一种确定逻辑区段连续占压的方法及装置
阅读说明：本技术 一种确定逻辑区段连续占压的方法及装置 (Method and device for determining continuous occupation of pressure of logic section ) 是由 张辉 吴正中 马泉华 武涛 于 2021-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种占压确定方法及装置,属于轨道交通控制领域,具体是涉及一种确定逻辑区段连续占压的方法及装置。包括：原始状态获取步骤,获取线路控制器对应计轴区段集合所包含的逻辑区段集合以及所述逻辑区段集合中各逻辑区段的上一周期状态；当前状态初始步骤,初始化所述逻辑区段集合中各逻辑区段的当前状态；区段状态更新步骤,基于列车位置获取所述计轴区段集合中存在列车的计轴区段子集；只更新计轴区段子集所包含的逻辑区段的占用状态。该装置及方法可以适应CBTC的系统需求,保证CBTC系统的安全可靠,同时对于逻辑区段的复杂场景可以进行高效,快速且准确的处理。(The invention relates to a method and a device for determining occupation pressure, belongs to the field of rail transit control, and particularly relates to a method and a device for determining continuous occupation pressure of a logic section. The method comprises the following steps: an original state obtaining step, namely obtaining a logic section set contained in an axis counting section set corresponding to a line controller and a previous period state of each logic section in the logic section set; initializing the current state, namely initializing the current state of each logic section in the logic section set; a section state updating step, namely acquiring an axle counting section subset of the train in the axle counting section set based on the position of the train; and updating the occupation states of the logic sections contained in the axle counting section subset. The device and the method can meet the system requirements of the CBTC, ensure the safety and the reliability of the CBTC, and can efficiently, quickly and accurately process the complex scenes of the logic sections.)
技术领域
本发明涉及一种占压确定方法及装置，属于轨道交通控制领域，具体是涉及一种确定逻辑区段连续占压的方法及装置。
背景技术
基于通信的列车控制CBTC（Communication Based Train Control）系统是当今城市轨道交通的主流控制系统，作为CBTC系统的核心地面控制设备，线路控制器（线路控制器LC）主要功能是根据通信列车所汇报的位置信息以及联锁排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的列车生成和发送移动授权（MA），是车-地信息处理的枢纽，保障了CBTC系统下通信列车行车效率及安全运行，具备在各种列车控制级别和驾驶模式下进行列车管理的能力。
线路控制器需要对于其管控的逻辑区段状态进行实时的检测和监控来更新逻辑区段的占用状态，在逻辑区段占用状态的基础上进行逻辑区段连续占压的检测，从而实现对于占压状态的更新判断和列车控制安全保障，保证CBTC系统的安全可靠。
现有技术在处理更新列车占压逻辑区段状态以及更新列车之间逻辑区段状态时通过遍历线路控制器LC包含的全部计轴区段查询计轴区段上是否存在列车，再在存在列车的计轴区段上进行逻辑区段的列车占压状态更新以及列车之间的逻辑区段状态更新。处理更新列车占压逻辑区段状态以及更新列车之间逻辑区段状态时主要存在以下技术问题：
（1）由于存在大量不存在列车的计轴区段，而周期查询的占压状态更新会占用大量的系统资源在空闲计轴的查询上。
（2）现有技术在进行逻辑区段状态占用更新时没有考虑车轮的磨损、打滑以及列车速度测量的误差出现的列车位置不确定，导致列车位置与应答器位置不相符从而造成的列车位置变化，导致逻辑区段占压信息突然跳变。
（3）由于列车位置经过应答器的更新，可能会造成列车位置变化导致逻辑区段占用情况跳变，可能导致系统频繁导向安全侧，破坏系统的连贯性和稳定性并占用系统资源。
因此，对现有技术中进行改进，以满足不同应用场景的需求，是当前迫切需要解决的技术问题。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明主要的目的是解决现有技术中在上述的问题，提供了一种逻辑区段连续占压状态判断装置及方法。该装置及方法可以适应CBTC的系统需求，保证CBTC系统的安全可靠，同时对于逻辑区段的复杂场景可以进行高效，快速且准确的处理。
为解决上述问题，本发明的方案是：
一种逻辑区段连续占压的确定方法，包括：
原始状态获取步骤，获取线路控制器对应计轴区段集合所包含的逻辑区段集合以及所述逻辑区段集合中各逻辑区段的上一周期状态；
当前状态初始步骤，初始化所述逻辑区段集合中各逻辑区段的当前状态；
区段状态更新步骤，基于列车位置获取所述计轴区段集合中存在列车的计轴区段子集；只更新计轴区段子集所包含的逻辑区段的占用状态。
优选的，上述的一种逻辑区段连续占压的确定方法，所述区段状态更新步骤中，计轴区段子集所包含的逻辑区段的占用状态更新包括更新列车占压逻辑区段状态，具体为：
获取计轴区段中全部列车的安全包络位置；查询在各计轴区段起点到终点中全部列车安全车头到安全车尾所占压的逻辑区段；根据各计轴区段每个列车不同的状态更改逻辑区段占用状态。
优选的，上述的一种逻辑区段连续占压的确定方法，所述区段状态更新步骤中，计轴区段子集所包含的逻辑区段的占用状态更新包括更新计轴区段全部列车之间的逻辑区段状态；具体为：
获取各计轴区段的列车序列；
对于各计轴区段的第一辆列车，更各本计轴终点到列车安全车头所包含的逻辑区段的状态，如果此为各计轴区段唯一一辆列车则更改其安全车尾至计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态；
对于各计轴区段的中间列车，更改前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段的状态；
对于各计轴区段的最后一辆列车，更改列车安全车尾到本计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态。
优选的，上述的一种逻辑区段连续占压的确定方法，还包括：冗余计时步骤，用于对各线路控制器LC的全部计轴区段所包含的由占用变为空闲的逻辑区段进行冗余计时，具体为：获取对于全部逻辑区段本周期和上周期的状态；更新上周期为UT或CT占用状态本周期为空闲状态的逻辑区段的状态；其中，对于冗余计时没有结束的逻辑区段维持其占用状态，并且增加其冗余计时；对于冗余计时结束的逻辑区段将其状态设置为空闲，清空其冗余计时。
优选的，上述的一种逻辑区段连续占压的确定方法，还包括：连续校核步骤，用于对各线路控制器LC的列车占压逻辑区段连续性校核，具体为：对于不跨越线路控制器LC的列车进行逻辑区段连续性判断，其中：
对于列车本周期和上周期占压的逻辑区段有重叠的，通过连续性判断，更新列车上周期占压的逻辑区段；
对于列车本周期和上周期占压的逻辑区段没有重叠的，对线路控制器LC执行宕机操作。
一种用于确定逻辑区段连续占压的装置，包括：
原始状态获取模块，获取线路控制器对应计轴区段集合所包含的逻辑区段集合以及所述逻辑区段集合中各逻辑区段的上一周期状态；
当前状态初始模块，初始化所述逻辑区段集合中各逻辑区段的当前状态；
区段状态更新模块，基于列车位置获取所述计轴区段集合中存在列车的计轴区段子集；只更新计轴区段子集所包含的逻辑区段的占用状态。
优选的，上述的一种用于确定逻辑区段连续占压的装置，所述区段状态更新模块中，计轴区段子集所包含的逻辑区段的占用状态更新包括更新列车占压逻辑区段状态，具体为：
获取计轴区段中全部列车的安全包络位置；查询在各计轴区段起点到终点中全部列车安全车头到安全车尾所占压的逻辑区段；根据各计轴区段每个列车不同的状态更改逻辑区段占用状态。
优选的，上述的一种用于确定逻辑区段连续占压的装置，所述区段状态更新模块中，计轴区段子集所包含的逻辑区段的占用状态更新包括更新计轴区段全部列车之间的逻辑区段状态；具体为：
获取各计轴区段的列车序列；
对于各计轴区段的第一辆列车，更各本计轴终点到列车安全车头所包含的逻辑区段的状态，如果此为各计轴区段唯一一辆列车则更改其安全车尾至计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态；
对于各计轴区段的中间列车，更改前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段的状态；
对于各计轴区段的最后一辆列车，更改列车安全车尾到本计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态。
优选的，上述的一种用于确定逻辑区段连续占压的装置，还包括：冗余计时模块，用于对各线路控制器LC的全部计轴区段所包含的由占用变为空闲的逻辑区段进行冗余计时，具体为：获取对于全部逻辑区段本周期和上周期的状态；更新上周期为UT或CT占用状态本周期为空闲状态的逻辑区段的状态；其中，对于冗余计时没有结束的逻辑区段维持其占用状态，并且增加其冗余计时；对于冗余计时结束的逻辑区段将其状态设置为空闲，清空其冗余计时。
优选的，上述的一种用于确定逻辑区段连续占压的装置，还包括：连续校核模块，用于对各线路控制器LC的列车占压逻辑区段连续性校核，具体为：对于不跨越线路控制器LC的列车进行逻辑区段连续性判断，其中：
对于列车本周期和上周期占压的逻辑区段有重叠的，通过连续性判断，更新列车上周期占压的逻辑区段；
对于列车本周期和上周期占压的逻辑区段没有重叠的，对线路控制器LC执行宕机操作。
因此，相对于现有技术，本发明具备以下优点：
（1）通过对线路控制器LC包含的列车的位置进行反向查找，找出存在列车的计轴区段，提高更新列车占压逻辑区段状态以及更新列车之间逻辑区段状态的效率；
（2）通过添加计轴状态由占压变为空闲的冗余时间，防止逻辑区段的状态跳变，保证系统的稳定性提高运行效率；
（3）系统可以更加高效，快速且准确的处理复杂的场景，并且符合CBTC的系统需求可以保证CBTC系统的安全，可靠的运行。
附图说明
并入本文并形成说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并且附图与说明书一起进一步用于解释本发明的原理以及使得所属领域技术人员能够制作和使用本公开。
图1例示了本发明实施例中的确定逻辑区段连续占压的步骤示意图；
图2例示了本发明实施例中的对于属于本对线路控制器LC的逻辑区段占用状态进行更新的示意图；
图3A-图3E例示了本发明实施例中的初始化属于本对线路控制器LC的全部计轴区段逻辑区段状态；
图4例示了本发明实施例中的只更新存在列车的全部计轴区段所包含的逻辑区段占用状态的示意图；
图5A-图5C例示了本发明实施例中的根据本计轴区段每个列车不同的状态更改逻辑区段占用状态示意图；
图6A-图6F例示了本发明实施例中的更改本计轴终点到列车安全车头所包含的逻辑区段的状态示意图；
图7A-图7D例示了本发明实施例中的更改前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段的状态的示意图；
图8A-图8B例示了本发明实施例中的更改列车安全车尾到本计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态的示意图；
图9A-图9B例示了本发明实施例中的更新上周期为UT或CT占用状态本周期为空闲状态的逻辑区段的状态的示意图；
图10例示了本发明实施例中的属于本对线路控制器LC的列车占压逻辑区段连续性校核示意图；
图11A-图11B例示了本发明实施例中的对于不跨越对线路控制器LC的列车进行逻辑区段连续性判断的示意图。
将参照附图描述本发明的实施例。
具体实施方式
实施例
如图1所示，为本实施例的一种确定逻辑区段连续占压的线路控制方法，主要包括以下步骤：
对于属于本线路控制器LC（Line Controller)的逻辑区段占用状态进行更新；
对于属于本线路控制器LC的列车占压逻辑区段连续性进行校核；
在本实施例中，可采用如图2所示的方法对属于本线路控制器LC的逻辑区段占用状态进行更新，包括以下步骤：
步骤1，设置属于当前本线路控制器LC的控制范围内计轴区段所包含的逻辑区段状态为上一周期状态并进行存储；
步骤2，对于属于当前本线路控制器LC的控制范围内全部计轴区段的逻辑区段状态进行初步判断；
步骤3，通过在本线路控制器LC注册的列车位置获取存在列车的计轴区段；通过列车的位置，查出列车在哪个计轴区段上；
步骤4，只更新存在列车的全部计轴区段所包含的逻辑区段占用状态；
步骤5，对于属于本线路控制器LC的全部计轴区段所包含的由占用变为空闲的逻辑区段进行冗余计时。其目的是为防止列车由于矫正位置，导致位置突变，计算出来的占用，发送给CI（联锁）导致进路的计轴区段解锁，列车降级所进行一个冗余措施。
本实施例的初步对于属于当前本线路控制器LC的控制范围内全部计轴区段的逻辑区段状态进行初步判断，可参见图3A-图3E，图中的空闲和UT占用，表示最终判断的结果。下面具体描述。
对于计轴区段为空闲状态的，将计轴区段所包含的逻辑区段设置为空闲状态；
对于计轴区段为ARB占用状态的，将计轴区段所包含的逻辑区段设置为空闲状态；ARB占用状态下，之前有辆好车经过，CI汇报该计轴占用，即判断出是该计轴区段是故障，判断成ARB状态，在初步判断逻辑区段占用时，当成空闲
对于计轴区段为占用状态且在非通信车占用冗余时间内且连锁报告计轴上有列车的，将计轴区段所包含的逻辑区段设置为空闲状态；其中，计轴区段UT占用是非通信车占用，即列车没有和LC通信的列车，但CI汇报占用。
对于计轴区段为占用状态且在ARB占用冗余时间内且连锁报告计轴上无列车的，将计轴区段所包含的逻辑区段设置为空闲状态；
将其余状态的计轴区段所包含的逻辑区段设置为UT占用状态；
如图4所示，本实施例中只更新存在列车的全部计轴区段所包含的逻辑区段占用状态，状态的更新具体包括全部列车占压逻辑区段状态、以及全部列车之间的逻辑区段状态。其中，第一步先更新列车车身范围内的逻辑区段状态；第二步，更新在同一个计轴内，多辆车 ，车与车之间范围内的逻辑区段状态。
本实施例中，更新本计轴区段（一定存在列车）全部列车占压逻辑区段状态，包括：
获取本计轴区段全部列车的安全包络位置；
查询在本计轴区段起点到终点中全部列车安全车头到安全车尾所占压的逻辑区段；
根据本计轴区段每个列车不同的状态更改逻辑区段占用状态。
更新本计轴区段（一定存在列车）全部列车之间的逻辑区段状态；
作为一种优选方式，本实施例中根据本计轴区段每个列车不同的状态更改逻辑区段占用状态，包括以下步骤（图5A-图5C）：
对于CT列车的占用，将列车占用的逻辑区段设置为CT占用；其中，CT为CBTC级别的列车，UT为非CBTC级别的列车。
对于待降级为UT列车的CT列车，将列车占用的逻辑区段设置为CT占用；
对于其他等级的列车，将列车占用的逻辑区段设置为UT占用；
本实施例中，更新本计轴区段（一定存在列车）全部列车之间的逻辑区段状态：
获取本计轴区段的列车序列；
对于本计轴区段的第一辆列车，对其安全车头至计轴区段终点所包含的逻辑区段进行处理，如果此为本计轴区段唯一一辆列车则对其安全车尾至计轴区段起点所包含的逻辑区段进行处理；
对于本计轴区段的中间列车，对其安全车头至前方列车安全车尾所包含的逻辑区段进行处理；
对于本计轴区段的最后一辆列车，对其安全车头至前方列车安全车尾所包含的逻辑区段进行处理，对其安全车尾至计轴区段起点所包含的逻辑区段进行处理；
其中，对于本计轴区段的第一辆列车，对其安全车头至计轴区段终点所包含的逻辑区段进行处理，包括以下步骤：
获取本列车的安全包络位置；
获取本计轴终点到列车安全车头所包含的逻辑区段；
获取本列车的前端可疑标志；可疑标志的判断标准可以是：
车头距离最近前方计轴点小于一个最小车长（25m），并且前方的计轴区段空闲，或
车尾距离最近前方计轴点小于一个最小车长（25m），并且后方的计轴区段空闲。
更改本计轴终点到列车安全车头所包含的逻辑区段的状态；具体包括以下步骤（图6A-图6F）：
对于带有前端可疑标志的列车，将本计轴终点到列车安全车头所包含的逻辑区段状态设置为UT占用；对于不带有前端可疑标志的列车，将本计轴终点到列车安全车头所包含的逻辑区段状态设置为空闲；
本实施例中，对于本计轴区段的中间列车，对其安全车头至前方列车安全车尾所包含的逻辑区段进行处理，包括以下步骤：
获取本列车和前方最后一辆列车的安全包络位置；
获取前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段；
获取本列车的前端可疑标志和前方最后一辆列车的后端可疑标志；
更改前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段的状态，具体包括以下步骤（图7A-图7D）：
对于本列车带有前端可疑标志的，将前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段的状态设置为UT占用；
对于前方最后一辆列车带有后端可疑标志的，将前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段的状态设置为UT占用；
对于本列车不带有前端可疑标志的且前方最后一辆列车不带有后端可疑标志的，将前方最后一辆列车的安全车尾到本列车安全车头所包含的逻辑区段的状态设置为空闲；
本实施例中，对于本计轴区段的最后一辆列车，对其安全车尾至计轴区段起点所包含的逻辑区段进行处理，包括以下步骤：
获取本列车的安全包络位置；
获取列车安全车尾到本计轴区段起点所包含的逻辑区段；
获取本列车的后端可疑标志；
更改列车安全车尾到本计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态，具体包括以下步骤（图8A-图8B）：对于带有后端可疑标志的列车，列车安全车尾到本计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态设置为UT占用；对于不带有后端可疑标志的列车，将列车安全车尾到本计轴区段起点所包含的逻辑区段的状态设置为空闲；
对于属于本线路控制器LC的全部计轴区段所包含的由占用变为空闲的逻辑区段进行冗余计时，包括以下步骤：
获取对于全部逻辑区段本周期和上周期的状态；
对于上一周期为空闲且本周期为空闲的逻辑区段不进行处理；
对于上一周期为空闲且本周期为占用的逻辑区段不进行处理；
对于上一周期为占用且本周期为占用的逻辑区段不进行处理；
更新上周期为UT或CT占用状态本周期为空闲状态的逻辑区段的状态。其中，更新上周期为UT或CT占用状态本周期为空闲状态的逻辑区段的状态，包括以下步骤（图9A-图9B）：
对于冗余计时没有结束的逻辑区段维持其占用状态，但是继续累加其冗余计时；本实施例对占用到空闲进行3个周期的冗余计时，当冗余计时没有结束时，累加当前计时，当计时等于3的时候，结束冗余计时。
对于冗余计时结束的逻辑区段将其状态设置为空闲，清空其冗余计时；
本实施例中，对属于本线路控制器LC的列车占压逻辑区段连续性校核，包括以下步骤（图10）：获取列车上周期占压的逻辑区段；查询列车本周期占压的逻辑区段；对于不跨越线路控制器LC的列车进行逻辑区段连续性判断；
其中，对于不跨越线路控制器LC的列车进行逻辑区段连续性判断，包括以下步骤（图11A-图11B）：对于列车本周期和上周期占压的逻辑区段有重叠的，通过连续性判断，更新列车上周期占压的逻辑区段；对于列车本周期和上周期占压的逻辑区段没有重叠的，线路控制器LC执行宕机操作；
本实施例的原理是通过查询列车位置反向确定存在列车的特定计轴区段，再对于存在列车的计轴区段进行占压状态更新以及更新列车之间逻辑区段状态提，防止对于不存在列车的计轴区段的无效查找，从而提高了系统效率。
本实施例还通过为由占用变为空闲的逻辑区段添加冗余时间，延迟逻辑区段的状态变化，防止逻辑区段状态突然跳变，从而提高系统效率和稳定性。
注意到，说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括所述特定特征、结构或特性。而且，这样的短语不必指代同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其他实施例来实现这样的特征、结构或特性将在所属领域的技术人员的知识范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
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