一种轨道交通车载任务验证方法与流程

本发明涉及轨道交通，更具体地说涉及一种轨道交通车载任务验证方法，可用于tacs列车控制系统，车载控制器(carborne controller，cc)对列车自动监控系统（automatic train supervision，ats）下发车载任务的验证、更新及授权管理。

背景技术：

1、cc属于自动列车控制系统(automatic train control，atc)的一个子系统。cc通过与轨旁资源控制器（wayside resource controller, wrc）、轨旁列车控制器（waysidetrain controller, wtc）、ats等其他子系统配合，根据ats下发任务实现列车运行。

2、在既有的技术方案中，主要关注点在于如何根据用户需求生成运行计划，运行计划下发到列车后，列车按计划实现行车，即cc默认ats下发任务有效。实际上，列车运行受多种因素的影响，为确保安全、有效的系统运行，车辆需要对ats下发的任务结合当前状态、历史信息及其他环境因素进行校验，验证通过后方可按照任务行车，目前的研究中对于cc对ats下发任务的验证方面关注较少。

3、现有技术中，公开号为cn110857110b的专利，公开了一种列车调度方法、调度装置、调度系统、终端设备和列车。列车接收到包括乘客当前所在车站的第一标识信息和目的车站的第二标识信息的乘车请求后，从多辆列车中匹配出待调度列车，将第一标识信息和第二标识信息发送给待调度列车，以使待调度列车根据第一标识信息行驶至乘客当前所在车站，同时，以使待调度列车根据第二标识信息向目的车站方向行驶。此专利中行车任务由乘客驱动，乘客请求当前位置与目的车站位置后行车任务下发给列车，列车按任务行驶至乘客当前位置，随后驶向目的车站，列车不对收到的任务进行合法性、安全性校验，存在一定隐患。

4、在相关论文的搜索结果中，目前的主要研究亦集中在如何生成运行计划方面，当运行计划下发至cc后，cc如何对运行计划进行校验少有提及。例如论文《考虑均衡性的城际铁路列车运行图智能调整方法研究》中提到一种根据客流、车站作业、行车安全等因素，对列车运行图进行智能调整与优化的算法，同样是要求列车严格按照运行计划行车，未涉及cc对行车任务的校验领域。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明公开了一种轨道交通车载任务验证方法，本发明的目的是解决现有技术中对于cc对ats下发任务的验证方面存在的问题。本发明为确保行车安全，cc应当结合自身状态、历史信息及其他环境因素对接收到的行车任务进行合法性校验，仅当验证通过后方可视其为有效，按照行车任务行车；若验证不通过，则忽略此任务，并向ats回复任务校验失败的原因，供调度人员进行确认。此外，为优化用户体验，提升运行效率，当cc在执行当前行车任务过程中接收到新的任务，在校验通过后应当对当前执行的任务进行更新。

2、为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

3、一种轨道交通车载任务验证方法，包括：当车辆接收到ats下发的行车任务后，其cc结合自身状态、历史信息及其他环境因素对接收到的行车任务进行合法性校验，包括依次验证配置请求、验证行车任务请求、验证行车任务、验证可用的行车任务，验证通过后按照行车任务行车，验证不通过忽略此行车任务，并向ats发送任务校验失败的原因；其中，所述ats为列车自动监控系统，所述cc为车载控制器。

4、本发明中，当车辆接收到ats下发的行车任务后，cc应当结合自身状态、历史信息及其他环境因素对接收到的行车任务进行合法性校验，包括验证配置请求、验证行车任务请求、验证行车任务、验证“可用的行车任务”以及行车任务更新等多个校验过程，并针对每一步校验提供了一套验证流程及切换方案，具体如下：

5、一、验证配置请求（setting request）

6、优选的，所述验证配置请求中，验证ats下发的配置请求中任务请求数量不小于1且不大于2。

7、本发明中，列车的行车任务请求包含在ats下发的配置请求中，因此首先需对配置请求中的信息进行校验。在配置请求中，ats会下发行车任务请求及任务请求数量，仅当任务请求数量不小于1且不大于2时，cc方可对此配置请求中的行车任务请求进行后续处理。

8、二、验证行车任务请求

9、优选的，所述验证行车任务请求中，包括目的停车区域/路径起始区域、目的停车点/发车停车点、行车任务路径、发车区域元素计算；

10、若目的停车区域/路径起始区域、目的停车点/发车停车点中任意元素计算失败，则该行车任务请求验证失败；

11、否则综合上述元素，再结合运行任务请求中的发车时间、停站功能信息，组合形成行车任务1和行车任务2。

12、优选的，所述目的停车区域/路径起始区域、目的停车点/发车停车点、发车区域元素计算中，其方法为根据行车任务请求中相关字段的数值，在线路资源中搜索相应线路资源信息。

13、优选的，所述行车任务路径元素计算中，根据路径起始区域以及目的停车区域，结合行车任务请求中的道岔位置信息，在线路地图中搜索出一条从路径起始区域抵达目的停车区域的行车任务路径。

14、三、验证行车任务

15、优选的，所述验证行车任务包括：验证cc自身状态、验证此行车任务并不是ats下发的取消行车任务命令、验证行车任务与历史任务的连续性、验证列车当前位置是否与行车任务兼容、验证行车任务1与行车任务2的连续性、验证行车任务路径的有效性。

16、优选的，所述验证cc自身状态验证方式为：cc此时能够计算出列车在线路地图中的定位信息，且根据定位信息cc未出现在未授权区域中。

17、优选的，所述验证此行车任务并不是ats下发的取消行车任务命令验证方式为：行车任务1和行车任务2的发车区域id以及目的停车区域id不全为0。

18、优选的，所述验证行车任务与历史任务的连续性验证方式为：若存在正在执行的行车任务，则当前行车任务的发车区域应与正在执行的行车任务的目的停车区域一致；否则，若存在已完成行车任务，则当前行车任务的发车区域应与已完成行车任务的目的停车区域一致；否则，当前行车任务的发车区域应为空。

19、优选的，所述验证列车当前位置是否与行车任务兼容验证方式为：若路径起始区域位于ats管辖边界，则列车当前定位应与ats管辖范围相交；若路径起始区域非ats管辖边界，列车当前定位应与行车任务路径相交。

20、优选的，所述验证行车任务1与行车任务2的连续性验证方式为：若存在行车任务2，则行车任务2的发车区域需与行车任务1的目的停车区域一致。

21、优选的，所述验证行车任务路径的有效性验证方式为：cc能够在线路地图中搜索到从路径起始区域到停车区域的路径。

22、优选的，所述行车任务1：

23、若列车处于忽略行车任务的状态，可用的行车任务1为空；

24、若列车不处于忽略行车任务的状态且以上验证规则均满足，行车任务1转换为可用的行车任务1；

25、若列车不处于忽略行车任务的状态且以上验证规则至少有一个不满足，则可用的行车任务1维持既有状态，不对其进行更新。

26、优选的，所述行车任务2：

27、若列车处于忽略行车任务的状态，可用的行车任务2为空；

28、若列车不处于忽略行车任务的状态且行车任务1验证通过，此时仅需检查行车任务2的验证行车任务路径的有效性验证通过即可，若满足条件，行车任务2直接转换为可用的行车任务2，此时无需对行车任务2进行上述规则的后续验证；

29、若列车不处于忽略行车任务的状态且行车任务1验证通过且行车任务2的验证行车任务路径的有效性验证不通过，则可用的行车任务2为空；

30、若列车不处于忽略行车任务的状态且行车任务1验证失败，则需对行车任务2进行上述所有规则的验证，若满足上述所有条件，则行车任务2转换为可用的行车任务2；

31、若列车不处于忽略行车任务的状态且行车任务1验证失败，则对行车任务2进行上述规则验证，若至少有一个条件不满足，则可用的行车任务2维持既有状态。

32、完成上述验证后，可形成可用的行车任务1与可用的行车任务2，并将行车任务验证失败的原因回复ats，供调度人员确认。

33、四、验证可用的行车任务

34、优选的，所述验证可用的行车任务验证方式包括：

35、若存在可用的行车任务1与已完成行车任务，且可用的行车任务1的发车区域与已完成行车任务的目的停车区域一致，则可用的行车任务1即可转换为预备执行任务，可用的行车任务2转换为预备执行下一任务；

36、否则，若存在可用的行车任务1但已完成行车任务不存在，且可用的行车任务1的发车区域id为0，则可用的行车任务1即可转换为预备执行任务，可用的行车任务2转换为预备执行下一任务；

37、否则，若存在可用的行车任务2与已完成行车任务，且可用的行车任务2的发车区域与已完成行车任务的目的停车区域一致，则可用的行车任务2即可转换为预备执行任务，此时预备执行下一任务为空；

38、否则，若存在可用的行车任务2但已完成行车任务不存在，且可用的行车任务2的发车区域id为0，则可用的行车任务2即可转换为预备执行任务，此时预备执行下一任务为空；

39、其他情况，预备执行任务与预备执行下一任务均为空。

40、五、行车任务更新

41、优选的，还包括行车任务更新，所述行车任务更新包括：

42、预备执行任务即为正在执行的任务，预备执行下一任务即为下一执行任务，已完成任务初始化为空；

43、当列车抵达正在执行任务的目的停车区域并精准停靠后，或列车过停，正在执行的任务和下一执行任务的停站功能均为乘客换乘，则此时需对行车任务进行更新，切换到下一任务：令已完成任务更新为预备执行任务，正在执行任务更新为预备执行下一任务，下一执行任务更新为空。

44、本发明的有益效果：

45、本发明提供的轨道交通车载任务验证方法，并未完全置信ats下发的行车任务，而是着眼于cc应当结合自身状态、历史信息及其他环境因素对接收到的行车任务进行合法性校验，并提供了一套完整的校验流程，贯穿于ats下发配置请求到转换为列车实际执行的行车任务的整个过程。

46、本发明为确保行车安全，当车辆接收到ats下发的行车任务后，cc应当结合自身状态、历史信息及其他环境因素对接收到的行车任务进行合法性校验，仅当验证通过后方可视其为有效，按照行车任务行车；若验证不通过，则忽略此任务，并向ats回复任务校验失败的原因，供调度人员进行确认。基于以上原则，本专利提出了一种针对行车任务的验证方式及任务切换方案，在ats下发配置请求到列车实际执行的行车任务之间，本专利提出了“行车任务请求”、“行车任务”、“可用的行车任务”、 “预备执行任务”及“预备执行下一任务”等多个中间状态，并针对每一种中间状态提供了一套验证流程及切换方案，同时兼顾了行车安全以及运行效率。