一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法及装置与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法及装置。


背景技术：

2.以车车通信为基础的列车控制系统是列控系统的发展方向之一。该系统主要以车载控制器作为主要控制设备，通过车载设备计算规划相应路径，向资源管理器进行相关资源的申请并获取授权，车载设备根据获取的资源信息及相关限制，安全高效地控制列车的运行。
3.在目前的车车通信信号系统中，由于车载设备的位置信息丢失、设备功能失效等情况的存在，车车通信信号系统中需要设置相应的冗余控制器，以便在面对突发情况时能够继续完成列车的运行工作。
4.但是如何来解决不同控制器之间的资源相互继承，从而实现控制器之间的平滑切换，是目前车车通信系统中需要研究和解决的技术问题。


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基于车车通信的列车控制器资源继承方法及装置。
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，提供了一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，包括以下步骤：
8.步骤一，车载控制器cc根据此时正在请求资源的区域z1，向资源控制器wrc发送资源区域z1的请求；
9.步骤二，资源控制器wrc接收到车载控制器cc发来的请求区域后，根据车载控制器cc的请求将z2区域发送给车载控制器cc，其中z2＝z1；
10.步骤三，车载控制器cc收到资源控制器wrc传递的区域z2后，会将该区域与实际自身所在的保护区域z3进行比较，如果z3超过了z2的区域范围，则进入步骤四；若没有超过，则进入步骤五；
11.步骤四，车载控制器cc触发紧急制动后进入步骤六；
12.步骤五，车载控制器cc将保护区域z3与资源请求区域z1求取并集后取其在各wrc区域的补集得到z4，并将z4发送给资源控制器wrc，资源控制器wrc将车载控制器cc发来的z4区域进行存储；
13.步骤六，如果车载控制器cc此时继续控车，则返回步骤一；否则进入步骤七；
14.步骤七，轨旁控制器wtc向资源控制器wrc申请控车授权；
15.步骤八，若资源控制器wrc允许轨旁控制器wtc进行控车，则进入步骤九，否则返回步骤七；
16.步骤九，轨旁控制器wtc收到资源控制器wrc的控车授权后，向资源控制器wrc请求，从而获取车载控制器cc的资源；
17.步骤十，资源控制器wrc收到请求后，将车载控制器cc存储的资源区域z4发送给轨旁控制器wtc，使轨旁控制器wtc获取到车载控制器cc之前存储的区域，从而实现控制器切换的资源继承。
18.作为优选的技术方案，所述的步骤二中，资源控制器wrc在收到车载控制器cc关于资源区域的请求后，会将z1区域重新发回给车载控制器cc表示已确认。
19.作为优选的技术方案，所述的步骤三中，自身所在的保护区域z3表示一段区域范围，该区域范围表示最差情况下列车所处的区域范围。
20.作为优选的技术方案，所述的步骤三中，z3的区域范围不超过z2，表示车载控制器cc此时的保护区域仍处于申请的资源范围内，没有超出已授权区域，即z3的保护区域处于合理正确状态；若此时z3超出z2区域，即z3中出现了未授权的区域，此时处于非安全状态。
21.作为优选的技术方案，所述的步骤五中，资源控制器wrc存储的区域z4是车载控制器cc的资源申请区域z1以及保护区域z3的并集区域的补集，用于保证车载控制器cc本身所拥有的资源依然存在，同时也完成车载控制器cc资源区域的存储任务，保证后续轨旁控制器wtc能顺利获取车载控制器cc的存储区域。
22.作为优选的技术方案，所述的步骤六中，若此时车载控制器cc未发生故障，则车载控制器cc将会重复上述资源存储流程，保证后续控制器切换的资源过渡。
23.作为优选的技术方案，当车载控制器cc失去控车权，由轨旁控制器wtc代替车载控制器cc进行控车。
24.作为优选的技术方案，所述轨旁控制器wtc向资源控制器wrc申请控车权，在轨旁控制器wtc获取控车权后，轨旁控制器wtc向资源控制器wrc请求车载控制器cc存储在资源控制器wrc中的资源，资源控制器wrc在收到轨旁控制器wtc的请求后，将所存储的资源传递给轨旁控制器wtc从而实现资源的平滑继承。
25.根据本发明的第二方面，提供了一种用于所述基于车车通信的列车控制器资源继承方法的装置，包括车载控制器cc，轨旁控制器wtc以及资源控制器wrc。
26.作为优选的技术方案，所述车载控制器cc为主要列车控制器，在正常运营过程中列车均由车载控制器cc进行控制；
27.所述轨旁控制器wtc为后备冗余列车控制器，在车载控制器cc位置信息丢失、设备功能失效的情况下，代替车载控制器cc进行列车控制；
28.所述资源控制器wrc负责为列车控制器分发运营线路中的资源，保证列车能够顺利获得线路中的移动授权。
29.根据本发明的第三方面，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。
30.根据本发明的第四方面，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。
31.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
32.1)本发明通过协调车载控制器cc、资源控制器wrc以及轨旁列车控制器wtc三者对于列车资源的发送、存储以及恢复的相关步骤，从而在车车通信系统中，实现了列车控制器
之间资源的平滑继承，保证了列车的运行效率。
33.2)本发明通过发送补集区域，保证了车载控制器cc本身所拥有的资源依然存在，避免了车载控制器cc将资源区域发送给资源控制器wrc后，自身失去资源的而无法运行的情况发生。同时也完成了车载控制器cc资源区域的存储任务，保证了后续轨旁控制器wtc能够顺利获取车载控制器cc的存储区域。
附图说明
34.图1为本发明装置的示意图；
35.图2为本发明方法的流程图。
具体实施方式
36.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。
37.如图2所示，本发明基于车车通信的列车控制器资源继承方法，包括以下步骤：
38.步骤一：车载控制器cc根据此时正在请求资源的区域z1，向资源控制器wrc发送资源区域z1的请求。
39.步骤二：资源控制器wrc接收到车载控制器cc发来的请求区域后，根据车载控制器cc的请求将z2(z2＝z1)区域发送给车载控制器cc。
40.步骤三：车载控制器cc收到资源控制器wrc传递的区域z2后，会将该区域与实际自身所在的保护区域z3进行比较，如果z3超过了z2的区域范围，则进入步骤四。若没有超过，则进入步骤五。
41.步骤四：车载控制器cc触发紧急制动，而后进入步骤六。
42.步骤五：车载控制器cc将保护区域z3与资源请求区域z1求取并集，而后取其在各wrc区域的补集得到z4，并将z4发送给资源控制器wrc，资源控制器wrc会将车载控制器cc发来的z4区域进行存储；
43.步骤六：如果车载控制器cc此时继续控车，则回到步骤一；否则进入步骤七。
44.步骤七：车载控制器cc此时不再控车，轨旁控制器wtc此时向资源控制器wrc申请控车授权；
45.步骤八：若资源控制器wrc允许轨旁控制器wtc进行控车，则进入步骤九，否则进入步骤七；
46.步骤九：轨旁控制器wtc收到资源控制器wrc的控车授权后，向资源控制器wrc请求进行重教育(获取车载控制器cc的资源)
47.步骤十：资源控制器wrc收到重教育请求后，将车载控制器cc存储的资源区域z4发送给轨旁控制器wtc，使轨旁控制器wtc获取到车载控制器cc之前存储的区域，从而实现控制器切换的资源继承。
48.步骤一中车载控制器cc在获取资源区域z1之前，需要向资源控制器wrc进行请求。
49.步骤二中资源控制器wrc在收到车载控制器cc关于资源区域的请求后，会将z1区
域重新发回给车载控制器cc(此时该区域称作z2)表示已确认。
50.步骤三中自身所在的保护区域z3表示一段区域范围，该区域范围表示最差情况下列车所处的区域范围。
51.步骤三中z3的区域范围不超过z2，表示车载控制器cc此时的保护区域仍处于申请的资源范围内，没有超出已授权区域，即z3的保护区域处于合理正确状态。若此时z3超出z2区域，即z3中出现了未授权的区域，此时处于非安全状态。则会导致步骤四，车载控制器cc将触发紧急制动
52.步骤五中，资源控制器wrc存储的区域z4是车载控制器cc的资源申请区域z1以及保护区域z3的并集区域的补集，该目的是通过发送补集区域，保证了车载控制器cc本身所拥有的资源依然存在，避免了车载控制器cc将资源区域发送给资源控制器wrc后，自身失去资源的而无法运行的情况发生。同时也完成了车载控制器cc资源区域的存储任务，保证了后续轨旁控制器wtc能够顺利获取车载控制器cc的存储区域。
53.步骤六中，若此时车载控制器cc未发生故障，则车载控制器cc将会重复上述资源存储流程，保证后续控制器切换的资源过渡。
54.步骤七、八、九以及十中，当车载控制器cc失去控车权，由轨旁控制器wtc代替车载控制器cc进行控车。此时轨旁控制器wtc会向资源控制器wrc申请控车权，在轨旁控制器wtc获取控车权后，轨旁控制器wtc需要向资源控制器wrc请求车载控制器cc存储在资源控制器wrc中的资源，资源控制器wrc在收到轨旁控制器wtc的请求后，会将所存储的资源传递给轨旁控制器wtc从而实现资源的平滑继承。
55.上述步骤为cc切换为wtc的资源继承过程，该过程与wtc切换为cc的过程一致，故本实施例中不再进行具体描述。
56.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
57.如图1所示，基于车车通信的列车控制器资源继承装置，主要包括车载控制器cc，轨旁控制器wtc以及资源控制器wrc。其中车载控制器cc为主要列车控制器，在正常运营过程中列车均由车载控制器cc进行控制。轨旁控制器wtc为后备冗余列车控制器，在车载控制器cc位置信息丢失、设备功能失效等情况下，代替车载控制器cc进行列车控制，保证列车的正常运营。资源控制器wrc主要负责为列车控制器(cc、wtc)分发运营线路中的资源，保证列车能够顺利获得线路中的移动授权，从而提高实际运营效率。
58.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
59.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。
60.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。
61.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。
62.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。
63.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。
64.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。
65.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：
1.一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，车载控制器cc根据此时正在请求资源的区域z1，向资源控制器wrc发送资源区域z1的请求；步骤二，资源控制器wrc接收到车载控制器cc发来的请求区域后，根据车载控制器cc的请求将z2区域发送给车载控制器cc，其中z2＝z1；步骤三，车载控制器cc收到资源控制器wrc传递的区域z2后，会将该区域与实际自身所在的保护区域z3进行比较，如果z3超过了z2的区域范围，则进入步骤四；若没有超过，则进入步骤五；步骤四，车载控制器cc触发紧急制动后进入步骤六；步骤五，车载控制器cc将保护区域z3与资源请求区域z1求取并集后取其在各wrc区域的补集得到z4，并将z4发送给资源控制器wrc，资源控制器wrc将车载控制器cc发来的z4区域进行存储；步骤六，如果车载控制器cc此时继续控车，则返回步骤一；否则进入步骤七；步骤七，轨旁控制器wtc向资源控制器wrc申请控车授权；步骤八，若资源控制器wrc允许轨旁控制器wtc进行控车，则进入步骤九，否则返回步骤七；步骤九，轨旁控制器wtc收到资源控制器wrc的控车授权后，向资源控制器wrc请求，从而获取车载控制器cc的资源；步骤十，资源控制器wrc收到请求后，将车载控制器cc存储的资源区域z4发送给轨旁控制器wtc，使轨旁控制器wtc获取到车载控制器cc之前存储的区域，从而实现控制器切换的资源继承。2.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，所述的步骤二中，资源控制器wrc在收到车载控制器cc关于资源区域的请求后，会将z1区域重新发回给车载控制器cc表示已确认。3.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，所述的步骤三中，自身所在的保护区域z3表示一段区域范围，该区域范围表示最差情况下列车所处的区域范围。4.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，所述的步骤三中，z3的区域范围不超过z2，表示车载控制器cc此时的保护区域仍处于申请的资源范围内，没有超出已授权区域，即z3的保护区域处于合理正确状态；若此时z3超出z2区域，即z3中出现了未授权的区域，此时处于非安全状态。5.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，所述的步骤五中，资源控制器wrc存储的区域z4是车载控制器cc的资源申请区域z1以及保护区域z3的并集区域的补集，用于保证车载控制器cc本身所拥有的资源依然存在，同时也完成车载控制器cc资源区域的存储任务，保证后续轨旁控制器wtc能顺利获取车载控制器cc的存储区域。6.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，所述的步骤六中，若此时车载控制器cc未发生故障，则车载控制器cc将会重复上述资源存储流程，保证后续控制器切换的资源过渡。
7.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，当车载控制器cc失去控车权，由轨旁控制器wtc代替车载控制器cc进行控车。8.根据权利要求7所述的一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法，其特征在于，所述轨旁控制器wtc向资源控制器wrc申请控车权，在轨旁控制器wtc获取控车权后，轨旁控制器wtc向资源控制器wrc请求车载控制器cc存储在资源控制器wrc中的资源，资源控制器wrc在收到轨旁控制器wtc的请求后，将所存储的资源传递给轨旁控制器wtc从而实现资源的平滑继承。9.一种用于权利要求1所述基于车车通信的列车控制器资源继承方法的装置，其特征在于，包括车载控制器cc，轨旁控制器wtc以及资源控制器wrc。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述车载控制器cc为主要列车控制器，在正常运营过程中列车均由车载控制器cc进行控制；所述轨旁控制器wtc为后备冗余列车控制器，在车载控制器cc位置信息丢失、设备功能失效的情况下，代替车载控制器cc进行列车控制；所述资源控制器wrc负责为列车控制器分发运营线路中的资源，保证列车能够顺利获得线路中的移动授权。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1～8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1～8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种基于车车通信的列车控制器资源继承方法及装置，该方法包括以下步骤：步骤一，车载控制器CC根据此时正在请求资源的区域Z1，向资源控制器WRC发送资源区域Z1的请求；步骤二，资源控制器WRC接收到车载控制器CC发来的请求区域后，根据车载控制器CC的请求将Z2区域发送给车载控制器CC，其中Z2＝Z1；步骤三，车载控制器CC收到资源控制器WRC传递的区域Z2后，会将该区域与实际自身所在的保护区域Z3进行比较，如果Z3超过了Z2的区域范围，则进入步骤四；若没有超过，则进入步骤五等。与现有技术相比，本发明具有实现了列车控制器之间资源的平滑继承，保证了列车的运行效率等优点。保证了列车的运行效率等优点。保证了列车的运行效率等优点。


技术研发人员：刘建邦 吕新军 江奕飞 陈祥 职文超 王自强 余东海 王立俊
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/5/4