一种基于时延防护的列车管理方法技术

本发明专利技术涉及一种基于时延防护的列车管理方法，包括以下步骤：步骤A：轨旁ATP从轨旁次级检测设备获取轨道区段占用状态；步骤B：轨旁ATP从通信列车获取列车位置报告；步骤C：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告创建列车时延防护；步骤D：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告，通过统一的时空模型更新列车时延防护；步骤E：轨旁ATP对通信列车关联的列车时延防护进行筛选，删除其周围确认无车区域的列车时延防护；步骤F：轨旁ATP计算列车时延防护的转换、合并、拆分、调整和删除；步骤G：轨旁ATP根据列车时延防护更新列车序列。与现有技术相比，本发明专利技术提高了可维护性和可扩展性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时延防护的列车管理方法
本专利技术涉及轨道交通信号安全控制
，尤其是涉及一种基于时延防护的列车管理方法。
技术介绍
基于通信的自动列车控制系统(CommunicationBasedTrainControl,CBTC)的核心“自动列车保护系统”(ATP)由轨旁和车载两部分组成，其中轨旁部分主要负责采集轨旁设备和列车信息，为线路上所有列车计算移动授权并发送至车载ATP。轨旁ATP计算移动授权的依据是其管辖范围内车载ATP发送的列车位置信息和轨旁次级检测设备采集的轨道占用信息，如图1所示。这两个信息来源一般按如下方法定义：“主要检测”：车载ATP通过位置报告发送的列车位置信息；“次要检测”：轨旁检测设备提供的区段占用信息；这样，当在实际运营中，出现如下情形时，轨旁ATP可不间断更新列车位置：由于通信故障等原因车载ATP可能与轨旁ATP失去通信；根据运营需要，轨旁ATP需能管理未装备ATP的列车进入线路运行。这样，轨旁ATP需要一个高度抽象的逻辑对象来融合上述“主要检测”和“次要检测”提供的信息，以采用统一的理论框架抽象出列车与轨道的时空关系。这个理论框架既要能解决对“主要检测”和“次要检测”提供的列车位置信息进行一致性描述的问题，也要能解决由报文传输延时容忍度设计带来的定位不确定性问题和由报文异步引起的列车物理定位与逻辑定位的错位问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于时延防护的列车管理方法，对列车的位置信息、序列信息、报文传输延时信息、报文异步信息、列车状态变化信息进行抽象，解决了轨旁ATP在处理列车位置时信息来源多、信息异步、列车状态转换复杂的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于时延防护的列车管理方法，包括以下步骤：步骤A：轨旁ATP从轨旁次级检测设备获取轨道区段占用状态；步骤B：轨旁ATP从通信列车获取列车位置报告；步骤C：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告创建列车时延防护；步骤D：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告，通过统一的时空模型更新列车时延防护；步骤E：轨旁ATP对通信列车关联的列车时延防护进行筛选，删除其周围确认无车区域的列车时延防护；步骤F：轨旁ATP计算列车时延防护的转换、合并、拆分、调整和删除；步骤G：轨旁ATP根据列车时延防护更新列车序列。优选地，所述的步骤A中从轨旁次级检测设备获取的次级检测设备占用报告中得到轨道区段的占用信息和信息传输的延时信息。优选地，所述的步骤B中从通信列车发送的列车位置报告中获取列车安全定位信息和列车定位信息的采集时间。优选地，所述的步骤B中轨旁ATP通过列车安全定位信息的“生成时间”和“接收时间”估计列车定位报告的传输延时。优选地，所述的步骤C中轨旁ATP根据步骤A中获取的次级检测设备占用信息在处于“占用状态”且没有被列车时延防护覆盖的次级检测设备上创建“默认列车时延防护”，并根据“次级检测设备的占用状态”、“次级检测设备的最大占用检测延时”和“线路列车最大运行速度”计算“默认列车时延防护”的覆盖范围。优选地，所述的步骤C中轨旁ATP根据步骤B中获取的列车定位信息和已创建的“默认列车时延防护”，在列车定位信息描述的位置插入“通信列车时延防护”，该“通信列车时延防护”的范围由“列车运动学信息”和“列车定位报告传输延时”根据牛顿第二定律计算得到。优选地，所述的步骤D中，有外部信息时，轨旁ATP根据收到的列车位置信息或次级检测设备占用信息更新“通信列车时延防护”；未收到外部信息时，根据列车时延防护的当前状态和线路最坏情况预测“通信列车时延防护”。优选地，所述的轨旁ATP创建“通信列车时延防护”后，根据列车定位信息和设定次级检测设备的占用信息之间的时空关系筛选“通信列车时延防护”，删除其周围能确认没有隐藏列车的“默认列车时延防护”。优选地，所述的步骤E完成“列车时延防护”计算后，轨旁ATP根据外部信息的有效性和当前轨道动态链接关系对“列车时延防护”进行类型转换、拆分、合并、调整和删除。优选地，所述的步骤G根据“列车时延防护”建立轨道上的列车序列，该序列保证与列车的物理顺序一致。与现有技术相比，本专利技术采用统一的“列车时延防护”模型实现了传感器信息融合，保证了核心算法的抽象度，提高了算法的可维护性和可扩展性，具体包括以下优点：1)本专利技术利用“列车时延防护”对列车的位置信息、序列信息、报文传输延时信息、报文异步信息、列车状态变化信息进行了抽象，使得轨旁ATP其他功能模块在处理列车相关信息时不需要面临信息来源多样、信息延时多变、报文异步导致列车逻辑错位、列车状态转变复杂等状况。2)采用本专利技术，将传统的分散在各个模块中根据具体需要进行局部计算的列车信息通过“列车时延防护”这个高度抽象的逻辑对象融合了“主要检测”和“次要检测”提供的信息，采用统一的理论框架抽象出列车与轨道的时空关系。这个理论框架既解决了对“主要检测”和“次要检测”提供的列车位置信息进行一致性描述的问题，同时也解决由报文传输延时容忍度设计带来的定位不确定性问题和由报文异步引起的列车物理定位与逻辑定位的错位问题。对内隐藏了外部信息接口的细节，可在完全不影响其他模块功能和接口的基础上增加或减少列车的检测方法，提高了系统的模块化程度、可维护性和可扩展性。附图说明图1为轨旁ATP与车载ATP通信示意图；图2为根据轨道占用状态和列车位置报告创建列车时延防护并进行筛选示意图；图3为通信列车计算时延防护示意图；图4为非通信列车计算时延防护示意图；图5为列车时延防护的调整示意图；图6为列车时延防护的压缩与分裂示意图；图7为列车时延防护计算流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。本专利技术所要解决的技术问题，是通过“列车时延防护”对列车的位置信息、序列信息(在线路上的先后关系)、报文传输延时信息、报文异步信息、列车状态变化信息进行抽象，使轨旁ATP的其他模块在进行涉及到列车的运算时只需考虑“列车时延防护”，不再需要分别考虑来源复杂、延时多样、异步严重的原始信息。如图7所示流程，步骤A和步骤B是轨旁ATP在每个周期的开始获取轨旁次级检测和列车位置报告的信息。步骤C中，轨旁ATP根据上述信息可创建列车时延防护。步骤D中，轨旁ATP对其管辖范围内的所有列车时延防护(包括新创建的和已存在的)进行更新。步骤E中，轨旁ATP在更新完所有列车时延防护的位置后，可根据一定规则删除可确定无列车的时延防护。图2展示了通信列车时延防护的创建、更新和筛选过程。列车首次进入设备区时轨旁ATP根据次级检测设备的占用信息为其创建“默认列车时延防护”。列车定位并向轨旁ATP发送定位报告后，轨旁ATP会根据该“列车定位报告”中的列车位置在上述“默认列车时延防护”中插入一个“通信列车时延防护”，原“默认列车时延防护”被分割为两个“默认列车时延防护”，这个处理流程用于保证当上述“通信列车时延防护”周围存在其他隐藏列车(未发送“列车位置报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时延防护的列车管理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：轨旁ATP从轨旁次级检测设备获取轨道区段占用状态；步骤B：轨旁ATP从通信列车获取列车位置报告；步骤C：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告创建列车时延防护；步骤D：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告，通过统一的时空模型更新列车时延防护；步骤E：轨旁ATP对通信列车关联的列车时延防护进行筛选，删除其周围确认无车区域的列车时延防护；步骤F：轨旁ATP计算列车时延防护的转换、合并、拆分、调整和删除；步骤G：轨旁ATP根据列车时延防护更新列车序列。

【技术特征摘要】
1.一种基于时延防护的列车管理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：轨旁ATP从轨旁次级检测设备获取轨道区段占用状态；步骤B：轨旁ATP从通信列车获取列车位置报告；步骤C：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告创建列车时延防护；步骤D：轨旁ATP根据轨道区段占用状态和列车位置报告，通过统一的时空模型更新列车时延防护；步骤E：轨旁ATP对通信列车关联的列车时延防护进行筛选，删除其周围确认无车区域的列车时延防护；步骤F：轨旁ATP计算列车时延防护的转换、合并、拆分、调整和删除；步骤G：轨旁ATP根据列车时延防护更新列车序列。2.根据权利要求1所述的一种基于时延防护的列车管理方法，其特征在于，所述的步骤A中从轨旁次级检测设备获取的次级检测设备占用报告中得到轨道区段的占用信息和信息传输的延时信息。3.根据权利要求1所述的一种基于时延防护的列车管理方法，其特征在于，所述的步骤B中从通信列车发送的列车位置报告中获取列车安全定位信息和列车定位信息的采集时间。4.根据权利要求3所述的一种基于时延防护的列车管理方法，其特征在于，所述的步骤B中轨旁ATP通过列车安全定位信息的“生成时间”和“接收时间”估计列车定位报告的传输延时。5.根据权利要求1所述的一种基于时延防护的列车管理方法，其特征在于，所述的步骤C中轨旁ATP根据步骤A中获取的次级检测设备占用信息在处于“占用状态”且没有被列车时延防护覆盖的次级检测设备上创建“默认列车时延防护”，并根据“次级检测设备的占用状态”、“...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏庭锴，陈祥，左辉，崔科，徐国平，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31