一种用于列车在线连挂的直通进路自动化管理方法与流程

1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种用于列车在线连挂的直通进路自动化管理方法。


背景技术：

2.城市轨道交通运营过程中，不同时段的客流分布差异很大。尤其是郊区线，客流的潮汐现象很明显，固定编组的列车运营模式存在低峰时段满载率较低、列车运能浪费，而高峰时段运能不足、列车拥挤的问题。
3.为了解决因不同时段客流分布不均衡带来的运能浪费以及列车拥挤问题，提高城市轨道交通的服务水平以及运营活动的经济性，可以对列车进行连挂和解编操作，使列车以不同的编组方式投入运营，并兼容混跑的运营模式。
4.传统的列车连挂和解编作业，通常是由检修人员或司机在车辆段中特定的连挂解编区域人工执行的。当列车在场段内完成连挂解编作业后，需要人工重启列车，然后才能将列车投入运营。该模式的作业时间较长，灵活度比较低，不能满足运营活动中根据客流情况灵活、及时的选择短编组列车或连挂长编组列车投入运营的需求。
5.ats系统能够基于实现编制的列车运营计划，根据列车的计划运行交路，自动为列车选择需要的进路并按照运行时间、运行顺序的要求自动办理该进路。但既有的列车运营计划中，并没有对列车在线连挂、解编作业的描述。在进路自动办理过程中，也没有对列车的编组类型进行检查。既有的进路办理选路过程如图1所示。
6.为了更好的利用列车的灵活编组特性来提高运输效率，需要实现在列车运营过程中，根据运营需求在正线车站进行在线连挂和解编作业，且在线连挂和解编可以在信号系统、车辆等设备的密切配合下自动完成。而在列车执行在线自动连挂时，由于连挂作业与正常的列车折返作业的作业场景的差异，因此需要在连挂区域增加用于在线连挂的专用直通进路。但是如何对直通进路进行有效地自动化管理，从而确保扩展在线连挂运营场景不会对既有的运营场景带来负面影响，成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.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列车在线连挂的直通进路自动化管理方法。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
9.根据本发明第一方面，提供了一种用于列车在线连挂的直通进路自动化管理方法，该方法包括：
10.步骤1)，在使用离线编图工具编制列车运营计划时，需要在计划图中定义满足列车连挂及解编作业的运行任务，并清楚描述连挂及解编过程；
11.步骤2)，ats系统在依据当天运营计划对列车进行动态识别与跟踪过程中，能够根据列车编组属性、当前系统时间及当天运营计划，自动为在线连挂和解编完成后的列车匹
配列车运行任务；
12.步骤3)，ats系统在为列车办理进入连挂区域的进路时，能够根据列车的编组类型及列车的计划连挂属性，实现对连挂专用直通进路的自动办理和防护。
13.作为优选的技术方案，所述的步骤1)具体包括在线连挂计划编制过程和在线解编计划编制过程。
14.作为优选的技术方案，所述的在线连挂计划编制过程具体为：
15.首先根据运营部门制定的在线连挂运营计划，分别完成两个指定时间到指定连挂区域的计划车次编制，并在这两个计划的最后一个单程，定义新增的“待连挂车”计划属性；
16.然后根据系统设计的连挂时间及运营的发车间隔要求，增加一个新的列车计划，来执行列车连挂后的运营计划，并在该新的列车计划的首个单程中，定义新增的“已连挂车”计划属性。
17.作为优选的技术方案，所述的在线解编计划编制过程具体为：
18.首先根据运营部门制定的在线解编运营计划，完成指定时间到指定解编区域的计划车次编制，并在该计划的最后一个单程中，定义新增的“待解编车”计划属性；
19.然后根据系统设计的解编时间及运营的发车间隔要求，分别增加两个新的列车计划，来执行列车解编后的运营计划，并在这两个计划的首个单程中，定义新增的“已解编车”计划属性。
20.作为优选的技术方案，所述的步骤2)具体包括连挂列车车次匹配过程和解编列车车次匹配过程。
21.作为优选的技术方案，所述的连挂列车车次匹配过程具体包括：
22.2011)系统周期性检查列车联挂区域的停站列车状态，判断是否有编组类型是连挂列车，并且当前没有分配计划车次的列车，如果检测到这种类型的列车存在，则尝试为列车匹配连挂车次；
23.2012)以当前系统时间为基准，在预定义时间范围内，从当天运营计划中查询是否有合适的连挂列车车次能与该列车匹配，查询的匹配条件包括：
24.a.计划车次是一个新列计划的起始单程；
25.b.该起始单程以该列车当前所在的连挂区域为起点；
26.c.该计划车次的首个单程中，存在“已连挂车”计划属性；
27.d.该计划车次尚未被分配给其他列车；
28.2013)如果查到了同时符合所有匹配条件的车次，则自动为该列车分配连挂车次号。
29.作为优选的技术方案，所述的解编列车车次匹配过程具体包括：
30.2021)系统周期性检查列车解编区域的停站列车状态，判断是否同时有两辆编组类型是非连挂列车，并且当前没有分配计划车次的列车停在解编区域；如果检测到这种类型的列车存在，则尝试为这两辆列车匹配解编车次；
31.2022)为解编列车匹配计划车次时，首先根据列车在该解编区域的发车方向以及这两辆车在编组区域的停车位置，对两辆解编列车进行排序，后续严格按照该顺序分别为两辆车分配计划车次；
32.2023)以当前系统时间为基准，在预定义时间范围内，从当天运营计划中查询是否
有合适的解编列车车次能与该列车匹配，查询的匹配条件包括：
33.a.计划车次是一个新列计划的起始单程；
34.b.该起始单程以该列车当前所在的解编区域为起点；
35.c.该计划车次的首个单程中，存在“已解编车”计划属性；
36.d.该计划车次尚未被分配给其他列车；
37.2024)如果查到了同时符合所有匹配条件的车次，则自动为该列车分配解编车次号。
38.作为优选的技术方案，所述的步骤3)具体包括：
39.301)当列车触发进入连挂区域的进路时，首先检查连挂区域的列车占用情况；如果连挂区域当前没有列车占用，处于空闲状态，则连挂区域列车条件检查通过；
40.302)当连挂区域有列车占用时，对连挂区域内列车的数量、编组类型以及计划连挂属性进行检查，具体检查条件如下：
41.a.连挂区域内当前只有一辆车停站；
42.b.连挂区域内的列车编组类型为非连挂列车；
43.c.连挂区域内的列车的当前计划车次属性中有“待连挂车”属性；
44.303)如果302)中连挂区域列车的检查条件都满足，继续检查接近触发区域列车的编组类型以及计划连挂属性，具体检查条件如下：
45.a.接近连挂区域的列车编组类型为非连挂列车；
46.b.接近连挂区域的列车的当前计划车次属性中有“待连挂车”属性；
47.304)如果303)中所有检查条件都满足，则自动办理进入连挂区域的直通进路。
48.根据本发明第二方面，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。
49.根据本发明第三方面，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。
50.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
51.1)本发明对运营计划的编制方式进行了优化，支持在正线运营计划中定义连挂与解编任务，提升了在线连挂与解编运营的灵活性与准确性；
52.2)本发明能够根据预编制的当天运营计划，自动为在线连挂、解编列车分配运营任务，实现对在线连挂、解编运营过程的全自动管理；
53.3)本发明能够根据列车的计划连挂属性以及当前的实际编组类型，支持对连挂直通进路的自动处理及防护，确保扩展在线连挂运营场景不会对既有的运营场景带来负面影响，为在正线执行灵活编组的混跑运营奠定了基础。
附图说明
54.图1为本发明的列车在线连挂运行图编制示意图。
55.图2为本发明的列车在线解编运行图编制示意图。
56.图3为本发明的连挂直通进路的自动办理及防护流程图。
具体实施方式
57.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。
58.本发明提供了一种基于包含在线连挂、解编作业的运行计划图，对用于列车在线连挂的专用直通进路进行防护及自动化管理的方法。
59.如图3所示，本发明用于列车在线连挂的直通进路自动化管理方法，该方法包括：
60.步骤s1)，在使用离线编图工具编制列车运营计划时，需要在计划图中定义满足列车连挂及解编作业的运行任务，并清楚描述连挂及解编过程；
61.步骤s2)，ats系统在依据当天运营计划对列车进行动态识别与跟踪过程中，能够根据列车编组属性、当前系统时间及当天运营计划，自动为在线连挂和解编完成后的列车匹配列车运行任务；
62.步骤s3)，ats系统在为列车办理进入连挂区域的进路时，能够根据列车的编组类型及列车的计划连挂属性，实现对连挂专用直通进路的自动办理和防护。
63.一、在线连挂解编运行图编制
64.包含在线连挂、解编任务属性的运行图的编制，是实现对列车在线连挂、解编过程进行全自动管理的基础。
65.在线连挂解编运行图编制的主要步骤如下：
66.1、在线连挂计划编制
67.根据运营部门制定的在线连挂运营计划，首先分别完成两个指定时间到指定连挂区域的计划车次编制，并在这两个计划的最后一个单程，定义新增的“待连挂车”计划属性。然后根据系统设计的连挂时间及运营的发车间隔要求，增加一个新的列车计划，来执行列车连挂后的运营计划，并在该计划的首个单程中，定义新增的“已连挂车”计划属性。
68.2、在线解编计划编制
69.根据运营部门制定的在线解编运营计划，首先完成指定时间到指定解编区域的计划车次编制，并在该计划的最后一个单程中，定义新增的“待解编车”计划属性。然后根据系统设计的解编时间及运营的发车间隔要求，分别增加两个新的列车计划，来执行列车解编后的运营计划，并在这两个计划的首个单程中，定义新增的“已解编车”计划属性。
70.二、在线连挂解编车次自动匹配
71.ats系统根据列车的编组类型、当前系统时间以及当天运营计划，自动为在线连挂、解编列车匹配列车计划车次。
72.连挂列车车次匹配逻辑如下：
73.1、系统周期检查列车联挂区域的停站列车状态，判断是否有编组类型是连挂列车，并且当前没有分配计划车次的列车。如果检测到这种类型的列车存在，则尝试为列车匹配连挂车次；
74.2、以当前系统时间为基准，在预定义时间范围内，从当天运营计划中查询是否有合适的连挂列车车次能与该列车匹配，查询的匹配条件包括：
75.a.计划车次是一个新列计划的起始单程；
76.b.该起始单程以该列车当前所在的连挂区域为起点；
77.c.该计划车次的首个单程中，存在“已连挂车”计划属性；
78.d.该计划车次尚未被分配给其他列车；
79.3、如果查到了符合条件的匹配车次，则自动为该列车分配连挂车次号；
80.解编列车车次匹配逻辑如下：
81.1、系统周期检查列车解编区域的停站列车状态，判断是否同时有两辆编组类型是非连挂列车，并且当前没有分配计划车次的列车停在解编区域。如果检测到这种类型的列车存在，则尝试为这两辆列车匹配解编车次；
82.2、为解编列车匹配计划车次时，应该首先根据列车在该解编区域的发车方向以及这两辆车在编组区域的停车位置，对两辆解编列车进行排序，后续应该严格按照该顺序分别为两辆车分配计划车次；
83.3、以当前系统时间为基准，在预定义时间范围内，从当天运营计划中查询是否有合适的解编列车车次能与该列车匹配，查询的匹配条件包括：
84.a.计划车次是一个新列计划的起始单程；
85.b.该起始单程以该列车当前所在的解编区域为起点；
86.c.该计划车次的首个单程中，存在“已解编车”计划属性。；
87.d.该计划车次尚未被分配给其他列车；
88.4、如果查到了符合条件的匹配车次，则自动为该列车分配解编车次号；
89.三、连挂直通进路的自动办理
90.为了满足连挂列车能够先后自动驶入联挂站台，系统为每个连挂区域设计了进入该区域的专用直通进路。该进路与正常折返进路相比，在联锁层面的检查条件较弱。ats系统需要实现对该直通进路的自动办理，但对该进路的办理需要严格卡控办理时机和办理条件，避免在非连挂场景下办理该进路，导致影响到连挂区域的其他列车的正常运营。
91.连挂直通进路的管理逻辑如下：
92.1、当列车触发进入连挂区域的进路时，首先检查连挂区域的列车占用情况。如果连挂区域当前没有列车占用，处于空闲状态，则连挂区域列车条件检查通过；
93.2、当连挂区域有列车占用时，对连挂区域内列车的数量、编组类型以及计划连挂属性进行检查，具体检查条件如下：
94.a.连挂区域内当前只有一辆车停站；
95.b.连挂区域内的列车编组类型为非连挂列车；
96.c.连挂区域内的列车的当前计划车次属性中有“待连挂车”属性；
97.3、如果连挂区域列车的检查条件都满足，继续检查接近触发区域列车的编组类型以及计划连挂属性，具体检查条件如下：
98.a.接近连挂区域的列车编组类型为非连挂列车；
99.b.接近连挂区域的列车的当前计划车次属性中有“待连挂车”属性；
100.4、如果上述所有检查条件都满足，则自动办理进入连挂区域的直通进路。
101.根据运营部门制定的列车运营计划，使用本发明的信号系统ats软件离线编图工具，编制包含在线连挂、解编任务的运营计划图，并在计划图中明确定义连挂、解编的计划车次属性。
102.在正线运营过程中，本发明的信号系统ats软件根据接近列车正线连挂区域的列车实际编组类型以及列车的计划连挂属性、连挂区域内停靠列车的实际编组类型以及列车的计划连挂属性，对列车驶入连挂区域的计划任务以及当前实际条件进行精确判断，并为接近列车自动办理满足其运营需求的折返进路或连挂直通进路，使列车能够按照在线灵活编组的方式进行全自动的混跑运营，有效提高运营效率。
103.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。
104.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。
105.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法s1～s3。例如，在一些实施例中，方法s1～s3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方法s1～s3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)而被配置为执行方法s1～s3。
106.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：场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)等等。
107.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。
108.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。
109.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。