可扩展半集中式半分布式的ATS系统的实现方法及设备与流程

本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种可扩展半集中式半分布式的ats系统的实现方法及设备。

背景技术：

1、在城市轨道交通系统中，目前跨线运营实现互联互通的需求非常明显，既有ats分布式系统是基于车站和中心，车站一级根据联锁区域划分的分布式管理。对于海外项目没有车站级，只有中心级，全集中式的管理无法满足跨线运营和分区域运营的需求。

2、经过检索，中国专利公开号cn115720225a公开了一种基于区块链的ats分布式系统和ats分布式控制方法，基于区块链的ats分布式系统包括：多个ats，多个ats基于预设的共识机制组成区块链，且多个ats均作为区块链中的区块链节点，每个区块链节点处的ats用于接收所管辖区域的列车和地面系统发送的本地业务信息，并将本地业务信息按照预设的智能合约发送给区块链中的其它区块链节点处的ats，以及，获取区块链中的其它区块链节点处的ats发送的共享业务信息，并对共享业务信息进行验证，在超过预设数量的区块链节点处的ats对共享业务信息验证通过时，则保存共享业务信息。采用该ats分布式系统可以提高轨道整体信号系统的安全稳定性，避免造成经济损失。该ats分布式系统是针对车站级的分布式系统。

3、对于分阶段开通运营的项目，既要保证既有开通线路正常运营，又要保证新线路的调试正常进行。同时，为将来线路的延伸提供扩展的可行性方案。以往，需要同时准备两套系统，运行一套，调试一套，需要来回切换，占用了很多调试时间，效率比较低。因此，如何设计一套系统，不用两套系统来回系统，就能保障正常运营和新线路调试同时进行，并且将来再有新的线路扩展也无需再开发新系统，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、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可扩展半集中式半分布式的ats系统的实现方法及设备。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种可扩展半集中式半分布式的ats系统的实现方法，该方法包括以下步骤：

4、步骤s1，对ats系统的各设备进行半集中式半分布式布置；

5、步骤s2，同一区域的调度控制服务器iptctrl和通信前置机服务器fep采用一对一布置；

6、步骤s3，进行分区域运营管理，中央服务器cats支持连接多个iptctrl和fep，并管理不同区域信息的转发；

7、步骤s4，进行列车跨区域跟踪；

8、步骤s5，列车跨区域自动办理列车进路；

9、步骤s6，进行跨区域跳停和扣车。

10、作为优选的技术方案，所述步骤s1，对ats系统的各设备进行半集中式半分布式布置具体为：

11、将cats、iptctrl和fep设备均部署在中心进行集中式管理；并对iptctrl和fep设备进行分区域管理。

12、作为优选的技术方案，所述iptctrl和fep设备部署多套，采用分布式管理。

13、作为优选的技术方案，所述调度控制服务器iptctrl和通信前置机服务器fep采用一对一布置，具体为：

14、一个iptctrl只接一个fep，不同的fep之间不进行交互，不同的iptctrl之间不进行交互，属于同一个区域sector的iptctrl和fep之间进行交互。

15、作为优选的技术方案，所述分区域运营管理，具体为：

16、每个iptctrl管理一个区域，并设有一个区域号sector_id，跨区域的功能通过cats转发消息，使用sector_id识别是否本iptctrl处理；

17、每个iptctrl在站台状态发生变化或列车信息发生变化时，向cats发送站台或列车的状态变化信息；cats负责保存这些状态同步信息；cats向每个iptctrl转发这些状态同步信息，iptctrl在收到cats同步的列车信息、站台信息，并按照区域号sector_id分别保存下来。

18、作为优选的技术方案，所述区域号sector_id根据线路进行扩展。

19、作为优选的技术方案，所述步骤s4，进行列车跨区域跟踪，包括cbtc车和非cbtc车。

20、作为优选的技术方案，对于所述cbtc车，当收到区域控制器zc发送的位置报文ap中，车头在本区域，但车尾在另一个区域，则在车头所在的区域创建新的车，从同步信息中查找到对应车组号的计划信息，并给新创建的车赋值计划服务信息；若车头不在本区域，车尾在本区域，则车尾所在的区域删除车。

21、作为优选的技术方案，对于所述非cbtc车，列车所在区域的计轴出清时，当前计轴上有非cbtc车，并且后方计轴也是出清时，非cbtc车所在区域的iptctrl发送跨区域消息，收到消息的iptctrl的sector_id与消息中的sector_id相同，在此区域的边界计轴的第一个小区段上创建非cbtc车，从同步信息中查找到对应车组号的计划信息，给新创建的车赋值计划服务信息。

22、作为优选的技术方案，所述步骤s5，列车跨区域自动办理列车进路具体为：

23、若第一区域的信号机有在第二区域的触发轨时，第二区域的iptctrl检查触发进路条件满足，第二区域的iptctrl按照进路触发周期发送消息给cats，直到第二区域的触发条件不满足时停止发送消息；cats转发给所有的iptctrl；

24、第一区域的iptctrl收到消息后，信号机没有被第一区域的其它列车触发，如果条件都满足，则更新触发记录，第一区域查询列车信息，选择进路，开始触发进路；若该条进路已经由本车开始触发了，或者进路已办理，则该条消息被丢弃。

25、作为优选的技术方案，所述步骤s6，进行跨区域跳停和扣车具体为：

26、在收到站台同步消息时，只有此站台所属的区域不是本iptctrl管理的区域，则处理扣车和跳停逻辑。

27、作为优选的技术方案，所述扣车和跳停逻辑具体为：

28、列车计划在此站台跳停，现在收到此站台是扣车，则进行调整预测计划；

29、列车计划在此站台跳停，现在收到此站台是取消扣车，则进行调整预测计划；

30、列车计划在此站台停站，现在收到此站台是跳停，则进行调整预测计划；

31、列车计划在此站台跳停，现在收到此站台是取消跳停，则进行调整预测计划。

32、根据本发明的第二方面，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。

33、根据本发明的第三方面，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。

34、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

35、1)本发明实现了半集中式半分布式的ats系统，具有中心级实现分布式，分区域运营管理，灵活可扩展；

36、2)本发明设计了半集中式半分布式，克服了车站级分布式系统交接管理受时序影响的问题；

37、3)本发明满足了一套系统兼顾运营和调试的需求；

38、4)本发明满足了分区域运行的需求；

39、5)本发明满足了线路可扩展延伸的需求。