一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法與流程

本發(fā)明涉及城市軌道交通控制領(lǐng)域，具體涉及一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的CBTC系統(tǒng)中，超速防護(hù)相關(guān)的設(shè)備包括車載控制器設(shè)備(VOBC)，軌旁的區(qū)域控制器設(shè)備(ZC)、聯(lián)鎖設(shè)備(CI)、軌旁其他設(shè)備和通信設(shè)備(DCS)，軌旁其他設(shè)備主要包括信號機(jī)、計軸、道岔等。

在CBTC系統(tǒng)中，列車的VOBC有規(guī)律地向區(qū)域控制器ZC發(fā)送其位置信息。區(qū)域控制器ZC根據(jù)通信列車所匯報的位置信息以及所轄區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)備CI所排列的進(jìn)路、軌旁設(shè)備提供的軌道占用/空閑信息、道岔狀態(tài)信息等，為其控制范圍內(nèi)的通信列車計算移動授權(quán)(MA)。列車根據(jù)從區(qū)域控制器ZC收到的移動授權(quán)信息、區(qū)段占用信息、信號機(jī)狀態(tài)、道岔狀態(tài)等信息，計算速度防護(hù)曲線并進(jìn)行速度防護(hù)。這意味著車上ATP和地面ATP(區(qū)域控制器)之間周期性通信，由地面設(shè)備來實現(xiàn)多列車的管理和間隔控制。

目前軌道交通CBTC系統(tǒng)在區(qū)域控制器系統(tǒng)設(shè)計方面，具有以下缺陷：區(qū)域控制器固定控制一個或多個固定聯(lián)鎖設(shè)備、軌旁設(shè)備等，控制權(quán)固定，且不可移交；單個區(qū)域控制器故障，直接導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)或進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)的列車降級運(yùn)行或緊急制動停車，嚴(yán)重影響運(yùn)營效率；區(qū)域控制器設(shè)備檢修時間不靈活，只能等待列車下線后或者設(shè)備故障時才能檢修。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法，減少了列車因單個區(qū)域控制器故障導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)列車或后續(xù)經(jīng)過該區(qū)域的列車降級運(yùn)行或緊急制動停車等，提高了整個運(yùn)營線路的運(yùn)營效率，且當(dāng)對某個區(qū)域控制器進(jìn)行臨時檢修維護(hù)時，不影響整個線路正常運(yùn)行。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法，包括：

在CBTC系統(tǒng)中，若某一區(qū)域控制器發(fā)生故障，則未發(fā)生故障的另一區(qū)域控制器獲得發(fā)生故障的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，并根據(jù)該資源控制權(quán)控制該發(fā)生故障的區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至所述發(fā)生故障的區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車；

其中，所述另一區(qū)域控制器為：與發(fā)生故障的區(qū)域控制器通信的且相鄰的區(qū)域控制器；

所述另一區(qū)域控制器獲得所述資源控制權(quán)包括：所述另一區(qū)域控制器主動檢測并強(qiáng)制獲取所述資源控制權(quán)，或者，所述發(fā)生故障的區(qū)域控制器與所述另一區(qū)域控制器交互移交所述資源控制權(quán)。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

若發(fā)生故障的區(qū)域控制器恢復(fù)正常，則恢復(fù)正常的區(qū)域控制器與所述另一區(qū)域控制器交互，獲取所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，并基于該資源控制權(quán)控制其管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至其管轄范圍內(nèi)的列車。

進(jìn)一步的，若某一區(qū)域控制器發(fā)生故障，則另一區(qū)域控制器獲得發(fā)生故障的區(qū)域控制器的資源控制器權(quán)，包括：

故障區(qū)域控制器向相鄰的非故障區(qū)域控制器發(fā)送所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的移交請求；

若所述移交請求成功發(fā)送至非故障區(qū)域控制器，則所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述移交請求獲取所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)；

所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，對所述故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的列車進(jìn)行控制；

其中，故障區(qū)域控制器為發(fā)生故障的區(qū)域控制器，非故障區(qū)域控制器為未發(fā)生故障的另一區(qū)域控制器；

所述移交請求包括所述故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息。

進(jìn)一步的，若某一區(qū)域控制器發(fā)生故障，則另一區(qū)域控制器獲得發(fā)生故障的區(qū)域控制器的資源控制器權(quán)，包括：

故障區(qū)域控制器向相鄰的非故障區(qū)域控制器發(fā)送所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的移交請求；

若所述移交請求發(fā)送失敗，則所述非故障區(qū)域控制器強(qiáng)制獲取所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)；

所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，對所述故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的列車進(jìn)行控制；

其中，故障區(qū)域控制器為發(fā)生故障的區(qū)域控制器，非故障區(qū)域控制器為未發(fā)生故障的另一區(qū)域控制器；

所述移交請求包括所述故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息。

進(jìn)一步的，所述若所述移交請求成功發(fā)送至非故障區(qū)域控制器，則所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述移交請求獲取所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)；包括：

若所述移交請求成功發(fā)送至非故障區(qū)域控制器，則所述非故障區(qū)域控制器向所述故障區(qū)域控制器發(fā)送移交確認(rèn)信息；

所述故障區(qū)域控制器接收所述移交確認(rèn)信息，其中，所述移交確認(rèn)信息包括對所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的獲取許可及所述非故障區(qū)域控制器的自身工作狀態(tài)；

所述故障區(qū)域控制器根據(jù)所述移交確認(rèn)信息切除其資源控制權(quán)并向所述非故障區(qū)域控制器發(fā)送資源控制權(quán)已切除信息；

所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述移交請求及資源控制權(quán)已切除信息，接收所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)。

進(jìn)一步的，所述若所述移交請求發(fā)送失敗，則所述非故障區(qū)域控制器強(qiáng)制獲取所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，包括：

若所述移交請求發(fā)送失敗且所述非故障區(qū)域控制器檢測到相鄰的區(qū)域控制器發(fā)生故障，則所述非故障區(qū)域控制器判斷其自身是否有獲取故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的權(quán)限；

若所述非故障區(qū)域控制器有獲取所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的權(quán)限，則所述非故障區(qū)域控制器強(qiáng)制獲取所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，同時，所述故障區(qū)域控制器切換至待維修狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，對所述故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的列車進(jìn)行控制，包括：

所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，控制所述故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備，并獲取運(yùn)行至所述故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車的相關(guān)信息；

所述非故障區(qū)域控制器根據(jù)所述列車的相關(guān)信息確定運(yùn)行至所述故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車的移動授權(quán)；

所述非故障區(qū)域控制器將所述列車移動授權(quán)發(fā)送給運(yùn)行至所述故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車，并與該列車上的車載控制器通信連接，對該列車進(jìn)行控制。

進(jìn)一步的，所述若發(fā)生故障的區(qū)域控制器恢復(fù)正常，則恢復(fù)正常的區(qū)域控制器與所述另一區(qū)域控制器交互，獲取所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，包括：

若發(fā)生故障的區(qū)域控制器恢復(fù)正常，則恢復(fù)正常的區(qū)域控制器向占有其資源控制權(quán)的另一區(qū)域控制器發(fā)送資源控制權(quán)重獲請求；

所述另一區(qū)域控制器根據(jù)接收到的所述資源控制權(quán)重獲請求，切除所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)；

所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器獲取其資源控制權(quán)。

進(jìn)一步的，所述另一區(qū)域控制器根據(jù)接收到的所述資源控制權(quán)重獲請求，切除所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，包括：

所述另一區(qū)域控制器根據(jù)接收到的所述資源控制權(quán)重獲請求，向所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器發(fā)送資源控制權(quán)信息；

所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器根據(jù)所述資源控制權(quán)信息，獲取占有其資源控制權(quán)的所述另一區(qū)域控制器的ID號；

所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器向所述另一區(qū)域控制器發(fā)送返還控制權(quán)命令；

所述另一區(qū)域控制器根據(jù)所述返還控制權(quán)命令，切除所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)。

進(jìn)一步的，所述并基于該資源控制權(quán)控制其管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至其管轄范圍內(nèi)的列車，包括：

所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器根據(jù)其資源控制權(quán)對其管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制；

所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器計算運(yùn)行至其管轄范圍內(nèi)的列車的移動授權(quán)；

以及，所述恢復(fù)正常的區(qū)域控制器將所述列車移動授權(quán)發(fā)送給運(yùn)行至其管轄范圍內(nèi)的列車，并與該列車上的車載控制器通信連接，對該列車進(jìn)行控制。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所述的一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法，在CBTC系統(tǒng)中，若某一區(qū)域控制器發(fā)生故障，則未發(fā)生故障的另一區(qū)域控制器獲得發(fā)生故障的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，并根據(jù)該資源控制權(quán)控制該發(fā)生故障的區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至發(fā)生故障的區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車；其中，另一區(qū)域控制器為：與發(fā)生故障的區(qū)域控制器通信的且相鄰的區(qū)域控制器；另一區(qū)域控制器獲得資源控制權(quán)包括：另一區(qū)域控制器主動檢測并獲取的資源控制權(quán)，或者，發(fā)生故障的區(qū)域控制器與另一區(qū)域控制器交互移交的資源控制權(quán)；減少了列車因單個區(qū)域控制器故障導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)列車或后續(xù)經(jīng)過該區(qū)域的列車降級運(yùn)行或緊急制動停車等，提高了整個運(yùn)營線路的運(yùn)營效率，且當(dāng)對某個區(qū)域控制器進(jìn)行臨時檢修維護(hù)時，不影響整個線路正常運(yùn)行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中CBTC系統(tǒng)車地交互圖；

圖2是本發(fā)明的一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法的一種具體實施例的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明的動態(tài)分配方法中步驟100的一種實施方式的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明的動態(tài)分配方法中步驟100的另一種實施方式的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明的動態(tài)分配方法中步驟200的流程示意圖；

圖6是具體應(yīng)用例中區(qū)域控制器故障后的傳統(tǒng)車地通信示意圖。

圖7是具體應(yīng)用例中本發(fā)明的區(qū)域控制器故障后的新技術(shù)車地通信示意圖；

圖8是具體應(yīng)用例中本發(fā)明的區(qū)域控制器之間資源控制權(quán)移交圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在CBTC系統(tǒng)中，列車的VOBC有規(guī)律地向區(qū)域控制器ZC發(fā)送其位置信息。區(qū)域控制器ZC根據(jù)通信列車所匯報的位置信息以及所轄區(qū)域內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)備CI所排列的進(jìn)路、軌旁設(shè)備提供的軌道占用/空閑信息、道岔狀態(tài)信息等，為其控制范圍內(nèi)的通信列車計算移動授權(quán)(MA)。參見圖1，列車根據(jù)從區(qū)域控制器ZC收到的移動授權(quán)信息、區(qū)段占用信息、信號機(jī)狀態(tài)、道岔狀態(tài)等信息，計算速度防護(hù)曲線并進(jìn)行速度防護(hù)。這意味著車上ATP和地面ATP(區(qū)域控制器)之間周期性通信，由地面設(shè)備來實現(xiàn)多列車的管理和間隔控制。

CBTC系統(tǒng)中各子系統(tǒng)功能如下：

1、車載控制器VOBC：車載控制器充分利用無線通信傳輸手段，實時地進(jìn)行列車與區(qū)域控制器的雙向通信，向區(qū)域控制器發(fā)送位置信息，使得后續(xù)列車可以了解前方列車運(yùn)行實際間隔距離，通過計算，后續(xù)列車即可給出最佳制動曲線，提高了區(qū)間通行能力。區(qū)域控制器可以實時地向車載信號設(shè)備傳遞車輛運(yùn)行前方線路限速情況，指導(dǎo)列車按線路限制條件運(yùn)行，大大提高了列車運(yùn)行安全性。

2、區(qū)域控制器：是CBTC中超速防護(hù)子系統(tǒng)的軌旁部分。區(qū)域控制器主要負(fù)責(zé)根據(jù)通信列車所匯報的位置信息以及聯(lián)鎖設(shè)備所排列的進(jìn)路和軌旁設(shè)備提供的軌道占用/空閑信息，為其控制范圍內(nèi)的通信列車計算移動授權(quán)(MA)，保證其控制區(qū)域內(nèi)通信列車的安全運(yùn)行。

(1)通過車地通信網(wǎng)絡(luò)實時地與線路中運(yùn)行的通信列車雙向通信，實時獲得列車位置，通過綜合計算，使得后續(xù)列車可以及時了解前方列車運(yùn)行實際間隔距離，提高區(qū)間通行能力；

(2)實時地向車載信號設(shè)備傳遞車輛運(yùn)行前方線路限速情況，包括道岔、信號機(jī)等障礙物的狀態(tài)，指導(dǎo)列車按線路限制條件運(yùn)行，大大提高了列車運(yùn)行安全性；

(3)通過骨干網(wǎng)絡(luò)實時地與聯(lián)鎖系統(tǒng)雙向通信，獲得線路的區(qū)段占用/空閑、為列車選排出的進(jìn)路情況、道岔狀態(tài)、信號機(jī)狀態(tài)；并提供給聯(lián)鎖信號機(jī)命令信息等以輔助其完成進(jìn)路選排、辦理取消等功能，提高運(yùn)營效率。

3、聯(lián)鎖：實現(xiàn)其控制區(qū)域內(nèi)地面設(shè)備的狀態(tài)控制、狀態(tài)采集功能，并保證列車進(jìn)路上區(qū)段、道岔、信號機(jī)之間的正確聯(lián)鎖關(guān)系。

4、DCS：數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，實現(xiàn)地面設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信的骨干網(wǎng)及車地?zé)o線通信系統(tǒng)。

目前軌道交通CBTC系統(tǒng)在區(qū)域控制器系統(tǒng)設(shè)計方面，具有以下缺陷：區(qū)域控制器固定控制一個或多個固定聯(lián)鎖設(shè)備、軌旁設(shè)備等，控制權(quán)固定，且不可移交；單個區(qū)域控制器故障，直接導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)或進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)的列車降級運(yùn)行或緊急制動停車，嚴(yán)重影響運(yùn)營效率；區(qū)域控制器設(shè)備檢修時間不靈活，只能等待列車下線后或者設(shè)備故障時才能檢修。

本發(fā)明與已有技術(shù)方案的區(qū)別在于，本發(fā)明在某個區(qū)域控制器故障時，將該區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的聯(lián)鎖設(shè)備以及其他軌旁設(shè)備(信號機(jī)、計軸、道岔等)的控制權(quán)迅速移交給其附近相鄰正常運(yùn)行的區(qū)域控制器進(jìn)行管理，使得列車在故障區(qū)域控制器原控制區(qū)內(nèi)，與移交方區(qū)域控制器進(jìn)行通信，獲得移交方區(qū)域控制器計算的列車MA信息，以及前方軌道線路信息、道岔信息和信號燈信息等。列車在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)行時，不會因區(qū)域控制器故障導(dǎo)致運(yùn)行列車緊急制動停車或降級運(yùn)行，仍能保持正常運(yùn)營。在該故障區(qū)域控制器恢復(fù)正常時，向移交方區(qū)域控制器申請資源控制權(quán)，再次獲得該區(qū)域的控制權(quán)。

在本方案中，通過在故障區(qū)域控制器和相鄰移交方區(qū)域控制器之間進(jìn)行聯(lián)鎖設(shè)備和其他軌旁設(shè)備控制權(quán)移交，減少了列車因單個區(qū)域控制器故障導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)列車或后續(xù)經(jīng)過該區(qū)域的列車降級運(yùn)行或緊急制動停車等，提高了整個運(yùn)營線路的運(yùn)營效率，且當(dāng)對某個區(qū)域控制器進(jìn)行臨時檢修維護(hù)時，不影響整個線路正常運(yùn)行。

本發(fā)明實施例一提供了一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法的一種具體實施方式。該動態(tài)分配方法具體包括如下內(nèi)容：

步驟100：在CBTC系統(tǒng)中，若某一區(qū)域控制器發(fā)生故障，則未發(fā)生故障的另一區(qū)域控制器獲得發(fā)生故障的區(qū)域控制器的資源控制器權(quán)，并根據(jù)該資源控制權(quán)控制該發(fā)生故障的區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至發(fā)生故障的區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車。

在上述內(nèi)容中，另一區(qū)域控制器為：與發(fā)生故障的區(qū)域控制器通信的且相鄰的區(qū)域控制器；另一區(qū)域控制器獲得資源控制權(quán)包括：另一區(qū)域控制器主動檢測并強(qiáng)制獲取資源控制權(quán)，或者，發(fā)生故障的區(qū)域控制器與另一區(qū)域控制器交互移交資源控制權(quán)，且將該故障區(qū)域控制器管轄的原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)向相鄰的非故障區(qū)域控制器進(jìn)行移交之前，故障區(qū)域控制器先對相鄰的區(qū)域控制器進(jìn)行檢測，直到檢測到非故障區(qū)域控制器后，再向其移交原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)，其中，相關(guān)設(shè)備為軌旁設(shè)備，例如包括：聯(lián)鎖設(shè)備以及信號機(jī)、計軸、道岔等其他軌旁設(shè)備等，此處僅為一種舉例，本發(fā)明中的相關(guān)設(shè)備不僅限于這一種情形。

從上述描述可知，本發(fā)明的實施例實現(xiàn)了在某一區(qū)域控制器發(fā)生故障時，未發(fā)生故障且相鄰的另一區(qū)域控制器對發(fā)生故障的區(qū)域控制器進(jìn)行資源控制權(quán)的獲取，減少了列車因單個區(qū)域控制器故障導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)列車或后續(xù)經(jīng)過該區(qū)域的列車降級運(yùn)行或緊急制動停車等，提高了整個運(yùn)營線路的運(yùn)營效率，且當(dāng)對某個區(qū)域控制器進(jìn)行臨時檢修維護(hù)時，不影響整個線路正常運(yùn)行。

本發(fā)明提供了一種區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的動態(tài)分配方法。參見圖2，在步驟100的基礎(chǔ)上，該動態(tài)分配方法還包括如下內(nèi)容：

步驟200：若發(fā)生故障的區(qū)域控制器恢復(fù)正常，則恢復(fù)正常的區(qū)域控制器與另一區(qū)域控制器交互，獲取恢復(fù)正常的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，并基于該資源控制權(quán)控制其管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備及運(yùn)行至其管轄范圍內(nèi)的列車。

在本步驟中，在故障區(qū)域控制器的故障恢復(fù)正常后，故障區(qū)域控制器向非故障區(qū)域控制器索取其原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)并根據(jù)原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)對運(yùn)行至原控制區(qū)內(nèi)的列車進(jìn)行控制，同時恢復(fù)正常的故障區(qū)域控制器在重新獲取原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)后，非故障區(qū)域控制器切除原故障區(qū)域控制器的控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)。

從上述描述可知，本發(fā)明的實施例中的區(qū)域控制器的動態(tài)分配方法減少了列車因單個區(qū)域控制器故障導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)列車或后續(xù)經(jīng)過該區(qū)域的列車降級運(yùn)行或緊急制動停車等，提高了整個運(yùn)營線路的運(yùn)營效率，且當(dāng)對某個區(qū)域控制器進(jìn)行臨時檢修維護(hù)時，不影響整個線路正常運(yùn)行。

在一種可選實施方式中，本發(fā)明提供了上述動態(tài)分配方法中步驟100的一種具體實施方式。參見圖3，該步驟100具體包括如下內(nèi)容：

步驟101a：故障區(qū)域控制器向相鄰的非故障區(qū)域控制器發(fā)送故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的移交請求。

在本步驟中，在CBTC系統(tǒng)中的某個區(qū)域控制器發(fā)生故障時，故障區(qū)域控制器根據(jù)該故障區(qū)域控制器管轄的原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)生成移交資源控制權(quán)請求，并將移交資源控制權(quán)請求發(fā)送至相鄰的非故障區(qū)域控制器，其中，移交資源控制權(quán)請求包括該故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的移交請求及原控制區(qū)內(nèi)的全部軌旁設(shè)備的狀態(tài)信息。

步驟102a：若移交請求成功發(fā)送至非故障區(qū)域控制器，則非故障區(qū)域控制器向故障區(qū)域控制器發(fā)送移交確認(rèn)信息。

步驟103a：故障區(qū)域控制器接收移交確認(rèn)信息，故障區(qū)域控制器根據(jù)移交確認(rèn)信息切除其資源控制權(quán)并向非故障區(qū)域控制器發(fā)送資源控制權(quán)已切除信息。

在本步驟中，移交確認(rèn)信息包括對故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的獲取許可及非故障區(qū)域控制器的自身工作狀態(tài)；

步驟104a：非故障區(qū)域控制器根據(jù)移交請求及資源控制權(quán)已切除信息，接收故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)。

步驟105a：非故障區(qū)域控制器根據(jù)故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，控制故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備，并獲取運(yùn)行至故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車的相關(guān)信息。

步驟106a：非故障區(qū)域控制器根據(jù)列車的相關(guān)信息確定運(yùn)行至故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車的移動授權(quán)。

步驟107a：非故障區(qū)域控制器將列車移動授權(quán)發(fā)送給運(yùn)行至故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車，并與該列車上的車載控制器通信連接，對該列車進(jìn)行控制。

在上述各步驟中，故障區(qū)域控制器為發(fā)生故障的區(qū)域控制器，非故障區(qū)域控制器為未發(fā)生故障的另一區(qū)域控制器；移交請求包括故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息。

從上述描述可知，本發(fā)明的實施例中的區(qū)域控制器在發(fā)生故障后，迅速嘗試將資源控制權(quán)向相鄰的非故障區(qū)域控制器移交，改變了傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)中區(qū)域控制器固定管轄指定一個或者幾個聯(lián)鎖、道岔、信號機(jī)等軌旁設(shè)備，且不可修改性的特點(diǎn)，為可動態(tài)調(diào)整區(qū)域控制器的管轄范圍；同時實現(xiàn)了在非故障區(qū)域控制器成功獲取原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)后，非故障區(qū)域控制器根據(jù)原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)與運(yùn)行至原控制區(qū)內(nèi)的列車進(jìn)行通信，保證了資源控制權(quán)移交成功后的CBTC系統(tǒng)中列車運(yùn)行的安全性及可靠性。

在一種可選實施方式中，本發(fā)明提供了上述動態(tài)分配方法中步驟100的第二種具體實施方式。參見圖4，該步驟100具體包括如下內(nèi)容：

步驟101b：故障區(qū)域控制器向相鄰的非故障區(qū)域控制器發(fā)送故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的移交請求。

步驟102b：若移交請求發(fā)送失敗且非故障區(qū)域控制器檢測到相鄰的區(qū)域控制器發(fā)生故障，則非故障區(qū)域控制器判斷其自身是否有獲取故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的權(quán)限。

步驟103b：若非故障區(qū)域控制器有獲取故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的權(quán)限，則非故障區(qū)域控制器強(qiáng)制獲取故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，同時，故障區(qū)域控制器切換至待維修狀態(tài)。

步驟104b：非故障區(qū)域控制器根據(jù)故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，控制故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備，并獲取運(yùn)行至故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車的相關(guān)信息。

步驟105b：非故障區(qū)域控制器根據(jù)列車的相關(guān)信息確定運(yùn)行至故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車的移動授權(quán)。

步驟106b：非故障區(qū)域控制器將列車移動授權(quán)發(fā)送給運(yùn)行至故障區(qū)域控制器的管轄范圍內(nèi)的列車，并與該列車上的車載控制器通信連接，對該列車進(jìn)行控制。

在上述步驟中，故障區(qū)域控制器為發(fā)生故障的區(qū)域控制器，非故障區(qū)域控制器為未發(fā)生故障的另一區(qū)域控制器；移交請求包括故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息。交互發(fā)送的具體過程為：若非故障區(qū)域控制器未收到該故障區(qū)域控制器發(fā)送的移交資源控制權(quán)請求且檢測到相鄰的故障區(qū)域控制器發(fā)生故障，則非故障區(qū)域控制器判斷其自身是否有獲取故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的權(quán)限；若非故障區(qū)域控制器有獲取故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的權(quán)限，則非故障區(qū)域控制器直接向故障區(qū)域控制器獲取原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)；非故障區(qū)域控制器根據(jù)原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)對故障區(qū)域內(nèi)的軌旁設(shè)備進(jìn)行控制；以及，非故障區(qū)域控制器根據(jù)原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)，重新計算原控制區(qū)內(nèi)列車的移動授權(quán)；非故障區(qū)域控制器將列車移動授權(quán)發(fā)送給列車，與運(yùn)行到原控制區(qū)內(nèi)的列車上的車載控制器通信連接。其中，移交資源控制權(quán)請求包括原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)的移交請求及原控制區(qū)內(nèi)的全部軌旁設(shè)備的狀態(tài)信息。從上述描述可知，本發(fā)明的實施例實現(xiàn)了在非故障區(qū)域控制器與故障區(qū)域控制器通信超時等情況而造成的發(fā)送失敗時，故障區(qū)域控制器強(qiáng)制獲取原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)，使得運(yùn)行至原控制區(qū)內(nèi)的列車與該非故障區(qū)域控制器進(jìn)行通信，使得資源控制權(quán)移交失敗后，仍能保證CBTC系統(tǒng)中列車運(yùn)行的安全性及可靠性。

在一種可選實施方式中，本發(fā)明提供了上述動態(tài)分配方法中步驟200的一種具體實施方式。參見圖5，該步驟200具體包括如下內(nèi)容：

步驟201：若發(fā)生故障的區(qū)域控制器恢復(fù)正常，則恢復(fù)正常的區(qū)域控制器向占有其資源控制權(quán)的另一區(qū)域控制器發(fā)送資源控制權(quán)重獲請求。

步驟202：另一區(qū)域控制器根據(jù)接收到的資源控制權(quán)重獲請求，向恢復(fù)正常的區(qū)域控制器發(fā)送資源控制權(quán)信息。

步驟203：恢復(fù)正常的區(qū)域控制器根據(jù)資源控制權(quán)信息，獲取占有其資源控制權(quán)的另一區(qū)域控制器的ID號。

步驟204：恢復(fù)正常的區(qū)域控制器向另一區(qū)域控制器發(fā)送返還控制權(quán)命令。

步驟205：另一區(qū)域控制器根據(jù)返還控制權(quán)命令，切除恢復(fù)正常的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)。

步驟206：恢復(fù)正常的區(qū)域控制器根據(jù)其資源控制權(quán)對其管轄范圍內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。

步驟207：恢復(fù)正常的區(qū)域控制器計算運(yùn)行至其管轄范圍內(nèi)的列車的移動授權(quán)。

步驟208：恢復(fù)正常的區(qū)域控制器將列車移動授權(quán)發(fā)送給運(yùn)行至其管轄范圍內(nèi)的列車，并與該列車上的車載控制器通信連接，對該列車進(jìn)行控制。

在步驟201至208中，切換的具體過程為：非故障區(qū)域控制器根據(jù)接收到的資源控制權(quán)重獲請求，向非故障區(qū)域控制器發(fā)送自身的資源控制權(quán)信息；原故障區(qū)域控制器根據(jù)接收到資源控制權(quán)信息，查詢占有其原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)的非故障區(qū)域控制器的ID號；原故障區(qū)域控制器向非故障區(qū)域控制器發(fā)送返還控制權(quán)命令；非故障區(qū)域控制器根據(jù)返還控制權(quán)命令，切除原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)，其中，放棄資源控制權(quán)信息中包括資源控制權(quán)的放棄確認(rèn)信息、軌旁設(shè)備信息及列車信息；原故障區(qū)域控制器重新獲取原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)，并根據(jù)原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)對原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備進(jìn)行控制；原故障區(qū)域控制器重新計算其原控制區(qū)內(nèi)的列車的移動授權(quán)；以及，原故障區(qū)域控制器將列車移動授權(quán)發(fā)送給列車，與運(yùn)行到原控制區(qū)內(nèi)的列車上的車載控制器通信連接。

從上述描述可知，通過在故障區(qū)域控制器的故障恢復(fù)正常后，故障區(qū)域控制器重新獲取原控制區(qū)內(nèi)的軌旁設(shè)備的資源控制權(quán)，能夠最大化的滿足各區(qū)域控制器的最佳動態(tài)分配，減少了單個區(qū)域控制器的控制負(fù)荷。

為更進(jìn)一步的說明本方案，本發(fā)明還提供一種故障區(qū)域控制器與非故障區(qū)域控制器之間進(jìn)行動態(tài)分配方法的具體應(yīng)用實例。參見圖6和7，該動態(tài)分配方法具體包括如下步驟：

1、本方案系統(tǒng)架構(gòu)

圖6為區(qū)域控制器故障后傳統(tǒng)車地通信，由于ZC2故障，車載VOBC與ZC2之間通信中斷，在ZC2的管轄區(qū)域內(nèi)，列車只能降級運(yùn)行，從CBTC級別降級到ITC級別。

圖7為區(qū)域控制器故障后新技術(shù)車地通信，在ZC2故障、車載VOBC與ZC2之間通信中斷后，ZC2將其控制權(quán)移交給ZC3，車載VOBC與ZC3進(jìn)行通信，由ZC3控制原來ZC2管轄范圍內(nèi)的列車以CBTC級別運(yùn)行。

本方案應(yīng)用于軌道交通信號系統(tǒng)中，基于CBTC系統(tǒng)架構(gòu)，在軌旁列車超速防護(hù)設(shè)備-區(qū)域控制器故障時，能夠?qū)收蠀^(qū)域控制器控制范圍內(nèi)的列車、軌旁等設(shè)備進(jìn)行動態(tài)資源控制權(quán)重分配。

本技術(shù)方案在某個區(qū)域控制器故障時，能迅速移交故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的列車、聯(lián)鎖設(shè)備等軌旁設(shè)備信息給相鄰正常區(qū)域控制器，使得該區(qū)域內(nèi)列車不需要降級或緊急制動停車等，保持正常運(yùn)行，不因軌旁區(qū)域控制器的單個故障，降低列車的運(yùn)行效率。

2、本技術(shù)方案動態(tài)資源重分配過程

本技術(shù)方案根據(jù)區(qū)域控制器故障后和故障區(qū)域控制器恢復(fù)正常后兩個階段，描述對列車和軌旁設(shè)備資源進(jìn)行動態(tài)重分配過程。

區(qū)域控制器故障后：

在某個區(qū)域控制器發(fā)生故障后，其相鄰區(qū)域控制器獲得該區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的過程分為兩種類型：

2-1、故障區(qū)域控制器主動向相鄰正常區(qū)域控制器移交資源控制權(quán)，主要分成4個步驟，

(1)當(dāng)某個區(qū)域控制器發(fā)現(xiàn)自身故障時，判斷相鄰區(qū)域控制器的狀態(tài)(也就是，判斷相鄰區(qū)域控制器是否正常)，向相鄰正常區(qū)域控制器(該區(qū)域控制器查詢方向可通過數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，例如向左查詢，或向右查詢)申請控制權(quán)移交，并將故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的軌旁設(shè)備狀態(tài)信息同時發(fā)送給預(yù)移交的相鄰正常區(qū)域控制器。

(2)預(yù)移交的相鄰正常區(qū)域控制器獲得故障區(qū)域控制器的資源移交請求，回復(fù)給故障區(qū)域控制器已知曉移交請求和自身工作狀態(tài)，并準(zhǔn)備接收故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)。

(3)故障區(qū)域控制器收到預(yù)移交的相鄰正常區(qū)域控制器的回復(fù)，切斷故障區(qū)域控制權(quán)資源控制，向預(yù)移交的正常相鄰區(qū)域控制器發(fā)送已切除資源控制權(quán)的命令回復(fù)。

(4)預(yù)移交的正常相鄰區(qū)域控制器獲得故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)切除命令，重新計算原故障區(qū)域控制器管轄內(nèi)列車的MA信息，將該信息向相應(yīng)列車發(fā)送，并從相應(yīng)列車獲得列車位置信息等，對原故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的軌旁道岔、信號機(jī)等設(shè)備進(jìn)行控制，具體流程參見圖8。

2、故障區(qū)域控制器未能將請求信息發(fā)送給相鄰正常區(qū)域控制器，便斷電或不能正常與相鄰區(qū)域控制器通信時，若相鄰正常區(qū)域控制器在檢測到與故障區(qū)域控制器通信異?；虺瑫r，強(qiáng)制獲得故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，并正常接管該故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，與該故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的列車進(jìn)行正常通信，對該故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的軌旁設(shè)備進(jìn)行控制。具體步驟如下：

(1)正常區(qū)域控制器與相鄰區(qū)域控制器進(jìn)行通信，檢測判斷是否有通信異?；虺瑫r的故障區(qū)域控制器。

(2)若檢測到與相鄰區(qū)域控制器通信異?；虺瑫r，判斷本區(qū)域控制器是否具有搶奪通信異?；虺瑫r的區(qū)域控制器的資源控制權(quán)的權(quán)限。

(3)若具備權(quán)限，則與異常區(qū)域控制器管轄內(nèi)的列車、聯(lián)鎖設(shè)備等通信，獲得該異常區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)的控制權(quán)，獲得該管轄范圍內(nèi)列車(當(dāng)與故障區(qū)域控制器通信超過某個固定周期，該周期小于超時判斷周期，嘗試與預(yù)移交區(qū)域控制器通信)、聯(lián)鎖設(shè)備等狀態(tài)信息。根據(jù)列車位置信息以及軌旁線路信息，計算該區(qū)段內(nèi)列車的移動授權(quán)MA，并發(fā)送給列車進(jìn)行速度曲線計算，同時對軌旁設(shè)備發(fā)送控制命令等。

3.故障區(qū)域控制器恢復(fù)正常后：

故障區(qū)域控制器恢復(fù)正常后，重新申請資源控制權(quán)的過程如下：

(1)故障區(qū)域控制器ZC1故障恢復(fù)，向相鄰區(qū)域控制器發(fā)送通信請求。

(2)故障區(qū)域控制器ZC1獲得相鄰區(qū)域控制器的資源控制權(quán)信息，查詢控制原故障區(qū)域控制器管轄范圍內(nèi)資源控制權(quán)的相鄰移交區(qū)域控制器ZC2的ID號。

(3)區(qū)域控制器ZC1向相鄰已移交區(qū)域控制器ZC2申請收回原故障區(qū)域控制器ZC1的資源控制權(quán)。

(4)相鄰已移交區(qū)域控制器ZC2接收原故障區(qū)域控制器ZC1的資源控制權(quán)收回請求，回復(fù)準(zhǔn)備切除原故障區(qū)域控制器ZC1的資源控制權(quán)信息，將原故障區(qū)域控制器ZC1的管轄范圍內(nèi)列車、軌旁設(shè)備信息一并回復(fù)。

(5)區(qū)域控制器ZC1接收相鄰已移交區(qū)域控制器ZC2的棄權(quán)信息和原故障區(qū)域控制器ZC1的管轄內(nèi)列車、軌旁信息，重新計算管轄范圍內(nèi)的列車移動授權(quán)MA并發(fā)送給列車，同時控制軌旁道岔、信號機(jī)等設(shè)備,并向區(qū)域控制器ZC2移交成功信息。

(6)區(qū)域控制器ZC2接收到區(qū)域控制器ZC1移交成功信息，切除對原故障區(qū)域控制器管轄區(qū)的資源控制權(quán)。

從上述描述可知，本具體應(yīng)用例動態(tài)調(diào)整區(qū)域控制器對聯(lián)鎖、道岔、信號機(jī)等軌旁設(shè)備的管轄范圍；在單個區(qū)域控制器故障時，移交故障區(qū)域控制器的資源控制權(quán)給相鄰正常區(qū)域控制器；故障區(qū)域控制器在故障恢復(fù)后，可重新獲得原資源控制權(quán)；具體為：

1、改變傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)中區(qū)域控制器固定管轄指定一個或者幾個聯(lián)鎖設(shè)備、道岔、信號機(jī)等軌旁設(shè)備，且不可修改性的特點(diǎn)，為可動態(tài)調(diào)整區(qū)域控制器的管轄范圍。

2、在單個區(qū)域控制器故障時，不因動態(tài)調(diào)整區(qū)域控制器的資源控制權(quán)，影響列車的正常運(yùn)行，不降低線路的運(yùn)營效率，使得列車不因單個區(qū)域控制器故障導(dǎo)致該管轄區(qū)段降級、緊急制動停車等。

3、因可具有動態(tài)調(diào)整區(qū)域控制器的管轄范圍，對系統(tǒng)維護(hù)時間點(diǎn)限定要求降低，降低了潛在故障的發(fā)生率，提升了線路的運(yùn)行效率。

以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。