一种互联互通中点式级别列车的开口方法及车载控制器与流程

本发明涉及信号控制领域，具体涉及一种互联互通中点式级别列车的开口方法及车载控制器。

背景技术：

传统的单条线路CBTC系统，列车只能在单条线路上运营，乘客想要到达属于不同线路的目的地时，需要频繁进行换乘，在换乘车站又需等候另一条线路列车。因此需要耗费大量人力，又需要花费大量时间，降低了效率，且有时各运营线路客流量差异较大时，仍然可能造成资源的浪费。

为促进中国城市轨道交通建设，达到经济适用、资源共享、技术先进及可持续发展的目标，实现并满足城市轨道交通互联互通成为了新的需求。

相对于传统的单条线路CBTC(列车控制系统，Communication Based Train Control)系统，城市轨道交通CBTC系统互联互通支持轨道交通网络化运营，降低建设和运营成本，使装备不同信号厂家车载设备的列车可以在装备不同信号厂家轨旁设备的一条轨道交通线路内或多条轨道交通线路上无缝互通安全可靠运营，提高了运营效率，是城市轨道交通控制系统发展的趋势。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种互联互通中点式级别列车的开口方法及车载控制器。

为此目的，第一方面，本发明提出一种互联互通中点式级别列车的开口方法，包括：车载控制器VOBC判断当前列车运行是否满足开口条件，若满足，则向当前列车的人机交互装置发送用于提示允许司机开口的提示信息；

所述VOBC接收到司机根据所述提示信息触发的开口运行指令，则控制当前列车在开口模式下运行；

其中，所述开口条件为预先定义的当前列车的运行状态信息及轨旁设备的状态信息。

可选地，所述开口条件包括：

列车处于点式控制级别；

列车当前进路不为折返进路，且列车BTM天线不在环线应答器上方；

和列车的MA有效但MA终点到开口信号机的距离小于N米；或，列车的MA无效；

以及，所述开口条件还包括下述的一项或多项：

(1)列车在站台时，列车不在环线应答器上，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，该站台前方出站信号机的状态为红灯，EBI降为0，切断列车牵引；

(2)列车在站台时，列车不在环线应答器上，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，该站台前方出站信号机的状态为绿灯，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(3)列车在站台时，列车不在环线应答器上，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信故障时，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(4)列车在站台时，列车当前在环线应答器上，该环线应答器作用方向与列车运行方向不一致，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，该站台前方出站信号机的状态为绿灯，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(5)列车在站台时，列车当前在环线应答器上，该环线应答器作用方向与列车运行方向不一致，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，该站台前方出站信号机的状态为绿灯，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(6)列车在站台时，列车当前在环线应答器上，该环线应答器作用方向与列车运行方向不一致，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信故障时，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(7)列车在区间时，列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，且列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述列车当前速度低于开口模式下运行的最高速度；

N大于60米小于80米。

可选地，所述方法还包括：所述VOBC判断当前列车运行是否满足开口退出条件，若满足，则控制当前列车将所述开口模式切换为正常模式运行；

其中，所述开口退出条件包括：

接收到有效的MA；

或者，确定开口信号机对应的可变应答器丢失的信息；

或者，接收到CBTC的MA转换控制级别信息。

可选地，向当前列车的人机交互装置发送用于提示允许司机开口的提示信息的步骤之后，所述VOBC接收到司机根据所述提示信息触发的开口运行指令的步骤之前，所述方法还包括：

所述人机交互装置显示所述提示信息，并显示开口模式启动按钮。

可选地，所述VOBC接收到司机根据所述提示信息触发的开口运行指令的步骤，包括：

若司机按压所述开口模式启动按钮，则所述VOBC接收到所述开口模式启动按钮对应的开口运行指令。

可选地，控制当前列车在开口模式下运行的步骤，包括：

控制当前列车在CM/AM模式下运行，且控制当前列车运行的速度小于等于开口限速。

可选地，控制当前列车在开口模式下运行的步骤之前，若所述列车在AM模式下运行，

则控制当前列车在开口模式下运行的步骤，具体为：

控制当前列车在特殊AM模式下运行，以及检查特殊AM模式运行条件是否满足，在不满足时，切换为特殊CM模式下运行；

所述特殊AM模式下列车运行的速度小于等于开口限速，特殊CM模式下列车运行的速度小于等于开口限速。

可选地，控制当前列车在开口模式下运行的步骤之前，若所述列车在特殊CM模式下运行，

则控制当前列车在开口模式下运行的步骤，具体为：

控制当前列车在特殊CM模式下运行，以及检查CM模式运行条件是否满足，在不满足时，切换为RM模式下运行；

所述特殊CM模式下列车运行的速度小于等于开口限速。

可选地，车载控制器VOBC判断当前列车运行是否满足开口条件的步骤包括：

获取当前列车的位置信息、运行状态信息，及当前列车的轨旁设备信息；

根据获取的当前列车的位置信息、运行状态信息，及当前列车的轨旁设备信息，判断当前列车运行是否满足开口条件。

第二方面，本发明提供一种车载控制器，包括：

第一判断单元，用于判断当前列车运行是否满足开口条件；

发送单元，用于在第一判断模块确定满足开口条件时，向当前列车的人机交互装置发送用于提示允许司机开口的提示信息；

接收单元，用于接收司机根据所述提示信息触发的开口运行指令；

控制单元，用于控制当前列车在开口模式下运行；

其中，所述开口条件为预先定义的当前列车的运行状态信息及轨旁设备的状态信息。

由上述技术方案可知，本发明提出的互联互通中点式级别列车的开口方法及车载控制器，通过对当前列车的状态信息进行判断，确定是否满足开口条件，在满足时，使列车进入开口后的特殊CM/AM模式，允许列车在开口后的限速下，向前运行去接收前方允许通过信号的MA，提高了运营效率，满足用户对系统自动化和运营效率日益增长的需求。

附图说明

图1A和图1B分别为本发明一实施例提供的互联互通中点式级别列车的开口方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的车载VOBC控制列车在不同驾驶模式间转换的时序图；

图3为本发明一实施例提供的车载控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

点式级别，在无MA(Movement Authority，移动授权)(MA无效，或者MA范围内未包含前方信号机)情况下，为提高控制系统的可用性，使列车仍可在CM/AM(人工驾驶/自动驾驶)模式下运行，提供开口模式下的CM/AM模式。本发明实施例的方法便是为了适配这种情况而产生的。

另外，需要说明的是，本发明实施例中的特殊CM/AM模式指的是开口模式下的CM/AM模式，本发明实施例中的开口模式下的CM/AM模式相对于非开口模式的CM/AM模式(即正常CM/AM模式)来说，列车运行速度小于开口模式下的最高限度。图1A示出了本发明一实施例提供的互联互通中点式级别列车的开口方法的流程示意图，如图1A所示，本实施例的方法包括如下步骤：

101、VOBC(Vehicle on-board controller，车载控制器)判断当前列车运行是否满足开口条件，若满足，则自行步骤102，否则，结束，或者预设时间段内再次执行步骤101。

本实施例中的开口条件为预先定义的当前列车的运行状态信息及轨旁设备的状态信息。如下文所述的开口条件的内容。

可理解是是，VOBC可获取当前列车的位置信息、运行状态信息，及当前列车的轨旁设备信息；进而根据获取的当前列车的位置信息、运行状态信息，及当前列车的轨旁设备信息，判断当前列车运行是否满足开口条件。

102、VOBC向当前列车的人机交互装置发送用于提示允许司机开口的提示信息。

103、VOBC接收到司机根据所述提示信息触发的开口运行指令，则控制当前列车在开口模式下运行。

举例来说，在实际应用中，在步骤102之后，该人机交互装置可显示所述提示信息，并显示开口模式启动按钮。此时，若司机按压所述开口模式启动按钮，则VOBC接收到所述开口模式启动按钮对应的开口运行指令。

另外，本实施例中的控制当前列车在开口模式下运行可理解为：控制当前列车在特殊CM/AM模式下运行，且控制当前列车运行的速度小于等于开口限速。

另外，如图1B所示，本实施例的点式级别列车的开口方法还可包括下述的步骤：

104、VOBC判断当前列车运行是否满足开口退出条件，若满足，则执行步骤105，否则，继续控制当前列车在开口模式下运行。

所述开口退出条件可为预先定义的在开口模式下接收到的报文信息。

例如，开口退出条件为：接收到有效的MA；或者，开口退出条件为确定开口信号机对应的可变应答器丢失的信息；或者，开口退出条件为接收到CBTC的MA转换控制级别信息。

可理解的是，在开口条件中有开口信号机的位置信息。当前开口信号机对应一个可变应答器，此时ATP软件会从电子地图数据(即提前存储在车载控制器的数据文件)中根据开口信号机查找到这个可变应答器的位置，如果列车BTM天线经过这个可变应答器收到应答器报文，则获得了新的MA信息，如果列车VTM天线越过了这个可变应答器仍未收到此应答器的报文，则会判断丢失了该可变应答器，列车会转为非开口模式下的CM/AM模式运行。

105、控制当前列车将所述开口模式切换为正常模式运行。

举例来说，该步骤105可具体为：控制当前列车将所述特殊CM/AM模式切换为正常CM/AM模式运行。

本实施例中的开口条件包括：i、列车处于点式控制级别；

ii、列车当前进路不为折返进路，且列车BTM天线不在环线应答器上方；

iii、列车的MA有效但MA终点到开口信号机的距离小于N米；或，列车的MA无效；

以及，上述的开口条件还包括下述的一项或多项：

(1)列车在站台时，列车不在环线应答器上，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，该站台前方出站信号机的状态为红灯，EBI降为0，切断列车牵引；

(2)列车在站台时，列车不在环线应答器上，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，使用互联互通VOBC-CI接口中“出站信号机的状态”字段，此时该站台前方出站信号机的状态为绿灯，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(3)列车在站台时，列车不在环线应答器上，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信故障时，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(4)列车在站台时，列车当前在环线应答器上，该环线应答器作用方向与列车运行方向不一致，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，该站台前方出站信号机的状态为绿灯，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(5)列车在站台时，列车当前在环线应答器上，该环线应答器作用方向与列车运行方向不一致，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信正常时，该站台前方出站信号机的状态为绿灯，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(6)列车在站台时，列车当前在环线应答器上，该环线应答器作用方向与列车运行方向不一致，且列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述VOBC与CI通信故障时，列车停稳且车门为关闭且锁闭、收到ATO的发车提示或ATO故障信息；

(7)列车在区间时，列车车头位于数据库中配置为开口信号机前N米内，且列车BTM天线未越过开口信号机对应的可变应答器，以及所述列车当前速度低于特殊CM/AM模式下运行的限速(即所述列车当前速度低于开口模式下运行时的最高速度)；

N大于60米小于80米。

上述(1)至(7)中的数据库是指烧录到车载控制器中ATP主机板中ATP配置数据文件。在ATP主机板上电后，主机板中的ATP应用软件会将该数据文件初始化到应用软件的数据结构中。上述的i至iii三项是开口条件中必须包括的。

本实施例的互联互通中点式级别列车的开口方法，通过对当前列车的状态信息进行判断，确定是否满足开口条件，在满足时，使列车进入开口后的特殊CM/AM模式，允许列车在开口后的限速下，向前运行去接收前方允许通过信号的MA，提高了运营效率，满足用户对系统自动化和运营效率日益增长的需求。

在一种可选的实现方式中，前述步骤103中的控制当前列车在开口模式下运行的步骤之前，若所述列车在AM模式下运行，

则该步骤103中的控制当前列车在开口模式下运行，具体为：

控制当前列车在特殊AM模式下运行，以及检查特殊AM模式运行条件是否满足，在不满足时，切换为特殊CM模式下运行。如图2所示。

进一步地，前述步骤103中的控制当前列车在开口模式下运行的步骤之前，若所述列车在CM模式下运行，

则该步骤103中的控制当前列车在开口模式下运行，具体为：

控制当前列车在特殊CM模式下运行，以及检查特殊CM模式运行条件是否满足，在不满足时，切换为RM模式下运行，如图2所示。

也就是说，本实施例的适用于互联互通中列车点式级别开口方法，使得点式级别的列车在运营站台或区间时，未进入开口模式前的MA不足以保证列车继续正常运行，列车在CM/AM模式下满足开口条件后提示司机可以开口，司机按压确认按钮后列车进入开口后的特殊CM/AM模式，允许列车向前运行去接收前方允许通过信号的MA。当列车接收到新的MA或判断出丢失可变应答器后转为正常的CM/AM模式。点式级别下列车开口机制，提高了运营效率的同时也更利于司机进行安全的操作。

另外，本发明实施例提供一种车载控制器，如图3所示，该车载控制器包括：第一判断单元31、发送单元32、接收单元33、控制单元34；

其中，第一判断单元31用于判断当前列车运行是否满足开口条件；

发送单元32用于在第一判断模块确定满足开口条件时，向当前列车的人机交互装置发送用于提示允许司机开口的提示信息；

接收单元33用于接收司机根据所述提示信息触发的开口运行指令；

控制单元34用于控制当前列车在开口模式下运行(例如，控制当前列车在特殊CM/AM模式下运行)。

本实施例中的开口条件可为预先定义的当前列车的运行状态信息及轨旁设备的状态信息；

另外，本实施例的车载控制器还可包括第二判断单元35，该第二判断单元35用于判断当前列车运行是否满足开口退出条件；

所述控制单元34用于在第二判断单元确定满足开口退出条件时，控制当前列车将所述开口模式切换为正常模式运行；

其中，所述开口条件为预先定义的当前列车的运行状态信息及轨旁设备的状态信息；

所述开口退出条件为预先定义的在开口模式下接收到的报文信息。

本实施例的车载控制器可执行前述任意的方法实施例的内容，参见上述描述，该处不再详述。特别地，上述的开口条件和开口退出条件与上述方法实施例的内容是一致的，详见上述记载。

上述车载控制器控制当前列车能够在点式级别列车驾驶期间，出现在无MA(MA无效，或者MA范围内未包含前方信号机)情况下，CM/AM列车满足开口条件后提示司机可以开口，待司机进行开口确认后，即司机按压开口按钮后列车在无MA(MA无效，或者MA范围内未包含前方信号机)情况下，列车仍可在特殊的CM/AM模式下运行。此模式下列车仅防护最大开口速度，不计算速度曲线。当列车收到新的MA或者判断丢失可变应答器转为正常的CM/AM模式。

上述实例提出了点式级别的扩展方案，在不扩增设备的基础上，可以覆盖用户列车站间追踪、列车运行调整等主流需求，适应国内分段建设、分段开通的主流地铁建设方式，并满足用户对系统自动化和运营效率日益增长的需求。

在互联互通仿真测试环境，经理论验证和实际测试，系统实现了本发明实施例提及的全部方法。在开口前的MA不足以保证列车继续正常运行时，当满足开口条件后提示司机开口，司机确认开口后，允许列车向前运行去接收前方允许通过信号的MA，提高了运营效率。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本领域技术人员可以理解，实施例中的各步骤可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。