一种TACS系统主备定位转换方法、装置、设备及介质与流程

一种tacs系统主备定位转换方法、装置、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tacs系统主备定位转换方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.在列车自主运行系统(tacs)中，轨旁次级检测设备已经作为非必须的配置，列车运行过程中，自主计算列车位置(即主用定位)，并在列车需要进行间隔防护时，将其精确位置发送给相邻列车，实现车与车之间直接通信。
3.当列车主用定位失效时，列车便无法提供其定位，因此，可以在列车上增加一套独立于车载系统的备用定位系统，以解决车载无法主动提供精确列车位置的场景，增加备用定位系统后，目前尚需解决以下问题：
4.1)对于轨旁设备，如何进行车载系统切换；
5.2)已经分配给主用车载系统的资源如何保持并同步；
6.3)如何指示备用定位系统的列车运行；
7.4)如何对后续列车进行安全防护。


技术实现要素：

8.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tacs系统主备定位转换方法、装置、设备及介质。
9.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
10.根据本发明的第一方面，提供了一种tacs系统主备定位转换方法，该方法包括以下步骤：
11.步骤s101，列车正常情况下以主动定位的方式运行；
12.步骤s102，正常情况下，主用定位系统需要实时向轨旁列车管理器发送其健康状态；
13.步骤s103，轨旁列车管理器根据主用定位系统发送的健康状态判断是否准备接管列车，若为是，执行步骤s104，否则返回步骤s102；
14.步骤s104，在轨旁列车管理器预接管列车后，与轨旁资源管理器进行通信，轨旁资源管理器接收轨旁列车管理器发送的该列车的资源申请和释放命令；
15.步骤s105，轨旁列车管理器通过轨旁资源管理器发送的反馈信息判断轨旁资源管理器是否准备就绪，若为是，执行步骤s106；
16.步骤s106，轨旁列车管理器与轨旁资源管理器同步列车资源信息
17.步骤s107，在轨旁列车管理器预接管列车后，与列车自动监控系统进行通信，列车自动监控系统接收轨旁列车管理器发送的该列车的位置信息；
18.步骤s108，轨旁列车管理器通过列车自动监控系统发送的反馈信息判断列车自动监控系统是否准备就绪，若为是，执行步骤s109；
19.步骤s109，轨旁列车管理器与列车自动监控系统同步列车运行任务；
20.步骤s110，轨旁列车管理器正式接管列车；
21.步骤s111，主用定位系统与备用定位系统间转换完成。
22.作为优选的技术方案，所述的步骤s101中，所述列车向轨旁资源管理器和相邻列车发送其精确定位信息，实现轨旁资源主动申请和释放。
23.作为优选的技术方案，所述的步骤s102中，所述主用定位系统的健康状态，用于轨旁列车管理器判断在主用定位系统失效情况下接管列车。
24.作为优选的技术方案，所述的步骤s103中判断为是的情况包括：
25.一种是收到主用定位系统发送的健康状态，其无法提供定位信息；
26.另一种是主用定位系统失去车-地通信，轨旁列车管理器在失去与某列车的通信后也接管该列车。
27.作为优选的技术方案，所述的步骤s104中，所述轨旁资源管理器向轨旁列车管理器发送主用定系统在失效前已经申请过的资源状态。
28.作为优选的技术方案，所述的步骤s105中，若未就绪情况下，继续重复发送信息给轨旁资源管理器。
29.作为优选的技术方案，所述的步骤s106中，所述资源信息同步完成后，转为备用定位系统的列车运行至转换前的任务终点，并随着列车的移动释放不需要的资源。
30.作为优选的技术方案，所述的步骤s107中，所述列车自动监控系统向轨旁列车管理器发送主用定系统在失效前已经分配的列车运行任务。
31.作为优选的技术方案，所述的步骤s108中，未就绪情况下，继续重复发送信息给列车自动监控系统。
32.作为优选的技术方案，所述的步骤s109中，所述运行任务同步完成后，转为备用定位系统的列车运行至转换前的任务终点，列车自动监控系统继续为列车分配新的任务并发送给轨旁列车管理器。
33.作为优选的技术方案，所述的步骤s110中，所述轨旁列车管理器接管列车完成后，接收来自列车自动监控系统发送的列车运行任务并向列车自动监控系统发送列车位置、向轨旁资源管理器发送资源申请和释放命令、与相邻列车进行通信。
34.根据本发明的第二方面，提供了一种用于所述tacs系统主备定位转换方法的装置，包括：
35.主用定位系统，用于向轨旁列车管理器发送其健康状态；
36.备用定位系统，与主用定位系统独立，向轨旁列车管理器发送其位置信息；
37.列车自动监控系统，用于判断将列车运行任务发送给主用定位系统还是轨旁列车管理器；
38.轨旁列车管理器，用于在主用定位系统失效切换为备用定位系统后接管该列车
39.轨旁资源管理器，用于保持主用定位系统失效前所申请的资源，并在切换为备用定位系统后，将已经申请的资源发送给轨旁列车管理器。
40.作为优选的技术方案，所述主用定位系统为车载控制器。
41.作为优选的技术方案，所述备用定位系统安装于列车上，与车载控制器独立设置。
42.根据本发明的第三方面，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。
43.根据本发明的第四方面，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所述的方法。
44.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
45.1、本发明为不配置次级检测系统但配置列车备用定位系统的tacs信号系统提供了一种切换方案，由轨旁列车管理器实时判断切换时机；
46.2、本发明实现了主用定位系统和备用定位系统切换后，轨旁资源的同步方法，确保了列车主用定位系统失效后可以在备用定位系统支持下继续运行；
47.3、本发明实现了主用定位系统和备用定位系统切换后，列车运行任务同步方法，确保了列车主用定位系统失效后可以在备用定位系统支持下继续运行；
48.4、本发明切换完成(轨旁列车管理器接管列车)后，可以实现所有的车车通信功能，确保了列车降级场景下运营模式不降级。
附图说明
49.图1为本发明tacs系统主备定位转换装置的结构示意图；
50.图2为本发明tacs系统主备定位转换方法的流程图；
51.图3为本发明具体实施例的实现过程示意图。
具体实施方式
52.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。
53.如图2所示，一种tacs系统下主用定位与备用定位转换方法，该方法包括以下步骤：
54.步骤s101，列车正常情况下以主动定位的方式运行，向轨旁资源管理器和相邻列车发送其精确定位信息，实现轨旁资源主动申请和释放；
55.步骤s102，为实现主用定位系统和备用定位系统间切换，正常情况下，主用定位系统需要实时向轨旁列车管理器发送其健康状态，用于轨旁列车管理器判断在主用定位系统失效情况下接管列车；
56.步骤s103，轨旁列车管理器根据主用定位系统发送的健康状态判断是否准备接管列车，分两种情况，一种是收到主用定位系统发送的健康状态，即无法提供定位信息；另一种是主用定位系统失去车-地通信，轨旁列车管理器在失去与某列车的通信后也接管该列车；
57.步骤s104，在轨旁列车管理器预接管列车后，与轨旁资源管理器进行通信，轨旁资源管理器需要接收轨旁列车管理器发送的该列车的资源申请和释放命令；轨旁资源管理器准备向轨旁列车管理器发送主用定系统在失效前已经申请过的资源状态；
58.步骤s105，轨旁列车管理器通过轨旁资源管理器发送的反馈信息判断轨旁资源管理器是否准备就绪；未就绪情况下，继续重复发送信息给轨旁资源管理器；就绪后进入步骤
s106；
59.步骤s106，轨旁列车管理器与轨旁资源管理器同步列车资源信息，资源信息同步完成后，转为备用定位系统的列车可以运行至转换前的任务终点，也可以随着列车的移动释放不需要的资源；
60.步骤s107，在轨旁列车管理器预接管列车后，与列车自动监控系统进行通信，列车自动监控系统需要接收轨旁列车管理器发送的该列车的位置信息；列车自动监控系统准备向轨旁列车管理器发送主用定系统在失效前已经分配的列车运行任务；
61.步骤s108，轨旁列车管理器通过列车自动监控系统发送的反馈信息判断列车自动监控系统是否准备就绪；未就绪情况下，继续重复发送信息给列车自动监控系统；就绪后进入步骤s109；
62.步骤s109，轨旁列车管理器与列车自动监控系统同步列车运行任务；运行任务同步完成后，转为备用定位系统的列车可以运行至转换前的任务终点，列车自动监控系统也可以继续为列车分配新的任务并发送给轨旁列车管理器；
63.步骤s110，轨旁列车管理器正式接管列车。接管列车完成后，接收来自列车自动监控系统发送的列车运行任务并向列车自动监控系统发送列车位置、向轨旁资源管理器发送资源申请和释放命令、与相邻列车进行通信；
64.步骤s111，主用定位系统与备用定位系统间转换完成。
65.具体实施案例
66.如图3所示，本发明具体实施过程如下：
67.步骤1，列车正常情况下以主动定位的方式运行，运行任务由车站a至车站b，列车a向轨旁资源管理器申请道岔p1的定位资源(图3中的(a))；
68.步骤2，列车a在运行过程中实时向轨旁列车管理器发送其可用状态；
69.步骤3，列车a在区间运行过程中发生故障(假设冗余的车载测速设备全部故障)，列车a向轨旁列车管理器报告其定位不可用(图3中的(b))；
70.步骤4，轨旁列车管理器根据列车a发送的不可用信息预接管列车，列车位置信息此时由备用定位系统提供(图3中的(c))，并将信息发送给轨旁资源管理器以等待与轨旁资源管理器同步轨旁资源状态；
71.步骤5，轨旁列车管理器收到轨旁资源管理器发送的反馈信息后，准备同步资源状态；
72.步骤6，轨旁资源管理器将道岔p1资源状态发送至轨旁列车管理器(图3中的(d))；
73.步骤7，轨旁列车管理器将预接管列车信息发送给列车自动监控系统；
74.步骤8，轨旁列车管理器收到列车自动监控系统发送的反馈信息后，准备同步任务信息；
75.步骤9，列车自动监控系统将列车a的运行任务“车站a—车站b”发送给轨旁列车管理器(图3中的(e))；
76.步骤10，资源和任务同步完成后，轨旁列车管理器正式接管列车并以tacs运营模式运营(图3中的(f))。
77.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
78.如图1所示，本发明装置包括：
79.列车自动监控系统a，判断将列车运行任务发送给主用定位系统还是轨旁列车管理器；
80.轨旁列车管理器b，在主用定位系统失效切换为备用定位系统后接管该列车；接收列车自动监控系统发送的列车运行任务，并负责与相邻tacs列车进行直接通信；
81.轨旁资源管理器c，用于保持主用定位系统失效前所申请的资源，并在切换为备用定位系统后，将已经申请的资源发送给轨旁列车管理器；
82.主用定位系统d，向轨旁列车管理器发送其健康状态；
83.备用定位系统e，与主用定位系统独立，向轨旁列车管理器发送其位置信息。
84.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，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
85.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。
86.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。
87.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法s101～s111。例如，在一些实施例中，方法s101～s111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s101～s111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s101～s111。
88.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。
89.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。
90.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。
91.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tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤s101，列车正常情况下以主动定位的方式运行；步骤s102，正常情况下，主用定位系统需要实时向轨旁列车管理器发送其健康状态；步骤s103，轨旁列车管理器根据主用定位系统发送的健康状态判断是否准备接管列车，若为是，执行步骤s104，否则返回步骤s102；步骤s104，在轨旁列车管理器预接管列车后，与轨旁资源管理器进行通信，轨旁资源管理器接收轨旁列车管理器发送的该列车的资源申请和释放命令；步骤s105，轨旁列车管理器通过轨旁资源管理器发送的反馈信息判断轨旁资源管理器是否准备就绪，若为是，执行步骤s106；步骤s106，轨旁列车管理器与轨旁资源管理器同步列车资源信息步骤s107，在轨旁列车管理器预接管列车后，与列车自动监控系统进行通信，列车自动监控系统接收轨旁列车管理器发送的该列车的位置信息；步骤s108，轨旁列车管理器通过列车自动监控系统发送的反馈信息判断列车自动监控系统是否准备就绪，若为是，执行步骤s109；步骤s109，轨旁列车管理器与列车自动监控系统同步列车运行任务；步骤s110，轨旁列车管理器正式接管列车；步骤s111，主用定位系统与备用定位系统间转换完成。2.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s101中，所述列车向轨旁资源管理器和相邻列车发送其精确定位信息，实现轨旁资源主动申请和释放。3.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s102中，所述主用定位系统的健康状态，用于轨旁列车管理器判断在主用定位系统失效情况下接管列车。4.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s103中判断为是的情况包括：一种是收到主用定位系统发送的健康状态，其无法提供定位信息；另一种是主用定位系统失去车-地通信，轨旁列车管理器在失去与某列车的通信后也接管该列车。5.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s104中，所述轨旁资源管理器向轨旁列车管理器发送主用定系统在失效前已经申请过的资源状态。6.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s105中，若未就绪情况下，继续重复发送信息给轨旁资源管理器。7.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s106中，所述资源信息同步完成后，转为备用定位系统的列车运行至转换前的任务终点，并随着列车的移动释放不需要的资源。8.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s107中，所述列车自动监控系统向轨旁列车管理器发送主用定系统在失效前已经分配的列车运行任务。
9.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s108中，未就绪情况下，继续重复发送信息给列车自动监控系统。10.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s109中，所述运行任务同步完成后，转为备用定位系统的列车运行至转换前的任务终点，列车自动监控系统继续为列车分配新的任务并发送给轨旁列车管理器。11.根据权利要求1所述的一种tacs系统主备定位转换方法，其特征在于，所述的步骤s110中，所述轨旁列车管理器接管列车完成后，接收来自列车自动监控系统发送的列车运行任务并向列车自动监控系统发送列车位置、向轨旁资源管理器发送资源申请和释放命令、与相邻列车进行通信。12.一种用于权利要求1所述tacs系统主备定位转换方法的装置，其特征在于，包括：主用定位系统，用于向轨旁列车管理器发送其健康状态；备用定位系统，与主用定位系统独立，向轨旁列车管理器发送其位置信息；列车自动监控系统，用于判断将列车运行任务发送给主用定位系统还是轨旁列车管理器；轨旁列车管理器，用于在主用定位系统失效切换为备用定位系统后接管该列车轨旁资源管理器，用于保持主用定位系统失效前所申请的资源，并在切换为备用定位系统后，将已经申请的资源发送给轨旁列车管理器。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述主用定位系统为车载控制器。14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述备用定位系统安装于列车上，与车载控制器独立设置。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1～11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1～11中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种TACS系统主备定位转换方法、装置、设备及介质，该装置包括：主用定位系统，用于向轨旁列车管理器发送其健康状态；备用定位系统，与主用定位系统独立，向轨旁列车管理器发送其位置信息；列车自动监控系统，用于判断将列车运行任务发送给主用定位系统还是轨旁列车管理器；轨旁列车管理器，用于在主用定位系统失效切换为备用定位系统后接管该列车；轨旁资源管理器，用于保持主用定位系统失效前所申请的资源，并在切换为备用定位系统后，将已经申请的资源发送给轨旁列车管理器。与现有技术相比，本发明具有确保了列车降级场景下运营模式不降级等优点。景下运营模式不降级等优点。景下运营模式不降级等优点。


技术研发人员：陈绍文 汪小勇 凌小雀 徐海贵
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.13
技术公布日：2023/4/5