列车防护控制方法及装置与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车防护控制方法及装置。

背景技术：

基于通信的列车自动控制系统(communicationbasedtraincontrolsystem，简称cbtc系统)是今后轨道交通列车运行控制系统的主流，较传统信号系统从效率和性能上获得了较大的提升。首先在列车定位方面，通信列车引入了列车自主定位的方式。由列车根据对自身列车速度、距离的检测，确定列车在轨道上具体位置；其次在轨道跟踪方面，在传统轨道电路的基础上，一般在轨旁设置轨道电路或计轴器作为次级轨道检测设备，用于确定列车在线路上的位置，实现降级后非通信列车的轨旁定位。

然而，轨道电路存在分路不良情况，计轴器存在错误复位或者磁头故障漏检等情况。所以，某些情况下，次级轨道检测设备故障失效，会导致无法实现降级后非通信列车的定位。

目前的列车防护控制方法，在现有轨道交通cbtc系统中，在部分情况下，列车由有列车位置报告的通信车降级为没有位置报告的非通信车，这时，cbtc系统将无法得知车辆在哪个区段，无法实现列车位置的跟踪。此时，即使通信恢复，由于故障原因不明，无法核实列车的位置，从而无法实现列车系统的及时恢复。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种列车防护控制方法及装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明实施例提供一种列车防护控制方法，包括：若有列车由通信异常至恢复，则判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件；若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可；其中，所述可信度判别条件包括，异常列车与其它列车的包络无重叠。

根据本发明一个实施例的列车防护控制方法，判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件之前，还包括：持续接收列车的位置报告，并根据通信时延，对每一列车位置进行校准；相应地，可信度判别条件中，异常列车与其它列车的包络无重叠，具体为：异常列车与其它列车，经通信时延校准后的包络无重叠。

根据本发明一个实施例的列车防护控制方法，所述方法还包括：根据所有接收到位置报告的列车，按照位置顺序构建追踪队列；相应地，所述可信度判别条件还包括：通信恢复的列车在所述追踪队列中的前后顺序的列车，与故障之前保持一致。

根据本发明一个实施例的列车防护控制方法，所述可信度判别条件还包括：通信恢复后的位置报告接收时间，与故障前位置报告接收时间的差值，小于预设阈值。

根据本发明一个实施例的列车防护控制方法，所述根据通信时延，对每一列车位置进行校准，包括：获取列车发送位置报告的第一时间戳，结合接收列车位置报告的第二时间戳，得到通信时延；根据列车在通信时延时间段内的初速度、加速度和通信时延，确定列车的估测行驶距离；基于列车位置报告中的位置，和所述估测行驶距离，确定校准后的位置。

根据本发明一个实施例的列车防护控制方法，将列车在通信时延时间段内的最大速度和最大加速度，分别作为列车在通信时延时间段内的初速度和加速度。

本发明实施例还提供一种列车防护控制装置，包括：可信度判断模块，用于若有列车由通信异常至恢复，则判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件；许可发送模块，用于若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可；其中，所述可信度判别条件包括，异常列车与其它列车的包络无重叠。

根据本发明一个实施例的列车防护控制装置，还包括：位置校准模块，用于持续接收列车的位置报告，并根据通信时延，对每一列车位置进行校准；相应地，可信度判别条件中，异常列车与其它列车的包络无重叠，具体为：异常列车与其它列车，经通信时延校准后的包络无重叠。

本发明实施例还提供一种电子设备，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任一种所述列车防护控制方法的步骤。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车防护控制方法的步骤。

本发明实施例提供的列车防护控制方法及装置，通过若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可，有利于及时恢复cbtc系统的线路运营，提高运营效率。同时，将列车包络作为可信度判别条件之一，保证列车均在安全范围内，保障列车的行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种列车防护控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种列车防护控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种列车防护控制方法，使zc(区域控制中心)及时发现线路上丢失位置报告的降级非通信列车，对于没有列车位置报告的“非通信列车”，在满足一定安全条件下，zc标识该列车等级为可置信度高的列车，允许该列车直接完成筛选，zc为列车计算移动授权，发送列车行车许可。

该方法使zc能快速定位降级列车的可能运行范围，在满足一定安全条件下，zc标识该列车等级为可置信度高的列车，允许该列车直接完成筛选，有利于及时恢复cbtc系统的线路运营，提高运营效率，保障列车的行车安全

下面结合图1-图3描述本发明实施例的列车防护控制方法及装置。图1是本发明实施例提供的一种列车防护控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种列车防护控制方法，包括：

101、若有列车由通信异常至恢复，则判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件。

zc接收管辖范围内每一列车报告的位置，若列车由于通信中断、失去定位或发生其他不可预知的错误时，列车从有列车位置报告的“通信列车”降级为没有列车位置报告的“非通信列车”。zc对列车是否满足可信度判别条件进行判断，对列车进行分级运行控制，在列车通信中断后，列车重新与zc建立连接并获得列车定位信息后，可依此进行可靠性的快速判别。

102、若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可；其中，所述可信度判别条件包括，异常列车与其它列车的包络无重叠。

对于满足所有可信度判别条件下，zc标识该列车等级为可置信度高的列车，在列车通信中断后，列车重新与zc建立连接并获得列车定位信息后，zc可以允许该列车直接完成筛选，zc为列车计算移动授权，发送列车行车许可。对于不满足安全条件的列车，zc标识该列车等级为可置信度低的列车，不允许列车直接完成筛选，zc不为列车计算移动授权，不发送列车行车许可。

列车位置包络为考虑到列车的行驶速度，以列车的位置为中心的一个预设范围，列车分级控制的可信度判别条件包括：列车位置包络未与其他列车的位置包络重叠，即该列车可运行范围内不可能存在其他列车。满足上述条件时，列车分级等级为可置信度高的列车，否则为可置信度低的列车。

本发明实施例的方法，通过若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可，有利于及时恢复cbtc系统的线路运营，提高运营效率。同时，将列车包络作为可信度判别条件之一，保证列车均在安全范围内，保障列车的行车安全。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件之前，还包括：持续接收列车的位置报告，并根据通信时延，对每一列车位置进行校准；相应地，可信度判别条件中，异常列车与其它列车的包络无重叠，具体为：异常列车与其它列车，经通信时延校准后的包络无重叠。

考虑到通信列车对于列车自主定位，由于列车通信延时的引入，会使得cbtc系统中一些对列车位置跟踪存在不确定的情况。作为可选实施例，本实施例中，对所有发送位置报告的列车，根据通信时延对每一列车位置进行校准。也就是说，在通信时延内列车的真实位置，为位置报告中的位置加上通信时延内的位移最终得到的位置。相应地，上述可信度判别条件中包括的，异常列车与其它列车的包络无重叠，具体变为，zc为列车建立的基于通信延时的列车位置校准包络未与其他列车的基于通信延时的列车位置校准包络重叠，即该列车可运行范围内不可能存在其他列车。

本发明实施例的方法，根据通信时延，对每一列车位置进行校准，使得最终的每一列车的位置信息更准确，即安全包络更准确。在此基础上，基于准确的安全包络对通信恢复的列车，进行可信度判别，可准确确定置信度高的列车，有利于及时恢复cbtc系统的线路运营同时，保证安全可靠。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，根据所有接收到位置报告的列车，按照位置顺序构建追踪队列；相应地，所述可信度判别条件还包括：通信恢复的列车在所述追踪队列中的前后顺序的列车，与故障之前保持一致。

zc对进出区域范围的列车，创建一个基于列车位置顺序的追踪队列，并确定区间范围内的列车数量变化及先后追踪链接关系。

可信度判别时，根据zc重新收到的“列车位置报告信息”，在zc维护的列车位置顺序的追踪队列里识别该列车前后列车顺序是否仍然保持一致，即故障恢复列车队列中前面和后面的列车与之前相同。若同时满足前后列车顺序是一致的，则将该列车作为置信度高的列车，可直接发送行车许可。

本发明实施例，通过按照位置顺序构建追踪队列，进一步提高可信度判别的准确性。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述可信度判别条件还包括：通信恢复后的位置报告接收时间，与故障前位置报告接收时间的差值，小于预设阈值。

zc收到列车通信恢复后的位置报告信息，与最近一次zc收到的列车位置报告信息的时间差，小于列车位置报告有效阈值(列车位置报告有效阈值为可配置值，预设得到)。本发明实施例，通过通信恢复后的位置报告接收时间，与故障前位置报告接收时间的差值，小于预设阈值，进一步提高可信度判别的准确性。同时，将上述三种可信度判别条件进行结合，可综合提高判别的准确性。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，根据通信时延，对每一列车位置进行校准，包括：

获取列车发送位置报告的第一时间戳，结合接收列车位置报告的第二时间戳，得到通信时延；根据列车在通信时延时间段内的初速度、加速度和通信时延，确定列车的估测行驶距离；基于列车位置报告中的位置，和所述估测行驶距离，确定校准后的位置。

假设收到列车位置报告的时间戳为t1，当前周期zc系统运行的时间戳为t2，假设列车位置报告有效阈值为配置值t3。那么，当前周期，列车位置报告的通信延时时间△t＝(t2-t1)，如果当前周期△t满足：列车位置报告的通信延时时间△t<列车位置报告有效阈值t3。则zc认为列车位置报告有效，并根据△t进行列车位置的校准调整。

在通信延时时间△t内，列车位置的校准调整包括：

列车可能的走行距离△s＝v0*△t+1/2a△t²；其中，v0为zc收到最近的列车报告中的列车速度，a为加速度。

列车在通信延时时间△t内，列车可能的运行范围是随着列车延时时间扩大的可能走行距离，即校准的位置对应的包络s为：

s＝s列车位置报告的包络+△s通信延时位置校准；

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，将列车在通信时延时间段内的最大速度和最大加速度，分别作为列车在通信时延时间段内的初速度和加速度。

△s可以按最不利情况计算，在通信延时时间△t内，列车可能的走行距离△s＝vmax*△t+1/2amax△t²。其中，vmax、amax为在△t时间内列车可能的最大速度和最大加速度。通过将列车在通信时延时间段内的最大速度和最大加速度，分别作为列车在通信时延时间段内的初速度和加速度，可确保列车在通信延迟时间段内的最大估测行驶距离，从而可以保证最终得到的包络的安全性。

下面对本发明实施例提供的列车防护控制装置进行描述，下文描述的列车防护控制装置与上文描述的列车防护控制方法可相互对应参照。

图2是本发明实施例提供的一种列车防护控制装置的结构示意图，如图2所示，该列车防护控制装置包括：可信度判断模块201和许可发送模块202。其中，可信度判断模块201用于若有列车由通信异常至恢复，则判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件；许可发送模块202用于若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可；其中，所述可信度判别条件包括，异常列车与其它列车的包络无重叠。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，该装置还包括：位置校准模块，用于持续接收列车的位置报告，并根据通信时延，对每一列车位置进行校准；相应地，可信度判别条件中，异常列车与其它列车的包络无重叠，具体为：异常列车与其它列车，经通信时延校准后的包络无重叠。

本发明实施例提供的装置实施例是为了实现上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述方法实施例，此处不再赘述。

本发明实施例提供的列车防护控制装置，通过若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可，有利于及时恢复cbtc系统的线路运营，提高运营效率。同时，将列车包络作为可信度判别条件之一，保证列车均在安全范围内，保障列车的行车安全。

图3是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)301、通信接口(communicationsinterface)302、存储器(memory)303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令，以执行列车防护控制方法，该方法包括：若有列车由通信异常至恢复，则判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件；若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可；其中，所述可信度判别条件包括，异常列车与其它列车的包络无重叠。

此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的列车防护控制方法，该方法包括：若有列车由通信异常至恢复，则判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件；若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可；其中，所述可信度判别条件包括，异常列车与其它列车的包络无重叠。

又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的列车防护控制方法，该方法包括：若有列车由通信异常至恢复，则判断通信恢复的列车是否满足所有可信度判别条件；若异常列车满足所有可信度判别条件，则通信恢复后，向通信恢复的列车发送行车许可；其中，所述可信度判别条件包括，异常列车与其它列车的包络无重叠。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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