列车故障阶段进路切换系统及方法与流程

1.本发明涉及轨道交通控制领域，特别是涉及一种应用于支持车载设备为列车办理进路(轨道上的列车行走路径，不同于传统的以信号机为始端的联锁进路)的列车运行控制系统中列车故障阶段进路切换系统。以及，一种列车故障阶段进路切换方法。


背景技术：

2.支持车载设备为列车办理进路(轨道上的列车行走路径，不同于传统的以信号机为始端的联锁进路)的列车运行控制系统(典型的有列车自主运行系统，或基于车车通信的列车运行控制系统)，在正常情况下，由列车的车载设备为列车办理进路，获取进路相关的资源并据此计算行车许可，在故障情况(如车载设备故障、通信故障等)下，由降级进路管理设备为故障列车办理进路，获取进路相关的资源并据此计算行车许可。
3.这种在不同情况下，进路由不同设备负责办理的方法，在列车由故障恢复正常时，通常采取：
4.1)先取消原有进路(降级进路管理设备办理)再重新办理新进路(车载设备办理)等操作，进行人工干预，期间需要列车停车；
5.2)在恢复正常的列车继续按照降级模式运行到目的地站台，原有进路自动解锁后，再由车载设备办理进路等方式恢复列车的正常运行。
6.上述这两种方式均存在列车恢复正常后无法快速恢复高级模式(如cm，am，fam等)运行的问题。


技术实现要素：

7.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
8.本发明要解决的技术问题是提供一种应用于支持车载设备为列车办理进路(轨道上的列车行走路径，不同于传统的以信号机为始端的联锁进路)的列车运行控制系统在列车故障阶段和/或列车故障恢复阶段，能立即、自动升级为高级模式(如cm，am，fam等)运行，实现降级进路和车载进路无缝切换的列车故障阶段进路切换系统及方法。
9.为解决上述技术问题，本发明提供的列车故障阶段进路切换系统，所述进路包括降级进路和车载进路，所述列车故障阶段包括列车故障阶段和/或故障列车恢复运行阶段，包括：
10.车载设备，其部署在列车上，其用于完成正常工况列车自身的进路办理，资源申请、使用和释放，行车许可的计算，其请求的资源，登记的请求者和使用者是列车；
11.降级进路管理设备，其部署在轨旁，其用于完成故障列车的进路办理，资源申请、使用和释放，行车许可的计算，其请求的资源，登记的请求者是降级进路管理设备，登记的
使用者是降级列车；
12.需要说明的是，无论是发送给车载设备的进路还是发送给降级进路管理设备的进路都携带有进路的实际使用者-列车的信息；
13.资源管理和登记设备，其用于管理和登记资源的持有情况，其记录的信息至少包括资源的请求者，资源的使用者，资源的使用状态；
14.可选择的，通常情况下(某些情况下某类资源可以由多个设备共同使用，这种例外情况不影响本专利的内容)，进路路径上资源的使用权在进路之间具有互斥和排他性，即不允许多个进路同时获取资源的使用权，排列进路时，采取先获取进路上的资源再在获取的资源上计算行车许可方法，这样多列车或多个设备排列进路时，多条进路的行车许可彼此之间不会发生重叠，进而防止列车发生冲撞；通常意义上的资源共享指资源在多个设备之间共享，如多列车共享某一资源，由于列车车体物理上不能重叠，列车共同行驶路径上资源不可能被多列车同时使用，所以，这些共享都是有限制条件的，如共享进路非重叠区域的资源(空间上限制)，或共享进路重叠区域上的资源但通过其他技术手段限制不会同时使用共享的资源(时间上限制)，本专利所述的两条进路共享进路上重叠区域的资源，指重叠区域上的资源被列车的一条进路持有时，同一列车的两条进路可以同时授权列车使用重叠区域上的资源，本质上是一个设备，一列车的资源。
15.列车故障时，降级进路管理设备收到故障列车的进路后，请求持有进路相关的资源，其请求到的资源由资源管理设备负责登记管理，这些资源的申请者为降级进路管理设备，使用者是(故障)列车；
16.列车恢复正常后，车载设备收到进路请求，请求持有进路相关的资源，由于降级进路管理设备已获取的资源是供故障列车使用的，车载设备请求的资源也是供同一列车使用的，即这两条进路以及进路上的资源的使用者是同一列车，车载设备可共享使用降级进路管理设备已获取的资源，即两个设备为同一列车办理的两条进路共享进路上重叠区域的资源，此时车载设备和降级进路管理设备为同一列车同时办理进路，同时计算行车许可。
17.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换系统，车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，通知降级进路管理设备停止为降级列车办理进路；
18.或，车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，不通知降级进路管理设备，车载设备和降级进路管理设备分别办理进路，这两条进路彼此之间独立，操作员取消或人工解锁其中一条进路时，对另外一条进路没有影响。
19.其中，车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行时，自动升级为高级模式(如cm，am，fam等)运行。
20.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换系统，列车驶过区域不再需要的资源在车载设备与降级进路管理设备共同确认不再需要时释放或移交；
21.或，选择由车载设备释放或移交
22.或，选择由最初的请求者释放或移交。
23.需要说明的是，同一列车的资源，只能由该列车的车载设备和为该列车办理降级进路的降级进路管理设备共享使用，车载设备与车载设备之间，降级进路管理设备与降级进路管理设备之间不能共享进路重叠区域上的资源。
24.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换系统，车载设备办理进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备共享进路重叠区域上的资源，共享进路资源期间，降级进路管理设备不接收，也不执行该列车新的进路请求或延伸进路请求。
25.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换系统，若降级进路管理设备为降级列车办理的降级进路消耗完毕，或操作员取消或人工解锁其中一条进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备终止共享进路重叠区域上的资源。
26.为解决上述技术问题，本发明提供一种列车故障阶段进路切换方法，包括以下步骤：
27.s1:轨旁设备收到进路请求后为故障列车办理进路，请求资源、计算行车许可，根据行车许可人工驾驶列车运行；
28.s2:故障列车恢复正常；
29.s3:列车收到进路请求，请求持有进路相关的资源，列车和轨旁设备共享已获取资源，轨旁设备不接收也不执行列车新的进路请求或延伸进路请求；
30.步骤s4:列车和轨旁设备为同一列车同时办理进路，共享进路上的资源，同时计算行车许可；
31.步骤s5:列车计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，通知轨旁设备停止为降级列车办理进路；
32.或，列车计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，不通知轨旁设备，列车和轨旁设备分别办理进路；
33.步骤s6:若降级进路管理设备为降级列车办理的降级进路消耗完毕，或操作员取消或人工解锁其中一条进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备终止共享进路重叠区域上的资源。
34.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换方法，步骤s5中，车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，通知降级进路管理设备停止为降级列车办理进路；
35.或，车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，不通知降级进路管理设备，车载设备和降级进路管理设备分别办理进路。
36.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换方法，列车驶过区域不再需要的资源在车载设备与降级进路管理设备共同确认不再需要时释放或移交；
37.或，选择由车载设备释放或移交
38.或，选择由最初的请求者释放或移交。
39.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换方法，车载设备办理进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备共享进路重叠区域上的资源，共享进路资源期间，降级进路管理设备不接收，也不执行该列车新的进路请求或延伸进路请求。
40.可选择的，进一步改进所述的列车故障阶段进路切换方法，若降级进路管理设备为降级列车办理的降级进路消耗完毕，或操作员取消或人工解锁其中一条进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备终止共享进路重叠区域上的资源。
41.需要说明的是，车载设备和降级进路管理设备均具有进路重叠区域上资源的控制权，除信号机之外，它们的控制命令是一致的，资源控制设备可以选择执行车载设备或降级
进路管理设备的控制命令。
42.对于信号机的控制，降级进路管理设备依据固定闭塞的原则输出信号机的显示命令，车载设备根据列车的驾驶模式不同按照固定闭塞或者移动闭塞的原则输出信号机的显示命令。收到车载设备或降级进路管理设备的允许信号显示命令时，资源控制设备应控制信号机显示允许信号。
43.本发明中涉及到降级进路和车载进路切换的情况为：
44.1)故障列车恢复运行时，先有降级进路后有列车进路，这种情况运营上有不停车、自动、无感升级的需求，本技术方案重点描述了这种情况；
45.2)列车故障时，先有列车进路后有降级进路，这种情况运营上通常需要人工干预，因此对列车进路无缝切换为降级进路的需求不高，但本技术方案同样适用于这种情况。
46.采用本发明的技术方案在支持车载设备为列车办理进路的列车运行控制系统中，故障列车恢复正常时，可立即、自动升级为高级模式(如cm，am，fam等)运行，可显著提高故障恢复的效率，降低对运营的影响，减少了人工干预，以及人工干预带来的潜在风险。
附图说明
47.本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
48.图1为本发明资源请求和资源登记交互原理框图；
49.图2为本发明两个设备同时为列车办理进路的示意图；
50.图3为本发明故障列车恢复正常运行的处理流程图。
具体实施方式
51.以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
52.第一实施例；
53.参考图1所示，本发明提供一种列车故障阶段进路切换系统，所述进路包括降级进路和车载进路，所述列车故障阶段包括列车故障阶段和/或故障列车恢复运行阶段，包括：
54.车载设备，其部署在列车上，其用于完成正常工况列车自身的进路办理，资源申请、使用和释放，行车许可的计算，其请求的资源，登记的请求者和使用者是列车；
55.降级进路管理设备，其部署在轨旁，其用于完成故障列车的进路办理，资源申请、
使用和释放，行车许可的计算，其请求的资源，登记的请求者是降级进路管理设备，登记的使用者是降级列车；
56.资源管理和登记设备，其用于管理和登记资源的持有情况，其记录的信息至少包括资源的请求者，资源的使用者，资源的使用状态；
57.列车故障时，降级进路管理设备收到故障列车的进路后，请求持有进路相关的资源，其请求到的资源由资源管理设备负责登记管理；
58.列车恢复正常后，车载设备收到进路请求，请求持有进路相关的资源，车载设备共享使用降级进路管理设备已获取的资源，车载设备和降级进路管理设备为同一列车同时办理进路，同时计算行车许可。
59.第二实施例；
60.参考图1所示，本发明提供一种列车故障阶段进路切换系统，所述进路包括降级进路和车载进路，所述列车故障阶段包括列车故障阶段和/或故障列车恢复运行阶段，包括：
61.车载设备，其部署在列车上，其用于完成正常工况列车自身的进路办理，资源申请、使用和释放，行车许可的计算，其请求的资源，登记的请求者和使用者是列车；
62.降级进路管理设备，其部署在轨旁，其用于完成故障列车的进路办理，资源申请、使用和释放，行车许可的计算，其请求的资源，登记的请求者是降级进路管理设备，登记的使用者是降级列车；
63.资源管理和登记设备，其用于管理和登记资源的持有情况，其记录的信息至少包括资源的请求者，资源的使用者，资源的使用状态；
64.列车故障时，降级进路管理设备收到故障列车的进路后，请求持有进路相关的资源，其请求到的资源由资源管理设备负责登记管理；
65.列车恢复正常后，车载设备收到进路请求，请求持有进路相关的资源，车载设备共享使用降级进路管理设备已获取的资源，车载设备和降级进路管理设备为同一列车同时办理进路，同时计算行车许可；
66.车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，通知降级进路管理设备停止为降级列车办理进路；
67.或，车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，不通知降级进路管理设备，车载设备和降级进路管理设备分别办理进路；
68.车载设备办理进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备共享进路重叠区域上的资源，共享进路资源期间，降级进路管理设备不接收，也不执行该列车新的进路请求或延伸进路请求；
69.若降级进路管理设备为降级列车办理的降级进路消耗完毕，或操作员取消或人工解锁其中一条进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备终止共享进路重叠区域上的资源；
70.列车驶过区域不再需要的资源在车载设备与降级进路管理设备共同确认不再需要时释放或移交；
71.或，选择由车载设备释放或移交
72.或，选择由最初的请求者释放或移交。
73.第三实施例；
74.参考图3所示，本发明提供一种列车故障阶段进路切换方法，包括以下步骤：
75.s1:轨旁设备收到进路请求后为故障列车办理进路，请求资源、计算行车许可，根据行车许可人工驾驶列车运行；所述为降级进路管理设备；或，集成有降级进路管理设备其他安装在轨旁的设备；或，可实现故障列车办理进路，请求资源、计算行车许可等功能其他安装在轨旁的设备；s2:故障列车恢复正常，如通信恢复、列车重新建立定位等；
76.s3:列车收到进路请求，请求持有进路相关的资源，列车和轨旁设备共享已获取资源，轨旁设备不接收也不执行列车新的进路请求或延伸进路请求；
77.步骤s4:列车和轨旁设备为同一列车同时办理进路，共享进路上的资源，同时计算行车许可；
78.步骤s5:列车计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，通知轨旁设备停止为降级列车办理进路；
79.或，列车计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，不通知轨旁设备，列车和轨旁设备分别办理进路；
80.步骤s6:若降级进路管理设备为降级列车办理的降级进路消耗完毕，或操作员取消或人工解锁其中一条进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备终止共享进路重叠区域上的资源。
81.第四实施例；
82.本发明提供一种列车故障阶段进路切换方法，包括以下步骤：
83.s1:轨旁设备收到进路请求后为故障列车办理进路，请求资源、计算行车许可，根据行车许可人工驾驶列车运行；所述为降级进路管理设备；或，集成有降级进路管理设备其他安装在轨旁的设备；或，可实现故障列车办理进路，请求资源、计算行车许可等功能其他安装在轨旁的设备；
84.s2:故障列车恢复正常，如通信恢复、列车重新建立定位等；
85.s3:车载设备收到进路请求，请求持有进路相关的资源，由于降级进路管理设备已获取的资源是供故障列车使用的，车载设备请求的资源也是供同一列车使用的，即这两条进路以及进路上的资源的使用者是同一列车，车载设备可共享使用降级进路管理设备已获取的资源，共享进路资源期间，降级进路管理设备不接收，也不执行改列车新的进路请求或延伸进路请求；
86.步骤s4:车载设备和降级进路管理设备为同一列车同时办理进路，共享进路上的资源，同时计算行车许可，即列车同时存在两条“独立”的进路。
87.车载设备和降级进路管理设备均具有进路重叠区域上资源的控制权，除信号机之外，他们的控制命令是一致的，资源控制设备可以选择车载设备或降级进路管理设备的控制命令。
88.对于信号机的控制，降级进路管理设备依据固定闭塞的原则输出信号机的显示命令，车载设备根据列车的驾驶模式不同按照固定闭塞或者移动闭塞的原则输出信号机的显示命令。收到车载设备或降级进路管理设备的允许信号显示命令时，资源控制设备应控制信号机显示允许信号；
89.步骤s5:车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行或能维持列车在当前模式正常运行时，可通知降级进路管理设备停止为降级列车办理进路，也可不通知降级进
路管理设备，二者分别继续办理进路，因二者的进路彼此之间独立，操作员取消或人工解锁其中一条进路时，对另外一条进路没有影响。
90.车载设备计算的行车许可满足升级为高级模式运行时，自动升级为高级模式(如cm，am，fam等)运行。
91.随着列车的运行，列车驶过区域不再需要的资源可以在车载设备与降级进路管理设备共同确认不再需要时释放或移交，也可以选择由车载设备释放或移交，还可以选择由最初的申请者释放或移交；
92.步骤s6:随着列车的运行，降级进路管理设备为降级列车办理的降级进路消耗完毕时，或操作员取消或人工解锁其中一条进路时，降级进路管理设备与该列车的车载设备终止共享进路重叠区域上的资源。
93.除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
94.以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。