一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法与流程

1.本发明涉及有轨电车信号控制系统，尤其是涉及一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法。


背景技术：

2.现有的有轨电车对于列车前后车追踪关系是以列车定位为基础，再结合线路上的连接关系而计算列车前后追踪关系。就单个线路而言，有轨电车线路规模不大，列车数量不多的情况下，通过根据列车定位周期计算列车追踪关系是可以接受的。但是，随着有轨电车路面交通的发展，有轨电车的规模逐渐增大，列车数量、线路走向变得越复杂，并且通过定位周期计算列车追踪关系的算法具有较大的局限性。
3.随着有轨电车的发展，现有有轨电车计算列车追踪关系的算法会逐渐暴露以下问题：
4.首先，随着列车数量不断增大，列车定位随时发生变化，根据列车定位和线路设备连接关系计算追踪关系，重复计算量较大，从而浪费了大量的服务器性能。
5.其二，随着有轨电车运营规模的增加，线路走向越来越复杂，尤其是交叉线路、汇聚线路、发散线路等，仅仅根据列车定位周期计算列车追踪关系无法准确获取到列车的有效追踪关系。
6.其三，随着有轨电车行业的发展，在未来必然会组成城市交通线网，单单以列车定位周期计算列车追踪关系的方式必然不能够满足需求。
7.因此，如何将列车定位、道岔设备状态、列车运行计划等多种数据进行融合，从而获得准确的列车追踪关系，成为需要解决的技术问题。


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用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法。
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，提供了一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，所述计算方法用于根据实时列车定位、道岔状态、运营计划数据计算列车前后追踪关系，并为列车司机提供安全防护距离提供数据支持，所述计算方法包括：
11.通过实时采集道岔状态，当发生变化时，根据道岔状态变化前后的连通性搜索列车追踪关系可能发生变化的列车；
12.通过获取当前运营计划，结合道岔状态变化前后根据连通性搜索到列车追踪关系受到影响的列车当前运营计划单程，计算其有效追踪关系。
13.作为优选的技术方案，所述的方法具体包括以下步骤：
14.步骤s101，获取系统数据中所有联锁设备数据；
15.步骤s102，创建当天计划，并按照计划为每个投入运营的列车提供服务数据；
16.步骤s103，根据当前某一列列车的信息获取列车当前单程数据；
17.步骤s104，获取道岔的位置状态，用于道岔位置发生变化后，进行计算；
18.步骤s105，实时获取道岔的位置变化，如果道岔位置状态为定位或反位则继续进行后续的逻辑计算；
19.步骤s106，根据步骤s104和s105中的变化前后道岔状态，再根据变化前后的道岔连通状态获取该道岔上下两个方向的列车信息；
20.步骤s107，获取步骤s106中道岔变化前后的列车前后追踪关系可能受到影响的列车，再根据步骤s103中获取的列车当前单程数据，对比道岔变化前后列车的连通关系；
21.步骤s108，综合每个列车的追踪关系，获取列车定位信息，提供给司机作为安全防护的数据支持。
22.作为优选的技术方案，所述的步骤s101中获取的数据包括所有区段的连通关系以及道岔的当前定位或反位位置状态。
23.作为优选的技术方案，所述的步骤s102中服务数据包括列车运营的时间，运营时间内每一个单程时间、单程的始发和目的站台、单程内所有停站时间、离站时间、折返站台和折返时间。
24.作为优选的技术方案，所述的步骤s103中获取的数据包括列车目的站台、当前列车所在站台或上一个站台以及下一个目的站台。
25.作为优选的技术方案，所述的步骤s104中道岔的位置变化包括道岔的变化后的位置状态
26.作为优选的技术方案，所述的步骤s107中的连通关系有三种情况。
27.作为优选的技术方案，所述的三种情况分别为：
28.a)如果道岔变化后，若道岔变化前某两辆列车的连通关系已经消失，则解除其追踪关系；
29.b)如果道岔变化后，某两列车存在连通关系，且根据其单程信息种目的站台存在相同的路径，认为其有追踪关系；
30.c)如果道岔变化后，某两列车存在连通关系，但是由于其单程不存在相同路径，即无可能存在路径冲突的情况，则不认为其有追踪关系。
31.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。
32.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。
33.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
34.1)本发明将有轨电车运行过程中的列车定位、道岔设备位置、列车运行计划等数据进行融合，计算更加有效、准确的列车追踪关系，并且避免大量的重复计算，从而节约服务器的性能。
35.2)本发明可以用于有轨电车信号监控软件系统，通过道岔设备位置变化、列车定位、运营计划等相关数据综合计算列车前后追踪关系，可以为司机提供更加可靠的列车安全防护条件，尤其是在现代有轨电车形成网络化运营之后，对于列车追踪条件的判断更加合理，避免无效的追踪关系。
附图说明
36.图1为道岔方向示意图；
37.图2为本发明方法的流程图；
38.图3为道岔处于反位的示意图；
39.图4为道岔处于定位的示意图。
具体实施方式
40.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。
41.用于现代有轨电车列车前后追踪关系计算的方法，用于在线实时计算列车追踪关系，并为列车司机提供安全防护距离提供数据支持，其特征在于：
42.在有轨电车运营过程中，首先需要创建对应当天的运营计划，列车根据运营计划投入运营，列车会根据运营计划中的服务进行停站、折返和线路切换；
43.其次，在运营过程中，线路中道岔设备会根据列车运营计划，进行位置变化从而满足列车的线路切换和折返等；
44.然后，在系统运行过程中，获取道岔变化状态，再根据设备连接关系获取该道岔变化前以及变化后连通方向的列车(如图1)；
45.进一步的，获取道岔变化前和变化后连通方向列车当前运行方向和的追踪关系，并根据道岔当前的连通关系、列车运行方向，综合计算得到有效的列车追踪关系，并修改；
46.进一步的，获取每个车的追踪关系以及其定位信息，为列车司机提供安全防护距离提供数据支持。
47.上述方法的具体步骤为：
48.步骤s101：获取系统数据中所有联锁设备，包括所有区段的连通关系以及道岔的当前定反位位置状态；
49.步骤s102：创建当天计划，并按照计划为每个投入运营的列车提供服务数据，包括列车运营的时间，运营时间内每一个单程时间、单程的始发和目的站台、单程内所有停站时间、离站时间、折返站台和折返时间等信息；
50.步骤s103：可以根据当前某一列列车的服务号、位置等信息获取列车当前单程数据，包含列车目的站台以及当前列车所在站台(或上一个站台)、下一个目的站台；
51.步骤s104：获取道岔的位置状态，用于道岔位置发生变化后，进行计算；
52.步骤s105：实时获取道岔的位置变化，包括道岔的变化后的位置状态，如果道岔位置状态为定位或反位则继续进行后续的逻辑计算；
53.步骤s106：根据步骤s104、s105中的变化前后道岔状态，再根据变化前后的道岔连通状态获取该道岔上下两个方向的列车；
54.步骤s107：获取步骤s106中道岔变化前后前后追踪关系可能受到影响列车，再根据步骤s103中获取的列车当前单程数据，对比道岔变化前后列车的连通关系，存在以下3种情况：
55.1)如果道岔变化后，如果道岔变化前某两辆列车的连通关系已经消失，则解除其追踪关系；
56.2)如果道岔变化后，某两列车存在连通关系，且根据其单程信息种目的站台存在相同的路径，认为其有追踪关系(实现逻辑如图2所示)；
57.3)如果道岔变化后，某两列车存在连通关系，但是由于其单程不存在相同路径，即无可能存在路径冲突的情况，则不认为其有追踪关系。
58.步骤s108：综合每个列车的追踪关系，获取列车定位信息，提供给司机作为安全防护的数据支持。
59.具体实施例
60.本发明用于计算列车前后追踪关系的计算方法，其步骤为：
61.首先，系统读取获取系统数据中所有联锁设备，包括所有区段的连通关系以及道岔的当前位置状态。
62.其次，在现代有轨电车信号系统中创建当天计划，并按照计划为每个投入运营的列车提供服务数据。
63.上述方法可进一步细分为如下步骤：
64.步骤1：为信号系统编辑列车运营基本计划。
65.所述的运营基本计划是以服务号来标记每一个车在运营时间内的所经过路径，由多个单程组成，每个单程包括所经过的每个站台(包括折返站台)的到站时间、离站时间。
66.步骤2：以列车运营基本计划为模板，创建运营当天计划。
67.所述的运营当天计划，是选择某一个列车运营基本计划作为当天运营计划，当开始运营时，当天投入运营的列车将根据当前时间和位置来匹配计划中的单程，并按照单程进行运行。
68.然后，列车按照运营当天计划投入运营，并实时计算列车前后追踪关系。
69.上述计算列车前后追踪关系方法进一步细分为如下场景：
70.场景1：如图3所示，道岔处于反位，根据道岔的连通关系获取到列车120331车与157471，虽然从连通关系上120331车与157471车具有前后追踪关系，但是由于120331车与157471车的目的站台不一致(车号的最后2位为目的站台编号)，二者之间不具有追踪关系。
71.场景2：如图4所示，道岔处于定位，根据道岔的连通关系获取到列车120331车与103331，根据连通关系二者具有追踪关系，并且由于二者之间目的站台一致，即判断为二者具有追踪关系。
72.场景3：当道岔由定位转为反位时，即从图3变为图4状态，计算步骤如下：
73.步骤1：获取道岔变化前的追踪关系，即120331车的前方没有车，157471车的后方也没有车；
74.步骤2：获取道岔变化后的追踪关系，根据道岔连通关系，获取道岔前后列车，即120331车和103331车；
75.步骤3：120331车和103331车具有连通追踪关系，并且由于二者的目的站台一致，则判断为120331车和103331车具有前后追踪关系，即120331车的前方列车为103331车，且103331车的后方列车为120331车。
76.场景4：按照上述场景3的过程，当道岔由反位变为定位时，根据场景3的计算过程，
判断120331车与157471车不具有追踪关系。
77.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及存储介质实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
78.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。
79.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。
80.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法s101～s108。例如，在一些实施例中，方法s101～s108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～s108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～s108。
81.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。
82.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。
83.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。
84.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：
1.一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述计算方法用于根据实时列车定位、道岔状态、运营计划数据计算列车前后追踪关系，并为列车司机提供安全防护距离提供数据支持，所述计算方法包括：通过实时采集道岔状态，当发生变化时，根据道岔状态变化前后的连通性搜索列车追踪关系可能发生变化的列车；通过获取当前运营计划，结合道岔状态变化前后根据连通性搜索到列车追踪关系受到影响的列车当前运营计划单程，计算其有效追踪关系。2.根据权利要求1所述的一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：步骤s101，获取系统数据中所有联锁设备数据；步骤s102，创建当天计划，并按照计划为每个投入运营的列车提供服务数据；步骤s103，根据当前某一列列车的信息获取列车当前单程数据；步骤s104，获取道岔的位置状态，用于道岔位置发生变化后，进行计算；步骤s105，实时获取道岔的位置变化，如果道岔位置状态为定位或反位则继续进行后续的逻辑计算；步骤s106，根据步骤s104和s105中的变化前后道岔状态，再根据变化前后的道岔连通状态获取该道岔上下两个方向的列车信息；步骤s107，获取步骤s106中道岔变化前后的列车前后追踪关系可能受到影响的列车，再根据步骤s103中获取的列车当前单程数据，对比道岔变化前后列车的连通关系；步骤s108，综合每个列车的追踪关系，获取列车定位信息，提供给司机作为安全防护的数据支持。3.根据权利要求2所述的一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述的步骤s101中获取的数据包括所有区段的连通关系以及道岔的当前定位或反位位置状态。4.根据权利要求2所述的一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述的步骤s102中服务数据包括列车运营的时间，运营时间内每一个单程时间、单程的始发和目的站台、单程内所有停站时间、离站时间、折返站台和折返时间。5.根据权利要求2所述的一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述的步骤s103中获取的数据包括列车目的站台、当前列车所在站台或上一个站台以及下一个目的站台。6.根据权利要求2所述的一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述的步骤s104中道岔的位置变化包括道岔的变化后的位置状态。7.根据权利要求2所述的一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述的步骤s107中的连通关系有三种情况。8.根据权利要求7所述的一种用于有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，其特征在于，所述的三种情况分别为：a)如果道岔变化后，若道岔变化前某两辆列车的连通关系已经消失，则解除其追踪关系；b)如果道岔变化后，某两列车存在连通关系，且根据其单程信息种目的站台存在相同
的路径，认为其有追踪关系；c)如果道岔变化后，某两列车存在连通关系，但是由于其单程不存在相同路径，即无可能存在路径冲突的情况，则不认为其有追踪关系。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有轨电车列车前后追踪关系的计算方法，所述计算方法用于根据实时列车定位、道岔状态、运营计划数据计算列车前后追踪关系，并为列车司机提供安全防护距离提供数据支持，所述计算方法包括：通过实时采集道岔状态，当发生变化时，根据道岔状态变化前后的连通性搜索列车追踪关系可能发生变化的列车；通过获取当前运营计划，结合道岔状态变化前后根据连通性搜索到列车追踪关系受到影响的列车当前运营计划单程，计算其有效追踪关系。与现有技术相比，本发明具有计算更加有效、准确的列车追踪关系，并且避免大量的重复计算，从而节约服务器的性能等优点。从而节约服务器的性能等优点。从而节约服务器的性能等优点。


技术研发人员：崔智民 刘华祥 李建全 杨辉 冯斌 刘述昌
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.10.13
技术公布日：2022/12/26