一种兼容C2ATO及CBTC的自动驾驶系统及方法与流程

一种兼容c2ato及cbtc的自动驾驶系统及方法
技术领域
1.本公开涉及列车运行控制技术领域，具体涉及提供一种兼容c2ato及cbtc的自动驾驶系统及方法。


背景技术：

2.中国列车运行控制系统2级(china train control system2,ctcs-2)ctcs-2级标准技术融合自动驾驶(automatic train operation,ato)技术是城际轨道交通暂行总体技术方案，运行速度在160-200km/h，最小行车间隔在3分钟，平均站间距在50km，适用于城市群体之间快速公交化运营。基于无线通信的列车自动控制(communication basedtrain control，cbtc)系统是基于通信列车控制技术是城市轨道交通的主要技术方案，运行速度在120km/h以下，最小行车间隔在1.5分钟至2分钟左右，平均站间距在1km至3km，主要适用于城市内地面、地下和高架环境条件的密度大，并要求快速公交化运营。
3.ctcs2车载系统只能在城际线路上运行；cbtc车载系统只能在城市轨道线路上运行，两者的车载系统制式不同，都不能满足从起点到终点可以直达、城际线路与城市轨道交通互联互通的需求。
4.现有专利技术中ato系统缺点：仅提供了兼容车载atp系统设计无兼容式ato系统设计，在ctcs-2制式无对应集成的ato系统，需要额外的c2ato系统配合实现ctcs线路上的自动驾驶,需要使用2套配套的ato软件，软硬件成本、使用和维护成本高。


技术实现要素：

5.本公开提供了一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统及方法。
6.根据本公开的第一方面，提供了一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统。该系统包括：
7.模型层、业务层和接口层；
8.所述模型层，用于为ctcs-2/cbtc共有和特有业务提供自动驾驶系统软件业务数据模型定义，制定所述业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置；
9.所述业务层，用于提供ctcs-2/cbtc共有和特有业务模块，对所述模型层数据进行处理和控制，对所述业务层变量状态进行控制和更新，以及对程序错误和故障进行处置处理；
10.所述接口层，用于提供ctcs-2/cbtc共有和特有接口，完成所述自动驾驶系统软件业务数据模型数据和外部实际接口数据的双向转换，根据业务与对应接口建立连接和通信。
11.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述自动驾驶系统软件业务数据模型，包括：ctcs-2/cbtc制式下的位置模型，ctcs-2/cbtc制式下的atp曲线模型，ctcs-2/cbtc制式下的ato曲线模型，ctcs-2/cbtc制式下的车门和站台门模型，ctcs-2/cbtc制式下的数据与配置模型，ctcs-2/cbtc制式下的硬件平台模型，ctcs-2/
cbtc制式下的接口模型和计划模型。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述业务层，包括：ctcs-2/cbtc制式下的启动和校验模块，ctcs-2/cbtc制式下的应用与退出模块，ctcs-2/cbtc制式下的曲线计算模块，ctcs-2/cbtc制式下的行车和停车模块，ctcs-2/cbtc制式下的车门和站台门控制模块，cbtc制式下的全自动驾驶模块和ctcs-2制式下的准时到站控制模块。
13.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述接口层，包括：ctcs-2/cbtc制式下的atp接口，ctcs-2制式下的无线接口，ctcs-2/cbtc制式下的列车控制和管理系统接口和ctcs-2/cbtc制式下的维护接口。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，自动驾驶功能按照业务层、模型层和接口层三层设计开展；
15.将自动驾驶功能分解为多个独立控制行为，业务控制的主体间有界限，业务控制输出不直接改变其他业务控制主体，业务控制间具有的相互作用依赖模型传递；
16.所述模型层中模型的数据结构在所述业务层内被不同业务复用，模型数据被不同自动驾驶系统软件业务共同依赖；
17.所述接口层的接口规定了模型数据的读写行为，业务按照接口规定与模型交互；
18.ctcs-2/cbtc制式共有的功能设计为一种业务复用一套模型，ctcs-2和cbtc制式分别实现接口。
19.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，接口模块和所述业务模块通过设计的内核模型，实现所述接口模块和所述业务模块的完全解耦；
20.所述内核模型为自动驾驶系统软件内应用的模型；
21.所述接口模块为ctcs-2/cbtc制式下的自动驾驶系统从不同数据源获取的内核模型数据的代码实现，根据模型接口转换外部数据，在设计和实现上不依赖其他业务；
22.所述业务模块是直接依赖内核模型构建的，遵循了一业务一模型原则，一套业务-模型的业务，无需关注所述模型接口设置的数据来源，按照设计实现各自功能。
23.根据本公开的第二方面，提供了一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶方法。该方法包括：
24.为ctcs-2/cbtc共有和特有业务提供自动驾驶系统软件业务数据模型定义，制定所述业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置；
25.提供ctcs-2/cbtc共有和特有业务模块，对所述模型层数据进行处理和控制，对所述业务层变量状态进行控制和更新，以及对程序错误和故障进行处置处理；
26.提供ctcs-2/cbtc共有和特有接口，完成所述自动驾驶系统软件业务数据模型数据和外部实际接口数据的双向转换，根据业务与对应接口建立连接和通信。
27.根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：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如以上所述的系统。
28.根据本公开的第四方面，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如根据本公开的第一方面和/或第二发面的系统。
29.本公开实施例的兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统及方法，避免了兼容式列车集成多套自动驾驶系统的应用成本和维护困难的问题。
30.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
31.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
32.图1示出了根据本公开的实施例的一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统的结构图；
33.图2示出了根据本公开的实施例的一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶方法的流程图；
34.图3示出了能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的方框图。
具体实施方式
35.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
36.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.图1示出了根据本公开的实施例的一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统100的结构图。
38.如图1所示，所述兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统100包括：
39.模型层101、业务层102和接口层103；
40.所述模型层101，用于为ctcs-2/cbtc共有和特有业务提供自动驾驶系统软件业务数据模型定义，制定所述业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置；
41.所述业务层102，用于提供ctcs-2/cbtc共有和特有业务模块，对所述模型层数据进行处理和控制，对所述业务层变量状态进行控制和更新，以及对程序错误和故障进行处置处理；
42.所述接口层103，用于提供ctcs-2/cbtc共有和特有接口，完成所述自动驾驶系统软件业务数据模型数据和外部实际接口数据的双向转换，根据业务与对应接口建立连接和通信。
43.本公开实施例的兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统，避免了兼容式列车集成多套自动驾驶系统的应用成本和维护困难的问题。
44.在一些实施例中，所述自动驾驶系统软件业务数据模型，包括：ctcs-2/cbtc制式下的位置模型，ctcs-2/cbtc制式下的atp曲线模型，ctcs-2/cbtc制式下的ato曲线模型，ctcs-2/cbtc制式下的车门和站台门模型，ctcs-2/cbtc制式下的数据与配置模型，ctcs-2/
cbtc制式下的硬件平台模型，ctcs-2/cbtc制式下的接口模型和计划模型。
45.通过设置多种模型，可以满足ctcs-2/cbtc兼容制式下的各种模型需求。
46.在一些实施例中，所述业务层102，包括：ctcs-2/cbtc制式下的启动和校验模块，ctcs-2/cbtc制式下的应用与退出模块，ctcs-2/cbtc制式下的曲线计算模块，ctcs-2/cbtc制式下的行车和停车模块，ctcs-2/cbtc制式下的车门和站台门控制模块，cbtc制式下的全自动驾驶模块和ctcs-2制式下的准时到站控制模块。
47.通过兼容上述模块，可以分别满足ctcs-2制式下和cbtc制式下列车运行的控制需求。
48.在一些实施例中，所述接口层103，包括：ctcs-2/cbtc制式下的atp接口，ctcs-2制式下的无线接口，ctcs-2/cbtc制式下的列车控制和管理系统接口和ctcs-2/cbtc制式下的维护接口。
49.这样，可以分别满足ctcs-2制式下和cbtc制式下对接口类型的需求。
50.在一些实施例中，自动驾驶功能按照业务层102、模型层101和接口层103三层设计开展；
51.将自动驾驶功能分解为多个独立控制行为，业务控制的主体间有界限，业务控制输出不直接改变其他业务控制主体，业务控制间具有的相互作用依赖模型传递，例如业务1输出结果1到模型1，业务2依赖至模型1而不依赖结果1；
52.所述模型层101中模型的数据结构在所述业务层内被不同业务复用，模型数据被不同自动驾驶系统软件业务共同依赖，所述模型指ato业务按照输入、执行和输出三阶段所需的数据结构和具体数据所占用的空间，数据结构间直接引用和依赖，业务按照数据结构访问存储空间中的具体数据；
53.所述接口层103的接口规定了模型数据的读写行为，业务按照接口规定与模型交互，例如列车位置在模型层表达为确定位置加偏移量的组合，cbtc位置业务为电子地图位置和偏移；ctcs-2制式下则为应答器固定位置加偏移，不同制式下自动驾驶系统实现列车位置输入的模块需要通过模型接口建立数据，需要分别根据各自制式特点，采用恰当的方法调用接口，来构建模型数据；
54.ctcs-2/cbtc制式共有的功能设计为一种业务复用一套模型，ctcs-2和cbtc制式分别实现接口。
55.通过上述方式，实现了模型之间的相互独立性，提高了系统的稳定性，并且便于维护和升级。
56.在一些实施例中，接口模块和所述业务模块通过设计的内核模型，实现所述接口模块和所述业务模块的完全解耦；
57.所述内核模型为自动驾驶系统软件内应用的模型；
58.所述接口模块为ctcs-2/cbtc制式下的自动驾驶系统从不同数据源获取的内核模型数据的代码实现，根据模型接口转换外部数据，在设计和实现上不依赖其他业务；
59.所述业务模块是直接依赖内核模型构建的，遵循了一业务一模型原则，一套业务-模型的业务，无需关注所述模型接口设置的数据来源，按照设计实现各自功能。
60.通过上述方式，使得业务之间相互独立，不相互影响，降低了系统的复杂度。
61.所述模型层101用于定义自动驾驶系统软件业务数据模型，制定所述业务层和所
述接口层的交换数据结构和存储位置，包括：
62.所述模型层101为全体位置相关业务提供所述位置模型定义，所述位置模型特征为参考点和偏移，所述位置存储于其他模型数据结构；
63.所述模型层101为驾驶控车、精准停车业务提供所述atp曲线模型定义，所述atp曲线模型曲线点特征为位置和速度，所述曲线为曲线点集合，分别存储本周期atp发送的曲线和上一有效周期模型；
64.所述模型层101为列车到站时间估测、节能运行、准点运行和全自动驾驶业务提供所述ato曲线模型定义，所述ato曲线模型定义曲线点特征为位置、速度和加速度，所述曲线为曲线点集合，分别存储本周期ato计算的曲线和上一周期计算的曲线；
65.所述模型层101为车门、站台门监督与控制业务提供所述车门和站台门模型定义，所述车门和站台门模型按位划分为w位或q位变量，按照w位或q位对象存取。
66.在一些实施例中，所述模型层101用于定义自动驾驶系统软件业务数据模型，制定所述业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置，包括：
67.所述模型层101为数据和配置的加载、读取及校验业务提供所述数据与配置模型定义，所述数据与配置模型特征为数字-值键值对，存储空间为二维符号空间；
68.所述模型层101为业务周期控制、硬件校验、外部通信适配业务提供所述硬件平台模型定义，所述硬件平台模型特征为硬件配置和硬件操作句柄，存储空间为对应句柄指针；
69.所述模型层101为所述接口层接口业务提供所述接口模型定义，所述接口模型特征为接口连接状态和接口处置数据收发句柄；
70.所述模型层101为驾驶控车、列车控制和管理接口业务提供所述计划模型定义，所述计划模型特征为车站、计划类型和计划时间，分别存储本周期a计划和上一有效计划。
71.在一些实施例中，所述启动和校验模块，用于硬件故障检测、数据配置读取和校验；
72.所述应用与退出模块，用于判断列车是否进入和退出自动运行驾驶模式；
73.所述曲线计算模块，用于推荐列车速度计算和精准停车控制；
74.所述行车和停车模块，用于列车加减速控制、节能运行和列车全自动驾驶；
75.所述车门和站台门控制模块，用于对车门和站台门状态进行监督、对车门和站台门进行开关和联动；
76.所述全自动驾驶模块，用于对列车全自动驾驶业务进行处置。
77.兼容式ato单设一套模型层101，为cbtc和ctcs共有和特有业务提供数据模型定义，模型层101按照业务划分如表1所示。
78.表1兼容式ato模型层设计和业务对应关系
79.80.[0081][0082]
业务层模块功能划分如表2所示。
[0083]
表2兼容式ato业务层设计
[0084]
[0085][0086][0087]
接口层模块功能划分如表3所示。
[0088]
表3兼容式ato接口层设计
[0089][0090]
根据本公开的实施例，实现了以下技术效果：
[0091]
避免了兼容式列车集成多套自动驾驶系统的应用成本和维护困难的问题；
[0092]
高拓展和高复用性，自动驾驶系统软件架构设计和实现考虑了后期拓展的便利性，为cbtc制式实现的自动驾驶功能，ctcs下通过实现适配接口方便拓展，无需再次验证内核业务。
[0093]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
[0094]
以上是关于系统实施例的介绍，以下通过方法实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。
[0095]
图2示出了根据本公开的实施例的一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶方法200的流程图。
[0096]
如图2所示，所述兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶方法200包括：
[0097]
s201:为ctcs-2/cbtc共有和特有业务提供自动驾驶系统软件业务数据模型定义，制定所述业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置；
[0098]
s202:提供ctcs-2/cbtc共有和特有业务模块，对所述模型层数据进行处理和控制，对所述业务层变量状态进行控制和更新，以及对程序错误和故障进行处置处理；
[0099]
s203:提供ctcs-2/cbtc共有和特有接口，完成所述自动驾驶系统软件业务数据模型数据和外部实际接口数据的双向转换，根据业务与对应接口建立连接和通信。
[0100]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的方法的具体工作模块，可以参考前述系统实施例中的对应对应模块，在此不再赘述。
[0101]
本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
[0102]
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
[0103]
图3示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备300的示意性框图。电子设备
旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
[0104]
电子设备300包括计算单元301，其可以根据存储在只读存储器(rom)302中的计算机程序或者从存储单元308加载到随机访问存储器(ram)303中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 303中，还可存储设备300操作所需的各种程序和数据。计算单元301、rom 302以及ram 303通过总线304彼此相连。输入/输出(i/o)接口305也连接至总线304。
[0105]
电子设备300中的多个部件连接至i/o接口305，包括：输入单元306，例如键盘、鼠标等；输出单元307，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元308，例如磁盘、光盘等；以及通信单元309，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元309允许设备300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。
[0106]
计算单元301可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元301的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元301执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法100。例如，在一些实施例中，方法100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308。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 302和/或通信单元309而被载入和/或安装到电子设备300上。当计算机程序加载到ram303并由计算单元301执行时，可以执行上文描述的方法300的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元301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300。
[0107]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0108]
用于实施本公开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。
[0109]
在本公开的上下文中，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。
[0110]
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0111]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
[0112]
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
[0113]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0114]
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

技术特征：
1.一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶系统，包括：模型层、业务层和接口层；所述模型层，用于为ctcs-2/cbtc共有和特有业务提供自动驾驶系统软件业务数据模型定义，制定所述业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置；所述业务层，用于提供ctcs-2/cbtc共有和特有业务模块，对所述模型层数据进行处理和控制，对所述业务层变量状态进行控制和更新，以及对程序错误和故障进行处置处理；所述接口层，用于提供ctcs-2/cbtc共有和特有接口，完成所述自动驾驶系统软件业务数据模型数据和外部实际接口数据的双向转换，根据业务与对应接口建立连接和通信。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动驾驶系统软件业务数据模型，包括：ctcs-2/cbtc制式下的位置模型，ctcs-2/cbtc制式下的atp曲线模型，ctcs-2/cbtc制式下的ato曲线模型，ctcs-2/cbtc制式下的车门和站台门模型，ctcs-2/cbtc制式下的数据与配置模型，ctcs-2/cbtc制式下的硬件平台模型，ctcs-2/cbtc制式下的接口模型和计划模型。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述业务层，包括：ctcs-2/cbtc制式下的启动和校验模块，ctcs-2/cbtc制式下的应用与退出模块，ctcs-2/cbtc制式下的曲线计算模块，ctcs-2/cbtc制式下的行车和停车模块，ctcs-2/cbtc制式下的车门和站台门控制模块，cbtc制式下的全自动驾驶模块和ctcs-2制式下的准时到站控制模块。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接口层，包括：ctcs-2/cbtc制式下的atp接口，ctcs-2制式下的无线接口，ctcs-2/cbtc制式下的列车控制和管理系统接口和ctcs-2/cbtc制式下的维护接口。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，自动驾驶功能按照业务层、模型层和接口层三层设计开展；将自动驾驶功能分解为多个独立控制行为，业务控制的主体间有界限，业务控制输出不直接改变其他业务控制主体，业务控制间具有的相互作用依赖模型传递；所述模型层中模型的数据结构在所述业务层内被不同业务复用，模型数据被不同自动驾驶系统软件业务共同依赖；所述接口层的接口规定了模型数据的读写行为，业务按照接口规定与模型交互；ctcs-2/cbtc制式共有的功能设计为一种业务复用一套模型，ctcs-2和cbtc制式分别实现接口。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，接口模块和所述业务模块通过设计的内核模型，实现所述接口模块和所述业务模块的完全解耦；所述内核模型为自动驾驶系统软件内应用的模型；所述接口模块为ctcs-2/cbtc制式下的自动驾驶系统从不同数据源获取的内核模型数据的代码实现，根据模型接口转换外部数据，在设计和实现上不依赖其他业务；所述业务模块是直接依赖内核模型构建的，遵循了一业务一模型原则，一套业务-模型的业务，无需关注所述模型接口设置的数据来源，按照设计实现各自功能。7.一种兼容ctcs-2及cbtc的自动驾驶方法，包括：为ctcs-2/cbtc共有和特有业务提供自动驾驶系统软件业务数据模型定义，制定所述
业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置；提供ctcs-2/cbtc共有和特有业务模块，对所述模型层数据进行处理和控制，对所述业务层变量状态进行控制和更新，以及对程序错误和故障进行处置处理；提供ctcs-2/cbtc共有和特有接口，完成所述自动驾驶系统软件业务数据模型数据和外部实际接口数据的双向转换，根据业务与对应接口建立连接和通信。8.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求7所述的系统。9.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求7所述的系统。

技术总结
本公开的实施例提供了一种兼容C2ATO及CBTC的自动驾驶系统及方法，其中，所述自动驾驶系统包括：模型层、业务层和接口层；所述模型层，用于为CTCS-2/CBTC共有和特有业务提供自动驾驶系统软件业务数据模型定义，制定所述业务层和所述接口层的交换数据结构和存储位置；所述业务层，用于提供CTCS-2/CBTC共有和特有业务模块，对所述模型层数据进行处理和控制，对所述业务层变量状态进行控制和更新；所述接口层，用于提供CTCS-2/CBTC共有和特有接口，完成所述自动驾驶系统软件业务数据模型数据和外部实际接口数据的双向转换，避免了兼容式列车集成多套自动驾驶系统的应用成本和维护困难的问题。难的问题。难的问题。


技术研发人员：曾家洛 赵博阳 高建国 张念昌
受保护的技术使用者：交控科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/4/17