一种用于TACS系统的降级车运行管理方法及装置与流程

一种用于tacs系统的降级车运行管理方法及装置
技术领域
1.本发明涉及列车自主运行控制系统，尤其是涉及一种用于tacs系统的降级车运行管理方法及装置。


背景技术：

2.随着城市轨道交通网络规模的扩大，城市轨道交通建设、运营、维护和改造升级的成本随之攀升，另一方面国民生活水平的提升又进一步加剧了成本支出，给未来城市轨道交通建设和运营带来了更重的负担。为支持更经济地运营，降低运营和维护成本、简化改造升级难度，基于车车通信的列车自主运行控制系统(tacs)应运而生，成为当前下一代城轨列控系统的主要研究方向。
3.基于车车通信的tacs系统打破了当前所有列控系统均依赖于轨旁设备实现列车运行控制和安全防护的模式，将轨旁列控设备、联锁设备进行了精简，车载设备基于自身的运行任务和当前位置，主动与所有相邻列车交互信息并向轨旁请求资源，自主计算运行授权和速度曲线，增强了列车间隔防护的实时性，实现了资源精细化管理和安全高效地控车运行。
4.然而，基于车车通信的列车自主运行控制系统对车车之间的通信过于依赖，车车之间的信息交互对系统起到了关键性作用，由于降级车(故障列车/非装备列车)不能和其它列车建立通信时，降级车需通过人工调度的方式进行管理。但是人工管理方式存在运行效率低、安全性差等问题。


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用于tacs系统的降级车运行管理方法及装置。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.根据本发明的一个方面，提供了一种用于tacs系统的降级车运行管理方法，该方法包括以下步骤：
8.步骤s1，线路上正常列车故障后，列车管理平台tmc自动识别其为降级车，并通知资源控制器sc，使得sc为降级车保持故障之前分配的资源，同时sc与其它列车协商其故障列车位置所关联的降级车运行授权区资源，被其他列车占用资源被释放后，优先分配给降级车；
9.步骤s2，所述tmc将降级车信息发送给智能调度系统ats；
10.步骤s3，所述ats根据目的地和列车位置所处的次级检测设备sdd状态，自动规划下一条运行路径请求，并发送给tmc；
11.步骤s4，所述tmc根据来自ats收到的运行路径请求、降级车位置和线路运行方向，在降级车运行授权区通过sc与其它列车协商运行路径上的资源；
12.步骤s5，所述sc为降级车运行授权区分配好资源后，开放入口防护信号机，授权降
级车通过信号机；
13.步骤s6，所述降级车完全进入降级车运行授权区后，sc释放前一个降级车运行授权区相关联的资源。
14.作为优选的技术方案，列车故障或基于调度员人工请求，所述tmc可自动识别和生成降级车，并通知ats。
15.作为优选的技术方案，所述降级车信息包括降级车位置，所述ats自tmc收到降级车位置后，进行以下操作：
16.所述ats根据降级车位置和目的地向tmc发送下一个运行路径请求；
17.所述ats根据sdd区段占用或出清状态以及来自tmc的降级车信息实现降级车的自动追踪；
18.所述ats根据tmc反馈的信息显示降级车运行授权距离。
19.作为优选的技术方案，所述tmc自ats接收到运行路径请求后，进行以下操作：
20.所述tmc根据线路运行方向，与降级车所处位置对应sc和相邻列车协商资源分配；
21.降级车运行授权区仅授权一列降级车占用，即降级车运行授权区对应的sdd被占用后，关闭其入口防护信号机；
22.降级车运行授权区所对应的sdd出清后，sc自动识别降级车已完全进入下一个降级车运行授权区，释放相关资源。
23.作为优选的技术方案，列车自非tacs区域进入tacs区域，ats系统允许调度员设置自其入口至下一个站台的运行路径请求，在其降级车运行授权区锁闭后，自动生成降级车；
24.仅在前方信号机开放时，才允许司机根据信号机显示启动降级车。
25.作为优选的技术方案，所述tmc将降级车信息通知ats和与其相邻的列车，所述ats与tmc通过降级车运行路径协商移动请求，与相邻车车通信正常的列车与sc通信协商资源分配，以提升混跑运营间隔。
26.作为优选的技术方案，下游锁闭的降级车运行授权区防护区段已占用，且本降级车运行授权区防护区段都出清后，sc才认为降级车已进入下游的降级车运行授权区，允许释放本降级车运行授权区。
27.作为优选的技术方案，对于降级车的运行授权提示和检测，包括：
28.降级车通过信号机允许状态授权列车运行，并通过次级检测设备的占用和出清检测降级车的移动；
29.降级车沿着列车运行方向至下一个停车站台，则降级车运行授权区为自第一个站台出站信号机至下一个站台的出站信号机。
30.根据本发明的另一个方面，提供了一种用于所述用于tacs系统的降级车运行管理方法的装置，包括列车管理平台tmc、智能调度系统ats、资源管理器sc和次级检测设备；
31.所述的列车管理平台tmc分别与智能调度系统ats、其它车车通信正常的列车和资源管理器sc进行信息交互；
32.所述的智能调度系统ats结合tmc提供的降级车信息、降级车所在线路位置、次级检测设备状态、线路运行方向和目的地自动向tmc发送运行路径请求；
33.所述的列车管理平台tmc根据降级车运行授权区向资源管理器sc请求资源，并根据降级车的移动自动分配和释放降级车运行授权区对应的轨旁资源。
34.作为优选的技术方案，该装置通过在出站口布置出站信号机，对降级车运行实现了自动站间闭塞。
35.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
36.1)在本发明中，线路上车车通信车变为故障车时，tmc代替该故障车(识别为降级车)负责与ats、其它列车和sc进行信息交互，ats与tmc通过降级车运行路径请求协商移动请求，tmc与相邻车车通信正常的列车和sc通信协商资源分配，以提升混跑运营间隔；sc通过为降级车运行授权区分配资源，为降级车的运行区域提供了安全保障；
37.2)本发明是ats根据接近区段占用、运行目的地，自动申请下一个运行路径请求，管理降级车自动运行；
38.3)在本发明中，调度员可通过ats界面，对降级车实现自动追踪，并获得降级车运行授权距离等信息；
39.4)在本发明中，系统允许调度员通过ats界面对降级车进行注册，即在tacs防护边界人工插入降级车，并将自插入列车纳入系统防护，为非装备列车和故障列车进入tacs管理区域提供了有效防护手段；
40.5)在本发明中，由sc根据降级车位置和降级车运行授权区状态控制信号机显示，管理降级车运行授权；
41.6)在本发明中，sc根据降级车运行授权区锁闭状态、资源分配情况，控制信号机的显示，允许司机在信号机开放时，人工驾驶降级车进入下一个降级车运行授权区，在保障行车安全的同时，提升了降级车的运行效率。
42.7)在本发明中，tmc通过请求降级车运行授权区的锁闭和解锁，自动分配和释放其相关联的轨旁资源，提升了降级车和车车通信正常列车的混跑运行的效率，并保障了运行安全；
43.8)在本发明中，通过在出站口布置出站信号机，对降级车运行实现了自动站间闭塞，也可通过结合建设成本和用户需求，由工程项目通过配置对降级车实现更灵活的闭塞运行。
附图说明
44.图1是本发明涉及的tacs系统中各子系统架构示意图；
45.图2是本发明tacs系统降级车运行管理的过程示意图；
46.图3是本发明自tacs系统边界人工插入降级车的流程示意图；
47.图4是本发明tmc代替降级车与其它系统信息交互示意图；
48.图5是本发明降级车运行授权区典型防护范围示意图；
49.图6是本发明轨旁设备布置典型示意图。
具体实施方式
50.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。
51.为实现降级车和车车通信正常列车在线路上混跑运行，提升降级车的管理自动化程度和整条线路的运行效率，本发明提供了一种tacs系统的降级车运行管理方法，具体包括：
52.列车管理平台(tmc)替代降级车，并负责与智能调度系统ats、其它车车通信正常列车和资源管理器sc进行信息交互；ats结合tmc提供的降级车信息、降级车所在线路位置、次级检测设备(sdd)状态、线路运行方向和目的地自动向tmc发送运行路径请求，tmc通过降级车运行授权区与其它列车和资源管理器sc协商资源。
53.以信号机或线路边界作为降级车运行授权区的起点，降级车沿着线路运行方向至接近触发区段时，ats根据目的地自动向tmc发送下一个运行路径请求；
54.资源管理器sc为降级车运行路径分配资源后，将相应的降级车运行授权区设置为允许，并自动开放前方信号机；
55.降级车完全驶入降级车运行授权区，且前一个降级车运行授权区关联的防护区段(sdd)都出清后，sc自动释放前一个降级车运行授权区的资源，以供其它列车使用。
56.进一步，还包括：
57.列车故障或基于调度员人工请求，tmc可自动识别和生成降级车，并通知ats。
58.进一步，ats自tmc收到降级车位置后，还包括：
59.ats将根据降级车位置和目的地向tmc发送下一个运行路径请求；
60.ats根据sdd区段占用/出清和来自tmc的降级车信息实现降级车的自动追踪；
61.ats根据tmc反馈的信息显示降级车运行授权距离；
62.进一步，tmc自ats接收到运行路径请求后，还包括：
63.根据线路运行方向，与降级车所处位置对应sc和相邻列车协商资源分配：
64.若降级车运行路径所关联的资源未被其它列车所占用，sc将为其分配资源，将降级车运行授权区设置为允许，禁止再分配给其它列车，并开放该降级车运行授权区的防护信号机；
65.否则将待其它列车释放资源后，再分配给降级车运行授权区。
66.若上游降级车运行授权区未锁闭或不是tacs系统边界，tmc将拒绝执行自ats收到运行路径请求。
67.降级车运行授权区仅授权一列降级车占用，即降级车运行授权区对应的sdd被占用后，关闭其入口防护信号机。
68.进一步，对于降级车，包括：
69.线路上车车通信列车故障后，tmc自动识别其为降级车，并为它保持故障之前分配的资源，使其不被分配给其它列车，同时与其它列车协商其故障列车位置所关联的降级车运行授权区的资源，被其他列车占用资源被释放后，优先分配给降级车，保证运营安全；
70.tmc根据自ats收到的运行路径请求、降级车位置和线路运行方向自动与其它列车和sc协商运行路径上的资源。
71.列车自非tacs区域进入tacs区域，ats系统允许调度员设置自其入口至下一个站台的运行路径请求，在其降级车运行授权区锁闭后，自动生成降级车；
72.仅在前方信号机开放时，才允许司机根据信号机显示启动降级车。
73.进一步，tmc识别或生成降级车，包括:
74.将降级车信息通知ats和与其相邻的列车，ats与tmc通过降级车运行路径协商移动请求，与相邻车车通信正常的列车与sc通信协商资源分配，以保证混跑运营的间隔确认。
75.进一步，作为降级车运行授权区，包括：
76.下游锁闭的降级车运行授权区防护区段(sdd)已占用，且本降级车运行授权区防护区段(sdd)都出清后，tmc才认为降级车已进入下游的降级车运行授权区，允许释放本降级车运行授权区；
77.进一步，对于降级车的运行授权提示和检测，包括：
78.降级车通过信号机允许状态授权列车运行，以及通过次级检测设备(计轴或轨道电路等)的占用和出清检测降级车的移动；
79.降级车沿着列车运行方向至下一个停车站台，则降级车运行授权区为自第一个站台出站信号机至下一个站台的出站信号机。
80.此外本发明提供了一种tacs系统的降级车运行管理装置，通过列车管理平台(tmc)代替降级车，并负责与智能调度系统ats、其它列车和sc进行信息交互，协商运行路径请求和资源分配，ats根据轨旁次级检测设备(sdd)占用状态和目的地自动管理降级车的运行路径请求。tmc根据降级车运行授权区向资源管理器sc请求资源，并根据降级车的移动自动分配和释放降级车运行授权区对应的轨旁资源。通过列车目的地、sdd占用/出清状态、信号机状态控制降级车按照为列车所设置的目的地行驶，使得降级车快速到达故障存车位置，sc通过处理tmc请求降级车运行授权区的资源和车车通信列车的资源分配进行冲突防护检查，确保降级车和车车通信列车运行互不影响，提高了整个线路的运行效率，保障了降级车和正常列车混跑运营的行车安全。
81.具体实施例
82.本实施例涉及列车自主运行系统，其各子系统架构示意图如图1所示，包括智能调度系统ats、列车管理平台tmc、资源控制器sc、目标控制器oc(全电子执行单元)、车载控制器cc、数据通信系统dcs和维护支持系统mss。
83.图2是本实施例提供一种tacs系统的降级车运行管理的流程示意图，该方法包括：
84.线路上正常列车故障后，tmc自动识别其为降级车，并通知资源控制器sc，使得sc为降级车保持故障之前分配的资源，使其不被分配给其它列车，同时sc与其它列车协商其故障列车位置所关联的降级车运行授权区资源，被其他列车占用资源被释放后，优先分配给降级车，保证运营安全；
85.tmc将降级车信息(包括其故障位置)发送给智能调度系统ats；
86.调度终端确认后，ats根据目的地和列车位置所处次级检测设备(sdd)状态，自动规划下一条运行路径请求，并发送给tmc；
87.tmc根据自ats收到的运行路径请求、降级车位置和线路运行方向，通过降级车运行授权区与sc和其它列车协商运行路径上的资源；
88.sc为降级车运行授权区分配好资源后，开放入口防护信号机，授权降级车通过信号机；
89.降级车完全进入降级车运行授权区后，sc释放前一个降级车运行授权区相关联的资源。
90.其中，降级车为车车通信故障的列车或非装备tacs系统列车。
91.本发明所提供的方法用于tacs中，对降级车运行按自动闭塞方式进行控制。该方法通过次级检测设备(sdd)检测降级车位置，并由ats自动向tmc发送运行路径请求，tmc为代替降级车，并通过降级车运行授权区与sc和其它列车协商资源分配，sc为降级车运行授权区分配资源后，开放其入口防护信号机，授权司机控车运行，降低了降级车和车车通信正常列车之间的相互影响，提升了线路的运行效率，并保障降级车和车车通信正常列车混跑运行的安全。
92.进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，tmc代替降级车负责与ats和其它列车进行信息交互，包括ats与tmc通过运行路径请求协商移动请求，相邻车车通信正常的列车与tmc通信协商资源分配，以保证混跑运营的间隔确认，sc通过tmc对降级车运行授权区请求的资源为降级车分配资源，保障降级车在线路中被安全识别和追踪。
93.如图5所示，当列车完全驶入降级车运行授权区时，sc自动释放上游降级车运行授权区的资源，以供其它列车使用，并通过ats发送新的运行路径请求向sc自动请求下游降级车运行授权区的资源，以达到自动闭塞行车的目的。
94.进一步地，在上述实施例的基础上，通常降级车运行授权区通常为里一站一区间，如图6所示，通过sc自动释放降级车运行授权区资源，并根据来自ats运行路径请求与其它列车和sc协商下一个降级车运行授权区资源，方便了司机根据信号机显示延快速运行。该方法仅通过在轨旁布置少量的次级检测设备(如计轴)和出站信号机即可对降级车实现自动站间闭塞，保障了降级车运行的安全。同时一站一区间的短距离降级车运行授权区降低了降级车在运行过程中对线路上其它列车的影响。
95.需要说明的是，本实施例中，列车因故障成为降级车后，司机接管列车时，应通过无线调度系统与控制中心调度员确认至前方信号机处无其它列车后，才启动列车，后续根据信号显示控制列车运行至维修或存车位置。
96.举例来说，当列车故障后，调度员和司机确认列车位置和车次信息后，通知司机人工驾驶列车运行至信号机前方停车，调度员为降级车设置目的地。ats向tmc发送运行路径请求，tmc与其它列车和资源管理sc协商下游降级车运行授权区的资源，使得当前车车通信正常的列车根据降级车运行授权区及时调整方案，若降级车所在位置下游还有其它车车通信正常的列车，待正常列车离开并释放资源后，再分配，保障司机在降级车运行授权区人工驾驶列车的安全。
97.进一步，在上述实施例的基础上，在tacs系统边界，通过调度员人工请求接车方向的运行路径，允许列车自非tacs区域以降级车方式插入tacs系统，并进行安全管理，其流程示意如图3所示：
98.列车在tacs边界入口信号机前方停车后，ats根据调度员人工设置的目的地，生成运行路径请求；
99.tmc通过降级车运行授权区与其它列车和资源管理sc协商资源，sc为降级车分配资源后，开放tacs边界的入口信号机，授权列车进入tacs系统；
100.tmc自动在tacs边界生成降级车；
101.降级车继续运行实现定位并在tacs系统完成注册后，转为车车通信正常列车进行管理，否则将继续通过降级车运行授权区管理。
102.进一步，当降级车完全离开tacs系统管理区域时，tmc将注销该降级车，自动释放
离开路径上的最后一个降级车运行授权区资源。
103.该方法通过调度员人工介入，为降级车插入/离开tacs系统提供了一个安全可靠的方式，提升了维护、救援和插入等作业方式的效率。
104.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。