基于列车感知的移动授权确定方法、装置和电子设备与流程

1.本发明涉及列车移动授权技术领域，尤其涉及一种基于列车感知的移动授权确定方法、装置和电子设备。


背景技术：

2.移动授权是列车行车和安全防护的重要依据，移动授权指导列车按照给定的运行方向、给定的限制速度安全的运行通过的轨道区段，通过移动授权实现保持列车运行间隔，为列车提供安全防护功能。
3.目前无论是传统的基于通信的列车自动控制系统(communication based train control system，cbtc)还是基于车车通信的cbtc系统，都必须依赖各设备之间的通信获取线路信息或前方列车信息，用来进行移动授权的计算。系统之间交互信息较多，增加了系统的复杂度，同时信息传输存在延迟，降低了系统的实时性，限制了列车的灵活运行控制。
4.基于车车通信的cbtc系统虽然在传统cbtc系统的基础上进行了一些优化，但还是存在如下技术问题：1、车与车之间存在通信延迟，降低了本车获取前车位置的实时性；2、当前车为丢失通信列车的时候，本车无法获知前车的位置信息，本车无法近距离的追踪前车；3、作为丢失通信列车，由于无法获知线路信息，以及前车信息，列车只能紧急制动等待司机低速控车。
5.因此，如何避免现有的计算移动授权方法中车车之间的通信延迟导致计算移动授权的实时性不足，且当前车为丢失通信列车时，无法计算移动授权而只能紧急制动等待司机低速控车的情况，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种基于列车感知的移动授权确定方法、装置和电子设备，用以解决现有的计算移动授权方法中车车之间的通信延迟导致计算移动授权的实时性不足，且当前车为丢失通信列车时，无法计算移动授权而只能紧急制动等待司机低速控车的问题，通过从地面列车智能监控系统its获取列车运行计划，并基于轨道设备对象控制器oc实时获取的列车位置确定前车识别路径，避免通过复杂且时延大的车车通信获取前车位置，而增加的感知设备，车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl可识别线路上除车之外的其他障碍物，提高系统安全性。因此，本发明提供的方法、装置和电子设备，可以采用列车与地面列车智能监控系统its通信的方式确定前车识别路径，无需采用车车通信这种复杂且时延大的通信方式，增加的感知设备还进一步提高安全性。
7.本发明提供一种基于列车感知的移动授权确定方法，包括：
8.若车地通信正常，
9.接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；
10.接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，其中，所
述ite使用摄像头采集前方轨道图像后基于图像中障碍物的识别确定障碍物信息，所述tsl包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置；
11.基于所述第一障碍物信息，控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；
12.基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。
13.根据本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法，所述接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，包括：
14.接收车载智能鹰眼系统ite感知的ite障碍物信息；
15.若所述ite障碍物信息为视距范围内无障碍物，则确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物信息为第一障碍物信息，否则，确定所述ite障碍物信息为第一障碍物信息。
16.根据本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法，所述确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物信息为第一障碍物信息，包括：
17.确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物中的前方最近障碍物；
18.若当前列车车头到所述前方障碍物之间的视距范围连续，则确定所述前方最近障碍物为第一障碍物信息。
19.根据本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法，所述接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径，包括：
20.接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，向所述oc获取列车当前实时位置信息；
21.基于所述第一列车运行计划和所述列车当前实时位置信息确定当前列车第一前车识别路径。
22.根据本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法，所述基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围，包括：
23.基于所述第一前车识别路径中前车的车速和距离，确定移动授权范围的第一终点；
24.基于所述第一锁定路径，确定移动授权范围的第二终点；
25.基于所述tsl的最大感知范围，确定移动授权范围的第三终点；
26.基于所述第一障碍物信息中的前方障碍物位置防护点的安全防护距离，确定移动授权范围的第四终点；
27.基于所述第一终点、所述第二终点、所述第三终点和所述第四终点确定移动授权范围。
28.根据本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法，还包括：
29.若发生车地通信故障，
30.接收地面列车智能监控系统its下发的第二前车识别路径；
31.接收车载智能鹰眼系统ite感知的第二障碍物信息并反馈至所述its；
32.接收所述its基于所述第二障碍物信息控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁确定的第二锁定路径；
33.基于所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径确定移动
授权范围。
34.根据本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法，所述第二前车识别路径的确定，包括：
35.地面列车智能监控系统its根据自身存储的列车运行计划，以及实时与对象控制器oc交互获取的当前列车实时位置信息，确定当前列车的第二前车识别路径，以供下发至列车移动授权确定装置；
36.对应地，所述基于所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径确定移动授权范围，包括：
37.基于所述第二前车识别路径中前车的车速和距离，确定移动授权范围的第五终点；
38.基于所述第二锁定路径，确定移动授权范围的第六终点；
39.基于所述ite的最大感知范围，确定移动授权范围的第七终点；
40.基于所述第二障碍物信息中的前方障碍物位置防护点的安全防护距离，确定移动授权范围的第八终点；
41.基于所述第五终点、所述第六终点、所述第七终点和所述第八终点确定移动授权范围。
42.本发明还提供一种基于列车感知的移动授权确定装置，包括：
43.第一接收单元，用于若车地通信正常，接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；
44.第二接收单元，用于接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，其中，所述ite使用摄像头采集前方轨道图像后基于图像中障碍物的识别确定障碍物信息，所述tsl包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置；
45.锁定单元，用于基于所述第一障碍物信息控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；
46.确定单元，用于基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。
47.本发明还提供一种电子设备，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上述任一种所述的基于列车感知的移动授权确定方法的步骤。
48.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的基于列车感知的移动授权确定方法的步骤。
49.本发明提供的基于列车感知的移动授权确定方法、装置和电子设备，若车地通信正常，通过接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息；基于所述第一障碍物信息，控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。由于从地面列车智能监控系统its获取列车运行计划，并基于轨道设备对象控制器oc实
时获取的列车位置确定前车识别路径，避免通过复杂且时延大的车车通信获取前车位置，而增加的感知设备，车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl可识别线路上除车之外的其他障碍物，提高系统安全性。因此，本发明提供的方法、装置和电子设备，可以避免采用车车通信这种复杂且时延大的通信方式获取前车位置，增加的感知设备还能进一步提高安全性。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
51.图1为本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法的流程示意图；
52.图2为本发明提供的车地通信正常下的基于列车感知的移动授权确定方法中的实体通信关系架构图；
53.图3为本发明提供的车地通信故障下的基于列车感知的移动授权确定方法中的实体通信关系架构图；
54.图4为本发明提供的车地通行正常时移动授权确定方法的示例图；
55.图5为本发明提供的车地通行正常时通信车追踪非通信车的示例图；
56.图6为本发明提供的丢失通信列车基于车载感知运行的示例图；
57.图7为本发明提供的基于列车感知的移动授权确定装置的结构示意图；
58.图8为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
59.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
60.由于现有的计算移动授权方法普遍基于车车通信确定前车位置，然而车车之间的通信复杂度高且通信时延严重导致计算移动授权的实时性不足，且当前车为丢失通信列车时，还存在无法计算移动授权而只能紧急制动等待司机低速控车的问题。下面结合图1
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图6描述本发明的一种基于列车感知的移动授权确定方法。图1为本发明提供的一种基于列车感知的移动授权确定方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
61.步骤110，若车地通信正常，接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径。
62.可选的，本发明提供的基于列车感知的移动授权确定方法的执行主体是车载移动授权确定装置，而本发明提供的方法的实施需要基于通信环境的变化做出不同的调整。由于本发明提供的计算移动授权方法有别于传统的移动授权计算方式对车车通信确定前车位置的依赖，而是车载的移动授权确定装置接收地面列车智能监控系统(intelligent train supervision，its)下发的列车运行计划来确定前车位置，此处需要说明的是，列车
运行计划包括了运营线路上所有列车的运行计划，而且是实时更新的，即its系统向各个列车下发列车运行计划，各个列车也会相应反馈各自的运行状态，该运行状态即包括列车当前实时位置还包括车速、加速度等信息，上述列车的运行状态有的通过车载传感器获取，例如车载加速度计可以获取列车加速度，而列车的实时速度需要依赖轨道应答器感知，列车的位置信息需要依赖列车与轨道应答器或者轨道对象控制器(object controller，oc)进行实时通信获取，因此，当车载移动授权确认装置在实时接收its下发的最新列车运行计划得知自身运行计划以及前车当前运行位置的同时，还通过与轨道oc通信实时获取的自身位置信息，确定唯一前车识别路径，可以得到当前列车与前车之间的实时距离，此处需要说明的是，唯一前车识别路径中的“唯一”是指确定出前车的唯一正确的路径。然而，步骤110中的确定第一前车识别路径就是在当前列车的车载移动授权确定装置与轨道上oc能正常通信的情况下才能正常进行，因此，基于its下发的第一列车运行计划确定第一前车识别路径的网络环境前提是车地通信正常，即列车上的车载移动授权确定装置与轨道上布设的信号设备的通信保持正常，该信号设备包括oc，以及下文涉及的地面轨道星链(track star link，tsl)。
63.步骤120，接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，其中，所述ite使用摄像头采集前方轨道图像后基于图像中障碍物的识别确定障碍物信息，所述tsl包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置。
64.可选的，需要确定移动授权的列车自身会安装车载感知设备，即车载智能鹰眼系统(intelligent train eye，ite)，除了车载感知设备对轨道前方的障碍物进行感知外，还有轨旁布设的地面轨道星链tsl也对轨道前方的障碍物进行感知，此处需要说明的是，ite使用的是摄像头采集前方轨道图像后再基于图像中障碍物的识别确定障碍物信息，而地面tsl系统中包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置，且布设规则是每个雷达扫描装置的扫描范围超过所述预设距离，如此才能保证地面tsl的视距范围的连续性。由于每次列车需要计算更新移动授权时车头不是刚好位于地面tsl中的一个雷达扫描装置处，通常是位于两个雷达扫描装置中间的某一位置，因此，当前列车的车头到车头前方的第一个雷达扫描装置之间的轨道范围即为地面tsl的障碍物识别盲区，因此，车载ite作为障碍物识别盲区的补充感知识别系统，专门用于识别列车车头前方短距离范围内的障碍物信息。因此，车载移动授权确定装置需要向车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl获取它们感知的第一障碍物信息。
65.步骤130，基于所述第一障碍物信息，控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径。
66.可选的，当移动授权确定装置获得了当前列车前方轨道的障碍物信息后，车载移动授权装置基于前方轨道障碍物信息对于存在障碍物的线路资源进行安全锁定，例如道岔的正反位锁定等等，防止列车驶入存在障碍物的轨道区域，通过车地通信中的车载移动授权确定装置和轨道oc之间的信息交互，由车载移动授权装置向轨道oc下发锁定指令为当前列车前方路径上的道岔资源添加道岔资源锁，实现道岔资源的分配，然后轨道oc还会向车载移动授权确定装置返回道岔资源锁状态信息以供当前列车确认已经完成危险路段的无法进入锁定，如此，车载移动授权确认装置能确定当前道路资源锁定情况下的用于标识避
开障碍物可以通行最大范围的第一锁定路径。
67.步骤140，基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。
68.可选的，在完成路径锁定后，确定了第一锁定路径，还已经获知第一障碍物信息和第一前车识别路径，当前列车车载移动授权确定装置根据第一锁定路径的范围划分最终移动授权的范围，移动授权起点为列车车尾位置，移动授权终点应同时遵守以下五个限制：
69.1、移动授权设定最大范围值，不可越过移动授权最大长度(根据列车最高限速以及与第一前车识别路径中与前车距离确定)；
70.2、移动授权终点不得越过第一锁定路径的终点；
71.3、移动授权终点不得侵入未拿到资源锁的道岔防护范围；
72.4、移动授权不得越过tsl获取到的最大感知范围；
73.5、移动授权终点不得越过前方障碍物位置防护点，并且应回撤一个安全防护距离。
74.本发明提供的方法，若车地通信正常，通过接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息；基于所述第一障碍物信息控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。由于从地面列车智能监控系统its获取列车运行计划，并基于轨道设备对象控制器oc实时获取的列车位置确定前车识别路径，避免通过复杂且时延大的车车通信获取前车位置，而增加的感知设备，车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl可识别线路上除车之外的其他障碍物，提高系统安全性。因此，本发明提供的方法，可以避免采用车车通信这种复杂且时延大的通信方式获取前车位置，增加的感知设备还能进一步提高安全性。
75.基于上述实施例，该方法中，所述接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，包括：
76.接收车载智能鹰眼系统ite感知的ite障碍物信息；
77.若所述ite障碍物信息为视距范围内无障碍物，则确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物信息为第一障碍物信息，否则，确定所述ite障碍物信息为第一障碍物信息。
78.可选的，对于从车载ite和地面tsl获取第一障碍物信息的方式设置一个优先级逻辑，可以将障碍物信息获取的流程设定更为简便快捷，避免与车载ite和地面tsl两者都要通信交互造成的计算资源的浪费和时间成本的增加。因为用于计算移动授权而获取的障碍物信息是列车车头前方轨道最近的障碍物信息，在已经识别列车车头前方300米的轨道上有个木箱的情况下，列车车头前方400米有个篮球的障碍物信息对于计算移动授权已经没有意义，因为，移动授权的计算就是找列车可以通信的最大范围。于是，由于车载ite是用于识别列车车头近处的障碍物信息，而地面tsl是用于识别列车车头较远处且较大范围内的轨道上的障碍物信息，那么先判断车载ite的感知结果，若车载ite识别到在其视距范围没不存在障碍物，那么车载移动授权确定装置再去向地面tsl发送障碍物信息获取请求，以使地面tsl向车载移动授权装置返回距离当前列车车头更远但是更大范围内的列车前方轨道的障碍物情况，若车载ite就能识别到其视距范围存在障碍物，那么不需要去获取地面tsl
感知的更远处范围的列车前方轨道的障碍物信息了，车载ite识别的障碍物作为列车车头前方最近的障碍物直接可以将移动授权范围的最大值进行限定了。因此，在车载ite和地面tsl的感知障碍物识别结果的获取之间设定一定的优先级，可以节约所有情况下车载移动授权确定装置与两者均通信交互造成的计算资源的浪费和时间成本的增加。
79.基于上述实施例，该方法中，所述确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物信息为第一障碍物信息，包括：
80.确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物中的前方最近障碍物；
81.若当前列车车头到所述前方障碍物之间的视距范围连续，则确定所述前方最近障碍物为第一障碍物信息。
82.可选的，如上文所述的地面tsl在轨道旁的布设方式，在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置，且布设规则是每个雷达扫描装置的扫描范围超过所述预设距离，如此才能保证地面tsl的视距范围的连续性。但是由于轨道环境的变化，如天气和温湿度等，导致雷达扫描装置不如正常轨道环境下的感知范围，导致感知范围缩小的情况下，按照原来预设距离连续布设的雷达扫描装置的扫描范围由于变得小于预设距离导致视距范围不连续，因此，当从地面tsl获取到列车车头的前方最近障碍物时，需要判断地面tsl在该最近障碍物与列车车头之间的范围内是否视距连续，如果连续，则该最近障碍物信息有效，可以作为第一障碍物信息，但是如果判断结果为不连续，那么在该最近障碍物和当前列车车头之间的范围内的轨道并不是被地面tsl全覆盖，可能存在覆盖盲区的障碍物的漏检，因此，此时的前方最近障碍物无效，不能作为地面tsl识别结果的第一障碍物信。本实施例提供的第一障碍物信息的确定方式，进一步保证了第一障碍物信息的有效性。
83.基于上述实施例，该方法中，所述接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径，包括：
84.接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，向所述oc获取列车当前实时位置信息；
85.基于所述第一列车运行计划和所述列车当前实时位置信息确定当前列车第一前车识别路径。
86.可选的，图2为本发明提供的车地通信正常下的基于列车感知的移动授权确定方法中的实体通信关系架构图，如图2所示，地面its向列车b下发运行计划，假设列车b为需要计算移动授权的当前列车，列车a为列车b的前车，由于列车a和列车b都会与地面its保持实时通信，其中，地面its向所有列车下发运行计划，所述运行计划中包括本车以及其他列车的运行状态，即实时位置和速度信息，每辆列车也会实时向地面its反馈运行状态以供地面its对每辆车的运行计划进行实时更新后再下发。从图2可以看出，列车和地面its通信，也和轨道oc通信，列车b如果需要确定自身唯一前车识别路径，则需要获取地面its下发的最新的第一列车运行计划，此处对列车运行计划进行说明，该列车运行计划中包括了接收计划的当前列车b的总体运行线路，但是列车b的实时位置还需要列车b从轨道oc去获取，而该列车运行计划中还会包括除了列车b以外的其他列车的总体运行路线外加它们各自最新的位置信息，因此，列车b接收到地面its下发的第一列车运行计划后，再加上从轨道oc获取的自身当前位置信息，就可以确定出唯一前车列车a的识别路径。相当于地面its作为一个信
息集中处理中心，可以实时搜集各个列车的最新运行状态，而当某个列车需要计算移动授权时，其他列车各自从轨道oc获取的最新运行状态需要通过地面its结合各自列车运行总体线路打包转发给所述某个列车，而所述某个列车的最新运行状态采用自身实时从轨道oc获取实时性更高。
87.基于上述实施例，该方法中，所述基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围，包括：
88.基于所述第一前车识别路径中前车的车速和距离，确定移动授权范围的第一终点；
89.基于所述第一锁定路径，确定移动授权范围的第二终点；
90.基于所述tsl的最大感知范围，确定移动授权范围的第三终点；
91.基于所述第一障碍物信息中的前方障碍物位置防护点的安全防护距离，确定移动授权范围的第四终点；
92.基于所述第一终点、所述第二终点、所述第三终点和所述第四终点确定移动授权范围。
93.可选的，移动授权的确定方式就是找出列车前方所有可能路径中的最大范围的终点，例如，对于唯一前车识别路径，就是确定前车与当前列车之间的距离减去一个安全车距，则是前车识别路径上的终点。对于已经确定的所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径，下面总结五个限制条件，作为确定移动授权的逻辑，其中，移动授权起点为列车车尾位置，移动授权终点应同时遵守以下五个限制：
94.1、移动授权设定最大范围值，不可越过移动授权最大长度(根据列车最高限速以及与第一前车识别路径中与前车距离确定)；
95.2、移动授权终点不得越过第一锁定路径的终点；
96.3、移动授权终点不得侵入未拿到资源锁的道岔防护范围；
97.4、移动授权不得越过tsl获取到的最大感知范围；
98.5、移动授权终点不得越过前方障碍物位置防护点，并且应回撤一个安全防护距离。
99.本实施例将基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围的限制条件进行一一说明，提供了移动授权计算的具体逻辑流程。
100.基于上述实施例，该方法还包括：
101.若发生车地通信故障，
102.接收地面列车智能监控系统its下发的第二前车识别路径；
103.接收车载智能鹰眼系统ite感知的第二障碍物信息并反馈至所述its；
104.接收所述its基于所述第二障碍物信息控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁确定的第二锁定路径；
105.基于所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径确定移动授权范围。
106.可选的，如前文所述的，本发明提供的方法的实施需要基于通信环境的变化做出不同的调整，因此，此处对车地通信故障的网络环境下的移动授权确定方法进行补充。由于车地通信故障表示列车和轨道设备的通信故障，对于本发明而言，即具体指车载移动授权
确认装置与轨道oc的通信发生故障，以及，车载移动授权确认装置与地面tsl的通信发生故障，但是地地通信正常，即地面its可以和轨道oc进行通信，获取各个列车的如实时位置的状态信息。因此，通过地面its和轨道oc之间的正常通信，可以在地面its端计算任一列车的唯一前车识别路径，即车载移动授权确认装置接收地面its下发的第二前车识别路径，所述第二前车识别路径是基于地面its与轨道oc之间的交互获取的各个列车的实时位置信息在地面its端计算得到的，虽然不如当前列车自身从轨道oc获取的自身实时位置信息的实时性高，但是在车地通信故障的情况下，还是能保证提供一个满足基础实时性要求的第二前车识别路径。由于车载移动授权确定装置和地面tsl的通信也故障，因此，列车感知障碍物的设备从车载ite加地面tsl降级为只有车载ite感知设备的自主感知运行。而且车载移动授权确定装置接收到车载ite感知的第二障碍物信息后需要上传至地面its，以供its基于所述第二障碍物信息控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第二锁定路径并下发至车载移动授权确定装置，最后，找出列车前方所有可能路径中的最大范围的终点作为移动授权的确定方式，例如，对于第二前车识别路径，就是确定前车与当前列车之间的距离减去一个安全车距，则是前车识别路径上的终点。对于已经确定的且为车载移动授权确定装置持有的所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径，车载移动授权确定装置基于它们限定各个前方可以通信的路径最大范围对应的终点，再基于各个终点确定移动授权范围。
107.基于上述实施例，该方法中，所述第二前车识别路径的确定，包括：
108.地面列车智能监控系统its根据自身存储的列车运行计划，以及实时与对象控制器oc交互获取的当前列车实时位置信息，确定当前列车的第二前车识别路径，以供下发至列车移动授权确定装置；
109.对应地，所述基于所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径确定移动授权范围，包括：
110.基于所述第二前车识别路径中前车的车速和距离，确定移动授权范围的第五终点；
111.基于所述第二锁定路径，确定移动授权范围的第六终点；
112.基于所述ite的最大感知范围，确定移动授权范围的第七终点；
113.基于所述第二障碍物信息中的前方障碍物位置防护点的安全防护距离，确定移动授权范围的第八终点；
114.基于所述第五终点、所述第六终点、所述第七终点和所述第八终点确定移动授权范围。
115.可选的，图3为本发明提供的车地通信故障下的基于列车感知的移动授权确定方法中的实体通信关系架构图，如图3所示，地面its向列车b下发运行计划，假设列车b为需要计算移动授权的当前列车，列车a为列车b的前车，由于列车a和列车b都会与地面its保持实时通信，其中，地面its向所有列车下发运行计划，所述运行计划中包括本车以及其他列车的运行状态，即实时位置和速度信息，每辆列车也会实时向地面its反馈运行状态以供地面its对每辆车的运行计划进行实时更新后再下发。从图3可以看出，列车和地面its通信，列车和轨道oc已经断开通信，且列车和地面tsl也已经断开通信，但是轨道oc和地面its之间建立了通信，因此，计算第二前车识别路径的工作集中在地面its处理，由地面its向轨道oc
获取所有列车的实时状态信息再加上地面its自身持有的所有列车总体运行线路，可以实时计算出每个列车对应的前车唯一识别路径并下发至对应的列车。图3中还可以发现，列车和轨道oc均断开通信，那么控制轨道oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁的工作也集中在地面its，由地面its基于列车反馈上传各自车载ite感知的第二障碍物信息像控制对象控制器oc下发为路径上的道岔资源添加道岔资源锁的指令，实现道岔资源的分配，然后轨道oc还会向地面its返回道岔资源锁状态信息以供地面its确认已经完成危险路段的无法进入锁定，如此，再告知车载移动授权确认装置能确定当前道路资源锁定情况下的用于标识避开障碍物可以通行最大范围的第二锁定路径；
116.对应地，移动授权的确定方式就是找出列车前方所有可能路径中的最大范围的终点，例如，对于唯一前车识别路径，就是确定前车与当前列车之间的距离减去一个安全车距，则是前车识别路径上的终点。对于已经确定的所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径，下面总结五个限制条件，作为确定移动授权的逻辑，其中，移动授权起点为列车车尾位置，移动授权终点应同时遵守以下五个限制：
117.1、移动授权设定最大范围值，不可越过移动授权最大长度(根据列车最高限速以及与第二前车识别路径中与前车距离确定)；
118.2、考虑列车与oc通信故障，无法获知线路道岔状态信息，移动授权终点不得侵入未拿到资源锁的道岔防护范围；
119.3、考虑列车与oc通信故障，无法获知站台屏蔽门、紧急按钮信息，移动授权终点不得侵入停车区域前，并应回撤最大保护区段长度；
120.4、移动授权不得越过车载ite最大感知范围；
121.5、移动授权终点不得越过前方障碍物位置防护点，并且应回撤一个安全防护距离。
122.本实施例保证了在车地通信故障的情况下，通过列车与地面its的通信，以及地面its和轨道oc的通信，保证地面its确定的第二前车识别路径满足实时性的基本需求；还将基于所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径确定移动授权范围的限制条件进行一一说明，提供了移动授权计算的具体逻辑流程。
123.通过上述所有实施例提供的方案，根据列车运行过程中实时感知前方障碍物的位置动态生成移动授权，减小了列车之间运行间隔，降低了对通信的完全依赖，提高了线路运营能力；同时增加了对车以外的障碍物的防护，增加了系统的安全性。
124.基于上述实施例，本发明在基于车车通信的cbtc系统的基础上提供了一种基于列车感知的移动授权计算方案，其中所涉及的系统包括车车既有的对象控制器oc、列车智能监控系统its以及车载控制器(intelligent vehicle on
‑
board controller，ivoc)，其中，ivoc又划分为各个子系统：列车智能防护系统(intelligent train protection，itp)、列车智能驾驶系统(intelligent train operationn，ito)。
125.在既有系统的基础上增加了车载智能鹰眼系统ite感知功能，和地面轨道星链tsl感知功能。
126.其中，所述ite系统，定位为ivoc的数据处理及输入模块，用于列车精确定位、识别前方障碍物并测量距离、计算本车与前车的相对速度；
127.所述tsl系统，为地面轨旁设备，用于为列车提供沿运行方向上的可视移动距离、
识别障碍物并测量障碍物距离、提供列车前方障碍物位置，为列车提供前方列车的运行方向、速度和运动趋势(能识别对向通信列车)。
128.本方案主要针对车地通信正常和车地通信故障两个方面描述移动授权计算方法，具体包括以下步骤：
129.通信正常的情况下，列车与oc，its和tsl进行通信，获取its计划规划路径，并进行前车识别，锁定路径，并申请所需道岔资源，然后根据ite和tsl发送的障碍物信息计算感知移动授权，图4为本发明提供的车地通行正常时移动授权确定方法的示例图，如图4所示：
130.列车初始定位完成后，向中心its汇报列车位置信息；
131.中心its为该车下发运行计划；
132.列车根据its下发的运营计划规划列车运行所需的路径信息；
133.列车获取自身ite模块感知信息，识别前方是否存在障碍物，若存在障碍物，则记录该障碍物的位置和运行方向；
134.若列车基于自身ite感知模块获知视距范围内无障碍物，列车通过tsl系统延伸视距，向tsl申请列车前方障碍物信息；
135.tsl汇总自身以及前方tsl的可视距离以及视距范围内的障碍物信息发送给列车，图5为本发明提供的车地通行正常时通信车追踪非通信车的示例图，如图5所示，由于前方列车为非通信车，即无法与当前列车保持车车通信，当前车辆只能通过轨道上视距连续的地面tsl系统中的雷达扫描装置获取前车信息后间接获取；
136.列车检查当前车头到前方障碍物之间的视距范围的连续性，并筛选出前方最近的障碍物信息进行记录；
137.列车识别前车过程中，实时与oc通信，获取线路道岔位置信息，以选取唯一前车识别的路径；
138.列车完成前方障碍物识别过程后，基于识别结果，通过oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，实现道岔资源的分配；
139.完成路径锁定后，列车根据锁定路径的范围划分最终移动授权的范围，移动授权起点为列车车尾位置，移动授权终点应遵守以下原则：
140.移动授权设定最大范围值，不可越过移动授权最大长度(根据列车最高限速设定)；
141.移动授权终点不得越过锁定路径的终点；
142.移动授权终点不得侵入未拿到资源锁的道岔防护范围；
143.移动授权不得越过tsl获取到的最大感知范围；
144.移动授权终点不得越过前方障碍物位置防护点，并且应回撤一个安全防护距离。
145.遵循上述原则，列车最终生成移动授权。
146.车地通信故障情况下，降级车基于车载ite感知设备自主感知运行，图6为本发明提供的丢失通信列车基于车载感知运行的示例图，如图6所示：
147.系统通信骨干网故障，列车检测到与前车/its/oc通信故障，列车降级；
148.列车获取自身ite模块感知信息，识别前方是否存在障碍物，若存在障碍物，则记录该障碍物的位置和运行方向；
149.若列车基于自身ite感知模块获知视距范围内无障碍物，记录ite可视距离回撤安
全防护距离作为最远前车识别点；
150.若列车基于自身ite感知模块感知到障碍物，记录最近的障碍物信息；
151.列车完成前方障碍物识别过程后，确定最终移动授权的范围，移动授权起点为列车车尾位置，移动授权终点应遵守以下原则：
152.移动授权设定最大范围值，不可越过移动授权最大长度(根据列车最高限速设定)；
153.考虑列车与oc通信故障，无法获知线路道岔状态信息，移动授权终点不得侵入未拿到资源锁的道岔防护范围；
154.考虑列车与oc通信故障，无法获知站台屏蔽门、紧急按钮信息，移动授权终点不得侵入停车区域前，并应回撤最大保护区段长度；
155.移动授权不得越过ite最大感知范围；
156.移动授权终点不得越过前方障碍物位置防护点，并且应回撤一个安全防护距离。
157.遵循上述原则，列车最终生成移动授权。
158.下面对本发明提供的基于列车感知的移动授权确定装置进行描述，下文描述的基于列车感知的移动授权确定装置与上文描述的一种基于列车感知的移动授权确定方法可相互对应参照。
159.图7为本发明提供的基于列车感知的移动授权确定装置的结构示意图，如图7所示，该装置包括第一接收单元710、第二接收单元720、锁定单元730和确定单元740，其中，
160.所述第一接收单元710，用于若车地通信正常，接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；
161.所述第二接收单元720，用于接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，其中，所述ite使用摄像头采集前方轨道图像后基于图像中障碍物的识别确定障碍物信息，所述tsl包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置；
162.所述锁定单元730，用于基于所述第一障碍物信息，控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；
163.所述确定单元740，用于基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。
164.本发明提供的装置，若车地通信正常，通过接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息；基于所述第一障碍物信息控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。由于从地面列车智能监控系统its获取列车运行计划，并基于轨道设备对象控制器oc实时获取的列车位置确定前车识别路径，避免通过复杂且时延大的车车通信获取前车位置，而增加的感知设备，车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl可识别线路上除车之外的其他障碍物，提高系统安全性。因此，本发明提供的装置，可以避免采用车车通信这种复杂且时延大的通信方式获取前车位置，增加的感知设备还能进一步提高安全性。
165.基于上述实施例，该装置中，所述第二接收单元，具体用于：
166.接收车载智能鹰眼系统ite感知的ite障碍物信息；
167.若所述ite障碍物信息为视距范围内无障碍物，则确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物信息为第一障碍物信息，否则，确定所述ite障碍物信息为第一障碍物信息。
168.基于上述实施例，该装置中，所述确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物信息为第一障碍物信息，包括：
169.确定从地面轨道星链tsl获取的tsl障碍物中的前方最近障碍物；
170.若当前列车车头到所述前方障碍物之间的视距范围连续，则确定所述前方最近障碍物为第一障碍物信息。
171.基于上述实施例，该装置中，所述第一接收单元，具体用于：
172.接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，向所述oc获取列车当前实时位置信息；
173.基于所述第一列车运行计划和所述列车当前实时位置信息确定当前列车第一前车识别路径。
174.基于上述实施例，该装置中，所述确定单元，具体用于：
175.基于所述第一前车识别路径中前车的车速和距离，确定移动授权范围的第一终点；
176.基于所述第一锁定路径，确定移动授权范围的第二终点；
177.基于所述tsl的最大感知范围，确定移动授权范围的第三终点；
178.基于所述第一障碍物信息中的前方障碍物位置防护点的安全防护距离，确定移动授权范围的第四终点；
179.基于所述第一终点、所述第二终点、所述第三终点和所述第四终点确定移动授权范围。
180.基于上述实施例，该装置中，还包括补充单元，具体用于：
181.若发生车地通信故障，
182.接收地面列车智能监控系统its下发的第二前车识别路径；
183.接收车载智能鹰眼系统ite感知的第二障碍物信息并反馈至所述its；
184.接收所述its基于所述第二障碍物信息控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁确定的第二锁定路径；
185.基于所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径确定移动授权范围。
186.基于上述实施例，该装置中，所述第二前车识别路径的确定，包括：
187.地面列车智能监控系统its根据自身存储的列车运行计划，以及实时与对象控制器oc交互获取的当前列车实时位置信息，确定当前列车的第二前车识别路径，以供下发至列车移动授权确定装置；
188.对应地，所述基于所述第二锁定路径、所述第二障碍物信息和所述第二前车识别路径确定移动授权范围，包括：
189.基于所述第二前车识别路径中前车的车速和距离，确定移动授权范围的第五终点；
190.基于所述第二锁定路径，确定移动授权范围的第六终点；
191.基于所述ite的最大感知范围，确定移动授权范围的第七终点；
192.基于所述第二障碍物信息中的前方障碍物位置防护点的安全防护距离，确定移动授权范围的第八终点；
193.基于所述第五终点、所述第六终点、所述第七终点和所述第八终点确定移动授权范围。
194.图8为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(communications interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行基于列车感知的移动授权确定方法，该方法包括：若车地通信正常，接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，其中，所述ite使用摄像头采集前方轨道图像后基于图像中障碍物的识别确定障碍物信息，所述tsl包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置；基于所述第一障碍物信息，控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。
195.此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
196.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于列车感知的移动授权确定方法，该方法包括：若车地通信正常，接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，其中，所述ite使用摄像头采集前方轨道图像后基于图像中障碍物的识别确定障碍物信息，所述tsl包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置；基于所述第一障碍物信息，控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。
197.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的基于列车感知的移动授权确定方法，该方法包括：若车地通信正常，接收地面列车智能监控系统its下发的第一列车运行计划，确定第一前车识别路径；接收车载智能鹰眼系统ite和地面轨道星链tsl感知的第一障碍物信息，其中，所述ite使用摄像头采集前方轨道图像后基于图像中障碍物的识别
确定障碍物信息，所述tsl包括多个在轨道上每隔预设距离布设的捕捉前方轨道三维点云数据的雷达扫描装置；基于所述第一障碍物信息，控制对象控制器oc为路径上的道岔资源添加道岔资源锁，确定第一锁定路径；基于所述第一锁定路径、所述第一障碍物信息和所述第一前车识别路径确定移动授权范围。
198.以上所描述的服务器实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
199.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
200.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。