列车移动授权确定方法及区域控制系统与流程

本发明涉及列车移动控制，具体而言，涉及一种列车移动授权确定方法及区域控制系统。

背景技术：

1、基于通信的列车控制系统(communications based train control，cbtc)采用先进的无线通信技术作为车地通信的手段，使车-地之间能够实时通信且能传送大量的信息，车载设备根据地面输入的实时移动授权信息、列车测速定位信息和列车防护策略进行实时计算制动距离曲线，从而进一步缩短列车间隔，是当今城市轨道交通信号系统的主流方向。

2、进路是ci系统(automatic interlocking，计算机联锁系统)管理的虚拟单元，进路是连续两个同向信号机组成的区域(如：进路sc1-sq1，表示从信号机sc1到信号机sq1的区间代表该条进路)。

3、通常ci系统对进路的办理可分为ats(automatic train supervision，自动列车监控系统)触发办理和人工手动办理。其中ats触发办理可根据运行图中设置的进路办理条件和时间进行进路触发(例如：ats发送办理sc1-sq1进路命令，ci系统收到进路办理命令后，对满足进路办理条件的进路进行办理，办理完成后，sc1信号机由红灯变为绿灯，并将进路办理信息和信号机状态信息反馈给ats)。人工办理可有人工手动在ci上位机上选择办理sc1-sq1进路，ci系统收到进路办理命令后，对满足进路办理条件的进路进行办理，办理完成后，sc1信号机由红灯变为绿灯，并将进路办理信息和信号机状态信息反馈给其他系统(如ats、zc等)。

4、移动授权是指导列车运行的基本信息，车载atp(automatic train protection，列车自动保护系统)需要周期接受zc(zone controller，区域控制)系统计算的移动授权信息，来进行列车运行状态的调整(牵引、制动)。zc系统周期接收ci系统的进路、信号机、道岔等信息，周期接收车载atp输入的列车位置、速度等信息，综合zc的内部状态、列车位置、速度、进路、信号机、道岔等计算该列车可用的移动授权。车载atp接收到zc周期输入的移动授权信息后，计算列车的牵引、制动、运行状态等信息，控制列车运行，如图2所示的。

5、现有的zc系统基于固定进路匹配进行移动授权计算，方法分为两个模块：进路匹配和移动授权计算。现有技术中固定设置zc系统的进路匹配数量，将会在两个方面增加系统的移动授权计算时间：

6、(1)固定设置进路匹配数量将极大增加进路匹配的时间，该缺陷是由于传统的进路匹配只考虑进路：①进路始端信号机状态是否为绿灯，②进路内计轴区段是否锁闭，③进路内道岔是否为该进路成立的必须位置，④进路内道岔是否为锁闭状态。如果满足则继续向前寻找下一条进路，直到匹配完固定设置的进路数量结束。城市轨道交通中对单个zc范围内控制的列车要求大于40列，因此，zc范围内控制的列车数量增加将继续扩大处理进路匹配的时间。

7、(2)移动授权计算的时间将大幅度增加。移动授权计算需要考虑以下障碍物：①前方列车，②计轴区段，③屏蔽门，④紧急停车按钮，⑤防掩门，⑥人员防护区域spks，⑦保护区段。传统的移动授权计算方法为首先根据列车已匹配的进路信息确定第一终点；然后查询第一终点至列车车头位置区间内的列车，如果有列车，再根据列车的状态更新第二终点；然后查询第二终点至列车车头位置区间内的计轴区段，如果区段状态无法满足移动授权延申，再根据计轴区段的状态更新第三终点；然后查询第三终点至列车车头位置区间内的防掩门，如果防掩门状态无法满足移动授权延申，再根据防掩门的状态更新第四终点；直至将所有障碍物(七个)遍历完成后获得最终的移动授权终点，最不利的情况下，可能会更新七次终点。城市轨道交通中对单个zc范围内控制的列车要求大于40列，因此，zc范围内控制的列车数量增加将继续扩大处理所有列车移动授权的时间。

8、城市轨道交通对zc系统的运行周期要求越短越好(通常为400ms)，而移动授权计算是耗时最高的模块，如果不降低该模块的运行时间，zc范围内的可控列车数量将极大受限，进而影响zc系统可纳管的线路长度，增加全线路的建设成本。

9、针对相关技术中列车移动授权计算时间长的问题，暂未发现有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明提供了一种列车移动授权确定方法及区域控制系统。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种列车移动授权确定方法，包括：获取列车的当前进路的进路信息和障碍物信息；根据进路信息和障碍物信息进行当前进路的进路匹配进程；在进路匹配进程结束后，根据已匹配的进路和障碍物信息进行列车的移动授权计算。

3、进一步，在获取列车的当前进路的进路信息和障碍物信息之前，还包括：查询当前进路的进路办理状态；在进路办理状态为已办理状态时，根据进路信息和障碍物信息进行当前进路的进路匹配进程；在进路办理状态为未办理状态时，结束进路匹配进程。

4、进一步，进路匹配进程至少包括确定当前进路是否匹配成功以及是否结束进路匹配进程；根据进路信息和障碍物信息进行当前进路的进路匹配进程，包括：判断进路信息是否满足预设进路条件；在进路信息不满足预设进路条件时，确定当前进路匹配不成功且结束进路匹配进程；在进路信息满足预设进路条件时，进一步判断障碍物信息是否满足预设障碍物条件，根据判断结果确定当前进路是否匹配成功以及是否结束进路匹配进程。

5、进一步，根据判断结果确定当前进路是否匹配成功以及是否结束进路匹配进程，包括：在障碍物信息满足预设障碍物条件时，确定当前进路匹配成功且对下一条进路进行匹配；在障碍物信息不满足预设障碍物条件时，确定当前进路匹配成功且结束进路匹配进程。

6、进一步，预设障碍物条件至少包括：第一预设条件：不具有通信列车、第二预设条件：计轴区段没有非通信车占用、第三预设条件：屏蔽门关闭、第四预设条件：紧急停车按钮未按下、第五预设条件：防掩门未关闭、第六预设条件：人员防护区域spks未启用、第七预设条件：保护区段状态正常；预设进路条件至少包括：第八预设条件：进路始端信号机状态为绿灯、第九预设条件：进路内计轴区段锁闭、第十预设条件：进路内道岔为当前进路成立的必须位置、第十一预设条件：进路内道岔是锁闭状态；判断障碍物信息是否满足预设障碍物条件，包括：判断障碍物信息是否同时满足第一预设条件至第七预设条件；判断进路信息是否满足预设进路条件，包括：判断进路信息是否同时满足第八预设条件至所第十一预设条件。

7、进一步，对下一条进路进行匹配，包括：判断已匹配进路的数量是否达到预设最大匹配进路数量；如果是，则结束进路匹配进程；否则，将下一条进路作为当前进路，触发获取列车的当前进路的进路信息和障碍物信息。

8、进一步，在获取列车的当前进路的进路信息和障碍物信息之前，还包括：判断列车是否满足进路匹配条件；如果是，则查询列车占压进路的进路办理状态；在进路办理状态为已办理状态时，对列车占压进路进行进路匹配；在进路办理状态为未办理状态时，对下一条进路进行匹配。

9、进一步，对列车占压进路进行进路匹配，包括：获取列车占压进路的进路信息；判断进路信息是否同时满足如下条件：进路内计轴区段锁闭、进路内道岔为当前进路成立的必须位置、进路内道岔是锁闭状态；如果是，则确定列车占压进路匹配成功，并在匹配成功后对下一条进路进行匹配；否则，结束进路匹配进程；其中，对下一条进路进行匹配包括：将下一条进路作为当前进路，触发获取列车的当前进路的进路信息和障碍物信息。

10、进一步，根据已匹配的进路和障碍物信息进行列车的移动授权计算，包括：根据已匹配的进路，从最后一条进路的终端至列车的车头位置，计算得出可行路径；查询可行路径上的所有障碍物信息；其中，障碍物包括：前方列车、非通信车占用的计轴区段、屏蔽门、紧急停车按钮、防掩门、人员防护区域spks、保护区段；对障碍物进行排序，得出离列车车头最近的障碍物；根据车头至最近的障碍物的可行路径计算移动授权的终点位置；设置列车的车头位置为移动授权起点位置；根据移动授权起点位置至移动授权终点位置计算区间内的道岔、屏蔽门、紧急停车按钮信息并进行存储。

11、根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种区域控制系统，包括：通信模块，与车载控制系统进行通信；运算存储模块，与通信模块连接，用于执行如上述的列车移动授权确定方法；电源模块，与通信模块和运算存储模块连接，用于为通信模块和运算存储模块供电。

12、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的步骤。

13、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行上述方法中的步骤。

14、本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法中的步骤。

15、在本发明中，提供了一种动态进路匹配及移动授权确定方案，根据单条进路的基础状态信息进行进路匹配，一旦不满足预设条件，即可退出进路匹配，不继续匹配至预设最高匹配数量。上述方案通过降低进路匹配数量，降低查询和对比可行路径中的障碍物信息，降低列车在进行移动授权计算时的运行时间消耗，从而降低区域控制系统的整体运行时间，增加区域控制系统可纳管的线路长度和可控制列车数量，从而降低整条线路的建设成本。