一种TACS与CBTC兼容运行的系统及方法与流程

一种tacs与cbtc兼容运行的系统及方法
技术领域
1.本发明涉及一种多制式列车兼容运行的系统，尤其是涉及一种tacs与cbtc兼容运行的系统及方法。


背景技术：

2.列车自主运行系统(tacs)作为轨道交通信号系统的一种全新模式正逐步取得实际性应用。其架构与cbtc系统差异较大，对于轨旁资源的处理方式进行了本质的革新，同时对于列车移动授权的计算也由cbtc系统下的轨旁计算转变为列车车载设备的自主运算。但是，目前市面上装载tacs系统的列车无法在cbtc线路中以atp防护模式运行，无法实现tacs列车在两种不同系统的线路中兼容运行，主要原因如下：
3.1、系统架构不同：tacs系统中不再配置计算机联锁系统和轨旁区域控制器，而是配置轨旁资源管理器和目标控制器。
4.2、轨旁资源管理方式不同：tacs系统由列车主动申请/释放轨旁资源，由轨旁资源管理器执行具体的资源管理任务；cbtc系统的轨旁资源管理由ats根据列车位置触发，并由计算机联锁系统具体执行。
5.3、列车间隔防护处理设备不同：tacs系统由列车根据与相邻列车的信息交互自主计算移动授权；cbtc系统中列车的移动授权由轨旁区域控制器计算并发送给所有在该区域内的列车实现间隔防护。
6.4、ats发送给列车的运行任务方式不同：tacs系统ats发送给列车的任务包含任务开始目的地、终端目的地和路径中包含的资源信息；cbtc系统中ats发送给列车的任务主要包含目的地信息。
7.因此，如何来实现tacs与cbtc系统有效快速的兼容运行成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

8.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tacs和cbtc兼容运行的系统，实现只装配tacs系统的列车在tacs和cbtc两种不同制式的线路中兼容运行。
9.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
10.根据本发明的一方面，提供了一种tacs与cbtc兼容运行的系统，所述的系统包括tacs子系统和cbtc子系统；所述的tacs子系统包括tacs中心ats、tacs车载设备、tacs轨旁资源管理器和tacs轨旁目标器，所述的tacs中心ats与tacs车载设备连接，所述的tacs车载设备与tacs轨旁资源管理器连接，所述的tacs轨旁资源管理器与tacs轨旁目标器连接，所述的cbtc子系统包括cbtc中心ats、cbtc轨旁区域控制器、cbtc轨旁计算机联锁系统，所述的cbtc轨旁区域控制器与cbtc轨旁计算机联锁系统连接，所述的cbtc轨旁计算机联锁系统与cbtc中心ats连接，所述的系统还包括用于实现从tacs子系统转换成cbtc子系统的新增
接口；所述的tacs车载设备通过新增接口分别与cbtc中心ats和cbtc轨旁区域控制器连接。
11.根据本发明的第二方面，提供了一种采用所述的tacs与cbtc兼容运行的系统的方法，所述的方法包括以下步骤：
12.步骤s1)当装配tacs车载设备的列车进入cbtc制式线路时，通过新增接口向cbtc子系统发送列车信息；
13.步骤s2)cbtc子系统根据列车信息识别列车为tacs列车，使用新增接口协议通过cbtc中心ats向tacs车载设备发送列车运行任务；
14.步骤s3)tacs车载设备根据运行任务向cbtc子系统申请轨旁资源；
15.步骤s4)cbtc轨旁资源控制器将资源状态信息和相邻列车的位置信息发送给tacs车载设备；
16.步骤s5)tacs车载设备根据接收的信息自主计算移动授权。
17.作为优选的技术方案，所述的cbtc子系统同时管理两种制式的车载设备并进行所有的安全防护。
18.作为优选的技术方案，所述的步骤s1)中的列车信息包括列车位置和列车标志。
19.作为优选的技术方案，所述的步骤s3)中的申请轨旁资源具体为：tacs车载设备向cbtc轨旁区域控制器申请轨旁资源占用。
20.作为优选的技术方案，所述的步骤s4)中资源状态信息包括道岔锁闭完成情况和排列进路信息。
21.作为优选的技术方案，所述的道岔锁闭和排列进路信息由cbtc轨旁计算机联锁系统完成。
22.作为优选的技术方案，所述cbtc子系统在接收到列车发送的列车标志后，根据该列车标志可识别该列车为tacs列车，并为该列车采用新的接口协议。
23.作为优选的技术方案，根据所述列车标志，将采用适用于该tacs列车的协议为列车发送信息。
24.作为优选的技术方案，该方法实现tacs列车在cbtc子系统中运行，cbtc子系统同时管理两种制式的车载系统并进行所有的安全防护。
25.根据本发明的第三方面，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。
26.根据本发明的第四方面，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。
27.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
28.1、降低成本：将tacs和cbtc两种制式相融合。在不改变设备配置的情况下，实现只装配一种tacs车载设备的列车可以运行在两种不同制式的线路中。实现了资源利用最大化，减少了地铁建设成本，并可实现列车资源的调配。
29.2、处理方式简单、安全：将tacs资源申请方式由tacs子系统中向tacs轨旁资源管理器申请的机制迁移至cbtc子系统中，在tacs列车进入cbtc线路中运行时，列车改为向cbtc轨旁区域控制器申请；cbtc轨旁区域控制器只需要将cbtc轨旁计算机联锁系统已有的信息进行处理便可得到tacs列车所需要的资源状态信息。
30.3、本发明优化了cbtc子系统中心ats发送给车载的任务方式，使之既适用于cbtc
车载设备，也适用于tacs车载设备。只需要修改ats与车载设备的接口协议即可实现，不需要增加任何设备便可实现中心共享。
31.4、本发明将cbtc子系统原有的处理机制依然保留，cbtc子系统中车载控制器不作修改，实现了cbtc制式线路中两种列车共线运行。
附图说明
32.图1为本发明的系统结构图
33.图2为本发明的流程示意图
具体实施方式
34.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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
35.实施例
36.本发明增加tacs车载与cbtc系统设备的接口，包括与中心ats接口、与轨旁区域控制器接口；同时修改原cbtc系统中区域控制器与计算机联锁接口协议、中心ats与计算机联锁接口协议，如图1所示，实线为既有逻辑接口，虚线为新增逻辑接口。
37.本发明一种tacs与cbtc系统兼容运行方法，该方法包括以下接口：
38.1)增加tacs车载与cbtc中心ats接口(图1中接口4)：cbtc中心ats向tacs车载发送列车运行任务；tacs车载向cbtc中心ats发送列车位置。
39.2)增加tacs车载与cbtc区域控制器接口(图1中接口5)：tacs车载向区域控制器请求相邻列车的位置、运行方向等信息，并向区域控制器发送列车定位；区域控制器向tacs列车发送相邻列车的位置、运行方向等，用于tacs列车自主计算移动授权。
40.tacs车载向区域控制器申请轨旁资源；区域控制器将计算机联锁计算的资源状态信息发送给tacs车载。
41.3)优化cbtc系统区域控制器和联锁接口协议(图1中接口6)：计算机联锁将进路锁闭信息、道岔锁闭信息经处理后，以tacs系统资源锁闭方式发送至区域控制器；区域控制器将资源状态信息发送至tacs车载。
42.4)原cbtc设备间的接口协议保持不变，以适应cbtc车载列车和tacs车载列车。
43.如图2所示，本发明兼容运行的方法包括以下步骤：
44.步骤1，初始状态，列车装配tacs车载设备系统在tacs制式的线路中运行；
45.步骤2，装配tacs车载设备的列车进入cbtc制式的线路后，通过车载地图确定已经进入cbtc制式的线路区域，并通过新增接口向cbtc子系统发送列车位置，发送对象为cbtc中心ats和cbtc轨旁区域控制器；
46.步骤3，通过新增接口向cbtc中心ats和cbtc轨旁区域控制器发送列车标志，用于cbtc子系统中的设备识别本列车为tacs列车；
47.步骤4，cbtc子系统在接收到列车发送的标志后，根据该标志可识别该列车为tacs列车；
48.步骤5，根据识别结果，采用适用于该tacs列车的新接口协议为列车发送信息；
49.步骤6，cbtc中心ats向tacs车载设备发送列车运行任务，同时进行步骤7和8；
50.步骤7，tacs车载设备根据运行任务，通过新增接口向cbtc轨旁区域控制器申请轨旁资源占用申请；
51.步骤8，cbtc中心ats根据列车占用触发区段的位置，通过接口向cbtc轨旁计算机联锁系统发送进路触发命令；
52.步骤9，cbtc轨旁计算机联锁系统根据cbtc中心ats发送的进路触发命令排列进路、锁闭道岔，道岔锁闭完成后通过接口向cbtc轨旁区域控制器发送资源状态信息；
53.步骤10，cbtc轨旁区域控制器将cbtc轨旁计算机联锁系统发送的资源锁闭状态通过新增接口发送给tacs车载设备，同时发送相邻列车的位置信息以及其它轨旁限制点信息；
54.步骤11，tacs车载设备接收cbtc轨旁区域控制器发送的资源锁闭状态和相邻列车的位置，以及其它轨旁限制点信息；
55.步骤12，tacs车载设备根据资源锁闭状态和相邻列车的位置等信息自主计算移动授权，实现tacs列车在cbtc制式道路中运行，cbtc子系统同时管理两种制式的车载设备并进行所有的安全防护。
56.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过系统实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
57.一种tacs与cbtc兼容运行的系统，该系统如图1所示，包括tacs子系统和cbtc子系统；所述的tacs子系统包括tacs中心ats、tacs车载设备、tacs轨旁资源管理器和tacs轨旁目标器，所述的tacs中心ats与tacs车载设备连接，所述的tacs车载设备与tacs轨旁资源管理器连接，所述的tacs轨旁资源管理器与tacs轨旁目标器连接，所述的cbtc子系统包括cbtc中心ats、cbtc轨旁区域控制器、cbtc轨旁计算机联锁系统，所述的cbtc轨旁区域控制器与cbtc轨旁计算机联锁系统连接，所述的cbtc轨旁计算机联锁系统与cbtc中心ats连接，所述的系统还包括用于实现从tacs子系统转换成cbtc子系统的新增接口；所述的tacs车载设备通过新增接口分别与cbtc中心ats和cbtc轨旁区域控制器连接。
58.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
59.本发明电子设备包括中央处理单元(cpu)，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(ram)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在ram中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。cpu、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
60.设备中的多个部件连接至i/o接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
61.处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如本发明方法。例如，在一些实施例中，本发明方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom和/或通信单元而被载入
和/或安装到设备上。当计算机程序加载到ram并由cpu执行时，可以执行上文描述的本发明方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，cpu可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行本发明方法。
62.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
63.用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
64.在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
65.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。