辆是否接近分相区；

在所述车辆接近所述分相区时，向所述车辆发送过分相使能信号，并对所述车辆基于所述过分相使能信号发送的反馈信息进行监听；

判断所述车辆是否满足预设过分相条件；

若所述车辆满足所述预设过分相条件，且监听到所述反馈信息表征允许过分相，则向所述车辆发送过分相使能命令；

基于所述过分相使能命令，控制所述车辆惰行通过所述分相区。

优选的，所述监测所述车辆是否接近分相区，包括：

基于所述atp设备内置的电子地图，监测所述车辆预计行驶至所述分相区的时间是否小于预设接近时间；和/或

基于所述电子地图，监测所述车辆当前与所述分相区之间的距离是否小于预设接近距离。

优选的，所述判断所述车辆是否满足预设过分相条件，包括：

判断所述车辆当前的驾驶模式是否为连续式驾驶模式或点式驾驶模式或全自动驾驶模式；和/或

判断所述车辆当前运行速度是否高于过分相最小入口速度；和/或

判断所述atp设备所属的车载控制器与所述车辆的控制管理系统之间的通信是否正常。

优选的，在所述向所述车辆发送过分相使能命令之后，所述方法还包括：

在监听到所述反馈信息表征禁止过分相时或在预设时间段内未接收到所述反馈信息，则撤销所述过分相使能命令。

优选的，所述基于所述过分相使能命令，控制所述车辆惰行通过所述分相区，包括：

当所述车辆驶入所述分相区时，向所述车辆和所述车辆的ato设备发送过分相指令，以使所述车辆根据所述过分相使能命令和所述过分相指令断开所述主断路器，以及使所述ato设备根据所述过分相指令撤销牵引；

当所述车辆驶出所述分相区时，撤销所述过分相使能命令和所述过分相指令，控制所述车辆闭合所述主断路器，并延时预设时间后控制所述ato设备恢复牵引。

优选的，在所述判断所述车辆是否满足预设过分相条件之后，所述方法还包括：

若所述车辆不满足所述预设过分相条件，则通过磁钢过分相方式和/或基于tias的远程过分相方式控制所述车辆进行过分相。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种一种自动过分相系统，包括atp设备和车辆，所述atp设备设置在所述车辆中；

所述atp设备用于监测所述车辆是否接近分相区，并在所述车辆接近所述分相区时，向所述车辆发送过分相使能信号；

所述车辆用于在接收到所述过分相使能信号后生成反馈信息，并将所述反馈信息发送给所述atp设备；

所述atp设备还用于对所述反馈信息进行监听；

所述atp设备还用于判断所述车辆是否满足预设过分相条件，若所述车辆满足所述预设过分相条件，且监听到所述反馈信息表征允许过分相，则向所述车辆发送过分相使能命令，并基于所述过分相使能命令，控制所述车辆惰行通过所述分相区。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种一种自动过分相装置，应用于atp设备，所述atp设备用于与车辆交互，所述装置包括：

监测模块，用于监测所述车辆是否接近分相区；

使能模块，用于在所述车辆接近所述分相区时，向所述车辆发送过分相使能信号，并对所述车辆基于所述过分相使能信号发送的反馈信息进行监听；

判断模块，用于判断所述车辆是否满足预设过分相条件；

命令发送模块，用于若所述车辆满足所述预设过分相条件，且监听到所述反馈信息表征允许过分相，则向所述车辆发送过分相使能命令；

控制模块，用于基于所述过分相使能命令，控制所述车辆惰行通过所述分相区。

根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种atp设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一个方面所述的方法步骤。

采用本申请实施例中提供的自动过分相方法，列车自动保护系统atp设备通过监测车辆是否接近分相区，在车辆接近分相区时，向车辆发送过分相使能信号，并对车辆基于过分相使能信号发送的反馈信息进行监听。以及判断车辆是否满足预设过分相条件，若车辆满足预设过分相条件，且监听到反馈信息表征允许过分相，则向车辆发送过分相使能命令。基于过分相使能命令，控制车辆惰行通过分相区。最终不仅实现了自动过分相，而且能够避免因磁钢受干扰而使车辆无法及时得到控制。另外，由于结合了对车辆是否满足预设过分相条件的判断，能够进一步保证车辆过分相时的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中自动过分相方法的流程图；

图2为本申请实施例中过分相使能命令和过分相指令之间关系的示意图；

图3为本申请实施例中自动过分相系统的结构示意图；

图4为本申请实施例中自动过分相装置的结构示意图；

图5为本申请实施例中atp设备的结构图示意图。

具体实施方式

在实现本申请的过程中，发明人发现，现有的自动过分相方式难以保证车辆过分相时得到及时控制，存在车辆过分相安全性差的问题。

针对上述问题，本申请实施例中提供了一种自动过分相方法，应用于atp设备，atp设备用于与车辆交互。本申请通过监测车辆是否接近分相区，在车辆接近分相区时，向车辆发送过分相使能信号，并对车辆基于分相使能信号发送的反馈信息进行监听。以及判断车辆是否满足预设过分相条件，若车辆满足预设过分相条件，且监听到反馈信息表征允许过分相，则向车辆发送过分相使能命令，基于过分相使能命令，控制车辆惰行通过分相区。最终不仅实现了自动过分相，而且能够避免因磁钢受干扰而使车辆无法及时得到控制。另外，由于结合了对车辆是否满足预设过分相条件的判断，能够进一步保证车辆过分相时的安全性。

本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请第一实施例提供一种自动过分相方法，应用于列车自动保护(automatictrainprotection，简称：atp)设备，atp设备用于与车辆交互。其中，atp设备属于车载控制器中的设备之一，车载控制器还包括列车自动驾驶(automatictrainoperation，ato)设备。atp设备和ato设备均设置在车辆中，用于与车辆的控制管理系统(traincontrolandmanagementsystem，tcms)进行交互，以实现对车辆的控制。

如图1所示，本申请的自动过分相方法包括以下步骤：

步骤101：atp监测车辆是否接近分相区。

步骤102：在车辆接近分相区时，atp向车辆发送过分相使能信号，并对车辆基于过分相使能信号发送的反馈信息进行监听。

步骤103：atp判断车辆是否满足预设过分相条件。

步骤104：若车辆满足预设过分相条件，且监听到反馈信息表征允许过分相，则atp向车辆发送过分相使能命令。

步骤105：atp基于过分相使能命令，控制车辆惰行通过分相区。

在步骤101中，首先，由于atp设备位于车辆中，因此可以将atp设备自身的位置作为车辆的位置。另外，在atp设备中预先置入包含分相区的电子地图。从而，根据atp设备的位置和电子地图能够获得车辆与分相区之间的相对位置关系，进而能够确定出车辆是否接近分相区。对于如何监测车辆是否接近分相区，本申请提供以下两种监测方式：

第一种监测方式为：基于电子地图，监测车辆预计行驶至分相区的时间是否小于预设接近时间。具体的，先根据atp设备的位置和运动速度，以及电子地图中分相区的位置，预估出车辆行驶至分相区的时间，再判断该时间是否小于预设接近时间。若该时间小于预设接近时间，则表明车辆接近分相区，否则，表明车辆未接近分相区。其中，预设接近时间可以根据实际情况设定，如将预设接近时间设定为5秒。预设接近时间设定得越长，则给予车辆过分相使能的时间越长，从而能够保证车辆提前做好过分相准备，反之，预设接近时间设定得越短，则给予车辆过分相使能的时间越短，从而容易造成车辆无法及时对过分相进行准备。

第二种监测方式为：基于电子地图，监测车辆当前与分相区之间的距离是否小于预设接近距离。具体的，先根据atp设备的位置以及电子地图中分相区的位置，确定车辆当前与分相区之间的距离，再判断该距离是否小于预设接近距离。若该距离小于预设接近距离，则表明车辆接近分相区，否则，表明车辆未接近分相区。其中，预设接近距离可以根据实际情况设定，如将预设接近距离设定为50米，预设接近距离设定得越长，则给予车辆过分相使能的时间越长，从而能够保证车辆提前做好过分相准备，反之，预设接近距离设定得越短，则给予车辆过分相使能的时间越短，从而容易造成车辆无法及时对过分相进行准备。

进一步，在步骤102中，当车辆接近分相区时，向车辆持续发送过分相使能信号，车辆根据过分相使能信号生成反馈信息，并将该反馈信息发送给atp设备。atp设备对该反馈信息进行监听，通过监听能够确定反馈信息的发送频率以及反馈信息发送的内容。

进一步，在步骤103中，预设过分相条件用于判断车辆是否适合执行过分相。判断车辆是否满足预设过分相条件包括以下三种方式中的至少一种：

第一种方式为：判断车辆当前的驾驶模式是否为连续式驾驶模式或点式驾驶模式或全自动驾驶模式(fam)。其中，连续式驾驶模式包括连续式自动驾驶模式(cbtc-am)和连续式手动驾驶模式(cbtc-cm)，点式驾驶模式包括点式自动驾驶模式(itc-am)和点式手动驾驶模式(itc-cm)。若车辆当前的驾驶模式为cbtc-am、cbtc-cm、itc-am、itc-cm和fam中的任一种，则表明车辆满足预设过分相条件，否则，表明车辆不满足预设过分相条件。本申请通过对车辆驾驶模式进行判断，只有在车辆驾驶模式满足条件时才能进行过分相，能够保证车辆自动过分相的有效性，进一步提高了车辆过分相时的安全性。

第二种方式：判断车辆当前运行速度是否高于过分相最小入口速度。若车辆当前运行速度高于过分相最小入口速度，则表明车辆满足预设过分相条件，若车辆当前运行速度等于或低于过分相最小入口速度，则表明车辆不满足预设过分相条件。本申请通过对车辆当前运行速度进行判断，只有在车辆当前运行速度高于过分相最小入口速度时才能进行过分相，能够避免发生车辆停在分相区的情况，进而保证了车辆自动过分相的有效性以及车辆过分相时的安全性。

第三种方式：判断atp设备所属的车载控制器与车辆的控制管理系统之间的通信是否正常。由于车载控制器包括atp设备和ato设备，因此，在该方式中，判断atp设备和ato设备与车辆的tcms是否通信正常。若通信正常，则表明车辆满足预设过分相条件，若通信不正常，则表明车辆不满足预设过分相条件。本申请通过对车载控制器与车辆的控制管理系统之间通信情况进行判断，只有在通信正常时才能够进行过分相，能够保证车辆自动过分相的有效性，进一步提高了车辆过分相时的安全性。

进一步来讲，若车辆满足预设过分相条件，且监听到的反馈信息表明车辆允许过分相，则atp设备持续向车辆发送过分相使能命令。若车辆不满足预设过分相条件，则通过磁钢过分相方式和/或基于tias的远程过分相方式控制车辆进行过分相。对于磁钢过分相方式和基于tias的远程过分相方式而言，本领域技术人员可以选用现有技术中的任一种方式进行实现，本申请不做限定。

另外，在向车辆发送过分相使能命令之后，所述方法还包括：在监听到车辆发送的反馈信息表征禁止过分相时或在预设时间段内未接收到反馈信息，则撤销过分相使能命令，以避免在车辆不适合过分相时强行过分相对车辆造成损害。

进一步，在步骤105中，对于如何根据过分相使能命令控制车辆惰行通过分相区，包括：

当车辆驶入分相区时，向车辆和ato设备发送过分相指令，以使车辆根据过分相使能命令和过分相指令断开主断路器，以及使ato设备根据过分相指令撤销牵引，从而车辆能够惰行通过分相区。其中，过分相使能命令和过分相指令之间的关系如图2所示。另外，车辆驶入分相区具体为：车辆的车头驶入分相区。同时，在车辆驶入分相区后，车辆已经进入过分相状态，因此可以不再对车辆发送的反馈信息进行监听，但应持续向车辆发送过分相使能命令。

当车辆驶出分相区时，撤销过分相使能命令和过分相指令，控制车辆闭合主断路器，并延时预设时间后控制ato设备恢复牵引，从而车辆恢复正常运行。其中，车辆驶出分相区具体为：车辆的车尾出清分相区对应的无电区，或，车辆的车头越过分相区对应的合电区。

需要说明的是，在本申请中，当车辆接近分相区时可以在车辆的人机交互接口(manmachineinterface，mmi)中显示过分相预告信息。同样，当车辆不满足预设过分相条件时，也可以在mmi中显示禁止过分相信息。

基于同一发明构思，本申请第二实施例还提供一种自动过分相系统，如图3所示，包括atp设备和车辆，atp设备设置在车辆中。

atp设备用于监测车辆是否接近分相区，并在车辆接近分相区时，向车辆发送过分相使能信号；

车辆用于在接收到过分相使能信号后生成反馈信息，并将反馈信息发送给atp设备；

atp设备还用于对反馈信息进行监听；

atp设备还用于判断车辆是否满足预设过分相条件，若车辆满足预设过分相条件，且监听到反馈信息表征允许过分相，则向车辆发送过分相使能命令，并基于过分相使能命令，控制车辆惰行通过分相区。

其中，自动过分相系统中的atp设备和车辆与第一实施例中的atp设备和车辆执行功能相同，本实施例将不再赘述。

基于同一发明构思，本申请第三实施例还提供一种自动过分相装置，应用于atp设备，atp设备用于与车辆交互，如图4所示，所述装置包括：

监测模块201，用于监测车辆是否接近分相区；

使能模块202，用于在车辆接近分相区时，向车辆发送过分相使能信号，并对车辆基于过分相使能信号发送的反馈信息进行监听；

判断模块203，用于判断车辆是否满足预设过分相条件；

命令发送模块204，用于若车辆满足预设过分相条件，且监听到反馈信息表征允许过分相，则向车辆发送过分相使能命令；

控制模块205，用于基于过分相使能命令，控制车辆惰行通过分相区。

其中，监测模块201，包括：

第一监测单元，用于基于atp设备内置的电子地图，监测车辆预计行驶至分相区的时间是否小于预设接近时间；和/或

第二监测单元，用于基于电子地图，监测车辆当前与分相区之间的距离是否小于预设接近距离。

其中，判断模块203，包括：

第一判断单元，用于判断车辆当前的驾驶模式是否为连续式驾驶模式或点式驾驶模式或全自动驾驶模式；和/或

第二判断单元，用于判断车辆当前运行速度是否高于过分相最小入口速度；和/或

第三判断单元，用于判断atp设备所属的车载控制器与车辆的控制管理系统之间的通信是否正常。

其中，所述装置还包括：

撤销模块，用于在监听到反馈信息表征禁止过分相时或在预设时间段内未接收到反馈信息，则撤销过分相使能命令。

其中，控制模块205，包括：

第一控制单元，用于当车辆驶入分相区时，向车辆和车辆的ato设备发送过分相指令，以使车辆根据过分相使能命令和过分相指令断开主断路器，以及使ato设备根据过分相指令撤销牵引；

第二控制单元，用于当车辆驶出分相区时，撤销过分相使能命令和过分相指令，控制车辆闭合主断路器，并延时预设时间后控制ato设备恢复牵引。

其中，所述装置还包括：

冗余模块，用于若车辆不满足预设过分相条件，则通过磁钢过分相方式和/或基于tias的远程过分相方式控制车辆进行过分相。

基于同一发明构思，本申请第四实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述第一实施例所述的任一方法步骤。

基于同一发明构思，本申请第五实施例还提供了一种atp设备，如图5所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。

图5示出的是与本发明实施例提供的atp设备相关的部分结构的框图。参考图5，该atp设备包括：存储器301和处理器302。本领域技术人员可以理解，图5中示出的atp设备结构并不构成对atp设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图5对atp设备的各个构成部件进行具体的介绍：

存储器301可用于存储软件程序以及模块，处理器302通过运行存储在存储器301的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器301可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器301可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器302是atp设备的控制中心，通过运行或执行存储在存储器301内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器301内的数据，执行各种功能和处理数据。可选的，处理器302可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器302可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。

在本发明实施例中，该atp设备所包括的处理器302可以具有前述第一实施例中任一方法步骤所对应的功能。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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