一种基于车-车通信的列车管理方法及装置与流程

2021-02-05 02:02:27|

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本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于车-车通信的列车管理方法及装置。

背景技术：

“车-车通信”是指通过采用安全高速的通信平台，实现“车-车”之间通信，改变传统基于通信的列车自动控制(communicationbasedtraincontrol；cbtc)系统“车-地-车”的结构，缩短运行间隔，提高运营灵活性。

但是由于车-车通信技术尚处于发展和推广阶段，现有技术中存在cbtc系统车-车通信技术对轨道区段跟踪存在不确定的情况。在现有轨道交通cbtc系统中，在部分特殊情况下，比如桥梁隧道等特殊路段，或者雨雪天气下，列车在移动状态下网络通信质量不好，无法正常与其他列车正常通信。如果车-车通信断开，这时，列车将无法得知自身车辆在哪个区段，无法实现列车位置的跟踪，而无法保证列车行车安全。

因此如何更好的实现车-车通信模式下的列车管理，已经成为业界亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于车-车通信的列车管理方法及装置，用以解决上述背景技术中提出的技术问题，或至少部分解决上述背景技术中提出的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于车-车通信的列车管理方法，包括：

在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；

所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

更具体地，在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；

所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

更具体地，所述车-车通信列车组包括：主列车和至少一辆前列车。

更具体地，所述车-车通信列车组内部通讯故障，具体包括：组内通信状态中断或组内通信状态冲突；

其中，所述组内通信状态中断是指主列车与前列车的通信断开；

其中，所述组内通信状态冲突是指主列车的通信连接状态和前列车的通信连接状态不一致。

更具体地，在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息的步骤之前，所述方法还包括：

当各辆列车均收到受控未激活标识命令，各辆列车中的行车许可终点相同且各辆列车均处于同一行车路径，则各辆列车组成车-车通信列车组，进入车-车通信驾驶模式。

更具体地，所述各辆列车组成车-车通信列车组，进入车-车通信驾驶模式的步骤，具体包括：

车-车通信列车组中的主列车生成移动授权，并由所述主列车将所述移动授权发送到车-车通信列车组中的前列车中；

主列车持续向地面控制器发送位置信息。

更具体地，所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式，具体为：

车-车通信列车组中的每辆列车定期获取地面控制器下发的移动授权和控车命令信息；

车-车通信列车组中的每辆列车根据所述移动授权和控车命令信息实现自动驾驶模式运营。

第二方面，本发明实施例提供一种基于车-车通信的列车管理装置，包括：

故障处理模块，用于在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；

列车管理模块，用于所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，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第一方面所述基于车-车通信的列车管理方法的步骤。

第四方面，本发明实施例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第一方面所述基于车-车通信的列车管理方法的步骤。

本发明实施例提供的一种基于车-车通信的列车管理方法及装置，通过在车-车通信发生故障时，由地面控制器改变车-车通信列车组的管理标识信息，并基于列车位置计算移动授权，能快速定位车-车通信中断的列车位置追踪问题，并将列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组，从而使得车-车通信列车组可以迅速切换为自动控制模式，从而重新实现地面控制对于车-车通信列车组中每辆列车的有效控制，可以有效避免当车-车通信故障时，无法保障列车行车安全的问题。

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为本发明一实施例中所描述的基于车-车通信的列车管理方法流程示意图；

图2为本发明一实施例所描述的列车控制管理方法流程示意图；

图3为本发明一实施例所描述基于车-车通信的列车管理装置示意图；

图4为本发明一实施例所描述的电子设备结构示意图。

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做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。

图1为本发明一实施例中所描述的基于车-车通信的列车管理方法流程示意图，如图1所示，包括：

步骤s1，在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；

步骤s2，所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

更具体的，本发明实施例中所描述的车-车通信列车组是由列车之间通过车-车通信进行交互，后列车接收主列车的控车命令进行控车，并且车-车通信中的移动授权由主列车发出。

本发明实施例中所描述的车-车通信列车组内部通讯故障可以是指主列车与前列车之间的通讯连接断开，具体可以是任意一辆前列车与主列车的通讯连接断开；车-车通信列车组内部通讯故障还可以是主列车和前列车的通讯连接状态不一致，例如前列车当前状态为与主列车正常连接，但是主列车却显示前列车并未与其正常连接，则此时通讯连接状态不一致，判定出现内部通讯故障。

本发明实施例中所描述的车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，具体可以是主列车向地面控制器发送通讯故障信息，也可以前列车向地面控制器发送故障通讯信息。

地面控制器在收到通信故障信息后，立刻将车-车通信列车组中所有列车在地面控制器中的管理标识信息由受控未激活标识变更为受控激活标识，同时生成列车激活标识命令，将激活标识命令发送到车-车通信列车的各个列车；当车-车通信列车组的各个列车收到激活标识命令后，将列车管理标识信息更改为受控激活标识，此时列车进入自动驾驶模式，接收来自地面控制器的行车许可和控车命令，并据此进行运行；此处所描述的控车命令是根据地面控制器基于车-车通信列车组各列车的位置计算的移动授权确定的。

在车-车通信列车组的列车切换到自动驾驶模式后，主列车依然继续尝试恢复与各列车的通信连接，若主列车和后列车持续向地面控制器更新通信连接情况，当车-车通信列车组内部通讯恢复正常时，地面控制器将车-车通信列车组中所有列车在地面控制器中的管理标识信息由受控激活标识变更为受控未激活标识，同时生成列车未激活标识命令，将未激活标识命令发送到车-车通信列车的各个列车；当车-车通信列车组的各个列车收到未激活标识命令后，将列车管理标识信息更改为受控未激活标识，此时列车进入车-车通信驾驶模式。

本发明实施例通过在车-车通信发生故障时，由地面控制器改变车-车通信列车组的管理标识信息，并基于列车位置计算移动授权，能快速定位车-车通信中断的列车位置追踪问题，并将列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组，从而使得车-车通信列车组可以迅速切换为自动控制模式，从而重新实现地面控制对于车-车通信列车组中每辆列车的有效控制，可以有效避免当车-车通信故障时，无法保障列车行车安全的问题。

在上述实施例的基础上，在所述在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息的步骤之后，所述方法还包括：

若车-车通信列车组经过预设时间仍未收到地面控制器的反馈信息，则判定地车通信故障，将所述车-车通信列车组中的所有列车切换到待机模式。

具体的，本发明实施例中所描述的预设时间可以是指预先设定的一个时间段，例如3秒。

若车-车通信列车组经过预设时间仍未收到地面控制器的反馈信息，则此时说明车-车通信列车组和地面控制器通信连接中断，即在该状态下车-车通信列车组不可能从地面控制器得到新的指令，而同时车-车通信列车组也存在内部通讯故障，此时车-车通信列车组应不适宜继续运行，将车-车通信列车组中所有列车切换至待机模式，并向列车上的工作人员发出紧急预警。

本发明实施例中所描述的待机模式是指停止所有列车运行。

本发明实施例考虑了在车-车通信列车组内部通讯故障，且无法与地面控制器正常通信的情况下的解决方案，有效保障了列车的安全运行，避免了列车出现事故的可能性。

在上述实施例的基础上，所述车-车通信列车组包括：主列车和至少一辆前列车。

所述车-车通信列车组内部通讯故障，具体包括：组内通信状态中断或组内通信状态冲突；

其中，所述组内通信状态中断是指主列车与前列车的通信断开；

其中，所述组内通信状态冲突是指主列车的通信连接状态和前列车的通信连接状态不一致。

具体的，本发明实施例中所描述的车-车通信列车组内部通讯故障可以是指主列车与前列车之间的通讯连接断开，具体可以是任意一辆前列车与主列车的通讯连接断开；车-车通信列车组内部通讯故障还可以是主列车和前列车的通讯连接状态不一致，例如前列车当前状态为与主列车正常连接，但是主列车却显示前列车并未与其正常连接，则此时通讯连接状态不一致，判定出现内部通讯故障。

本发明实施例中更全面的考虑了车-车通信列车组在不同情况下的通讯故障情况，有效的降低了行车风险。

在上述实施例的基础上，在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息的步骤之前，所述方法还包括：

具体的，本发明实施例中所描述的进入车-车通信驾驶模式

当在自动驾驶模式下的各列车收到地面控制器发送的“本列车受控未激活标识命令”且各列车收到的行车许可终点相同，起点为各列车最小安全末端；并且每一列车处于同一行车路径；此时各列车之间进入车-车通信驾驶模式，前列车均与主列车建立安全通信。

本发明实施例描述了由自动驾驶模式切换到车-车通信驾驶模式的具体条件，有利于后续步骤的进行。

在上述实施例的基础上，所述各辆列车组成车-车通信列车组，进入车-车通信驾驶模式的步骤，具体包括：

车-车通信列车组中的主列车生成移动授权，并由所述主列车将所述移动授权发送到车-车通信列车组中的前列车中；

主列车持续向地面控制器发送位置信息。

具体的，本发明实施例中的主列车生成移动授权是主列车根据车-车通信列车组中各列车的位置计算得到的。

车-车通信列车组的移动授权不需要地面控制器发送，可以自主生成。

在上述实施例的基础上，所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式，具体为：

所述车-车通信列车组中的每辆列车定期获取所述地面控制器下发的移动授权和控车命令信息；

所述车-车通信列车组中的每辆列车根据所述移动授权和所述控车命令信息实现自动驾驶模式运营。

具体的，本发明实施例中所描述的控车命令信息可以包括列车行驶速度信息和列车行驶路径信息。

在本发明另一实施例中，车载控制器(vehicleon-boardcontroller；vobc)在车-车通信驾驶模式时，vobc处于车-车通信列车驾驶管理级别，任何vobc故障情况下均应退出车-车通信驾驶模式，进入传统cbtc系统车载设备运行管理级别。

图2为本发明一实施例所描述的列车控制管理方法流程示意图，如图2所示，s21,列车的安全包络完全在地面控制器管辖范围内，地面控制器计算列车可能运行的范围；s22，地面控制器周期实时为列车计算列车筛选状态和移动授权；s23，地面控制器检测列车受控标识是否激活有效；s24,如果列车受控标识有效，地面控制器想列车发送控车信息，列车采用地面控制器计算的移动授权，s25，如果列车受控标识未激活，地面控制器不向列车发送控车信息，列车采用自主计算移动授权。

图3为本发明一实施例所描述基于车-车通信的列车管理装置示意图，如图3所示，包括：故障处理模块310和列车管理模块320；其中，故障处理模块310用于在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；其中，列车管理模块320用于所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

本发明实施例提供的装置是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。

图4为本发明一实施例所描述的电子设备结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communicationsinterface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行如下方法：在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

此外，上述的存储器430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。

本发明实施例公开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方法，例如包括：在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储服务器指令，该计算机指令使计算机执行上述各实施例提供的方法，例如包括：在车-车通信驾驶模式下，当车-车通信列车组内部通讯故障时，所述车-车通信列车组向地面控制器发送通信故障信息，以供所述地面控制器根据所述通信故障信息生成列车激活标识命令，并将所述列车激活标识命令发送到所述车-车通信列车组；所述车-车通信列车组根据所述激活标识命令将车-车通信驾驶模式切换为自动驾驶模式。

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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