从C0等级自动转入CN等级后备模式的方法、设备及介质与流程

从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法、设备及介质
技术领域
1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种在车载设备不停车条件下从c0(ctcs-0)等级自动转入cn(ctcs-n)等级后备模式的方法、设备及介质。


背景技术：

2.ctcs-n级列控系统是新一代基于卫星定位和无线通信的列车控制系统，在低密度和货物运输场景中具有广阔的运用前景。cn等级列控系统车载设备设置待机、目视、完全、引导、后备等10种工作模式，其中后备模式用于与rbc通信中断且电子地图和定位有效场景下列车运行控制。ctcs-0级是既有普速客、货运铁路采用的列车运行控制系统，使用lkj设备实现列车运行控制。
3.既有技术中，从c0等级到cn等级转换可分为司机手动转换和自动转换。手动转换要求司机控制列车从c0区域驶入cn区域车站后，停车静止状态下手动转入cn等级。自动转换技术通过设置呼叫应答器与转换应答器，在车载设备成功与rbc设备连接后接收rbc发送的行车许可和等级转换信息，完成等级转换。前者必须在站内停车且需司机介入操作，降低了线路的运行效率且自动化程度不高；后者仅能从c0等级转入cn等级完全、引导模式，在与rbc通信中断或没有收到rbc的有效行车许可时只能维持c0进站，不能适应通信故障场景和充分发挥允许速度较高的线路条件。


技术实现要素：

4.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从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法、设备及介质。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.根据本发明的第一方面，提供了一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，该方法在列车处于c0等级到cn等级转换区间运行，与rbc连接中断或连接但未收到行车许可，且定位和电子地效图有时，根据预设电子地图中预存的等级转换信息、后备模式闭塞授权信息和线路数据信息，在驶过等级转换点后自动转入cn等级后备模式。
7.作为优选的技术方案，该方法在c0等级区间设置定位应答器dw，用于列车初始定位和卫星定位校正。
8.作为优选的技术方案，所述定位应答器dw为实体应答器组。
9.作为优选的技术方案，该方法在c0等级区间dw应答器后方布置虚拟应答器组vbg。
10.作为优选的技术方案，所述虚拟应答器组vbg中配置后备模式闭塞授权信息包、应答器链接信息包、线路数据信息包、等级转换信息包和特殊区段。
11.作为优选的技术方案，所述虚拟应答器组vbg存储于电子地图文件中，由临时限速服务器设备tsrs通过网络方式发送给车载设备，车载设备使用前对电子地图文件有效性进行校验。
12.作为优选的技术方案，所述车载设备在c0等级注册过程中自动连接tsrs进行电子
地图校验。
13.作为优选的技术方案，所述电子地图校验具体为：
14.如果本地已经存储了电子地图信息，则校验电子地图版本，如果版本一致则将电子地图置为有效；如果电子地图版本不一致，则删除本地存储电子地图并重新下载电子地图。
15.作为优选的技术方案，所述电子地图校验成功后车载设备主动断开与tsrs设备连接，如果在注册过程中与tsrs设备连接失败，司机通过dmi设备人工核对电子地图版本，司机确认后车载设备将电子地图置为有效。
16.作为优选的技术方案，当车载设备接收到定位应答器dw后，车载设备根据定位应答器信息初始化位置信息。
17.作为优选的技术方案，所述车载设备的位置信息由loc(stano,trackno,trackdis)表示，其中stano为当前站站号、trackno为当前轨道号、trackdis为当前轨道位移；所述车载设备根据列车移动方向和距离更新当前位置信息loc，并将当前位置与电子地图进行匹配。
18.作为优选的技术方案，当前站电子地图有效且车载设备匹配当前位置位于虚拟应答器组vbg触发范围时，车载设备接收vbg中存储的应答器报文。
19.作为优选的技术方案，所述车载设备对接收后的应答器报文进行有效性检查，如果有效则存储后备模式闭塞授权信息在内的应答器报文信息；如果存在等级转换预告信息，车载设备通过dmi提示等级转换预告；当存在有效后备模式闭塞授权报文信息时，车载设备根据当前位置及时更新报文信息，到达报文信息描述终点时删除报文信息。
20.作为优选的技术方案，当收到等级转换信息且满足c0等级转入cn等级条件时，车载设备对转入模式进行判断；
21.c0等级转入cn等级条件为，列车到达等级转换点且当前没有c0等级制动输出；
22.当车载设备不满足转入cn等级条件时，维持c0等级运行；
23.除没有c0等级制动输出外，车载设备转入cn等级后备模式条件为：列车位置loc(stano,trackno,trackdis)已知、电子地图有效、后备模式闭塞授权数据有效、rbc行车许可信息无效，车载设备同时满足以上条件，自动转入cn等级后备闭塞授权模式，当车载设备存在rbc发送的有效行车许可信息时，转入cn等级完全或引导模式。
24.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。
25.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。
26.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27.1、与rbc通信故障或收不到rbc授权信息时，转入cn等级后备模式，避免了只能c0等级进站后手动转换问题，增加了cn等级车载设备对rbc通信故障的容错性，提高了cn等级车载设备的可用性和自动化程度。
28.2、上述方案在c0到cn等级转换时rbc通信故障或收不到rbc授权信息场景下，支持车载设备转入cn等级后备模式，可充分利用较高的线路条件，缩短此场景下到站时间，可提升线路的运营效率。
29.3、上述方案支持在于rbc通信故障时不需停车完成等级转换，且后备模式如果后续与rbc通信恢复收到完全模式行车许可后，可达到不停车转入完全模式，可极大提高车站通过能力和线路运营效率。
附图说明
30.图1为定位应答器dw、虚拟应答器vbg应答器设置示意图；
31.图2为车载设备从c0等级转入cn后备模式闭塞授权的流程图。
具体实施方式
32.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。
33.本发明车载设备不停车条件下从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，主要目的解决了rbc设备连接中断或未收到rbc行车许可条件下，车载设备只能以c0等级进站停车后司机手动转cn等级带来的效率降低、操作繁杂问题。
34.本发明车载设备不停车从c0等级转入cn等级后备模式方法在列车处于c0等级到cn等级转换区间运行，与rbc连接中断或连接但未收到行车许可，且定位和电子地效图有时，根据预设电子地图中预存的等级转换信息、后备模式闭塞授权信息、线路数据信息，在驶过等级转换点后自动转入cn等级后备模式。
35.图1为定位应答器dw、虚拟应答器组vbg的布置示意图。其中定位应答器dw和虚拟应答器组vbg位于c0等级和cn等级转换区间c0等级一侧，等级转换点p位于c0等级区域和cn等级区域分界点处，虚拟应答器组vbg可设置于dw应答器和等级转换点p中间任意位置。
36.定位应答器dw用于车载设备定位信息初始化，其位置信息locdw(stano,trackno,trackdis)在电子地图中进行描述。虚拟应答器组中设置报文信息包括：cn等级后备模式闭塞授权信息包、线路限速信息包、线路坡度信息包、等级转换信息包。可选的，虚拟应答器组还可按需添加应答器链接信息包、特殊区段等信息包。
37.参考图1，说明车载设备从c0等级转入cn等级后备模式闭塞授权运行流程。
38.步骤s1，电子地图版本校验，可由车载设备自动校验或司机手动校验完成。车载设备启动进入c0等级后，自动触发连接临时限速服务器tsrs设备。连接成功后，tsrs设备将电子地图版本信息发送给车载设备。车载设备使用收到的电子地图版本信息与本地存储电子地图信息进行核对，如果版本和数据一致，车载设备将本地存储的电子地图文件状态置为有效。如果本地未存储电子地图文件或存储的文件版本和数据信息不一致，车载设备删除本地电子地图文件并从tsrs设备重新下载电子地图文件。为节省通信带宽，电子地图版本信息校验完毕后，车载设备自动断开与tsrs设备连接。当车载设备连接tsrs设备失败时，如果本地存储了电子地图信息，车载设备dmi提示司机进行电子地图版本信息确认。司机确认电子地图版本和数据后，车载设备将电子地图置为有效。
39.步骤s2，列车定位初始化及更新。在cn等级区域，列车位置可用三元组loc(stano,trackno,trackdis)表示，其中stano为车站编号，trackno为轨道编号，trackdis为轨道位
移。列车在c0等级区域运行，未经过dw定位实体应答器时位置状态为未知。列车状态已知是触发虚拟应答器vbg的必要条件。定位应答器dw位置信息在电子地图中进行描述。c0等级运行列车从应答器接收单元btm接收到定位应答器dw后，根据电子地图中描述dw应答器信息初始化列车位置loc。列车运行过程中，车载设备根据列车运行方向和位移动态更新当前位置信息。
40.步骤s3，后备闭塞授权信息校验和维护。当列车运行至虚拟应答器vbg处时，车载设备触发虚拟应答器vbg并对报文信息进行解析和校验。当vbg中存在等级转换信息时，车载dmi设备向司机提示等级转换信息。当vbg中存在cn等级后备模式闭塞授权信息c14时，车载设备检查vbg中是否存在线路坡度信息e21和线路静态限速信息e27。当c14信息、e21信息和e27信息同时满足以下条件：le21》＝lc14，le27》＝lc14时，车载将c14、e21和e27置为有效，其中lc14为后备闭塞授权终点，le21为坡度信息终点，le27为静态限速信息终点。如果条件不满足，则将c14、e21、e27信息置为无效并删除，避免错误转入cn等级后备模式闭塞授权。列车运行过程中，车载设备根据当前列车位置更新c14、e21、e27信息状态，当列车运行到c14终点仍未转入cn等级后备模式，车载设备删除c14、e21和e27信息。
41.步骤s4，转入cn等级后备模式闭塞授权。根据等级转换信息，当c0等级列车运行至等级转换点p时，车载设备判断当前是否满足转入cn等级条件：没有c0等级制动输出且转入cn等级命令有效。如果条件不满足，车载设备保持c0等级运行。如果当前满足转入cn等级条件，车载设备判断是否满足转入cn等级后备模式闭塞授权条件：cn等级闭塞授权信息(c14、e21、e27)有效且未收到rbc发送的有效行车许可。如果条件不满足，不进行cn等级后备模式转换操作。如果条件满足，车载设备转入cn等级后备模式闭塞授权，车载设备根据闭塞授权信息(c14、e21、e27)计算模式运行曲线并监控列车以cn等级后备模式闭塞授权方式运行。
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，例如方法s1～s4。例如，在一些实施例中，方法s1～s4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方法s1～s4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)而被配置为执行方法s1～s4。
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：
1.一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，该方法在列车处于c0等级到cn等级转换区间运行，与rbc连接中断或连接但未收到行车许可，且定位和电子地效图有时，根据预设电子地图中预存的等级转换信息、后备模式闭塞授权信息和线路数据信息，在驶过等级转换点后自动转入cn等级后备模式。2.根据权利要求1所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，该方法在c0等级区间设置定位应答器dw，用于列车初始定位和卫星定位校正。3.根据权利要求2所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述定位应答器dw为实体应答器组。4.根据权利要求1所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，该方法在c0等级区间dw应答器后方布置虚拟应答器组vbg。5.根据权利要求4所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述虚拟应答器组vbg中配置后备模式闭塞授权信息包、应答器链接信息包、线路数据信息包、等级转换信息包和特殊区段。6.根据权利要求4所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述虚拟应答器组vbg存储于电子地图文件中，由临时限速服务器设备tsrs通过网络方式发送给车载设备，车载设备使用前对电子地图文件有效性进行校验。7.根据权利要求6所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述车载设备在c0等级注册过程中自动连接tsrs进行电子地图校验。8.根据权利要求7所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述电子地图校验具体为：如果本地已经存储了电子地图信息，则校验电子地图版本，如果版本一致则将电子地图置为有效；如果电子地图版本不一致，则删除本地存储电子地图并重新下载电子地图。9.根据权利要求7所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述电子地图校验成功后车载设备主动断开与tsrs设备连接，如果在注册过程中与tsrs设备连接失败，司机通过dmi设备人工核对电子地图版本，司机确认后车载设备将电子地图置为有效。10.根据权利要求2所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，当车载设备接收到定位应答器dw后，车载设备根据定位应答器信息初始化位置信息。11.根据权利要求10所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述车载设备的位置信息由loc(stano,trackno,trackdis)表示，其中stano为当前站站号、trackno为当前轨道号、trackdis为当前轨道位移；所述车载设备根据列车移动方向和距离更新当前位置信息loc，并将当前位置与电子地图进行匹配。12.根据权利要求4所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，当前站电子地图有效且车载设备匹配当前位置位于虚拟应答器组vbg触发范围时，车载设备接收vbg中存储的应答器报文。13.根据权利要求12所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，所述车载设备对接收后的应答器报文进行有效性检查，如果有效则存储后备模式闭塞授权信息在内的应答器报文信息；如果存在等级转换预告信息，车载设备通过dmi提示等级转换预告；当存在有效后备模式闭塞授权报文信息时，车载设备根据当前位置及时更新报
文信息，到达报文信息描述终点时删除报文信息。14.根据权利要求4所述的一种从c0等级自动转入cn等级后备模式的方法，其特征在于，当收到等级转换信息且满足c0等级转入cn等级条件时，车载设备对转入模式进行判断；c0等级转入cn等级条件为，列车到达等级转换点且当前没有c0等级制动输出；当车载设备不满足转入cn等级条件时，维持c0等级运行；除没有c0等级制动输出外，车载设备转入cn等级后备模式条件为：列车位置loc(stano,trackno,trackdis)已知、电子地图有效、后备模式闭塞授权数据有效、rbc行车许可信息无效，车载设备同时满足以上条件，自动转入cn等级后备闭塞授权模式，当车载设备存在rbc发送的有效行车许可信息时，转入cn等级完全或引导模式。15.一种电子设备，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1～14中任一项所述的方法。16.一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1～14中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种从C0等级自动转入CN等级后备模式的方法、设备及介质，该方法在列车处于C0等级到CN等级转换区间运行，与RBC连接中断或连接但未收到行车许可，且定位和电子地效图有时，根据预设电子地图中预存的等级转换信息、后备模式闭塞授权信息和线路数据信息，在驶过等级转换点后自动转入CN等级后备模式。与现有技术相比，本发明具有极大提高车站通过能力和线路运营效率等优点。力和线路运营效率等优点。力和线路运营效率等优点。


技术研发人员：欧国恩 张亚忠 张剑宇 杨文 安鸿飞 李紫薇 邓昊 焦伟
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/4/17