用于TACS系统的列车故障救援管理方法、设备及介质与流程

用于tacs系统的列车故障救援管理方法、设备及介质
技术领域
1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法、设备及介质。


背景技术：

2.在基于连续双向车地通信的列车控制系统(简称cbtc系统)中，列车基于列车自身给出的定位报文或轨旁次级检测设备信息进行位置追踪。系统基于进路方式，同时通过列车给出的定位报文或轨旁次级检测设备占用状态对列车实现间隔防护管理以及运行安全防护。
3.故障后列车救援编组方式为动力机车或电客车联挂故障列车。运行方式为动力机车或电客车拖拉或者推行方式将列车驶离正线。cbtc系统列车救援管理主要是通过区域控制器以及计算机联锁共同计算完成，由区域控制器根据列车发送的位置信息以及次级检测设备状态向计算机联锁提供逻辑条件，计算机联锁根据当前区段占用状态，通过进路方式对于救援列车的安全运行进行管理。
4.cbtc信号系统主要通过进路方式对于救援列车进行管理；与cbtc系统相比，基于车车通信的列车自主运行系统(tacs系统)以列车为控制核心，由列车自主计算移动授权，若列车发生故障，则由轨旁列车控制器接替列车进行自主计算移动授权，系统不再经由传统的轨旁控制器以及计算机联锁根据进路信息以及列车占用区段信息来计算移动授权，由列车根据所申请的资源来自主控制。
5.因此对于tacs系统，如何来解决既有进路管理方式单一的问题，成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明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用于tacs系统的列车故障救援管理方法、设备及介质。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
8.根据本发明的第一方面，提供了一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，该方法在列车故障救援执行过程中，将故障列车和救援列车作为两个独立的受控列车单元，列车自动监控系统ats针对两个独立的受控列车单元分别给出任务，车载控制器cc或轨旁列车管理器wstc根据ats给出的任务进行主动的资源申请。
9.作为优选的技术方案，该方法当救援列车需接近故障列车时，故障列车和救援列车申请同向任务，用于确保在执行救援联挂过程中，对于救援路径中的道岔或侧冲区资源进行双重管理。
10.作为优选的技术方案，所述救援列车根据任务通过人工模式或自动驾驶模式接近故障列车，并完成救援联挂。
11.作为优选的技术方案，所述联挂完成后的救援列车和故障列车需要再次申请同向
任务。
12.作为优选的技术方案，所述救援列车和故障列车各自基于收到的任务申请前方线路资源，路径中被同时申请的资源可复用，在路径相同的情况下，资源被两列车同时管理。
13.作为优选的技术方案，所述救援列车和故障列车同时管理资源，可确保在执行救援联挂过程中，资源须由两列车同时释放才能被实际释放；同时仅当两车任务一致且都计算出同向运行允许后，列车前方信号机才给出允许信号。
14.作为优选的技术方案，该方法当列车完成救援活动后，通过列车ats系统确认故障列车定位情况。
15.作为优选的技术方案，所述救援列车和故障列车解编后，故障列车周围信号机持续给出禁止信号，在确认解编完成后，救援列车就地重新下获取运营任务并基于新运营任务申请资源并以自动运行模式直接投入后续运营。
16.根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
17.根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
18.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
19.1)本发明通过对线路资源分配的处理，执行列车故障救援时，救援列车和故障列车作为独立单元进行管理，单独单元管理可以实现管理方式的差异化，摆脱了既有进路管理方式单一的问题，提升了救援的便捷性。
20.2)本发明tacs系统在救援列车基于各自的任务申请资源并计算运行授权，同时列车将根据自身位置对于已经申请的资源实现即时释放，摆脱通过既有进路管理方式通过单一进路方式对联挂列车管理，降低了救援对运营的影响。
21.3)本发明tacs系统可以实现同向任务资源共享，共同管理，在救援中可以通过这个方式对救援需管理的资源如道岔及侧冲区等进行双重管理，进一步提升了安全性。
22.4)本发明tacs系统中救援联挂后的两列车且处于人工驾驶模式的列车申请同向任务且同向任务内的资源都已经分配的情况下，系统会点亮信号机并根据移动授权的状态给出允许信号，救援过程中两车申请资源的冲突检查提升了整体救援过程的安全性。
23.5)本发明完成救援后，救援列车可以在任意地点根据新接收的任务申请资源返回正线并投入运营，提升了运营恢复效率。
附图说明
24.图1为tacs系统总体架构图；
25.图2为tacs系统车载控制器管理下列车故障救援方案示意图一；
26.图3为tacs系统车载控制器管理下列车故障救援方案示意图二；
27.图4为tacs系统车载控制器管理下列车故障救援方案示意图三；
28.图5为tacs系统车载控制器管理下列车故障救援方案示意图四；
29.图6为tacs系统车载控制器管理下列车故障救援方案示意图五；
30.图7为车载及轨旁列车控制器管下的列车故障救援方案示意图一；
31.图8为车载及轨旁列车控制器管下的列车故障救援方案示意图二；
32.图9为车载及轨旁列车控制器管下的列车故障救援方案示意图三；
33.图10为车载及轨旁列车控制器管下的列车故障救援方案示意图四；
34.图11为车载及轨旁列车控制器管下的列车故障救援方案示意图五。
具体实施方式
35.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的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
36.如图1所示，基于车车通信的列车自主运行系统主要包括轨旁资源管理器(wsic)、轨旁列车管理器(wstc)、目标控制器(oc)、列车自动监控系统(ats)、车载控制器(cc)、后备定位系统(bls)、应答器。其中ats子系统负责监督和控制列车的运营，具有列车追踪运行、报警和事件报告，运行调整，操作控制等功能；wsic负责线路资源分配与回收，列车序列管理，信号机控制处理等功能；wstc主要负责管理及跟踪故障列车，接管故障列车进行资源申请及释放，并与相邻列车进行交互；oc主要实现轨旁设备状态采集及驱动，包括信号机的驱动及状态采集；cc根据计划进行线路资源请求及释放，主动进行列车控制，实现列车安全防护功能和列车自动驾驶功能；应答器结合线路地图负责提供所处的位置信息；bls主要根据获取的应答器信息，向轨旁列车控制器提供相应的列车id及列车位置信息，以实现降级列车的位置跟踪；其中bls布置在列车上，配合wstc完成降级列车的运行。tacs系统的列车运行模式包括tacs模式和人工模式，当列车处于车载完全安全防护状态时，则认为该列车为tacs模式，当列车没有处于车载完全安全防护状态，由人工参与进行安全防护时，则认为该列车为人工模式。
37.tacs系统列车救援方案，对需要救援的列车和实施救援的列车进行单独管理，列车的控制可以是列车控制系统cc，也可以是轨旁列车控制系统wstc。如图2及图7所示，故障列车可以是列车控制器控制，当车载控制器或者列车通信设备完全故障的情况下，轨旁列车控制器可以对列车进行接管控制。
38.如图3及图8所示，中央控制器分别给列车a(救援列车)和列车b(故障列车)单独分配任务，列车a和列车b根据收到的任务各自申请资源，当从wsic获取资源已完成分配的信息后，列车a和列车b各自计算移动授权ma。基于各自任务的独立资源管理方式，可以分别实现故障列车提前获取救援所需要资源，同时也确保救援列车通过获取的资源以自动驾驶模式接近故障列车并实施救援活动。
39.如图4及图9所示，当列车a和列车b完成救援联挂后，两列车需同时同向以人工模式运行，列车a和列车b根据接收到的任务分别申请资源，当列车a及列车b从wsic获取资源已分配的反馈后，列车a和列车b会分别计算出各自的移动授权，当列车选择人工驾驶模式后，列车将申请点亮前方信号机，仅当同方向的移动授权跨过运行方向的信号机后，wsic将给出允许信号。当列车a和列车b的运行任务方向不一致时，仅靠近资源的列车可以获取资源，距离资源较远列车将无法获取资源。当列车a和列车b联挂后且选择人工驾驶模式后，仅当列车a和列车b的移动授权同时跨过信号机时，wsic才允许信号机变为允许状态。
40.如图5和图10所示，列车a(救援列车)根据前方信号机显示，将列车b(故障列车)推
至定义故障列车存在位置。任务终点信号机会持续保持禁止信号状态。
41.如图6及图11所示，当列车a完成救援后，中央控制器可以根据运营要求在任何地方更新任务，当列车a接收到新的任务后，列车a基于运行任务进行资源申请，当接收到wsic给出的资源状态允许信息后，列车a据此计算运行授权ma，并重新投入运营。同时位于故障列车停车位置的列车b保持人工驾驶模式，列车两侧信号机保持禁止信号提示。
42.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及储存介质实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
43.本发明电子设备包括中央处理单元(cpu)，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(ram)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在ram中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。cpu、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
44.设备中的多个部件连接至i/o接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
45.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如本发明方法。例如，在一些实施例中，本发明方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到ram并由cpu执行时，可以执行上文描述的本发明方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，cpu可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行本发明方法。
46.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
47.用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
48.在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
49.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，该方法在列车故障救援执行过程中，将故障列车和救援列车作为两个独立的受控列车单元，列车自动监控系统ats针对两个独立的受控列车单元分别给出任务，车载控制器cc或轨旁列车管理器wstc根据ats给出的任务进行主动的资源申请。2.根据权利要求1所述的一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，该方法当救援列车需接近故障列车时，故障列车和救援列车申请同向任务，用于确保在执行救援联挂过程中，对于救援路径中的道岔或侧冲区资源进行双重管理。3.根据权利要求2所述的一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，所述救援列车根据任务通过人工模式或自动驾驶模式接近故障列车，并完成救援联挂。4.根据权利要求3所述的一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，所述联挂完成后的救援列车和故障列车需要再次申请同向任务。5.根据权利要求3所述的一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，所述救援列车和故障列车各自基于收到的任务申请前方线路资源，路径中被同时申请的资源可复用，在路径相同的情况下，资源被两列车同时管理。6.根据权利要求5所述的一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，所述救援列车和故障列车同时管理资源，可确保在执行救援联挂过程中，资源须由两列车同时释放才能被实际释放；同时仅当两车任务一致且都计算出同向运行允许后，列车前方信号机才给出允许信号。7.根据权利要求1所述的一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，该方法当列车完成救援活动后，通过列车ats系统确认故障列车定位情况。8.根据权利要求1所述的一种用于tacs系统的列车故障救援管理方法，其特征在于，所述救援列车和故障列车解编后，故障列车周围信号机持续给出禁止信号，在确认解编完成后，救援列车就地重新下获取运营任务并基于新运营任务申请资源并以自动运行模式直接投入后续运营。9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～8中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种用于TACS系统的列车故障救援管理方法，该方法在列车故障救援执行过程中，将故障列车和救援列车作为两个独立的受控列车单元，列车自动监控系统ATS针对两个独立的受控列车单元分别给出任务，车载控制器CC或轨旁列车管理器WSTC根据ATS给出的任务进行主动的资源申请。与现有技术相比，本发明具有摆脱了既有进路管理方式单一的问题，提升了救援的便捷性等优点。的便捷性等优点。的便捷性等优点。


技术研发人员：冯玮
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/4/18