移动授权计算方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及轨道交通技术，具体地，涉及一种移动授权计算方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

为了提高轨道交通的运输能力，尽快地疏散早高峰和晚高峰的客流，列车编组运行是较有效的运营方式，但使用电气车钩将不同车辆进行机械连接的方式需要在特定的运营作业点进行，且需要大量的工作人员进行人工操作，存在一定的安全风险。为此提出了一种虚拟编组技术，虚拟编组列车无需物理设备，可自动形成编组运行，前车和后车能够通过车-车通信保持高度的协调一致，保持稳定的速度和相应的安全间距进行运行，提高列车的运行效率。

为了保证列车的安全运行，需要计算每一辆列车的移动授权，其中，移动授权（Movement Authority，MA）指的是从列车车尾到前方障碍物之间的线路范围，其中，障碍物可以是列车运行线路前方的屏蔽门、防淹门、道岔等影响列车前进的物体。但目前并没有针对虚拟编组列车的移动授权计算方案。

发明内容

本申请实施例中提供了一种移动授权计算方法、装置、电子设备和存储介质，用于解决目前没有针对虚拟编组列车的移动授权计算方案的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种移动授权计算方法，应用于列车防护系统，所述方法包括：

根据虚拟编组列车中的前车和/或后车的位置信息，获取列车的移动授权最大范围，其中，所述列车为虚拟编组列车中的前车或后车；

根据所述前车或所述后车的位置信息获取所述列车在移动授权最大范围内的运行路径上的轨旁资源；

根据所述轨旁资源确定所述列车的移动授权起点及所述列车的移动授权终点。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种移动授权计算装置，应用于列车防护系统，所述装置包括：

范围获取模块，用于根据虚拟编组列车中的前车和/或后车的位置信息，获取列车的移动授权最大范围，其中，所述列车为虚拟编组列车中的前车或后车；

轨旁资源获取模块，用于根据所述前车或所述后车的位置信息获取所述列车在移动授权最大范围内的运行路径上的轨旁资源；

移动授权计算模块，用于根据所述轨旁资源确定所述列车的移动授权起点及所述列车的移动授权终点。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行移动授权计算方法。

根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行移动授权计算方法。

采用本申请实施例中提供的一种移动授权计算方法、装置、电子设备和存储介质，应用于列车的列车防护系统，所述列车为虚拟编组列车中的前车或后车，所述方法包括：获取列车的移动授权最大范围；根据所述前车或所述后车的位置信息获取所述列车在移动授权最大范围内的运行路径上的轨旁资源；根据所述轨旁资源确定所述列车的移动授权起点及所述列车的移动授权终点。虚拟编组列车能够根据前车或后车的位置信息在移动授权最大范围内获取列车在运行路径上的轨旁资源，使前车的轨旁资源受后车约束、后车的轨旁资源受前车约束，并通过获取到约束后的轨旁资源进一步确定虚拟编组列车的前车或后车的移动授权起点和移动授权终点，使列车能够根据约束后的轨旁资源调整列车的运行状态，以保证虚拟编组列车的安全运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的移动授权计算方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之一；

图3为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之二；

图4为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之三；

图5为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之四；

图6为本申请实施例提供的步骤S13的子步骤流程图；

图7为本申请实施例提供的移动授权计算装置的功能模块图；

图8为本申请实施例提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

在实现本申请的过程中，发明人发现，为了提高轨道交通的运输能力，尽快地疏散早高峰和晚高峰的客流，列车编组运行是较有效的运营方式，但使用电气车钩将不同列车进行机械连接的方式需要在特定的运营作业点进行，且需要大量的工作人员进行人工操作，存在一定的安全风险。为此提出了一种虚拟编组技术，虚拟编组列车无需物理设备，可自动形成编组运行，前车和后车能够通过车-车通信保持高度的协调一致，保持稳定的速度和相应的安全间距进行运行，提高列车的运行效率。

但在实际的虚拟编组运行时，若前车和后车获取的轨旁资源（例如障碍物的位置、安全屏蔽门的状态等）不一致，会导致两车计算出的控制曲线和安全曲线的不一致，进而导致两车的速度相差过多，间距过大，最终导致进站间隔过大，无法协同运行。

针对上述问题，本申请实施例中提供了移动授权方法、装置和电子设备，应用于列车的列车防护系统，所述列车为虚拟编组列车的两编组列车中的前车或后车，所述方法包括：获取所述列车的移动授权最大范围；获取所述列车在移动授权最大范围内的运行路径上的轨旁资源；根据所述轨旁资源确定所述列车的移动授权起点及所述列车的移动授权终点。虚拟编组列车能够根据前车或后车的位置信息获取到运行路径上的移动授权最大范围内的轨旁资源，并通过轨旁资源确定虚拟编组列车的前车和后车的移动授权起点和移动授权终点，以保证虚拟编组列车的安全运行。

本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的移动授权计算方法的流程图。在本实施例中，所述方法应用于列车防护系统，列车为虚拟编组列车的两编组列车中的前车或后车，所述方法包括以下步骤：

步骤S11，根据虚拟编组列车中的前车和/或后车的位置信息，获取列车的移动授权最大范围。

其中，所述列车为虚拟编组列车中的前车或后车。

步骤S12，根据前车或后车的位置信息获取列车在移动授权最大范围内的运行路径上的轨旁资源。

步骤S13，根据轨旁资源确定列车的移动授权起点及列车的移动授权终点。

在本申请实施例中，当列车为虚拟编组列车中的前车时，在获取轨旁资源时，会受到后车的位置的限制，当列车为虚拟编组列车中的后车时，在获取轨旁资源时，会受到前车的位置的限制，从而保证前车和后车能够进行轨旁资源共享。虚拟编组列车能够根据前车或后车的位置信息在移动授权最大范围内获取列车在运行路径上的轨旁资源，使前车的轨旁资源受后车约束、后车的轨旁资源受前车约束，并通过获取到约束后的轨旁资源进一步确定虚拟编组列车的前车或后车的移动授权起点和移动授权终点，使列车能够根据约束后的轨旁资源调整列车的运行状态，以保证虚拟编组列车的安全运行。

可选地，在获取列车的移动授权最大范围时可以通过不同的方式进行计算。例如，前车和后车各自按照相对速度防护模型计算、前车或后车自主计算、前车和后车以相同的方式计算。

在本实施例的一种实施方式中，步骤S11，获取列车的移动授权最大范围，包括：

当列车为虚拟编组列车中的前车时，计算虚拟编组列车中的前车的车身长度及延伸距离的和，作为列车的移动授权最大范围；当列车为虚拟编组列车中的后车时，计算虚拟编组列车中的后车的车尾所在的位置到前车的紧急制动停车点所在的位置之间的距离，作为列车的移动授权最大范围。

在上述步骤中，虚拟编组的前车和后车的移动授权最大范围的计算方式不同，前车和后车都根据相对速度防护模型计算，后车将前车当做一个动态障碍物，并且需要考虑前车随时可能紧急制动。如图2所示，图2为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之一。在图2中，当列车为前车时，列车的移动授权最大范围为列车的车身长度与延伸距离的和，即图2中的前车MA对应的范围；当列车为后车时，列车的移动授权最大范围为后车的安全车尾到前车的紧急制动停车点之间的距离，即图2所示的后车MA对应的范围。可选地，延伸距离可以根据需要进行设置，在一种可行的实施方式中，延伸距离可以为1500米。

在本实施方式中，前车和后车获取到的轨旁资源不同，各自根据获取到的轨旁资源计算各自的移动授权，不受延时影响。

在本实施例的一种实施方式中，步骤S11，获取列车的移动授权最大范围，还可以包括：

当所述列车为虚拟编组列车中的前车时，计算所述虚拟编组列车中的后车的车身长度、所述后车及所述前车之间的车间距、所述前车的车身长度及延伸距离的和，作为所述列车的移动授权最大范围；当所述列车为虚拟编组列车中的后车时，计算所述虚拟编组列车中的后车的车尾所在的位置到所述前车的紧急制动停车点所在的位置之间的距离，作为所述列车的移动授权最大范围。

在上述步骤中，如图3所示，图3为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之二。在图3中，后车自主计算移动授权最大范围，前车包络后车，即，将后车、前车及后车和前车之间的车间距看作一个整体，作为前车，且前车的移动授权起点和后车的移动授权起点相同。

因此，当列车为前车时，列车的移动授权最大范围为后车的车身长度、后车及前车之间的车间距、前车的车身长度及延伸距离的和，即图3中的前车MA对应的范围。其中，延伸距离可以根据需要进行设置，在一种可行的实施方式中，延伸距离可以为1500米。当列车为后车时，列车的移动授权最大范围为后车的安全车尾所在的位置与前车的紧急制动停车点之间的距离，即图3中后车MA对应的范围。

在本实施方式中，在获取轨旁资源时，虚拟编组列车中的后车能够获取到自身的位置与前车的紧急制动停车点之间的轨旁资源，虚拟编组列车中的前车能够获取到后车能够获取的所有轨旁资源以及前车前方延伸距离（例如1500米）内的轨旁资源。另外，在本实施方式中，后车根据获取到的轨旁资源自主计算移动授权，前车接收后车的位置，并基于后车的位置获取轨旁资源，前车和后车之间的间距便于控制，但前车获取到的后车位置存在一定的延时。

在本实施例的一种实施方式中，步骤S11，获取列车的移动授权最大范围，还可以包括：

当所述列车为虚拟编组列车中的前车时，计算所述虚拟编组列车中的前车的车身长度及延伸距离的和，作为所述列车的移动授权最大范围；当所述列车为虚拟编组列车中的后车时，计算所述虚拟编组列车中的后车的车身长度、所述后车及所述前车之间的车间距、所述前车的车身长度及延伸距离的和，作为所述列车的移动授权最大范围。

在上述步骤中，请参照图4，图4为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之三。在本实施方式中，前车自主计算移动授权最大范围，后车包络前车，即，将后车、前车及后车和前车之间的车间距看作一个整体，作为后车，且后车的移动授权终点和前车的移动授权终点相同。

因此，当列车为前车时，列车的移动授权最大范围为前车的车身长度及延伸距离的和，即图4中的前车MA对应的范围。其中，延伸距离可以根据需要进行设置，在一种可行的实施方式中，延伸距离可以为1500米。当列车为后车时，列车的移动授权最大范围为后车的车身长度、所述后车及所述前车之间的车间距、所述前车的车身长度及延伸距离的和，即图4中后车MA对应的范围。

在本实施方式中在获取轨旁资源时，虚拟编组列车中的前车能够获取到前车前方延伸距离内的轨旁资源，虚拟编组列车中的后车能够获取到前车所获取到的轨旁资源以及后车和前车之间的轨旁资源。

在上述实施方式中，前车不能获取到后车的轨旁资源，并且后车获取前车的位置信息时存在延时，有可能导致前车和后车之间的间距过大。

在本实施例的一种实施方式中，步骤S11，获取列车的移动授权最大范围，还可以包括：

计算所述虚拟编组列车中的后车的车身长度、所述后车及所述前车之间的车间距、所述前车的车身长度及延伸距离的和，作为所述虚拟编组列车中的前车及后车的移动授权最大范围。

在上述步骤中，请参照图5，图5为本申请实施例提供的列车的移动授权最大范围的示意图之四。在本实施方式中，将前车和后车及车间距当做一个整体，即前车和后车的移动授权最大范围相同，均为后车的车身长度、所述后车及所述前车之间的车间距、所述前车的车身长度及延伸距离的和，即图5中的虚拟编组MA对应的范围。其中，延伸距离可以根据需要进行设置，在一种可行的实施方式中，延伸距离可以为1500米。

在上述实施方式中，在获取轨旁资源时，虚拟编组列车中的前车和后车获取到的轨旁资源相同，都是获取到后车的车尾到前车的车头前方延伸距离处（例如1500米处）之间的轨旁资源。从而保证前车和后车获取到的轨旁资源高度统一，前车和后车可保持更好的协调性，虽然前车和后车之间的交互信息也存在一定的延时。对于前车来说，前车收到后车的位置为上一时刻的位置，但后车位于前车的后方，不会对前车的行车安全造成不利影响，对于后车来说，由于延时存在，后车收到的是前车前一时刻的位置，后车在计算防护速度时的两车的间距比实际间距小，防护效果更好。

可选地，请参照图6，图6为本申请实施例提供的步骤S13的子步骤流程图。在本实施例中，步骤S13包括：

步骤S131，将虚拟编组列车中的后车的安全车尾所在的位置设置为列车的移动授权起点。

步骤S132，根据列车的最大移动授权范围确定列车初始的移动授权终点。

步骤S133，根据轨旁资源调整列车的移动授权终点。

在上述步骤中，虚拟编组列车的移动授权计算为周期计算，在每个周期内，前车和后车都需要进行通信，后车将车尾位置发送给前车，前车将车头位置发给后车，从而可以根据车头位置和车尾位置调整移动授权起点和移动授权终点。

在本实施例中，列车在刚启动时的移动授权终点的初始位置为虚拟编组列车内的前车的车头所在的位置，随着列车的向前运行，移动授权终点和移动授权起点所在的位置也会随着列车位置的变化而变化，其中，列车的移动授权起点为列车的安全车尾所在的位置，列车的移动授权终点则需要根据列车获取到的轨旁资源的状态进行动态调整（例如往前延伸或回撤）。

具体地，在本实施例中，所述轨旁资源包括计轴区段的序列及各个计轴区段的状态，步骤S133，根据所述轨旁资源调整所述列车的移动授权终点，包括：

在每个计算周期内，根据所述轨旁资源将所述列车的移动授权终点以上一个计算周期对应的移动授权终点为基础进行延伸或回撤。

可选地，在每个计算周期内，根据所述轨旁资源将所述列车的移动授权终点以上一个计算周期对应的移动授权终点为基础进行延伸或回撤，可以包括：判断移动授权最大范围内的计轴区段的状态是否为空闲状态；若是，则将所述列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离进行延伸；若否，则判断所述计轴区段是否被本编组列车内的其他列车占用；若否，则将所述列车的移动授权终点回撤至距离所述列车最近的计轴区段的起点所在的位置。

在上述步骤中，计轴区段若为空闲状态，表面该计轴区段没有列车通过，反之则表示该计轴区段上有列车占用，在有列车占用时，需要判断占用该计轴区段的列车是否为本虚拟编组内的其他列车，若不是，则需要将列车的移动授权终点回撤至距离所述列车最近的计轴区段的起点所在的位置。在没有列车占用时，则将所述列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离进行延伸。可选地，延伸距离可以为1500米。

可选地，在本实施例中，所述轨旁资源包括道岔编号序列及各个道岔编号的状态，在每个计算周期内，根据所述轨旁资源将所述列车的移动授权终点以上一个计算周期对应的移动授权终点为基础进行延伸或回撤，还可以包括：

判断所述移动授权最大范围内的道岔的实际锁闭状态与所述列车通过所述道岔时的期望锁闭状态是否一致；若一致，则将所述列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离进行延伸；若不一致，则将所述列车的移动授权终点回撤至距离所述列车最近的道岔所在的位置。

道岔是一种使轨道车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是轨道的薄弱环节之一，通常在车站、编组站大量铺设。

在上述步骤中，假设列车的移动授权最大范围内存在道岔A，列车在经过道岔A时，期望的锁闭状态为开启，且道岔A的实际锁闭状态也为开启，则可以将所述列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离（例如1500米）进行延伸，反之则将所述列车的移动授权终点回撤至距离所述列车最近的道岔所在的位置。

可选地，在本实施例中，所述轨旁资源包括静态障碍物的序列及各个静态障碍物的状态，在每个计算周期内，根据所述轨旁资源将所述列车的移动授权终点以上一个计算周期对应的移动授权终点为基础进行延伸或回撤，还可以包括：

判断所述移动授权最大范围内的静态障碍物的实际状态是否与所述列车的期望状态一致，其中，所述静态障碍物包括安全屏蔽门、紧急停车按钮及防淹门；若一致，则将所述列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离进行延伸；若不一致，则将所述列车的移动授权终点回撤至距离所述列车最近的静态障碍物所在的位置。

可选地，在上述步骤中，列车在运行时，对安全屏蔽门的期望状态是关闭状态，对紧急停车按钮的期望状态为未按下状态，对防淹门的期望状态为关闭状态，当安全屏蔽门、紧急停车按钮及防淹门的实际状态与列车的期望状态一致时，将列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离（例如1500米）进行延伸，若不一致，则将所述列车的移动授权终点回撤至距离所述列车最近的静态障碍物（即安全屏蔽门、紧急停车按钮或防淹门）所在的位置。

可选地，在本实施例中，在每个计算周期内，根据所述轨旁资源将所述列车的移动授权终点以上一个计算周期对应的移动授权终点为基础进行延伸或回撤，还可以包括：

判断所述移动授权最大范围内是否存在非本编组列车的其他列车；若不存在，则将所述列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离进行延伸；若存在，则将所述列车的移动授权终点回撤至距离所述列车最近的非本编组列车的安全车尾所在的位置。

可选地，在本实施例中，在每个计算周期内，根据所述轨旁资源将所述列车的移动授权终点以上一个计算周期对应的移动授权终点为基础进行延伸或回撤，还可以包括：

判断所述移动授权最大范围内是否存在异常情况，其中，所述异常情况包括区域封锁命令或设备故障；若不存在，则将所述列车的移动授权终点朝向所述列车的运行方向以延伸距离进行延伸；若存在，则将所述列车的移动授权终点回撤至所述异常情况所在的位置。

通过上述实施例列举的方式，可以在每个周期内对移动授权终点的位置进行调整，从而为列车的安全控制提供依据。

可选地，在本实施例中，根据轨旁资源对列车的移动授权终点进行调整时，也可以同时通过计轴区段的状态、静态障碍物的状态、道岔状态等所有的轨旁资源的状态进行调整。

请参照图7，图7为本申请实施例提供的移动授权计算装置110的功能模块图，移动授权计算装置110包括：

范围获取模块1101，用于根据虚拟编组列车中的前车和/或后车的位置信息，获取所述列车的移动授权最大范围，其中，所述列车为虚拟编组列车中的前车或后车；

轨旁资源获取模块1102，用于根据所述前车或所述后车的位置信息获取所述列车在移动授权最大范围内的运行路径上的轨旁资源；

移动授权计算模块1103，用于根据所述轨旁资源确定所述列车的移动授权起点及所述列车的移动授权终点。

本申请实施例还提供了一种电子设备，请参照图8，图8为本申请实施例提供的电子设备10的示意图。在本实施例中，电子设备10包括：处理器11、存储器12和总线13，所述存储器12存储有所述处理器11可执行的机器可读指令，当所述电子设备10运行时，所述处理器11与所述存储器12之间通过所述总线13通信，所述机器可读指令被所述处理器11执行时执行本申请实施例提供的移动授权计算方法。

本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行本申请实施例提供的移动授权计算方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。