用于联挂作业列车的移动授权生成方法、设备及介质与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法、设备及介质。


背景技术：

2.在城市轨道交通信号系统中，zc为联挂作业的列车提供移动授权涉及联挂作业是否成功和车辆安全，如果zc提供的移动授权导致联挂作业碰撞速度过低会联挂失败，碰撞速度过高则会导致车钩损坏，甚至将被连挂列车被撞出联挂作业区域危害车辆安全。
3.因此为联挂作业的列车提供恰当的移动授权，防止将被连挂列车被撞出联挂作业区域，在保证安全的前提下高效联挂，成为需要解决的技术问题。


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在保证安全的前提下尽可能提高联挂作业效率的用于联挂作业列车的移动授权生成方法、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，提供了一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，该方法基于设定的支持列车联挂作业的可碰撞区域，根据列车与可碰撞区域位置关系优化计算障碍点前置距离，在可碰撞移动授权基础上，通过设置移动授权限速点和调整障碍点，生成最终的移动授权，使得去联挂列车以恰当速度接近并碰撞被联挂列车来完成联挂作业，并避免被联挂列车被撞出可碰撞区域。
7.作为优选的技术方案，所述的设定的支持列车联挂作业的可碰撞区域为轨道上的一段连续区域，该区域支持在指定方向上进行列车联挂作业，并要求列车联挂时的碰撞速度不能超过限定速度，当列车以不超过限定速度碰撞后，该区域的长度要保证被撞击列车从运动到静止后不能冲出该区域。
8.作为优选的技术方案，所述移动授权生成过程具体包括：
9.步骤s1、为列车计算移动授权最限制点；
10.步骤s2、判断列车符合设定联挂作业场景；
11.步骤s3、为符合场景的列车计算障碍点前置距离；
12.步骤s4、为符合场景的列车生成设定移动授权。
13.作为优选的技术方案，所述步骤s1、为列车计算移动授权最限制点是指查找列车前方所有限制点中距离列车最近的限制点，该限制点包含线路或车辆因素导致的限制点，其中车辆因素导致的限制点指：前方列车包络外部端点中距离移动授权搜索列车较近的端点。
14.作为优选的技术方案，所述步骤s2、判断列车符合设定联挂作业场景是指：
15.去联挂列车请求去连挂并获得区域控制器去联挂授权；
16.去联挂列车车头方向的下一列车请求被连挂，该车已施加制动，且完全位于支持
列车联挂作业的可碰撞区域；
17.去联挂列车的车头方向符合该可碰撞区域的联挂作业指定方向；
18.去联挂列车的步骤s1所述移动授权最限制点是被连挂列车车辆因素导致的限制点。
19.作为优选的技术方案，所述步骤s3、为符合场景的列车计算障碍点前置距离具体为：
20.根据列车与可碰撞区域位置关系，计算障碍点前置距离l1和障碍点前置距离l2，取l1与l2的中间值与l2比较取两者之间最小值作为去联挂列车的障碍点前置距离；
21.其中所述障碍点前置距离是指障碍点向移动授权搜索方向调整的距离，所述障碍点前置距离l1要满足去联挂列车确定能碰撞被联挂列车，并且碰撞速度满足联挂的速度下限需求，所述障碍点前置距离l2要满足不能将被联挂列车撞出可碰撞区域的要求。
22.作为优选的技术方案，所述障碍点前置距离l1具体为：列车定位误差加上列车联挂位置监控余量所得到的距离，其中列车联挂位置监控余量是指，当列车距离障碍点距离大于列车联挂位置监控余量时，列车不会因为位置监控原因车辆减速导致列车速度小于联挂成功需要的速度下限。
23.作为优选的技术方案，所述障碍点前置距离l2具体为：被联挂列车外部末端点中距离去联挂列车较近的端点与可碰撞区域出口端点距离，减去联挂碰撞位移距离，再减去被联挂列车长度，再在加上列车联挂位置监控余量所得到的距离；
24.其中可碰撞区域出口端点是指沿着移动授权搜索方向，可碰撞区域两个端点中靠前的端点，联挂碰撞位移距离是指被联挂列车因为联挂碰撞所移动的距离。
25.作为优选的技术方案，所述步骤s4、为符合场景的列车生成设定移动授权信息包含：安全防护点、限速点、限定速度和障碍点。
26.作为优选的技术方案，将被联挂列车所在的可碰撞区域出口端点作为安全防护点；
27.将步骤s1计算的移动授权最限制点作为移动授权的限速点；
28.将被联挂列车所在的可碰撞区域的限定速度作为移动授权的限定速度；
29.将被联挂列车外部末端点中距离移动授权搜索列车较近的端点沿着移动授权搜索方向调整障碍点前置距离作为移动授权的障碍点，如果调整后障碍点已经位于被联挂列车车身范围之外，将被联挂列车外部末端点中距离去联挂列车较远的端点作为移动授权的障碍点。
30.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。
31.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。
32.与现有技术相比，本发明所述方法列车借助移动授权中降速点和障碍点的配合使用，优化调整障碍点位置，使得去联挂列车能够以恰当速度接近并碰撞被联挂列车来完成联挂作业，并避免被联挂列车被撞出可碰撞区域，保障联挂作业安全高效。
附图说明
33.图1为本发明的请求去联挂列车特定移动授权计算功能模块流程图；
34.图2为去联挂列车特定移动授权的示意图。
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.本发明所要解决的技术问题，是为联挂作业提供移动授权，允许请求去联挂列车以恰当速度撞击请求被联挂列车，并避免被联挂列车被撞出可碰撞区域。本发明在传统的可碰撞移动授权基础上，计算优化的障碍点前置距离，并以此调整障碍点位置，使得去联挂列车既能够接近并碰撞被联挂列车，又能避免被联挂列车被撞出可碰撞区域，保证了列车安全。
37.基于特定的支持列车联挂作业的可碰撞区域，根据列车与可碰撞区域位置关系优化计算障碍点前置距离，在传统的可碰撞移动授权基础上，通过设置移动授权限速点和调整障碍点的方法，使得去联挂列车能够以恰当速度接近并碰撞被联挂列车来完成联挂作业，并避免被联挂列车被撞出可碰撞区域。与现有技术相比，本发明所述方法列车借助移动授权中降速点和障碍点的配合使用，优化调整障碍点位置，使得去联挂列车能够以恰当速度接近并碰撞被联挂列车来完成联挂作业，并避免被联挂列车被撞出可碰撞区域，保障联挂作业安全高效。
38.联挂作业区域设置为特定的支持列车联挂作业的可碰撞区域。该区域是轨道上的一段连续区域，支持在指定方向上进行列车联挂作业，并要求列车联挂时的碰撞速度不能超过限定速度。当列车以不超过限定速度碰撞后，该区域的长度要保证被撞击列车从运动到静止后不能冲出该区域。支持列车联挂作业的可碰撞区域的限定速度大于联挂作业所需速度，但小于可能损坏车钩的碰撞速度。
39.列车联挂作业需要去联挂列车以指定联挂速度碰撞被联挂列车，两车的车钩才能相互联挂成功。如果列车碰撞速度偏低会导致车钩联挂失败，如果碰撞速度过高会导致车钩损坏甚至列车脱轨。
40.对于请求去联挂列车，zc提供的移动授权既要保证去联挂列车能够撞击到被联挂列车，又要保证授权的可碰撞限速高于联挂速度，还要保证不会将被联挂列车撞出可碰撞区域。
41.对于请求被连挂的列车，联挂作业过程中要求保持静止，zc不能提供有效的移动授权。
42.如图1所示流程是请求去联挂列车特定移动授权计算功能模块流程图，请求去联挂列车移动授权计算具体包含以下步骤：
43.步骤s1、为列车计算移动授权最限制点；
44.步骤s2、判断列车符合特定联挂作业场景；
45.步骤s3、为符合场景的列车计算障碍点前置距离；
46.步骤s4、为符合场景的列车生成特定移动授权。
47.所述的步骤s1具体为：为列车计算移动授权最限制点是指查找列车前方所有限制点中距离列车最近的限制点。限制点包含线路、车辆或其它因素导致的限制点。其中车辆因素导致的限制点这里特指：前方列车包络外部端点中距离移动授权搜索列车较近的端点。其中列车包络是列车可能存在的一段连续区域。
48.所述的步骤s2判断列车符合特定联挂作业场景是指：
49.列车请求去连挂并获得zc去联挂授权；
50.去联挂列车车头方向的下一列车请求被连挂，该车已施加制动，且完全位于支持列车联挂作业的可碰撞区域；
51.去联挂列车的车头方向符合该可碰撞区域的联挂作业指定方向；
52.去联挂列车的步骤s1所述移动授权最限制点是被连挂列车车辆因素导致的限制点。
53.所述的步骤s3具体为：根据列车与可碰撞区域位置关系，计算障碍点前置距离l1和障碍点前置距离l2，取l1与l2的中间值与l2比较取两者之间最小值作为去联挂列车的障碍点前置距离。障碍点前置距离是指障碍点向移动授权搜索方向调整的距离。障碍点前置距离l1要满足去联挂列车确定能碰撞被联挂列车，并且碰撞速度满足联挂的速度下限需求。障碍点前置距离l2要满足不能将被联挂列车撞出可碰撞区域的要求。
54.步骤s3所述障碍点前置距离l1是指：列车定位误差加上列车联挂位置监控余量所得到的距离。因为障碍点是列车的位置监控点，列车将在障碍点之前减速停车，为了确保去联挂列车的碰撞速度不低于车钩联挂成功需要的速度，设置列车联挂位置监控余量。当列车距离障碍点距离大于列车联挂位置监控余量时，列车不会因为位置监控原因车辆减速导致列车速度小于联挂成功需要的速度下限。
55.步骤s3所述障碍点前置距离l2是指：被联挂列车外部末端点中距离去联挂列车较近的端点与可碰撞区域出口端点距离,减去联挂碰撞位移距离,再减去被联挂列车长度，再在加上列车联挂位置监控余量所得到的距离。可碰撞区域出口端点是指沿着移动授权搜索方向，可碰撞区域两个端点中靠前的端点。联挂碰撞位移距离是指被联挂列车因为联挂碰撞所移动的距离。即该距离是基于假设被联挂列车与可碰撞区域出口端点距离为联挂碰撞位移距离的场景推导的。
56.所述的步骤s4具体为：为符合场景的列车生成特定移动授权是指为列车提供的特定移动授权信息包含：安全防护点，限速点，限定速度，障碍点。
57.步骤s4所述特定移动授权信息中的安全防护点是指：将被联挂列车所在的可碰撞区域出口端点作为安全防护点。
58.步骤s4所述特定移动授权信息中的限速点是指：将步骤s1计算的移动授权最限制点作为移动授权的限速点。
59.步骤s4所述特定移动授权信息中的限定速度是指：将被联挂列车所在的可碰撞区域的限定速度作为移动授权的限定速度。
60.步骤s4所述特定移动授权信息中的障碍点是指：将被联挂列车外部末端点中距离去联挂列车较近的端点沿着移动授权搜索方向调整障碍点前置距离作为移动授权的障碍点，如果调整后障碍点已经位于被联挂列车车身范围之外，将被联挂列车外部末端点中距
离去联挂列车较远的端点作为移动授权的障碍点。
61.列车保证列车的位置监控和能量监控都不能越过安全防护点。
62.列车保证在车头通过限速点时和越过限速点后，列车速度不能超过移动授权中指定的限定速度。
63.列车保证列车的位置监控不能越过移动授权障碍点。
64.通过所述步骤s1～s4，zc将为进行联挂作业的列车提供恰当的移动授权。
65.图2为去联挂列车特定移动授权示意图。
66.其中列车t_1是请求去联挂列车，列车t_2是请求去被挂列车，t_1车头方向朝向t_2，t_2完全位于一个支持联挂功能的可碰撞区域内，该可碰撞区域支持t_1的去联挂方向进行联挂。根据t_1的去联挂方向，可碰撞区域的左侧端点是相对t_1的入口端点，右侧端点是相对t_1的出口端点。
67.当列车t_1被判定符合特定联挂作业场景时，根据t_2位置信息计算优化的障碍点前置距离，t_1的移动授权信息中，安全防护点被设置到可碰撞区域的出口端点，限速点被设置到步骤s1所述移动授权最限制点，且限定速度被设定为可碰撞区域的限定速度，障碍点被设置为t_2的外部末端沿着去联挂方向调整障碍点前置距离得到的t_2车身内部坐标点。
68.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。
69.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。
70.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。
71.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。
72.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。
73.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。
74.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。
75.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：
1.一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，该方法基于设定的支持列车联挂作业的可碰撞区域，根据列车与可碰撞区域位置关系优化计算障碍点前置距离，在可碰撞移动授权基础上，通过设置移动授权限速点和调整障碍点，生成最终的移动授权，使得去联挂列车以恰当速度接近并碰撞被联挂列车来完成联挂作业，并避免被联挂列车被撞出可碰撞区域。2.根据权利要求1所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述的设定的支持列车联挂作业的可碰撞区域为轨道上的一段连续区域，该区域支持在指定方向上进行列车联挂作业，并要求列车联挂时的碰撞速度不能超过限定速度，当列车以不超过限定速度碰撞后，该区域的长度要保证被撞击列车从运动到静止后不能冲出该区域。3.根据权利要求1所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述移动授权生成过程具体包括：步骤s1、为列车计算移动授权最限制点；步骤s2、判断列车符合设定联挂作业场景；步骤s3、为符合场景的列车计算障碍点前置距离；步骤s4、为符合场景的列车生成设定移动授权。4.根据权利要求3所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述步骤s1、为列车计算移动授权最限制点是指查找列车前方所有限制点中距离列车最近的限制点，该限制点包含线路或车辆因素导致的限制点，其中车辆因素导致的限制点指：前方列车包络外部端点中距离移动授权搜索列车较近的端点。5.根据权利要求3所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述步骤s2、判断列车符合设定联挂作业场景是指：去联挂列车请求去连挂并获得区域控制器去联挂授权；去联挂列车车头方向的下一列车请求被连挂，该车已施加制动，且完全位于支持列车联挂作业的可碰撞区域；去联挂列车的车头方向符合该可碰撞区域的联挂作业指定方向；去联挂列车的步骤s1所述移动授权最限制点是被连挂列车车辆因素导致的限制点。6.根据权利要求3所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述步骤s3、为符合场景的列车计算障碍点前置距离具体为：根据列车与可碰撞区域位置关系，计算障碍点前置距离l1和障碍点前置距离l2，取l1与l2的中间值与l2比较取两者之间最小值作为去联挂列车的障碍点前置距离；其中所述障碍点前置距离是指障碍点向移动授权搜索方向调整的距离，所述障碍点前置距离l1要满足去联挂列车确定能碰撞被联挂列车，并且碰撞速度满足联挂的速度下限需求，所述障碍点前置距离l2要满足不能将被联挂列车撞出可碰撞区域的要求。7.根据权利要求6所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述障碍点前置距离l1具体为：列车定位误差加上列车联挂位置监控余量所得到的距离，其中列车联挂位置监控余量是指，当列车距离障碍点距离大于列车联挂位置监控余量时，列车不会因为位置监控原因车辆减速导致列车速度小于联挂成功需要的速度下限。8.根据权利要求6所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述障碍点前置距离l2具体为：被联挂列车外部末端点中距离去联挂列车较近的端点与可碰
撞区域出口端点距离，减去联挂碰撞位移距离，再减去被联挂列车长度，再在加上列车联挂位置监控余量所得到的距离；其中可碰撞区域出口端点是指沿着移动授权搜索方向，可碰撞区域两个端点中靠前的端点，联挂碰撞位移距离是指被联挂列车因为联挂碰撞所移动的距离。9.根据权利要求3所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，所述步骤s4、为符合场景的列车生成设定移动授权信息包含：安全防护点、限速点、限定速度和障碍点。10.根据权利要求9所述的一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法，其特征在于，将被联挂列车所在的可碰撞区域出口端点作为安全防护点；将步骤s1计算的移动授权最限制点作为移动授权的限速点；将被联挂列车所在的可碰撞区域的限定速度作为移动授权的限定速度；将被联挂列车外部末端点中距离移动授权搜索列车较近的端点沿着移动授权搜索方向调整障碍点前置距离作为移动授权的障碍点，如果调整后障碍点已经位于被联挂列车车身范围之外，将被联挂列车外部末端点中距离去联挂列车较远的端点作为移动授权的障碍点。11.一种电子设备，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1～10中任一项所述的方法。12.一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1～10中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种用于联挂作业列车的移动授权生成方法、设备及介质，该方法基于设定的支持列车联挂作业的可碰撞区域，根据列车与可碰撞区域位置关系优化计算障碍点前置距离，在可碰撞移动授权基础上，通过设置移动授权限速点和调整障碍点，生成最终的移动授权，使得去联挂列车以恰当速度接近并碰撞被联挂列车来完成联挂作业，并避免被联挂列车被撞出可碰撞区域。与现有技术相比，本发明具有在保证安全的前提下尽可能提高联挂作业效率等优点。的前提下尽可能提高联挂作业效率等优点。的前提下尽可能提高联挂作业效率等优点。


技术研发人员：左辉 陈祥 夏庭锴 孙利 闵锐
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/4/5