列车行车路径的规划方法和车载控制器技术

本申请公开了一种列车行车路径的规划方法和车载控制器。所述方法包括：获取列车在行驶过程中的当前位置；根据预先获取的行车计划和路网资源的拓扑结构以及所述列车的当前位置，进行列车行车路径的规划。

Train Route Planning Method and Vehicle-borne Controller

【技术实现步骤摘要】
列车行车路径的规划方法和车载控制器
本申请涉及信息处理领域，尤指一种列车行车路径的规划方法和车载控制器。
技术介绍
列车信号控制系统是列车自动控制系统(列控系统)的主体，主要负责对列车运行方向、运行间隔和运行速度进行控制，保证列车能够安全运行、提高运行效率。信号系统主要包括列车自动防护(AutomaticTrainProtection，ATP)功能、列车自动驾驶(AutomaticTrainOperation，ATO)功能以及与地面设备中的列车自动监控(AutomaticTrainSupervision，ATS)和计算机联锁系统(ComputerBasedInterlocking，CBI)等子系统。其中，ATP、ATS、CBI为安全苛求系统(SIL4)，ATO为SIL3级子系统，主要实现列车的自动驾驶功能。高速干线铁路主要使用CTCS-1/2/3级的信号系统，而城市轨道交通(地铁)一般使用基于通信的列车自动控制系统(CommunicationBasedTrainControlSystem，CBTC)作为列控系统主体。在相关技术中，CBTC系统基于车-地的双向通信，通过车载控制器(vehicleon-boardcontroller，VOBC)和地面控制器(ZC)实时交互车辆和地面数据，实现列车的安全运行。地面控制器作为控制中心，计算辖区内所有列车的移动授权(MovingAuthority，MA)；VOBC作为车载控制器，向地面控制器周期性汇报车辆当前运行状态，并根据地面控制器下达的移动授权计算列车控速曲线。上述中心化的系统架构在使用构成中，由于轨旁元件数量多，运营成本和维护较高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种列车行车路径的规划方法和车载控制器，能够降低列车的运营维护成本。为了达到本申请目的，本申请提供了一种列车行车路径的规划方法，包括：获取列车在行驶过程中的当前位置；根据预先获取的行车计划和路网资源的拓扑结构以及所述列车的当前位置，进行列车行车路径的规划。在一个示例性实施例中，所述根据预先获取的行车计划和路网资源的拓扑结构以及所述列车的当前位置，进行列车行车路径的规划，包括：根据路网资源的故障状态以及列车自动监控ATS下达的行车计划，进行列车行车路径的规划。在一个示例性实施例中，所述方法还包括：当所述列车当前无路径或规划路径范围内的资源状态发生变化时，进行列车的行车路径的规划。在一个示例性实施例中，所述列车的行车路径是通过如下方式得到的，包括：所述行车计划包括行驶方向及目的地标记信息；根据所述列车所在的路网拓扑信息，确定所述列车行驶的直股轨道；按照所述列车的行驶方向，查询所述直股轨道上各个轨道区段的占用状态信息；在直股轨道上各个轨道区段的占用状态为空闲可用时，利用空闲可用的轨道区段，计算所述列车的行车路径。在一个示例性实施例中，所述列车的行车路径还通过如下方式得到，包括：在直股轨道上至少一个轨道区段的使用状态为非正常占用或故障时，确定能绕过该非正常占用或故障的轨道区段的目标轨道；或者，回退至上一个轨道区段，并确定可用的道岔资源，得到能够代替该非正常占用或故障的轨道区段的目标轨道；利用直股轨道上空闲可用的轨道区段以及已确定的目标轨道，计算所述列车的行车路径。一种车载控制器VOBC，其特征在于，包括列车自动驾驶系统ATO和列车自动防护系统ATP，其中：所述列车自动防护系统ATP设置有行车路径规划模块，所述行车路径规划模块根据上文任一所述的方法计算列车的行车路径。本申请实施例提供的技术方案，获取列车在行驶过程中的当前位置，根据预先获取的行车计划及和路网资源的拓扑结构以及所述列车的当前位置，进行列车行车路径的规划，实现列车自主规划路径的目的，减少与地面控制中心的交互，有效减少轨旁设备的部署，降低列车的运营成本。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请提供的列车控制方法的流程图；图2为本申请提供的基于车-车通信的VOBC与VOBC的通信协议模型的示意图；图3为本申请提供的基于车-车通信的数据通信的交互图；图4为本申请提供的路网系统中直接关系列车(DRT)搜索的示意图；图5为本申请实施例提供的列车行车路径的规划方法的示意图；图6为本申请提供的基于车车通信的CBTC系统中列车移动授权的计算方法的流程图；图7为本申请提供的列车控制系统的示意图；图8为本申请提供的基于车-车通信的CBTC系统架构的示意图；图9为本申请提供的ATC系统的架构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。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任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1为本申请提供的列车控制方法的流程图。图1所示方法包括：步骤101、判定列车的所有直接关系列车，其中所述直接关系列车为路网拓扑信息中与所述列车直接相邻的列车；在一个示例性实施例中，直接关系列车为能够提供行驶状态控制的参考列车，该直接关系列车为列车的行驶安全等方面提供数据支持。所述直接关系列车是基于路网拓扑信息来挑选的，与轨道默认运营方向无关，只考虑轨道的拓扑连接关系，其中，直接相连是指在路网拓扑图中不通过其他列车可以与列车相连。利用路网拓扑信息，可以快速直观地获取列车行驶过程中的位置，方便确定列车间的相对位置，为快速确定直接关系列车提供数据基础，另外，选择能够直接相连的列车作为直接关系列车，因为上述列车的行驶状态对本列车的安全行驶最具有数据参考价值，在保证得到准确数据的条件下，去除了对本列车的安全行驶价值低的列车，有效控制了数据的采集量，提高了工作效率。步骤102、获取所述直接关系列车的控车信息；在一个示例性实施例中，所述直接关系列车的控车信息可以通过与地面控制中心获取对应列车的控车信息，或者，通过直接关系列车获取控车信息。在一个示例性实施例中，所述获取所述直接关系列车的控车信息，包括：建立所述列车与所有直接关系列车之间的通信连接；利用所述通信连接，从所述直接关系列车获取所述直接关系列车的控车信息。在本示例性实施例中，通过车-车通信来获取列车的控车信息，可以有效减少列车的控车信息的传输时间，提高信息的传输效率。其中，车-车的通信可以通过在列车均安装无线电定位天线，利用无线电定位天线捕捉北斗短报文进行通信实现；在一个示例性实施例中，所述建立所述列车与所有直接关系列车之间的通信连接，包括：建立列车的车载控制器与直接关系列车的车载控制器之间的通信连接。在本示例性实施例中，基于车载控制器的车-车通信，借助列车自带的车载控制器，无需增加硬件成本。图2为本申请提供的基于车-车通信的VOBC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车行车路径的规划方法，其特征在于，包括：获取列车在行驶过程中的当前位置；根据预先获取的行车计划和路网资源的拓扑结构以及所述列车的当前位置，进行列车行车路径的规划。

【技术特征摘要】
1.一种列车行车路径的规划方法，其特征在于，包括：获取列车在行驶过程中的当前位置；根据预先获取的行车计划和路网资源的拓扑结构以及所述列车的当前位置，进行列车行车路径的规划。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先获取的行车计划和路网资源的拓扑结构以及所述列车的当前位置，进行列车行车路径的规划，包括：根据路网资源的故障状态以及列车自动监控ATS下达的行车计划，进行列车行车路径的规划。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述列车当前无路径或规划路径范围内的资源状态发生变化时，进行列车的行车路径的规划。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述列车的行车路径是通过如下方式得到的，包括：所述行车计划包括行驶方向及目的地标记信息；根据所述列车所在的路网拓扑信息，确定所述列车行驶的直股轨道；按照所述列...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玥邈，汪小亮，秦玲，林颖，周超文，
申请(专利权)人：北京和利时系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11