真空管道磁浮交通系统列车登录方法与流程

1.本发明涉及列车运行控制技术领域，尤其涉及一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法。


背景技术：

2.超高速低真空管道磁浮交通系统利用“低真空管道+电动悬浮”制式实现列车的超高速运行，最高时速可达1000km/h，是一种全新的、安全的、绿色的出行交通方式。“低真空管道”可大大降低列车在运行过程中的空气阻力，减少无功损耗，且列车在管道中运行可不受外界天气影响，提高列车运行效率；“电动悬浮”可消除列车与轨道之间的摩擦，实现列车的“近地飞行”。
3.超高速运行给列车的安全提出了更高的要求，运行控制系统作为列车运行过程中的大脑面临的挑战也更加巨大，而要想实现运行控制系统对列车的“运行指挥，安全防护”，将列车登录至运行控制系统中则为最基础但也是非常关键的一步，德国的埃姆斯兰德试验线就曾因为线路上有维护车存在但未将其登录至运行控制系统中而导致了试验车与维护车撞毁的重大事故，造成了人员伤亡及巨大的经济损失。
4.就目前而言，轮轨和现有的磁浮交通系统与超高速低真空管道磁浮交通系统有或多或少类似之处。与超高速低真空管道磁浮交通系统相比，轮轨和现有磁浮交通系统的运行控制系统基本也分为三层架构：中央运控系统、分区运控系统、车载运控系统，列车的登录操作需要由上述三个子系统中完成。
5.一般情况下，轮轨和现有磁浮交通系统的列车登录方式有人工登录和自动登录两种方式。对于人工登录方式而言，即司机或随车安全员通过列车上的专用按钮一键实现列车在运行控制系统中的登录操作；对于自动登录而言，中央运控系统发送唤醒命令，被唤醒的列车根据自身存储的上次运行完成后的列车位置信息在系统中进行匹配，匹配完成后实现列车的登录过程。
6.由于超高速低真空管道磁浮交通系统试验线线路的特殊性，使轮轨和现有磁浮交通系统目前使用的两种列车登录方式(人工登录、自动登录)均不可行。对于人工登录而言，超高速低真空管道磁浮交通系统试验车目前采用原理样车，试验车内仅有设备放置空间，没有也不可配备司机或者随车安全员，故此种登录方式不可行；对于自动登录而言，超高速低真空管道磁浮交通系统试验车无法记录上次运行完成后的列车位置信息，用于列车登录时的信息匹配，故此种登录方式同样不可行。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法，能够解决上述现有技术中的问题。
8.本发明提供了一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法，其中，该方法包括：
9.列车出库前车载运控单元上电自检并在自检成功的情况下发送预登录请求至中
央运控单元，预登录请求包括列车标识；
10.中央运控单元根据预登录请求判断是否允许列车预登录，并在允许的情况下与车载运控单元建立连接；
11.列车出库后定位测速单元获取列车位置信息和列车标识并将列车位置信息和列车标识发送至分区运控单元；
12.分区运控单元接收到列车位置信息和列车标识后发送分区登录请求至车载运控单元，分区登录请求包括列车标识；
13.车载运控单元根据分区登录请求判断是否允许分区运控单元登录，并在允许的情况下与分区运控单元建立连接；
14.分区运控单元将列车标识发送至中央运控单元；
15.中央运控单元对分区运控单元发送的列车标识进行校核，在校核通过的情况下列车成功登录。
16.优选地，中央运控单元根据预登录请求判断是否允许列车预登录包括：
17.中央运控单元将预登录请求中的列车标识与标识库中的列车标识进行匹配；
18.在匹配的情况下，判断允许列车预登录；
19.在不匹配的情况下，判断不允许列车预登录。
20.优选地，车载运控单元根据分区登录请求判断是否允许分区运控单元登录包括：
21.车载运控单元将分区登录请求中的列车标识与预登录请求中的列车标识进行匹配；
22.在匹配的情况下，判断允许分区运控单元登录；
23.在不匹配的情况下，判断不允许分区运控单元登录。
24.优选地，中央运控单元对分区运控单元发送的列车标识进行校核包括：
25.中央运控单元将分区运控单元发送的列车标识与预登录请求中的列车标识进行匹配；
26.在匹配的情况下，校核通过；
27.在不匹配的情况下，校核未通过。
28.优选地，中央运控单元通过车地无线通信单元与车载运控单元通信。
29.优选地，分区运控单元通过车地无线通信单元与车载运控单元通信。
30.通过上述技术方案，可以克服目前阶段因试验车上无法配备司机或者随车安全员以及无法记录上次运行完成后的列车位置信息用于列车登录时的信息匹配的问题，确保列车(例如，试验车)在运控系统成功登录，进而使运行控制系统可以对列车进行后续控制和防护等后续操作，作为运行控制系统“运行指挥，安全防护”的基本保障条件。
附图说明
31.所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1示出了根据本发明一种实施例的一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法的
流程图。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
35.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
36.图1示出了根据本发明一种实施例的一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法的流程图。
37.其中，该方法适用于超高速低真空管道磁浮交通系统列车在运行控制系统的登录，特别适用于试验线列车(试验车)在运行控制系统的登录。列车的运行控制系统包括中央运控单元、分区运控单元和车载运控单元。
38.如图1所示，本发明实施例提供了一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法，其中，该方法包括：
39.s100，列车出库前车载运控单元上电自检并在自检成功的情况下发送预登录请求至中央运控单元，预登录请求包括列车标识(id)；
40.举例来讲，此时列车位于车库中，可以通过地面供电装置为列车进行供电，车载运控单元上电自检且自检成功后发送预登录请求。
41.s102，中央运控单元根据预登录请求判断是否允许列车预登录，并在允许的情况下与车载运控单元建立连接；
42.也就是，在允许列车进行预登录操作时，中央运控单元与车载运控单元可以建立连接，由此中央运控单元可以发送控制指令至车载运控系统，从而实现对车载设备的控制操作。
43.s104，列车出库后定位测速单元获取列车位置信息和列车标识并将列车位置信息和列车标识发送至分区运控单元；
44.也就是，列车出库后进入位置可获知区域后，定位测速单元可以获取列车的位置信息和列车标识并实时发送至分区运控单元。
45.s106，分区运控单元接收到列车位置信息和列车标识后发送分区登录请求至车载运控单元，分区登录请求包括列车标识；
46.举例来讲，分区运控单元接收到列车位置信息和列车标识后，可以在自己内部存储的列表中查询对应列车的频段信息，向车载运控单元发送分区登录请求(即，对车载运控单元发起登录请求)。换言之，接收到列车位置信息和列车标识可以触发分区登录请求的发送。
47.s108，车载运控单元根据分区登录请求判断是否允许分区运控单元登录，并在允许的情况下与分区运控单元建立连接；
48.也就是，在允许分区运控单元登录时，分区运控单元与车载运控单元建立连接。
49.s110，分区运控单元将列车标识发送至中央运控单元；
50.s112，中央运控单元对分区运控单元发送的列车标识进行校核，在校核通过的情况下列车成功登录(也就是，列车正式完成登录操作，运控系统可以对列车进行后续的控制和防护等操作)。
51.也就是，列车处于车库中，列车进行预登录；列车处于车库外，列车进行正式登录。其中，列车在线路上的运行，通过牵引车牵引实现。
52.通过上述技术方案，可以克服目前阶段因试验车上无法配备司机或者随车安全员以及无法记录上次运行完成后的列车位置信息用于列车登录时的信息匹配的问题，确保列车(例如，试验车)在运控系统成功登录，进而使运行控制系统可以对列车进行后续控制和防护等后续操作，作为运行控制系统“运行指挥，安全防护”的基本保障条件。
53.根据本发明一种实施例，中央运控单元根据预登录请求判断是否允许列车预登录包括：
54.中央运控单元将预登录请求中的列车标识与标识库中的列车标识进行匹配；
55.在匹配的情况下，判断允许列车预登录；
56.在不匹配的情况下，判断不允许列车预登录。
57.也就是，如果允许列车预登录，中央运控单元与车载运控单元可以建立连接。
58.根据本发明一种实施例，车载运控单元根据分区登录请求判断是否允许分区运控单元登录包括：
59.车载运控单元将分区登录请求中的列车标识与预登录请求中的列车标识进行匹配；
60.在匹配的情况下，判断允许分区运控单元登录；
61.在不匹配的情况下，判断不允许分区运控单元登录。
62.也就是，如果允许分区运控单元登录，分区运控单元与车载运控单元可以建立连接。
63.根据本发明一种实施例，中央运控单元对分区运控单元发送的列车标识进行校核包括：
64.中央运控单元将分区运控单元发送的列车标识与预登录请求中的列车标识进行匹配；
65.在匹配的情况下，校核通过；
66.在不匹配的情况下，校核未通过。
67.也就是，如果校核通过，列车在运行控制系统中登录成功。
68.根据本发明一种实施例，中央运控单元通过车地无线通信单元与车载运控单元通信。
69.举例来讲，中央运控单元可以通过车地无线通信单元向车载运控单元发送控制指令，以实现对车载设备的相应控制。
70.根据本发明一种实施例，分区运控单元通过车地无线通信单元与车载运控单元通信。
71.举例来讲，分区运控单元可以通过车地无线通信单元向车载运控单元发送分区登录请求。
72.此外，在本发明中，车载运控单元可以向中央运控单元和分区运控单元发送列车自身参数信息(例如，车重)。举例来讲，车载运控单元可以将列车自身参数信息包含在预登录请求中进行发送，可以在与分区运控单元建立连接后将列车自身参数信息发送至分区运控单元；分区运控单元可以将车载运控单元发送的列车自身参数信息连同列车标识发送至中央运控单元。
73.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
74.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
75.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
76.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法，其特征在于，该方法包括：列车出库前车载运控单元上电自检并在自检成功的情况下发送预登录请求至中央运控单元，预登录请求包括列车标识；中央运控单元根据预登录请求判断是否允许列车预登录，并在允许的情况下与车载运控单元建立连接；列车出库后定位测速单元获取列车位置信息和列车标识并将列车位置信息和列车标识发送至分区运控单元；分区运控单元接收到列车位置信息和列车标识后发送分区登录请求至车载运控单元，分区登录请求包括列车标识；车载运控单元根据分区登录请求判断是否允许分区运控单元登录，并在允许的情况下与分区运控单元建立连接；分区运控单元将列车标识发送至中央运控单元；中央运控单元对分区运控单元发送的列车标识进行校核，在校核通过的情况下列车成功登录。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中央运控单元根据预登录请求判断是否允许列车预登录包括：中央运控单元将预登录请求中的列车标识与标识库中的列车标识进行匹配；在匹配的情况下，判断允许列车预登录；在不匹配的情况下，判断不允许列车预登录。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，车载运控单元根据分区登录请求判断是否允许分区运控单元登录包括：车载运控单元将分区登录请求中的列车标识与预登录请求中的列车标识进行匹配；在匹配的情况下，判断允许分区运控单元登录；在不匹配的情况下，判断不允许分区运控单元登录。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中央运控单元对分区运控单元发送的列车标识进行校核包括：中央运控单元将分区运控单元发送的列车标识与预登录请求中的列车标识进行匹配；在匹配的情况下，校核通过；在不匹配的情况下，校核未通过。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，中央运控单元通过车地无线通信单元与车载运控单元通信。6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，分区运控单元通过车地无线通信单元与车载运控单元通信。

技术总结
本发明公开了一种真空管道磁浮交通系统列车登录方法，该方法包括：列车出库前车载运控单元上电自检并在自检成功时发送预登录请求至中央运控单元；中央运控单元根据预登录请求判断是否允许列车预登录，并在允许时与车载运控单元建立连接；列车出库后定位测速单元获取列车位置信息和列车标识并将列车位置信息和列车标识发送至分区运控单元；分区运控单元接收到列车位置信息和列车标识后发送分区登录请求至车载运控单元；车载运控单元根据分区登录请求判断是否允许分区运控单元登录，并在允许时与分区运控单元建立连接；分区运控单元将列车标识发送至中央运控单元；中央运控单元对分区运控单元发送的列车标识进行校核，在校核通过时列车成功登录。核通过时列车成功登录。核通过时列车成功登录。


技术研发人员：金成日 张艳清 石贺 陈松 朱然
受保护的技术使用者：中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院）
技术研发日：2021.11.04
技术公布日：2023/5/5