一种应答器报文的自动生成方法、系统及装置与流程

2021-02-07 02:02:37|

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本发明涉及基于通信的列车自动控制系统领域，特别是涉及一种应答器报文的自动生成方法、系统及装置。

背景技术：

在城市轨道交通中，随着无线通信技术的发展，cbtc（communicationbasedtraincontrolsystem，基于通信的列车自动控制系统）系统逐渐得到广泛应用。cbtc系统的工作涉及车载atp（automatictrainprotection，列车自动保护系统）、车载应答器及地面应答器，其工作原理为：当列车经过地面应答器时，车载应答器通过天线激活地面应答器，并接收地面应答器发送的应答器报文，然后将应答器报文发送至车载atp；车载atp通过分析应答器报文的内容，实现列车位置的定位、列车位置的校正、传输点式移动授权及监控应答器通信状态的功能。

目前，地面应答器内烧录的应答器报文的制作过程包括：基于应答器报文规范，通过现有的有源应答器报文生成工具手动添加信息帧（报文结构）和用户数据包，然后依据轨旁设备布置设计图和工程数据，在信息帧和用户数据包中人工填入相关信息（如地图版本信息、道岔数量、道岔编号等），从而得到应答器报文。可见，在应答器报文制作过程中有过多的人工参与，导致报文生成效率较低，很难满足报文高效性生成要求。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应答器报文的自动生成方法、系统及装置，可基于应答器报文模板和列车运行线路对应的工程数据自动生成应答器报文，报文生成效率较高，从而可满足报文高效性生成要求。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种应答器报文的自动生成方法，包括：

预先根据应答器报文规范定义不同类型的应答器报文模板；其中，所述应答器报文模板包括待写入数据信息的信息包；

对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，得到地面应答器前方的进路信息，并根据预设进路信息报文类型对应关系自动确定与所述进路信息对应的目标报文类型；

基于所述目标报文类型所属的目标应答器报文模板的信息包所需的数据信息块，从所述工程数据中自动提取出与所述数据信息块对应的数据信息，并将所述数据信息对应填充到所述目标应答器报文模板的信息包中，得到应答器报文。

优选地，在对所述列车运行线路对应的工程数据进行自动分析之前，所述应答器报文的自动生成方法还包括：

对所述工程数据进行校验，判断所述工程数据是否正确；

若是，则执行对所述列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤；

若否，则不执行对所述列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤。

优选地，所述应答器报文的自动生成方法还包括：

当所述工程数据不正确时，进行数据错误提示，以供人工对所述工程数据进行修改，并重新执行对所述工程数据进行校验的步骤。

优选地，对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，得到地面应答器前方的进路信息的过程，包括：

基于所述工程数据，以所述列车运行线路上计轴器和道岔为节点计算得到线路拓扑模型；

根据所述地面应答器在所述线路拓扑模型中的位置，遍历所述地面应答器前方存在的所有进路，得到所述地面应答器前方的进路信息。

优选地，所述应答器报文的自动生成方法还包括：

当所述列车运行线路对应的工程数据有所变更时，重新执行对所述列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤，以得到更新的应答器报文。

优选地，所述应答器报文的自动生成方法还包括：

将本次得到的应答器报文与上一次得到的应答器报文进行比较，得到报文变更项，并将所述报文变更项进行记录。

优选地，所述应答器报文模板的报文类型包括应答器默认报文、leu默认报文、应答器正常报文及应答器临时限速报文。

优选地，所述应答器报文的自动生成方法还包括：

在得到应答器报文之后，根据所述应答器报文的字段名称、字段取值、字段备注、所占bite对二进制应答器报文进行解析，得到报文解析内容；

将所述报文解析内容以图形化信息的方式进行显示，以便人工分析报文数据。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种应答器报文的自动生成系统，包括：

定义模块，用于预先根据应答器报文规范定义不同类型的应答器报文模板；其中，所述应答器报文模板包括待写入数据信息的信息包；

分析模块，用于对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，得到地面应答器前方的进路信息；

确定模块，用于根据预设进路信息报文类型对应关系自动确定与所述进路信息对应的目标报文类型；

提取模块，用于基于所述目标报文类型所属的目标应答器报文模板的信息包所需的数据信息块，从所述工程数据中自动提取出与所述数据信息块对应的数据信息；

填充模块，用于将所述数据信息对应填充到所述目标应答器报文模板的信息包中，得到应答器报文。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种应答器报文的自动生成装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于在执行计算机程序时实现上述任一种应答器报文的自动生成方法的步骤。

本发明提供了一种应答器报文的自动生成方法，预先根据应答器报文规范定义不同类型的应答器报文模板；对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，得到地面应答器前方的进路信息，并根据预设进路信息报文类型对应关系自动确定与进路信息对应的目标报文类型；基于目标报文类型所属的目标应答器报文模板的信息包所需的数据信息块，从工程数据中自动提取出与数据信息块对应的数据信息，并将数据信息对应填充到目标应答器报文模板的信息包中，得到应答器报文。可见，本申请可基于应答器报文模板和列车运行线路对应的工程数据自动生成应答器报文，报文生成效率较高，从而可满足报文高效性生成要求。

本发明还提供了一种应答器报文的自动生成系统及装置，与上述自动生成方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种应答器报文的自动生成方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的四种报文类型的应答器报文模板的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数据信息块的数据提取示意图；

图4为本发明实施例提供的四种报文类型的应答器报文模板的数据填充示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种应答器报文的自动生成方法、系统及装置，可基于应答器报文模板和列车运行线路对应的工程数据自动生成应答器报文，报文生成效率较高，从而可满足报文高效性生成要求。

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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种应答器报文的自动生成方法的流程图。

该应答器报文的自动生成方法包括：

步骤s1：预先根据应答器报文规范定义不同类型的应答器报文模板；其中，应答器报文模板包括待写入数据信息的信息包。

具体地，考虑到地面应答器在不同的轨旁线路拓扑设计下，对应的应答器报文的类型不同，所以本申请提前根据预先设置好的应答器报文规范定义不同类型的应答器报文模板，实际上，应答器报文模板只是提供一种报文框架结构，其包含多个待写入数据信息的信息包，待各信息包填写完所需填写的数据信息时，得到的才是真正的应答器报文。

需要说明的是，为了统一不同线路的应答器报文框架结构，对于不同线路，本申请可采用统一的应答器报文规范。或者，本申请也可以根据多线路各自的应答器报文规范定义各线路专属的不同类型应答器报文模板，以长沙4号线应答器报文为例，其参考《长沙轨道交通信号系统互联互通应答器报文规范》定义不同类型的应答器报文模板，其它线路可以根据对应线路的应答器报文规范定义不同类型的应答器报文模板。

步骤s2：对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，得到地面应答器前方的进路信息，并根据预设进路信息报文类型对应关系自动确定与进路信息对应的目标报文类型。

需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，地面应答器在不同的轨旁线路拓扑设计下，对应的应答器报文的类型不同，即地面应答器前方的进路信息（进路属性，如进路内包含的障碍物、进路内包含的保护区段、进路内方区段长度）不同，对应的应答器报文的类型不同，所以本申请可提前设置地面应答器前方的进路信息与应答器报文的类型之间的对应关系（简称进路信息报文类型对应关系），以为后续根据地面应答器前方的进路信息确定地面应答器对应的应答器报文类型。

基于此，考虑到列车运行线路对应的工程数据（如地图版本信息、地面应答器至ma(移动授权)终点距离、地面应答器至进路末端保护区段起点的距离、道岔数量、道岔编号、道岔状态等）可体现线路轨旁的地面应答器前方的进路信息，所以本申请在得到列车运行线路对应的工程数据之后，可对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，以得到地面应答器前方的进路信息，然后根据预设进路信息报文类型对应关系自动确定与地面应答器前方的进路信息对应的目标报文类型。

步骤s3：基于目标报文类型所属的目标应答器报文模板的信息包所需的数据信息块，从工程数据中自动提取出与数据信息块对应的数据信息，并将数据信息对应填充到目标应答器报文模板的信息包中，得到应答器报文。

具体地，不同应答器报文模板的信息包所需的数据信息块不同，在得到地面应答器对应的目标报文类型之后，便可确定目标报文类型所属的目标应答器报文模板的信息包所需的数据信息块，然后基于目标应答器报文模板的信息包所需的数据信息块，可从工程数据中自动提取出与数据信息块对应的数据信息，最后将数据信息对应填充到目标应答器报文模板的信息包中，便可得到预烧录至地面应答器的应答器报文。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选的实施例，在对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析之前，应答器报文的自动生成方法还包括：

对工程数据进行校验，判断工程数据是否正确；

若是，则执行对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤；

若否，则不执行对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤。

进一步地，考虑到提前准备的列车运行线路对应的工程数据可能有误，导致对工程数据进行自动分析得到的地面应答器前方的进路信息也会有误，影响后续应答器报文的有效生成，所以本申请在得到列车运行线路对应的工程数据之后，首先对工程数据进行校验，以判断工程数据是否正确；若工程数据正确，才执行后续对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤；若工程数据不正确，则不执行对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤，从而保证应答器报文的准确生成。

作为一种可选的实施例，应答器报文的自动生成方法还包括：

当工程数据不正确时，进行数据错误提示，以供人工对工程数据进行修改，并重新执行对工程数据进行校验的步骤。

进一步地，在对工程数据进行校验时，若工程数据不正确，则进行数据错误提示，以提醒工作人员对工程数据进行修改，然后再重新执行对工程数据进行校验的步骤，保证只有在工程数据校验正确时才执行后续对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤。

更具体地，本申请可将列车运行线路对应的工程数据以excel表的形式导入到系统缓冲区中，供后续进行工程数据校验。在工程数据校验时，也需对excel表的表头信息、列类型、列名称等信息进行校验，若校验正确，则进行文件导入成功提示（如在人机交互界面上显示文件导入成功信息）；若校验错误，则进行文件导入失败提示，以提醒工作人员对工程数据excel表进行修改。

作为一种可选的实施例，对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，得到地面应答器前方的进路信息的过程，包括：

基于工程数据，以列车运行线路上计轴器和道岔为节点计算得到线路拓扑模型；

根据地面应答器在线路拓扑模型中的位置，遍历地面应答器前方存在的所有进路，得到地面应答器前方的进路信息。

具体地，列车运行线路上的计轴器是用于完成计算列车进出区段的轮轴数、分析计算区段是否有车占用的一种技术设备，列车运行线路上的道岔是指道路的分岔位置，二者较适合作为线路拓扑的节点。

基于此，本申请在对列车运行线路对应的工程数据（体现线路轨旁设备布局）进行自动分析时，首先基于工程数据，以列车运行线路上计轴器和道岔为节点自动计算得到线路拓扑模型，线路拓扑模型可体现轨旁各设备的设置位置，所以根据地面应答器在线路拓扑模型中的位置，遍历地面应答器前方的所有线路拓扑，可得到地面应答器前方存在的所有进路，从而得到地面应答器前方的进路信息。

作为一种可选的实施例，应答器报文的自动生成方法还包括：

当列车运行线路对应的工程数据有所变更时，重新执行对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤，以得到更新的应答器报文。

进一步地，考虑到列车运行线路工程结构的布置可能会有所改变，导致之前准备的列车运行线路对应的工程数据与改变后的列车运行线路工程结构有所差异，所以本申请需根据改变后的列车运行线路工程结构重新修改列车运行线路对应的工程数据，并当列车运行线路对应的工程数据有所变更时，重新执行对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤，从而得到与当前列车运行线路工程结构相符的应答器报文，并重新烧录至地面应答器中，以更新地面应答器内保存的应答器报文。

此外，在准备列车运行线路对应的工程数据时，一般是按照所设计的列车运行线路工程结构布局确定列车运行线路对应的工程数据，但在实际布置列车运行线路工程结构时，会与所设计的列车运行线路工程结构布局存在些许偏差，导致所准备的列车运行线路对应的工程数据与实际工程数据有所偏差，所以本申请可通过实地勘测修正列车运行线路对应的工程数据，并当列车运行线路对应的工程数据有所变更时，重新执行对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析的步骤，从而得到更准确的应答器报文，并重新烧录至地面应答器中，以更新地面应答器内保存的应答器报文。

作为一种可选的实施例，应答器报文的自动生成方法还包括：

将本次得到的应答器报文与上一次得到的应答器报文进行比较，得到报文变更项，并将报文变更项进行记录。

进一步地，本申请还可将本次得到的应答器报文与上一次得到的应答器报文进行比较，以比较出两应答器报文的变更项（如应答器版本不一致项），并将报文变更项进行记录，也可将报文变更项通过日志打印，供工作人员查看。

作为一种可选的实施例，应答器报文模板的报文类型包括应答器默认报文、leu默认报文、应答器正常报文及应答器临时限速报文。

具体地，本申请的应答器报文模板的报文类型包括应答器默认报文、leu（地面电子单元）默认报文、应答器正常报文（红灯、绿灯、黄灯）及应答器临时限速报文等。以长沙4号线应答器报文为例，四种报文类型的应答器报文模板如图2所示：1）应答器默认报文包含：报文结构（信息帧）+地图版本信息包定义（202子包）+公共信息包定义（203子包）；2）leu默认报文包含：报文结构（信息帧）+地图版本信息包定义（202子包）+公共信息包定义（203子包）；3）应答器正常报文包含：报文结构（信息帧）+地图版本信息包定义（202子包）+公共信息包定义（203子包）+厂商自定义包（204子包）；4）应答器临时限速报文包含：报文结构（信息帧）+地图版本信息包定义（202子包）+公共信息包定义（203子包）+厂商自定义包（204子包）+城市自定义包（205子包）。则基于信息帧对应数据块a，202子包对应数据块b，203子包对应数据块c，204子包对应数据块d，205子包对应数据块e，四种类型的应答器报文的数据信息提取及应答器报文模板的数据填充如图3和图4所示。

作为一种可选的实施例，应答器报文的自动生成方法还包括：

在得到应答器报文之后，根据应答器报文的字段名称、字段取值、字段备注、所占bite对二进制应答器报文进行解析，得到报文解析内容；

将报文解析内容以图形化信息的方式进行显示，以便人工分析报文数据。

进一步地，本申请在得到应答器报文（二进制格式）之后，还可根据应答器报文的字段名称、字段取值、字段备注、所占bite（字节）对二进制应答器报文进行解析，目的是将报文解析内容以图形化信息的方式进行显示，以便工作人员更加直观的查看应答器报文内容。

需要说明的是，列车全线要经过多个地面应答器，每个地面应答器中烧录的应答器报文均可按照上述应答器报文自动生成方法生成，且可按用于管理多个地面应答器的联锁站构建目录，全线有源地面应答器的所有报文可分别导出到指定目录下存储。

此外，本申请的应答器报文自动生成方法在投入使用之前，将已有线路中人工编写的应答器报文与同一线路下该方法生成的应答器报文内容进行对比，以验证该方法的正确性和高效性。

本申请还提供了一种应答器报文的自动生成系统，包括：

定义模块，用于预先根据应答器报文规范定义不同类型的应答器报文模板；其中，应答器报文模板包括待写入数据信息的信息包；

分析模块，用于对列车运行线路对应的工程数据进行自动分析，得到地面应答器前方的进路信息；

确定模块，用于根据预设进路信息报文类型对应关系自动确定与进路信息对应的目标报文类型；

提取模块，用于基于目标报文类型所属的目标应答器报文模板的信息包所需的数据信息块，从工程数据中自动提取出与数据信息块对应的数据信息；

填充模块，用于将数据信息对应填充到目标应答器报文模板的信息包中，得到应答器报文。

本申请提供的自动生成系统的介绍请参考上述自动生成方法的实施例，本申请在此不再赘述。

本申请还提供了一种应答器报文的自动生成装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于在执行计算机程序时实现上述任一种应答器报文的自动生成方法的步骤。

本申请提供的自动生成装置的介绍请参考上述自动生成方法的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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