一种轨道交通线路资源的排序管理方法、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种轨道交通线路资源的排序管理方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着城市轨道交通的快速发展，新兴技术的迭代，列车自主控制系统应运而生。该系统基于图像识别、雷达测距等主动感知设备，从传统的地面集中控制，转为以列车感知为核心的自主、自治控制。
3.轨道交通线路，线路中很多资源是独占资源，面对列车自主化运行的系统中，多列车同时触发对独占线路资源的运行任务的请求，或者列车触发的运行任务顺序不合理，从而形成运营死锁导致运营阻塞，系统无法正常运行，严重影响运营秩序。
4.经过检索中国专利公开号cn114275015a公开了一种基于资源管理的列车控制系统及控制方法，具体公开了基于线路资源动态的“共享”和“独占”特性制定线路资源管理策略，可充分挖掘既有站场线路资源提高运能，同时减少站场改造的成本，进而提高经济效益和社会效益。但是还是存在运营死锁和列车实际运行任务与运营计划不匹配问题，因此如何来规避运营死锁和列车实际运行任务与运营计划不匹配问题，从而来减少线路资源的空费时间和提高线路资源的利用率，成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.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轨道交通线路资源的排序管理方法、设备及存储介质。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.根据本发明的第一方面，提供了一种轨道交通线路资源的排序管理方法，该方法包括以下步骤：
8.步骤s101，分析轨旁线路环路死锁场景，并建立死锁静态预防策略；
9.步骤s102，合理制定运营计划用于避免资源死锁环路等待；
10.步骤s103，为每一列车一次申请所有需要的资源；
11.步骤s104，制定运行任务顺序验证机制；
12.步骤s105，监督并执行运行任务。
13.作为优选的技术方案，所述的步骤s101具体包括：
14.根据站场的拓扑关系，分析列车运行路径可能形成的循环链，该循环链中每一个列车运行任务已获得的资源同时被下一个列车运行任务所请求，根据轨道交通站场拓扑逻辑以及资源的独占特性，确定环路死锁的场景，并建立死锁静态预防策略。
15.作为优选的技术方案，所述的步骤s102具体包括：
16.在制定运行计划时，需基于当前站型，规避环路死锁场景中的任务顺序，建立合理的列车运行任务序列，并赋予一个唯一的运行任务序列号。
17.作为优选的技术方案，所述的步骤s103具体包括：
18.在分配资源前根据运营计划安排的顺序一次申请所有当前运行任务所需要的资源并完成排序，并基于排序列表向列车和资源管理器按序发送及确认校验。
19.作为优选的技术方案，该方法防死锁的方式采用的是“整段申请，独立分配”。
20.作为优选的技术方案，所述的“整段申请，独立分配”具体为：
21.一段列车运行任务申请后，运行任务中的任意一段区域在相关联锁检查条件满足的情况下，则立即为列车分配，并对列车综合线路资源的分配情况以及前车的位置进行跟踪运行。
22.作为优选的技术方案，所述的步骤s104具体包括：
23.行车调度指挥系统为列车下发一个运行任务后，资源管理器接收到运行任务申请时需向行车调度指挥系统反馈运行任务的序列号以及任务接收状态，在未收到资源管理器未给出反馈前，行车调度指挥系统不得为后续列车下发运行任务；根据运行计划对运行任务分配的序号验证资源管理器与行车调度指挥系统发送的运行任务的顺序。
24.作为优选的技术方案，所有列车运行任务的请求严格按递增的次序，而且前一个请求得到满足之后，才能申请下一个运行任务。
25.作为优选的技术方案，所述运行任务分配的序号一经安排不得随意改动，同时严格匹配运行计划。
26.作为优选的技术方案，所述的步骤s105具体为：
27.资源管理器将接收到的任务，对申请轨道交通线路资源的各列车进行合理排序管理；各列车根据获取的线路资源以及建立的移动授权，进行安全和有序的运行。
28.作为优选的技术方案，该方法按照先到先得的原则排序，根据列车执行运行任务的过程以及释放资源的过程，为后续列车顺次分配需要独占的线路资源，确保各列车运行严格匹配行车调度指挥系统运营计划的要求。
29.作为优选的技术方案，该方法根据列车的运营方向以及道岔位置，确定多列车之间的资源是独占的还是共享，若资源为非冲突状态，可进行资源共享。
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，本发明具有以下优点：
33.1)本发明基于轨道交通线路资源的排序管理，可以有效解决资源不合理竞争。运营任务具有计划性，但列车的个体运营任务触发具备随机特性，依据运营任务时刻表，资源分配基于运营计划进行排序，可以解决各列车对资源的无规则竞争问题。
34.2)本发明根据列车的运营方向以及道岔位置，确定多列车之间的资源是独占的还是共享。若资源为非冲突状态，可进行资源共享，提高了轨道交通线路资源的利用率。
35.3)本发明基于轨道交通线路资源的排序管理方法能够解决列车运营任务的死锁问题。若后序列车抢占了前序列车后续运营的线路资源，导致前后车都无法运行，使用资源的排序管理方法依据时刻表进行排序管理，帮助列车安全、有序运行。
附图说明
36.图1为本发明的流程图；
37.图2为本发明环路死锁的示意图。
具体实施方式
38.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。
39.如图1所示，一种轨道交通线路资源的排序管理方法，该方法包括以下步骤：
40.步骤s101，分析轨旁线路环路死锁场景，并建立死锁静态预防策略；
41.步骤s102，合理制定运营计划用于避免资源死锁环路等待；
42.步骤s103，为每一列车一次申请所有需要的资源；
43.步骤s104，制定运行任务顺序验证机制；
44.步骤s105，监督并执行运行任务。
45.本发明通过对线路资源静态和动态分析，提出了一种基于自主控制的列车运行控制系统资源管理策略，通过合理的资源划分以及动态调度策略，减少线路资源的空费时间，提高线路资源的利用率，同时规避运营死锁和列车实际运行任务与运营计划不匹配问题。
46.本发明方法的具体过程如下：
47.1.分析轨旁线路环路死锁场景，建立死锁静态预防。根据站场的拓扑关系，分析列车运行路径可能形成的循环链，如图2所示的四类环路死锁运行路径，链中每一个列车运行任务已获得的资源同时被下一个列车运行任务所请求，根据轨道交通站场拓扑逻辑以及资源的独占特性，确定环路死锁的场景。
48.2.合理制定运营计划以避免资源死锁环路等待。在制定运行计划时，需基于当前站型，规避环路死锁场景中的任务顺序，建立合理的列车运行任务序列，并赋予一个唯一的运行任务序列号。
49.3.制定合理的运营计划后，为每一列车一次申请所有需要的资源。因为轨道交通信号系统采用动态申请和分配资源，在分配资源前根据运营计划安排的顺序一次申请所有当前运行任务所需要的资源并完成排序，并基于排序列表向列车和资源管理器按序发送及确认校验，防死锁的方式采用的是“整段申请，独立分配”，即：一段列车运行任务申请后，运行任务中的任意一段区域在相关联锁检查条件满足的情况下，则立即为列车分配，列车综合线路资源的分配情况以及前车的位置完成跟踪运行。
50.4.运行任务顺序验证机制。所有列车运行任务的请求严格按递增的次序，而且前一个请求得到满足之后，才能申请下一个运行任务。行车调度指挥系统为列车下发一个运行任务后，资源管理器接收到运行任务申请时需向行车调度指挥系统反馈运行任务的序列号以及任务接收状态，在未收到资源管理器未给出反馈前，行车调度指挥系统不得为后续列车下发运行任务。根据运行计划对运行任务分配的序号验证资源管理器与行车调度指挥系统发送的运行任务的顺序。运行任务序号一经安排，不得随意改动通过任务的下发顺序合理归并运行任务并发而产生的死锁，同时可严格匹配运行计划，避免列车运行秩序混乱。
51.5.监督并执行运行任务。资源管理器将接收到的任务，对申请轨道交通线路资源的各列车进行合理排序管理；最后各列车根据获取的线路资源以及建立的移动授权，安全、有序的运行，按照先到先得的原则排序，根据列车执行的运行任务的过程以及释放资源的过程，为后续列车顺次分配需要独占的线路资源，确保各列车运行严格匹配行车调度指挥系统运营计划的要求。
52.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。
53.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。
54.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。
55.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法s101～s105。例如，在一些实施例中，方法s101～s105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～s105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～s105。
56.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)、负责可编程逻辑设备(cpld)等等。
57.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。
58.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。
59.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：
1.一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤s101，分析轨旁线路环路死锁场景，并建立死锁静态预防策略；步骤s102，合理制定运营计划用于避免资源死锁环路等待；步骤s103，为每一列车一次申请所有需要的资源；步骤s104，制定运行任务顺序验证机制；步骤s105，监督并执行运行任务。2.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所述的步骤s101具体包括：根据站场的拓扑关系，分析列车运行路径可能形成的循环链，该循环链中每一个列车运行任务已获得的资源同时被下一个列车运行任务所请求，根据轨道交通站场拓扑逻辑以及资源的独占特性，确定环路死锁的场景，并建立死锁静态预防策略。3.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所述的步骤s102具体包括：在制定运行计划时，需基于当前站型，规避环路死锁场景中的任务顺序，建立合理的列车运行任务序列，并赋予一个唯一的运行任务序列号。4.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所述的步骤s103具体包括：在分配资源前根据运营计划安排的顺序一次申请所有当前运行任务所需要的资源并完成排序，并基于排序列表向列车和资源管理器按序发送及确认校验。5.根据权利要求4所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，该方法防死锁的方式采用的是“整段申请，独立分配”。6.根据权利要求5所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所述的“整段申请，独立分配”具体为：一段列车运行任务申请后，运行任务中的任意一段区域在相关联锁检查条件满足的情况下，则立即为列车分配，并对列车综合线路资源的分配情况以及前车的位置进行跟踪运行。7.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所述的步骤s104具体包括：行车调度指挥系统为列车下发一个运行任务后，资源管理器接收到运行任务申请时需向行车调度指挥系统反馈运行任务的序列号以及任务接收状态，在未收到资源管理器未给出反馈前，行车调度指挥系统不得为后续列车下发运行任务；根据运行计划对运行任务分配的序号验证资源管理器与行车调度指挥系统发送的运行任务的顺序。8.根据权利要求7所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所有列车运行任务的请求严格按递增的次序，而且前一个请求得到满足之后，才能申请下一个运行任务。9.根据权利要求7所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所述运行任务分配的序号一经安排不得随意改动，同时严格匹配运行计划。10.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，所述的步骤s105具体为：
资源管理器将接收到的任务，对申请轨道交通线路资源的各列车进行合理排序管理；各列车根据获取的线路资源以及建立的移动授权，进行安全和有序的运行。11.根据权利要求10所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，该方法按照先到先得的原则排序，根据列车执行运行任务的过程以及释放资源的过程，为后续列车顺次分配需要独占的线路资源，确保各列车运行严格匹配行车调度指挥系统运营计划的要求。12.根据权利要求1所述的一种轨道交通线路资源的排序管理方法，其特征在于，该方法根据列车的运营方向以及道岔位置，确定多列车之间的资源是独占的还是共享，若资源为非冲突状态，可进行资源共享。13.一种电子设备，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1～12中任一项所述的方法。14.一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1～12中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种轨道交通线路资源的排序管理方法、设备及存储介质，该方法包括以下步骤：步骤S101，分析轨旁线路环路死锁场景，并建立死锁静态预防策略；步骤S102，合理制定运营计划用于避免资源死锁环路等待；步骤S103，为每一列车一次申请所有需要的资源；步骤S104，制定运行任务顺序验证机制；步骤S105，监督并执行运行任务。与现有技术相比，本发明具有减少线路资源的空费时间，提高线路资源的利用率，同时规避运营死锁和列车实际运行任务与运营计划不匹配问题等优点。营计划不匹配问题等优点。营计划不匹配问题等优点。


技术研发人员：潘亮 刘传振 汪小勇 陈绍文 凌小雀 冯玮 高豪 张璇
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.09.07
技术公布日：2023/5/16