一种以列车为控制对象的进路控制方法、设备及介质与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种以列车为控制对象的进路控制方法、设备及介质。


背景技术：

2.在城市轨道交通列车控制系统中，列车的运行路径是通过进路来实现的，而进路一般是通过联锁系统进行控制的，再由列控系统控制列车运行。而联锁进路的划分和控制一般是以信号机为控制对象，并以每两个信号机之间构成一条进路的方式进行设计，但根据实际运营需求，现有控制方式存在如下问题：
3.1、列车的进路以信号机为对象的，且信号机的布置数量，直接影响进路的范围，进路范围过大影响调度的灵活性，进路范围小，需要布置的信号机及轴数量就会增加，增加建设投资。
4.2、以信号机为基础的进路，在进路建立并被列车使用后，无法灵活的取消为该列车分配的进路，需列车完全驶离该进路后才能释放进路，不利于灵活组织运营。
5.3、针对于道岔区域较多的车场来说，需要单独设置一条牵出线，用于列车在段场内的转线作业，且每次只能组织一列车的转线作业，增加投资的同时，影响场段的转线作业效率。
6.经过检索中国专利公开号cn105539526a公开了一种轨道交通列车进路控制方法具体公开了轨道交通列车进路过程划分为进路锁闭阶段和开放信号阶段；办理轨道交通列车进路时首先检查进路锁闭条件，如果进路锁闭条件满足则锁闭指定进路；进路锁闭后再判断是否满足开放信号条件，如果满足，则开放信号机，如果不满足，等满足信号开放条件后开放信号机；如果锁闭进路条件不满足则办理进路失败，但是该现有专利以信号机为对象办理两个信号机之间的进路，针对的进路建立时是否检查轨道区段的空闲情况，因此也会存在上述缺陷，如何来解决城市轨道交通线路中进路控制不灵活成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.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节省建设投资、运营灵活、提高效率的以列车为控制对象的进路控制方法、设备及介质。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
9.根据本发明的第一方面，提供了一种以列车为控制对象的进路控制方法，该方法通过计轴区段来划分进路，以列车为对象建立进路，为列车在任意点设置进路，并实现列车在线路上任意点的折返。
10.作为优选的技术方案，该方法根据需要配置信号机，但信号机仅作为后备模式下的行车凭证。
11.作为优选的技术方案，所述通过计轴区段来划分进路具体为：
12.根据线路规模，对线路进行划分，划分成若干计轴区段，作为进路的最小单元；
13.其中每条列车进路由一个区段组成或者由若干条区段组成，可灵活配置。
14.作为优选的技术方案，所述每条列车进路的起始点为列车所在的区段，每条列车进路的终点为所设置列车的目标停车所在的区段。
15.作为优选的技术方案，对每个所述区段进行重新定义，每个所述区段包含区段信息、停车点信息、目的地编码信息。
16.作为优选的技术方案，该方法在编制列车运行计划时，为每列车定义两个目标点，一个是“停车目标点”，另外一个是“终端目标点”，根据列车所在位置以及“停车目标点”建立并锁闭进路。
17.作为优选的技术方案，所述“停车目标点”决定了初始进路的终端，同时控制列车在目标点停车。
18.作为优选的技术方案，所述“终端目标点”控制列车在“停车目标点”停车后更新下一停车目标点。
19.作为优选的技术方案，该方法为每条进路做标记，即为列车设置并建立的进路仅能被当前列车所使用，其他列车将不被允许使用。
20.作为优选的技术方案，该方法具体包括以下步骤：
21.步骤s1，进路建立初始化过程；
22.步骤s2，进路建立和锁闭过程；
23.步骤s3，进路的解锁过程；
24.步骤s4，进路的取消过程。
25.作为优选的技术方案，所述步骤s2，进路建立和锁闭过程具体过程如下：
26.步骤s201，以列车为对象为列车设置“停车目标点”和“终端目标点”的指令；
27.步骤s202，进路控制系统根据列车位置以及“停车目标点”信息，遍历所有路径，并生成一个最短路径的进路建立指令；
28.步骤s203，根据列车目的地以及触发区段的占用情况，将列车所在区段至“停车目标点”所在区段之间的进路被请求建立；
29.步骤s204，当进路建立条件满足后，建立并锁闭进路。
30.作为优选的技术方案，所述进路的始端为列车所在区段，进路的末端根据进路前方的限制点动态调整，若配置有后备模式下的信号机，进路上的信号机在进路建立后将被点亮。
31.作为优选的技术方案，所述步骤s3，进路的解锁过程具体为：
32.对于无岔进路，进路控制系统根据列车发送的实时位置，随着列车的移动，进行动态解锁；
33.对于道岔区段，根据岔芯、岔尖、警冲标、道岔开向等信息，定义一个“道岔防护区”，列车移动并出清该防护区域后，道岔区域的进路才能解锁。
34.作为优选的技术方案，所述步骤s4，进路的取消过程具体为：
35.列车进路通过取消为列车设置的“停车目标点”和“终端停车点”的方式对进路进行取消；
36.进路被取消后，若列车所在区域为道岔区域，则列车所在位置的道岔及相应的防
护道岔仍然处于锁闭状态。
37.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。
38.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。
39.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
40.1、本发明利用列车为对象对进路进行管理，可以灵活控制进路的建立、锁闭、解锁和取消，不再依赖于信号机布置，可以达到灵活运营的目标，并节省建设投资。
41.2、本发明在正线可以实现任意点折返，提高运营组织效率。
42.3、本发明场段内可以不用单独设置牵出线，节省建设投资。
43.4、本发明场段内可以灵活组织转线作业，提高转线作业的效率。
附图说明
44.图1为本发明进路控制过程示意图；
45.图2为本发明初始状态示意图；
46.图3为本发明进路建立场景示意图；
47.图4为本发明列车进路解锁场景示意图；
48.图5为本发明列车进路取消场景示意图。
具体实施方式
49.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。
50.本发明提供了一种以列车为对象的进路控制方法。本发明通过如下技术方案实现：
51.进路的控制不以信号机为对象，而是以列车为对象进行控制。但为了考虑后备模式下的使用，可以根据需要配置信号机，但信号机仅作为后备下的行车凭证，不作为进路控制的对象。
52.首先根据线路规模，对线路进行划分，划分成若干计轴区段，作为进路的最小单元，每条列车进路可以由一个区段组成，也可由若干条区段组成，可以灵活配置。
53.每条列车进路的起始点为列车所在的区段，每条进路的终点为所设置列车的目标停车所在的区段。
54.对每个区段属性进行重新定义，每个区段需要包含区段信息、停车点信息、目的地编码信息等。停车点信息存储于车载电子地图中，目的地编码存储于ats系统中。
55.在编制列车运行计划时，为每列车定义两个目标点。一个是“停车目标点”，另外一个是“终端目标点”，根据列车所在位置以及“停车目标点”建立并锁闭进路。“停车目标点”决定了初始进路的终端，同时控制列车在目标点停车。“终端目标点”控制列车在“停车目标点”停车后更新下一停车目标点。特殊情况下，“停车目标点”和“终端目标点”可以是同一个
点。
56.为每条进路做特殊标记，即为列车设置并建立的进路仅能被当前列车所使用，其他列车将不被允许使用。
57.1、进路建立方法如下：
58.1)以列车为对象为列车设置“停车目标点”和“终端目标点”的指令。
59.2)进路控制系统根据列车位置以及“停车目标点”信息，遍历所有路径，并生成一个最短路径的进路建立指令。
60.3)根据列车目的地以及触发区段的占用情况，列车所在区段至“停车目标点”所在区段之间的进路被请求建立。
61.4)相关进路建立条件满足(如无敌对进路、道岔位置正确等)后，建立并锁闭进路。
62.5)进路的始端为列车所在区段，进路的末端根据进路前方的限制点动态调整。
63.6)如配置有后备模式下的信号机，进路上的信号机在进路建立后将被点亮。
64.2、进路解锁方法：
65.1)对于无岔进路，进路控制系统根据列车发送的实时位置，随着列车的移动，动态解锁，解锁后的区段，可供后续列车进路使用。
66.2)对于道岔区段，根据岔芯、岔尖、警冲标、道岔开向等信息，定义一个“道岔防护区”，列车移动并出清该防护区域后，道岔区域的进路才能解锁。
67.3、进路人工取消方法：
68.1)列车进路通过取消为列车设置的“停车目标点”和“终端停车点”的方式对进路进行取消。
69.2)进路被取消后，如列车所在区域为道岔区域，则列车所在位置的道岔及相应的防护道岔仍然处于锁闭状态。
70.具体实施例
71.本发明方法具体包括以下步骤：
72.步骤s1，进路建立初始化过程；
73.步骤s2，进路建立和锁闭过程；
74.步骤s3，进路的解锁过程；
75.步骤s4，进路的取消过程。
76.进路建立初始化：
77.首先根据线路规模，对线路进行划分，划分成若干计轴区段，作为进路的最小单元。
78.对每个区段的属性进行重新定义，每个区段包含区段信息、停车点信息、目的地编码信息等。停车点信息存储于车载电子地图中，目的地编码存储于计划控制系统中。
79.根据列车所在的区段，以列车为对象，以目标停车点为目的地建立进路。在计划控制系统中对每列车定义两个目标点：停车目标点(m1)，终端目标点(mn)。
80.进路的建立和锁闭：
81.1)对列车1设置目标点:停车目标点m1，终端目标点mn。m1控制列车在该目标点停车，mn控制列车在停车目标点m1停车后能自动更新下一停车目标点。
82.2)进路控制系统根据列车1位置信息以及“停车目标点”信息，遍历所有路径，并生
成一个最短路径的进路建立指令。
83.3)根据列车目的地，列车1所在区段至“停车目标点”所在区段之间的进路被请求建立。
84.4)检查进路建立条件是否满足，如敌对进路、侧冲进路、道岔位置等，如进路建立条件满足，则建立并锁闭进路，如条件不满足，则进路不能被建立。
85.5)当列车1至停车目标点m1之间没有其他列车或进路存在时，进路的末端位置为目标点m1所在的区段。
86.6)当列车1至目标点m1之间有其它同向进路存在时，进路的目标末端位置仍为停车目标点m1所在区段，但实际进路的终点位置为前序列车的尾部防护点处或道岔防护区外方，并可随着前序列车的移动而动态延长进路范围，直至停车目标点m1所在区段。
87.7)当列车1至目标点m1之间有道岔，且道岔区域有列车存在时，则进路的终点位置为道岔防护区的外方或列车的尾部防护点。
88.8)如列车1至目标点m1之间有列车2存在，但列车2没有对应的进路存在，则进路的终点位置为列车2所在计轴区段的边界处。
89.9)如进路范围内包含有道岔，将会检查道岔位置是否在规定位置，如不在规定位置，将发送道岔操动命令，将道岔操动到规定位置后锁闭。
90.10)如进路范围内包含有信号机，在进路建立后将会触发点灯指令，控制信号机电灯。
91.11)进路的方向由进路控制系统根据列车位置以及目标点来决定，进路锁闭后，进路方向将会发送给列车控制系统，列车控制系统根据进路方向，控制列车运行。
92.12)列车1运行至停车目标点m1后，根据定义的mn自动更新下一停车目标点，根据下一停车目标点信息自动办理至下一停车目标点的进路。
93.进路的解锁：
94.1)对于无岔进路，进路控制系统根据列车发送的实时位置，随着列车的移动，动态解锁，解锁后的区段，可供后续列车进路使用。
95.2)对于道岔区段，根据岔芯、岔尖、警冲标、道岔开向等信息，定义一个防护区域，列车移动并出清该防护区域后，道岔区域的进路解锁。
96.进路的取消：
97.1)已办理的进路通过取消为列车设置的“停车目标点”和“终端目标点”的方式进行取消。
98.2)当取消列车的终端目标点mn后，列车运行至下一停车目标点m1后停车，列车后续的目标点不再更新，后续进路无法办理。
99.3)当取消了列车下一目标停车点m1，但终端目标点mn仍然存在时，正在运行的列车紧急制动停车，但为列车办理的进路不会取消。
100.4)当同时取消了列车的下一停车目标点m1和终端目标点mn后，对于正在运行的列车紧急制动停车，列车停稳后，进路立即解锁。对于静止的列车，m1和mn被取消后，进路立即解锁。
101.5)如列车所在区域为道岔区域，则列车所在位置的道岔及相应的防护道岔仍然处于锁闭状态。
102.下面通过具体的实例来对上述方案中进路建立、进路解锁、进路取消等进行详细描述：
103.初始条件如图2所示，一段股道上分别布置后计轴点ac01,ac02,ac03,
104.ac04,ac05,ac0n-1,ac0n，分别对应区段tc12,tc23,tc34,tc45和tcn，tc34为道岔区段，包含道岔p1,列车1位于区段tc12上。区段tc45为列车1的停车目标点，标记为m1,tcn为列车1的终端目标点，标记为mn。计轴点ac01到ac03设置一条进路，ac03到ac05设置另外一条进路。
105.进路建立过程，如图3所示：
106.步骤1：列车1位于区段tc12上，对列车1设置目标停车点m1和mn。
107.步骤2：如图3中场景1所示，当区段tc12至tc45之间无其他列车或进路存在时，进路建立条件满足后，区段tc12至tc45之间的进路r1和r2被建立并锁闭，同时建立列车运行方向信息，该信息发送给列控系统，用于控制列车的运行方向。
108.步骤3：如图3中场景2所示，当区段tc12至tc45之间有列车2但无进路存在时，进路的目标点仍为m1处，进路建立条件满足后，区段tc12至列车2所在区段的边界点ac03处的进路被建立并锁闭。当列车2到达区段tc45,驶离区段tc34后，列车1的进路终端将会至ac04处。
109.步骤4：如图3中场景3所示，当区段tc12至tc45之间有列车2和对应的进路存在时，进路建立条件满足后，区段tc12至列车2尾部防护点处的进路r1和r2’被建立并锁闭,随着列车2向前移动，r2’随着列车2尾部防护点的移动将会动态建立并锁闭。
110.步骤5：如图3中场景4所示，当区段tc12至tc45之间有列车2及对应的进路位于道岔防护区时，进路建立条件满足后，区段tc12至道岔防护区边界处的进路r1和r2’被建立并锁闭，随着列车2向前移动，出清道岔防护区后，r2’将会随着列车2尾部的防护点而动态建立。
111.进路解锁过程：
112.对于无岔进路，进路控制系统根据列车1发送的实时位置，随着列车的移动，动态解锁r1，解锁后的区段，可供后续列车进路使用。
113.对于道岔区段，根据岔芯、岔尖、警冲标、道岔开向等信息，定义一个“道岔防护区域”，列车1移动并出清该防护区域后，道岔区域的进路立即解锁。
114.进路取消过程：
115.取消列车1的终端目标点mn，列车运行至停车目标点m1后停车，列车后续的目标点不再更新，后续进路无法办理。
116.取消了列车1的目标停车点m1，但终端目标点mn仍然存在时，正在运行的列车紧急制动停车，但为列车办理的进路不会取消。
117.同时取消了列车1的停车目标点m1和终端目标点mn后，对于正在运行的列车紧急制动停车，列车停稳后，进路解锁。对于静止的列车，进路立即解锁。
118.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。
119.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。
120.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。
121.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。
122.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。
123.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。
124.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。
125.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：
1.一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，该方法通过计轴区段来划分进路，以列车为对象建立进路，为列车在任意点设置进路，并实现列车在线路上任意点的折返。2.根据权利要求1所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，该方法根据需要配置信号机，但信号机仅作为后备模式下的行车凭证。3.根据权利要求1所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述通过计轴区段来划分进路具体为：根据线路规模，对线路进行划分，划分成若干计轴区段，作为进路的最小单元；其中每条列车进路由一个区段组成或者由若干条区段组成，可灵活配置。4.根据权利要求3所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述每条列车进路的起始点为列车所在的区段，每条列车进路的终点为所设置列车的目标停车所在的区段。5.根据权利要求3所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，对每个所述区段进行重新定义，每个所述区段包含区段信息、停车点信息、目的地编码信息。6.根据权利要求1所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，该方法在编制列车运行计划时，为每列车定义两个目标点，一个是“停车目标点”，另外一个是“终端目标点”，根据列车所在位置以及“停车目标点”建立并锁闭进路。7.根据权利要求6所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述“停车目标点”决定了初始进路的终端，同时控制列车在目标点停车。8.根据权利要求6所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述“终端目标点”控制列车在“停车目标点”停车后更新下一停车目标点。9.根据权利要求1所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，该方法为每条进路做标记，即为列车设置并建立的进路仅能被当前列车所使用，其他列车将不被允许使用。10.根据权利要求6所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤s1，进路建立初始化过程；步骤s2，进路建立和锁闭过程；步骤s3，进路的解锁过程；步骤s4，进路的取消过程。11.根据权利要求10所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述步骤s2，进路建立和锁闭过程具体过程如下：步骤s201，以列车为对象为列车设置“停车目标点”和“终端目标点”的指令；步骤s202，进路控制系统根据列车位置以及“停车目标点”信息，遍历所有路径，并生成一个最短路径的进路建立指令；步骤s203，根据列车目的地以及触发区段的占用情况，将列车所在区段至“停车目标点”所在区段之间的进路被请求建立；步骤s204，当进路建立条件满足后，建立并锁闭进路。12.根据权利要求11所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述
进路的始端为列车所在区段，进路的末端根据进路前方的限制点动态调整，若配置有后备模式下的信号机，进路上的信号机在进路建立后将被点亮。13.根据权利要求10所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述步骤s3，进路的解锁过程具体为：对于无岔进路，进路控制系统根据列车发送的实时位置，随着列车的移动，进行动态解锁；对于道岔区段，根据岔芯、岔尖、警冲标、道岔开向等信息，定义一个“道岔防护区”，列车移动并出清该防护区域后，道岔区域的进路才能解锁。14.根据权利要求10所述的一种以列车为控制对象的进路控制方法，其特征在于，所述步骤s4，进路的取消过程具体为：列车进路通过取消为列车设置的“停车目标点”和“终端停车点”的方式对进路进行取消；进路被取消后，若列车所在区域为道岔区域，则列车所在位置的道岔及相应的防护道岔仍然处于锁闭状态。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
本发明涉及一种以列车为控制对象的进路控制方法、设备及介质，该方法通过计轴区段来划分进路，以列车为对象建立进路，为列车在任意点设置进路，并实现列车在线路上任意点的折返。与现有技术相比，本发明具有节省建设投资、运营灵活、提高效率等优点。提高效率等优点。提高效率等优点。


技术研发人员：刘德伟 徐建勇 储海平 张昱敏 黄柒光 毕文峰
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/6/27