一种基于临时限速服务器的区间行车许可校核方法、系统及设备与流程

本发明涉及高速铁路、列车运行控制，更具体的说是涉及一种基于临时限速服务器的区间行车许可校核方法、系统及设备。

背景技术：

1、列车运行控制系统是列车安全运行的关键系统之一。在列车运行控制系统中，通过行车许可信息，可以限定列车的运行范围，包括里程限制和速度限制，划定列车的形式边界，从而实现对列车运行的安全控制。在ctcs-2级列控系统中，行车许可由列车控制中心（tcc, train control center）综合轨道电路、进路状态和临时限速信息生成；在ctcs-3级列控系统中，行车许可则由无线闭塞中心（rbc, radio block center）综合轨道占用状态、线路数据等信息生成。

2、行车许可发生错误将对铁路安全运输产生严重影响。根据历史案例的分析，行车许可错误的直接原因包括软件逻辑、数据配置、硬件错误等多方面，具有一定的随机性。ctcs-3级列控系统已在系统层面上增加了行车许可双曲线校核功能。但ctcs-2级列控系统尚缺乏行车许可校核功能，ctcs-2行车许可实际涉及参与的软硬件单元也环节较多，如图1所示。

3、临时限速服务器（tsrs）是列控系统中的关键地面设备，负责全线临时限速命令的管理、校验与下达，适用于ctcs-2/3级系统。同时，在具备高速铁路ato功能的线路，tsrs通过车地无线通道与车载设备进行通信。

4、因此，如何利用tsrs的既有功能和通道，为ctcs-2级系统构建一条冗余的行车许可信息通道，用于行车许可校核手段，提供校核信息，从而提高ctcs-2级列控系统的区间行车许可安全性，降低风险发生概率，保障列车安全运行，成为本领域从业人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种基于临时限速服务器的区间行车许可校核方法、系统及设备，旨在解决ctcs-2级列控系统中因行车许可传递路径单一而缺乏有效校核手段的技术问题，通过引入基于tsrs的无线许可通道，实现行车许可的双源比对与主动防护。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明实施例提供一种基于临时限速服务器的区间行车许可校核方法，应用于ctcs-2级列车运行控制系统，所述方法包括以下步骤：

4、列车控制中心tcc将所辖区间内各闭塞分区的实时码位信息发送至临时限速服务器tsrs；

5、所述tsrs接收并存储来自所述tcc的所述码位信息；

6、车载设备向所述tsrs报告列车的位置信息；

7、所述tsrs根据接收到的所述位置报告信息，确定与列车相关的至少一个目标闭塞分区，并将存储的所述目标闭塞分区的码位信息通过无线通道发送至所述车载设备，以作为第一行车许可；

8、所述车载设备接收来自轨道电路的第二行车许可，并将所述第一行车许可与所述第二行车许可进行一致性校核，并根据校核结果控制列车运行。

9、在一个实施例中，所述tsrs中预置有区间线路数据，所述区间线路数据包括区间内闭塞分区的顺序链接关系及各闭塞分区相对于区间边界的距离信息；

10、所述tsrs根据接收到的所述位置信息，确定与列车相关的至少一个目标闭塞分区，具体包括：

11、所述tsrs解析所述位置报告信息，获取列车最近相关应答器组lrbg标识、列车与所述lrbg间的距离及列车运行方向；

12、基于预置的所述区间线路数据，根据所述lrbg标识、所述距离及所述运行方向，计算列车前端的估计位置区间；

13、根据所述估计位置区间与各闭塞分区的位置映射关系，确定列车当前所在的目标闭塞分区。

14、在一个实施例中，在所述tsrs将存储的所述目标闭塞分区的码位信息通过无线通道发送至所述车载设备之前，还包括：

15、所述tsrs对是否允许发送所述码位信息进行发送前逻辑校验；

16、所述发送前逻辑校验的通过条件包括：所述估计位置区间位于已配置的区间范围内，且能够基于所述码位信息之间的逻辑关系唯一确定列车当前所在的闭塞分区。

17、在一个实施例中，所述发送前逻辑校验的通过条件还包括：确定的列车当前所在闭塞分区及其相邻闭塞分区的码位信息符合预设的行车许可码位逻辑关系。

18、在一个实施例中，所述tcc将区间内各闭塞分区的实时码位信息发送至tsrs，是通过修改tcc与tsrs间交互的闭塞分区状态信息包实现的，所述修改包括：在所述闭塞分区状态信息包中，利用预设字段表示对应闭塞分区的低频编码值。

19、在一个实施例中，所述tsrs将所述目标闭塞分区的码位信息通过无线通道发送至所述车载设备，是通过新增定义的无线行车许可校核信息包实现的；

20、所述无线行车许可校核信息包至少包含信息包标识、验证方向、以及至少一个闭塞分区单元，每个所述闭塞分区单元包括对应闭塞分区的长度信息和码位信息。

21、在一个实施例中，所述车载设备将所述第一行车许可与所述第二行车许可进行一致性校核，包括：

22、所述车载设备根据自身的精确定位信息，确定其当前所处的精确闭塞分区；

23、从接收到的所述第一行车许可中，提取与所述精确闭塞分区对应的码位信息；

24、将提取的码位信息与从轨道电路解码获得的所述第二行车许可的码位信息进行比对；

25、若两者一致，则判定行车许可有效；若两者不一致，或所述第一行车许可信息无效，则判定行车许可无效，并触发安全防护动作。

26、第二方面，本发明实施例还提供一种基于临时限速服务器的区间行车许可校核系统，应用于ctcs-2级列控系统，所述系统包括：

27、列车控制中心tcc，被配置为生成并向轨道电路和临时限速服务器tsrs发送区间内各闭塞分区的实时码位信息；

28、临时限速服务器tsrs，通信连接至所述tcc，并被配置为：接收并存储来自所述tcc的码位信息；接收来自车载设备的位置报告信息；根据所述位置报告信息确定目标闭塞分区，并将所述目标闭塞分区的码位信息通过无线通道发送；以及，

29、车载设备，包括轨道电路信息接收单元和无线通信单元，所述车载设备被配置为：通过所述轨道电路信息接收单元获取第二行车许可，通过所述无线通信单元从所述tsrs获取第一行车许可，并对所述第一行车许可与所述第二行车许可进行一致性校核。

30、在一个实施例中，所述tsrs还包括：

31、线路数据存储模块，用于存储预置的区间线路数据，所述数据包括闭塞分区的链接关系和位置信息；

32、位置处理模块，用于解析车载位置报告，并基于所述区间线路数据计算列车位置及确定目标闭塞分区；

33、发送许可校验模块，用于在发送码位信息前，基于列车位置和码位逻辑关系进行逻辑校验；

34、无线报文处理模块，用于生成并向车载设备发送包含码位信息的无线行车许可校核信息包。

35、第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任一项所述的方法的步骤。

36、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下技术优势：

37、1.本发明适用于ctcs-2级系统的行车许可过程校核机制：在ctcs-2级系统架构内，利用tsrs设备构建了一条独立于轨道电路物理通道的无线校核路径，实现了对行车许可信息传输过程的实时、主动比对，填补了该等级系统在此方面的安全空白。

38、2.实现了基于智能校验的双路径异构容错：不仅提供了“轨道电路”和“tsrs无线”双异构信息通道，更在tsrs侧引入了“发送前逻辑校验”。这种“通道冗余”加“信息源头逻辑验证”的双重防护设计，能有效检测单一路径故障及信息源逻辑错误，极大提升了系统对隐性失效的防护能力与整体可靠性。

39、3.复用与扩展既有系统，工程实现性强：方案深度结合ctcs-2系统既有设备（tsrs）和潜在通道（ato车地无线），主要通过软件升级和通信协议扩展（修改tcc-tsrs包、新增tsrs-车载包）实现，无需大规模改造地面硬件，成本低，易于在既有线和新建线上部署应用。

40、4.校核直接精准，安全增益显著：校核对象是行车许可最核心的“闭塞分区码位”，该信息直接决定目标距离。对同一码位在双通道上的一致性进行比对，能够最直接、最快速地发现传输过程中的任何篡改或丢失，从最关键环节提升了系统安全性。