全自动联挂作业列车非期望移动防护方法、设备及介质与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法、设备及介质。


背景技术：

2.列车执行全自动联挂作业时，去联挂列车会在ato控制下撞击被联挂列车，该撞击需具有足够的力度，以确保车钩能正常连接。在车钩连接后，去联挂列车需沿原联挂方向的反方向施加牵引，执行“试拉作业”，以确保车钩已正常连接。上述作业流程中有两个问题需要信号系统进行防护：
3.1.被联挂列车被撞击时，可能会向前移动，信号系统需确认其向前移动的范围内不会有安全限制点；
4.2.试拉作业时，车钩可能发生断裂，信号系统需要确保执行试拉牵引的列车从检测到断裂车钩的异常到完全停下这段时间内的运行距离内不会有安全限制点；
5.要防护上述场景，信号系统需在确认被联挂列车安全定位两侧一定范围内无安全限制点后，才可授权联挂作业和授权试拉作业。
6.对于试拉的防护，经过检索，中国专利公开号cn113844506a公开了一种列车自动试拉方法及装置，能对列车进行更高效的自动试拉，在自动试拉的过程中未增加设备成本，能提高列车的运营效率，能提高fao系统和/或cbtc系统的可用性，但该现有方法存在如下问题：
7.1.没有考虑被联挂列车的前移防护；
8.2.不支持任意地点试拉防护；
9.3.缺少对各种非期望移动的防护方法的抽象；
10.4.没有设计结合具体线路地图特征的配置选项，以简化理想线路地图情况下的防护设计。


技术实现要素：

11.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全自动联挂作业列车非期望移动防护方法、设备及介质。
12.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
13.根据本发明的第一方面，提供了一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，该方法包括以下步骤：
14.步骤s1，离线分析站场线路地图，计算静态联挂作业区端点外侧“被联挂列车被撞击时最大前移距离”和“试拉作业车钩断裂最大防护距离”范围内的线路状态；
15.步骤s2，列车从ats接收到被联挂指令，车载控制器向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求；
16.步骤s3，轨旁区域控制器收到请求后，当请求列车位于“联合防护联挂作业区”静
态联挂作业区时，轨旁区域控制器向联锁系统发送逻辑区段锁闭请求；否则，不向联锁系统发送逻辑区段锁闭请求，且在确认列车状态后，直接向车载控制器发送被联挂授权或试拉授权；
17.步骤s4，列车收到轨旁区域控制器发送的被联挂授权后保持制动施加状态并持续向轨旁区域控制器发送被联挂请求；列车接收到轨旁区域控制器发送的试拉授权后，开始试拉作业，并在试拉作业过程中持续向轨旁区域控制器发送试拉请求。
18.作为优选的技术方案，若步骤s1中所述范围和联挂作业区位于同一个逻辑区段内，且联挂作业区不侵限，则在此联挂作业区执行联挂和试拉作业时，不需要联锁确认区段锁闭状态，并记录该联挂作业区属性为“非联合防护联挂作业区”。
19.作为优选的技术方案，若步骤s1中所述范围超出联挂作业区所在逻辑区段，或联挂作业区已侵限，则在此联挂作业区内执行联挂和试拉作业时，需联锁确认所述范围超出联挂作业区的区间是否存在后备进路，以及道岔是否锁闭，并记录该联挂作业区属性为“联合防护联挂作业区”。
20.作为优选的技术方案，所述步骤s2具体为：
21.列车从ats接收到被联挂指令，且车载控制器判断该列车安全定位完全位于静态联挂作业区，则列车根据当前执行的联挂作业任务，向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求。
22.作为优选的技术方案，所述步骤s2具体为：
23.列车从ats接收到被联挂指令，且被联挂列车安全定位外侧“被联挂列车被撞击时最大前移距离”范围，和去联挂列车安全定位外侧“试拉作业车钩断裂最大防护距离”范围内均不存在道岔和侵限，则列车根据当前执行的联挂作业任务，向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求。
24.作为优选的技术方案，该方法还包括：
25.步骤s51、列车在试拉作业过程中若存在应中止试拉作业的情况，并在确保列车可保持静止前持续向轨旁区域控制器发送试拉请求。
26.作为优选的技术方案，所述应中止试拉作业的情况包括检测到位移超标和车钩状态异常。
27.作为优选的技术方案，该方法还包括：
28.步骤s52、被联挂作业或试拉作业正常结束，列车停止向轨旁区域控制器发送被联挂请求或试拉请求；轨旁区域控制器确定车载控制器不再发送被联挂请求或试拉请求后，结束联挂作业。
29.作为优选的技术方案，所述结束联挂作业具体为：
30.若当前联挂作业区为“非联合防护联挂作业区”，则直接结束联挂作业；
31.若当前联挂作业区为“联合防护联挂作业区”，则轨旁区域控制器应中止向联锁发送逻辑区段锁闭请求，同时结束联挂作业。
32.作为优选的技术方案，该方法还包括：
33.步骤s53、若当前联挂作业区为“联合防护联挂作业区”，在车载控制器中止发送被联挂作业请求或试拉请求前，轨旁区域控制器也应持续向联锁发送逻辑区段锁闭请求，若作业过程中车载控制器与轨旁区域控制器通信中断，轨旁区域控制器应不再授权车载控制
器进行相应的被联挂作业或试拉作业，同时持续向联锁发送逻辑区段锁闭请求，直到轨旁区域控制器可确保列车静止。
34.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。
35.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。
36.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
37.1)本发明可支持任意地点试拉防护和被联挂列车的前移防护；
38.2)本发明综合考虑联挂作业过程中被联挂列车的前移防护和试拉防护，将不同作业过程中列车非期望移动模型进行抽象，用统一的方法进行防护，减少软件开发工作量；
39.3)本发明结合具体线路地图特征的设计配置选项，离线识别了不需要轨旁区域控制器和联锁进行联合防护的区域，简化了理想线路地图情况下的在线计算量。
附图说明
40.图1为本发明方法的具体流程图；
41.图2为在静态联挂作业区联挂的场景示意图；
42.图3为在任意点联挂的场景示意图。
具体实施方式
43.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。
44.如图2和图3所示，分别为在静态联挂作业区联挂和在任意点联挂的典型场景。在此基础上，参考图1所示的步骤，对两种联挂作业流程介绍如下：
45.步骤a、离线分析站场线路地图，计算静态联挂作业区端点外侧“被联挂列车被撞击时最大前移距离”和“试拉作业车钩断裂最大防护距离”范围内的线路状态：
46.1)如所述范围和联挂作业区位于同一个逻辑区段内(如图-2中右侧联挂作业防护区)，且联挂作业区不侵限，则在此联挂作业区执行联挂和试拉作业时，不需要联锁确认区段锁闭状态，并记录该联挂作业区属性为“非联合防护联挂作业区”；
47.2)如所述范围超出联挂作业区所在逻辑区段，或联挂作业区已侵限或存在道岔(如图-2中左侧联挂作业防护区)，则在此联挂作业区内执行联挂和试拉作业时，需联锁确认所述范围超出联挂作业区的区间是否存在后备进路，以及道岔(如有)是否锁闭，并记录该联挂作业区属性为“联合防护联挂作业区”；
48.图2中所示“联挂作业防护区”的长度根据当前联挂作业区内需执行的联挂作业类型，由“被联挂列车被撞击时最大前移距离”和“试拉作业车钩断裂最大防护距离”决定；
49.步骤b-1、列车从ats接收到被联挂指令，且车载控制器判断该列车安全定位完全位于如图-2所示的静态联挂作业区，则列车根据当前执行的联挂作业任务，向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求；
50.步骤b-2、列车位于如图-3所示位置，列车从ats接收到被联挂指令时，不位于任何静态联挂作业区，被联挂列车将根据自身安全定位动态计算其安全定位外侧“联挂作业防护区”范围是否存在道岔和侵限，如无道岔和侵限，则列车根据当前执行的联挂作业任务，向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求；
51.步骤c、轨旁区域控制器收到列车发送的被联挂就绪请求或试拉请求后，当请求列车位于“联合防护联挂作业区”静态联挂作业区时，轨旁区域控制器向联锁发送逻辑区段锁闭请求；否则，不向联锁发送逻辑区段锁闭请求，且在确认列车状态后，直接向车载发送被联挂授权或试拉授权；
52.步骤d、列车接收到轨旁区域控制器发送的被联挂授权后应保持制动施加状态并持续向轨旁区域控制器发送被联挂请求；列车接收到轨旁区域控制器发送的试拉授权后，可开始试拉作业，并在试拉作业过程中持续向轨旁区域控制器发送试拉请求；
53.步骤e-1、列车在试拉作业过程中如检测到位移超标、车钩状态异常应中止试拉作业，并在确保列车可保持静止前持续向轨旁区域控制器发送试拉请求；
54.步骤e-2、被联挂作业或试拉作业正常结束，列车停止向轨旁区域控制器发送被联挂请求或试拉请求；轨旁区域控制器确定车载控制器不再发送被联挂请求或试拉请求后，如当前联挂作业区为“非联合防护联挂作业区”，则直接结束联挂作业；如当前联挂作业区为“联合防护联挂作业区”，则轨旁区域控制器应中止向联锁发送逻辑区段锁闭请求，同时结束联挂作业。
55.步骤e-3、如当前联挂作业区为“联合防护联挂作业区”(即图-2中的静态联挂作业区)，在车载控制器中止发送被联挂作业请求或试拉请求前，轨旁区域控制器也应持续向联锁发送逻辑区段锁闭请求，如作业过程中车载控制器与轨旁区域控制器通信中断，轨旁区域控制器应不再授权车载控制器进行相应的被联挂作业或试拉作业，同时持续向联锁发送逻辑区段锁闭请求，直到轨旁区域控制器可确保列车静止。
56.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。
57.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。
58.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。
59.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如本发明方法。例如，在一些实施例中，本发明方法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本发明方法的一个或多个步骤。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)而被配置为执行本发明方法。
60.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。
61.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。
62.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。
63.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：
1.一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤s1，离线分析站场线路地图，计算静态联挂作业区端点外侧“被联挂列车被撞击时最大前移距离”和“试拉作业车钩断裂最大防护距离”范围内的线路状态；步骤s2，列车从ats接收到被联挂指令，车载控制器向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求；步骤s3，轨旁区域控制器收到请求后，当请求列车位于“联合防护联挂作业区”静态联挂作业区时，轨旁区域控制器向联锁系统发送逻辑区段锁闭请求；否则，不向联锁系统发送逻辑区段锁闭请求，且在确认列车状态后，直接向车载控制器发送被联挂授权或试拉授权；步骤s4，列车收到轨旁区域控制器发送的被联挂授权后保持制动施加状态并持续向轨旁区域控制器发送被联挂请求；列车接收到轨旁区域控制器发送的试拉授权后，开始试拉作业，并在试拉作业过程中持续向轨旁区域控制器发送试拉请求。2.根据权利要求1所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，若步骤s1中所述范围和联挂作业区位于同一个逻辑区段内，且联挂作业区不侵限，则在此联挂作业区执行联挂和试拉作业时，不需要联锁确认区段锁闭状态，并记录该联挂作业区属性为“非联合防护联挂作业区”。3.根据权利要求1所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，若步骤s1中所述范围超出联挂作业区所在逻辑区段，或联挂作业区已侵限，则在此联挂作业区内执行联挂和试拉作业时，需联锁确认所述范围超出联挂作业区的区间是否存在后备进路，以及道岔是否锁闭，并记录该联挂作业区属性为“联合防护联挂作业区”。4.根据权利要求1所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：列车从ats接收到被联挂指令，且车载控制器判断该列车安全定位完全位于静态联挂作业区，则列车根据当前执行的联挂作业任务，向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求。5.根据权利要求1所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：列车从ats接收到被联挂指令，且被联挂列车安全定位外侧“被联挂列车被撞击时最大前移距离”范围，和去联挂列车安全定位外侧“试拉作业车钩断裂最大防护距离”范围内均不存在道岔和侵限，则列车根据当前执行的联挂作业任务，向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求。6.根据权利要求1所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，该方法还包括：步骤s51、列车在试拉作业过程中若存在应中止试拉作业的情况，并在确保列车可保持静止前持续向轨旁区域控制器发送试拉请求。7.根据权利要求6所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，所述应中止试拉作业的情况包括检测到位移超标和车钩状态异常。8.根据权利要求1所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，该方法还包括：步骤s52、被联挂作业或试拉作业正常结束，列车停止向轨旁区域控制器发送被联挂请
求或试拉请求；轨旁区域控制器确定车载控制器不再发送被联挂请求或试拉请求后，结束联挂作业。9.根据权利要求8所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，所述结束联挂作业具体为：若当前联挂作业区为“非联合防护联挂作业区”，则直接结束联挂作业；若当前联挂作业区为“联合防护联挂作业区”，则轨旁区域控制器应中止向联锁发送逻辑区段锁闭请求，同时结束联挂作业。10.根据权利要求1所述的一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法，其特征在于，该方法还包括：步骤s53、若当前联挂作业区为“联合防护联挂作业区”，在车载控制器中止发送被联挂作业请求或试拉请求前，轨旁区域控制器也应持续向联锁发送逻辑区段锁闭请求，若作业过程中车载控制器与轨旁区域控制器通信中断，轨旁区域控制器应不再授权车载控制器进行相应的被联挂作业或试拉作业，同时持续向联锁发送逻辑区段锁闭请求，直到轨旁区域控制器可确保列车静止。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
本发明涉及一种全自动联挂作业列车非期望移动防护方法、设备及介质，该方法包括：S1，离线分析站场线路地图；S2，车载控制器向轨旁区域控制器发送被联挂就绪请求或试拉请求；S3，当请求列车位于“联合防护联挂作业区”静态联挂作业区时，轨旁区域控制器向联锁系统发送逻辑区段锁闭请求；否则在确认列车状态后，直接向车载控制器发送被联挂授权或试拉授权；S4，列车收到轨旁区域控制器发送的被联挂授权后保持制动施加状态并持续向轨旁区域控制器发送被联挂请求；列车接收到轨旁区域控制器发送的试拉授权后，在试拉作业过程中持续向轨旁区域控制器发送试拉请求。与现有技术相比，本发明具有可支持任意地点试拉防护和被联挂列车的前移防护等优点。车的前移防护等优点。车的前移防护等优点。


技术研发人员：夏庭锴 陈祥 左辉 吕新军
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/5/30