一种重载铁路虚拟编组无线闭塞中心切换方法、设备及介质与流程 专利技术说明

电子通信装置的制造及其应用技术1.本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种重载铁路虚拟编组无线闭塞中心切换方法、设备及介质。背景技术：2.虚拟编组是采用无线通信和自动控制技术，对前后相邻运行的两列以上列车进行信息共享、协同控制，形成一个逻辑共同体完成列车控制和调度组织，突破既有闭塞制式认为前车处于静止状态的约束，显著减小列车间的追踪距离，缩短运行间隔，具有适应货运时空分布不均衡的优势。3.虚拟编组无线闭塞中心(v-rbc)是控制编组列车运行的关键设备，通过控制虚拟编组列车中的每列车紧随其紧前列车运行的方式，实现虚拟编组列车的稳定协同运行，最终达到列车群安全高效运行的目的。4.当重载线路管辖车站较多时，需要设置多个无线闭塞中心分段管理。因此如何保证列车通过效率，确保虚拟编组列车能高速通过，成为需要解决的技术问题。技术实现要素：5.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重载铁路虚拟编组无线闭塞中心切换方法、设备及介质，从而保证了编组列车和非编组列车能够高效地交权，缩短了行车间隔，提高了线路运输能力。6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：7.根据本发明的第一方面，提供了一种重载铁路虚拟编组无线闭塞中心切换方法，该方法对非编组列车、编组列车分别设计了虚拟编组无线闭塞中心v-rbc主导的交权和车载主导的交权两种模式，所述切换方法包括：8.1)非编组列车在v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程；9.2)编组列车和非编组列车在车载主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程；10.3)编组列车在v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程。11.作为优选的技术方案，该方法在移交区间较长，通信质量较好的区间采用v-rbc主导交权的方式；在移交区间较短，通信不稳定的区间采用车载主导交权的方式。12.作为优选的技术方案，所述v-rbc主导的交权模式，在移交v-rbc和接收v-rbc以执行应答器为界，独自管理列车的注册、行车许可计算。13.作为优选的技术方案，所述车载主导的交权模式，列车与双方v-rbc建立通信，单独管理编组和授权。14.作为优选的技术方案，所述1)非编组列车在v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程具体包括：15.步骤s101、通信列车的行车许可延伸到接收v-rbc管辖范围时，移交v-rbc将接收v-rbc管辖范围内的信息融合在移交列车的行车许可中，并发送给列车；16.步骤s102、当移交v-rbc判断列车报告的位置处于预告应答器位置时，且该列车的行车许可已经越过移交边界，向列车发送接收v-rbc的距离和ip地址；17.步骤s103、与接收v-rbc建立通信，列车向接收v-rbc注册，并发送参数信息；18.步骤s104、列车驶入接收v-rbc，列车最大安全前端驶出移交v-rbc，移交v-rbc向接收v-rbc发送通告消息，接收v-rbc向移交v-rbc发送接管消息；19.步骤s105、与上个v-rbc结束会话，列车最小安全后端驶出移交v-rbc后，与移交v-rbc结束通信会话。20.作为优选的技术方案，所述步骤s101中接收v-rbc管辖范围内的信息包括进路条件、线路条件和临时限速。21.作为优选的技术方案，所述2)编组列车和非编组列车在车载主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程具体包括：22.步骤s201、与接收v-rbc建立通信，完全监控的列车驶入共管区间后，与接收方v-rbc建立通信；23.步骤s202、行车许可延伸到接收方，移交方v-rbc融合接收方v-rbc发送的区间列车信息、隐藏车信息和编组信息，为移交方列车计算行车许可延伸到接收方，最远到达前方进站信号机处与接收v-rbc建立通信，完全监控的列车驶入共管区间后，与接收方v-rbc建立通信；24.步骤s203、接收方v-rbc接管，列车驶入接收方后，移交v-rbc停止为其计算行车许可，由接收方单独计算，且延伸越过前方进站信号机；25.步骤s204、断开移交v-rbc通信，列车驶入接收方后，为便于移交方为后续列车计算行车许可，暂不断开与移交方通信，待列车进站后再断开与移交方通信。26.作为优选的技术方案，所述3)编组列车在v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程具体为：27.步骤s301、当编组列车的行车许可终点到达v-rbc切换边界时，移交v-rbc向接收v-rbc发送移交列车预告信息，并申请进路信息，当移交v-rbc获取到接收v-rbc提供的进路信息，则向编组列车发送延伸至接收v-rbc区域内的行车许可；28.步骤s2、当编组列车运行接近v-rbc切换边界时，移交v-rbc向虚拟编组列车发送v-rbc切换命令，若车载通信电台正常，则与接收v-rbc建立通信连接；29.步骤s3、当编组列车尾车最大安全前端越过v-rbc切换点后，接收v-rbc向移交v-rbc发送列车接管信息，若虚拟编组列车与移交v-rbc、接收v-rbc均连接正常，则应仅使用接收v-rbc的行车许可信息；30.步骤s4、当编组列车尾车最小安全后端越过v-rbc切换应答器组时，车载设备终止与移交v-rbc间的通信连接，若移交前车载设备仅连接移交v-rbc，则车载设备应重新开始连接接收v-rbc，并完成列车注册及申请行车许可。31.根据本发明的第二方面，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。32.根据本发明的第三方面，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。33.与现有技术相比，本发明具有以下优点：34.1)本发明提出了同时适应不同车型的灵活编组，提高运行效率和运营组织灵活性。保证编组列车和非编组列车能够高效地交权，缩短行车间隔，提高线路运输能力。35.2)本发明在重载铁路上应用虚拟编组技术场景下，针对非编组列车、编组列车分别设计了v-rbc主导的交权和列车主导的交权两种模式，不仅可以满足编组列车的移交，还可以适应非编组列车的控制权切换，可以根据实际项目的需要选择。例如在移交区间较长，通信质量较好的区间可以采用v-rbc主导交权的方式；在移交区间较短，通信不稳定的区间可以采用车载主导交权的方式。36.3)本发明v-rbc主导交权方法，移交v-rbc和接收v-rbc有清晰的空间界限，具备明确的交互流程。移交v-rbc和接收v-rbc以执行应答器为界，独自管理列车的注册、行车许可计算，交叉干扰少，而且该方法可以适应单电台列车的切换过程。37.4)本发明车载主导的交权方法，列车与双方v-rbc建立通信，单独管理编组和授权，无需拼接授权。当发车列车通信故障并恢复时，可以同时恢复切换过程，保证列车的切换效率。同时，v-rbc间交互信息相对简单，大大降低发生错误的概率。而且，对于非编组列车和编组列车区别不大，适应性更好。附图说明38.图1为本发明非编组v-rbc主导交权过程示意图；39.图2为本发明非编组列车主导交权过程示意图；40.图3为本发明编组列车v-rbc主导交权流程意图；41.图4为本发明编组列车v-rbc主导交权流程意图。具体实施方式42.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。43.本发明对非编组列车、编组列车分别设计了v-rbc主导的交权和列车主导的交权两种模式解决了v-rbc除需要满足编组列车的移交，还需要适应非编组列车的控制权切换的问题。并通过对比得出两种方式的优劣，以适应不同场景的需要。44.本发明无需增加额外设备，依靠软件算法即可以实现，减少了设备投入，降低系统成本。45.本发明方法包括：46.1)非编组列车在v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程；47.2)编组列车和非编组列车在车载主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程；48.3)编组列车在v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc过程。49.其中非编组列车v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc需要经过以下步骤。50.步骤s101、通信列车的行车许可延伸到接收v-rbc管辖范围时时，移交v-rbc将接收v-rbc管辖范围内的进路条件、线路条件、临时限速等信息融合在移交列车的行车许可中，并发送给列车。51.步骤s102、当移交v-rbc判断列车报告的位置处于预告应答器位置时，且该列车的行车许可已经越过移交边界，向列车发送接收v-rbc的距离和ip地址。52.步骤s103、与接收v-rbc建立通信。列车向接收v-rbc注册，并发送参数信息53.步骤s104、列车驶入接收v-rbc。列车最大安全前端驶出移交v-rbc(驶入接收v-rbc)，移交v-rbc向接收v-rbc发送通告消息，接收v-rbc向移交v-rbc发送接管消息。54.步骤s105、与上个v-rbc结束会话。列车最小安全后端驶出移交v-rbc后，与移交v-rbc结束通信会话。55.编组列车和非编组列车车载主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc需要经过以下步骤。56.步骤s201、与接收v-rbc建立通信。完全监控的列车驶入共管区间后，与接收方v-rbc建立通信。57.步骤s202、行车许可延伸到接收方。移交方v-rbc融合接收方v-rbc发送的区间列车信息、隐藏车信息和编组信息，为移交方列车计算行车许可延伸到接收方，最远到达前方进站信号机处与接收v-rbc建立通信。完全监控的列车驶入共管区间后，与接收方v-rbc建立通信。58.步骤s203、接收方v-rbc接管。列车驶入接收方后，移交v-rbc可停止为其计算行车许可，由接收方单独计算，且可以延伸越过前方进站信号机。59.步骤s204、断开移交v-rbc通信。列车驶入接收方后，为便于移交方为后续列车计算行车许可，暂不断开与移交方通信，待列车进站后再断开与移交方通信。60.编组列车v-rbc主导交权模式下非编组列车监控权从一个v-rbc移交给相邻v-rbc需要经过以下步骤。61.步骤s301、当编组列车的行车许可终点到达v-rbc切换边界时，移交v-rbc向接收v-rbc发送移交列车预告信息，并申请进路信息。当移交v-rbc获取到接收v-rbc提供的进路信息，则向编组列车发送延伸至接收v-rbc区域内的行车许可。62.步骤s302、当编组列车运行接近v-rbc切换边界时，移交v-rbc向虚拟编组列车发送v-rbc切换命令。若车载通信电台正常，则与接收v-rbc建立通信连接。63.步骤s303、当编组列车尾车最大安全前端越过v-rbc切换点后，接收v-rbc向移交v-rbc发送列车接管信息。若虚拟编组列车与移交v-rbc、接收v-rbc均连接正常，则应仅使用接收v-rbc的行车许可信息。64.步骤s304、当编组列车尾车最小安全后端越过v-rbc切换应答器组时，车载设备终止与移交v-rbc间的通信连接。若移交前车载设备仅连接移交v-rbc，则车载设备应重新开始连接接收v-rbc，并完成列车注册及申请行车许可。65.具体实施例66.本发明实施在重载铁路上虚拟编组技术在不同场景下，对于虚拟编组列车和非虚拟编组列车的交权过程，分别设计了v-rbc主导的交权和列车主导的交权两种模式，以适应不同场景的需要。67.一、非编组列车v-rbc主导交权，如图1所示。68.移交v-rbc管辖区间有列车a，并且列车a的行车许可延伸到接收v-rbc的管辖范围，移交流程激活，移交v-rbc将接收v-rbc管辖范围内的进路条件、线路条件、临时限速等信息融合在移交列车的行车许可中，并发送给列车a。69.当移交v-rbc判断列车a报告的位置处于预告应答器位置时，且列车a的行车许可已经越过移交执行应答器，移交v-rbc向列车a发送接收v-rbc的距离和ip地址。70.列车a向接收v-rbc注册，与接收v-rbc建立通信。71.列车a最大安全前端驶出移交v-rbc(驶入接收v-rbc)，移交v-rbc向接收v-rbc发送通告消息，接收v-rbc向移交v-rbc发送接管消息。72.列车a最小安全后端驶出移交v-rbc后，与移交v-rbc结束通信会话。73.二、非编组列车车载主导交权，如图2所示。74.完全监控的列车a驶入移交v-rbc和接收v-rbc共管区间后，与接收方v-rbc建立通信。75.移交方v-rbc融合接收方v-rbc发送的区间列车信息、隐藏车信息和编组信息，为移交方列车a计算行车许可延伸到接收方，最远到达前方进站信号机处。76.列车a驶入接收方v-rbc后，移交v-rbc可停止为其计算行车许可，由接收方v-rbc单独计算，且可以延伸越过前方进站信号机。77.列车a驶入接收方v-rbc后，为便于移交方为后续列车a计算行车许可，暂不断开与移交方通信，待列车a进站后再断开与移交方通信。78.三、编组列车v-rbc主导交权，如图3所示。79.当编组列车a的行车许可终点到达v-rbc切换边界时，移交v-rbc向接收v-rbc发送移交列车预告信息，并申请进路信息。当移交v-rbc获取到接收v-rbc提供的进路信息，则向编组列车a发送延伸至接收v-rbc区域内的行车许可。80.当编组列车a运行接近v-rbc切换边界时，移交v-rbc向虚拟编组列车发送v-rbc切换命令。若车载通信电台正常，则与接收v-rbc建立通信连接。81.当编组列车a尾车最大安全前端越过v-rbc切换点后，接收v-rbc向移交v-rbc发送列车接管信息。若虚拟编组列车与移交v-rbc、接收v-rbc均连接正常，则应仅使用接收v-rbc的行车许可信息。82.当编组列车a尾车最小安全后端越过v-rbc切换应答器组时，车载设备终止与移交v-rbc间的通信连接。若移交前车载设备仅连接移交v-rbc，则车载设备应重新开始连接接收v-rbc，并完成列车注册及申请行车许可。83.四、编组列车车载主导的交权方法，如图4所示。84.编组列车a进入共管区域后，呼叫接收方v-rbc并建立通讯。v-rbc通过交互管辖范围内列车信息、隐藏车信息等，同时为编组列车a计算行车许可，并发送给车载设备，由车载根据列车位置选择使用。共管区域内移交方行车许可仅延伸到前方进站信号机处。85.当编组列车a最小安全后端越过v-rbc切换应答器组时，移交方不再向列车发送行车许可。接收v-rbc可以根据前方进路状态延伸行车许可。86.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过电子设备及储存介质实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。87.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。88.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。89.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。90.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。91.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。92.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。93.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。









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