用於管理軌道網絡中的運載工具運行的方法及其相關系統的製作方法

2023-05-19 11:48:51

專利名稱：用於管理軌道網絡中的運載工具運行的方法及其相關系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於管理軌道網絡中運載工具運行的方法和系統的領域。
背景技術：
在本文獻中，術語「運載工具」指能夠在軌道網絡中移動的任意運載工具，例如火車、電車或地鐵。軌道網絡由各種基本對象組成，例如具有兩個端點的軌道部分、具有三個端點或耦接開關的軌道部分、信號元件等等。在給定的時刻，每個對象處於互鎖狀態，該互鎖狀態在多個預定可能值中採用特定值。目前，使用互鎖邏輯來授權運載工具以沿著軌道路線安全地移動。通過集中設備， 如下稱作控制單元，來實現互鎖邏輯，該控制單元控制網絡中所包括的所有元件的互鎖狀態。該互鎖邏輯使用路線表，該路線表對於每個可能路線示出了組成所述路線的對象的互鎖狀態的值，其必須被同時地核實以授權運載工具在考慮路線上安全地移動。該路線表的確定是適應性和操作可能性之間、技術可能性和成本之間的折衷，同時還考慮到了移動間的鎖死。該控制單元，在每個時刻，為運載工具選擇路線、按照路線表上所提及的條件更改組成路線的對象的互鎖狀態，隨後，在按照這些條件核實之後，授權運載工具來在線路上移動。該控制單元因此管理軌道網絡上任意給定時刻的所有運行的運載工具的移動。該路線表的複雜度和其描述用來確保軌道網絡上的安全移動的需要，需要專家手動地產生路線表。因此，該路線表的創建在資源方面是非常昂貴的步驟。最後，該結構並不允許在已存在網絡中方便地進行更新。例如，對象的替代或增加必須通過在路線表被集成到控制單元之前對路線表和其資格的重寫而實現。

發明內容
本發明的目的在於糾正上述問題。為了該目的，本發明涉及一種用於在軌道網絡中管理運載工具運行的方法，其特徵在於，該網絡被分割為多個資源，每個資源具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態， 並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的某個值，一個或多個資源通過安裝有無線通信裝置的地面控制器驅動，調節單元能夠計劃在網絡中運行的運載工具的所有移動，並且與地面上的固定基站相連接，所述固定基站包括無線通信裝置，以及在網絡上運行的每個運載工具都包括安裝有無線通信裝置的車載控制器，該無線通信裝置允許與地面控制器和與調節單元連接的基站相通信，該方法包括-通過調節單元計劃分配給運載工具的任務；
-將所述任務從調節單元傳輸到所述運載工具上的車載控制器；-對於任務的給定時隙，通過所述運載工具上的車載控制器識別資源組，其中在每個所述資源被分配給所述運載工具並且其處於所需的互鎖狀態的情況下，將通過使用網絡中相應於所述已識別資源組的路徑來允許所述運載工具繼續所述任務；-已識別資源的保留，包括，通過執行預定協議，在車載控制器上，從與已識別資源組中的資源相關的每個地面控制器中，獲取所述資源的特定分配值給所述運載工具；-隨後，一旦所述組的所有資源已經被分配給所述運載工具，資源的互鎖，包括，通過執行預定協議，在車載控制器上，從與已分配的資源組中的資源相關的每個地面控制器中，獲取按照所需互鎖狀態的所述資源的互鎖狀態的修正；-通過所述運載工具的車載控制器核實已識別資源組中的每個資源已經被分配給所述運載工具並且處於所需的互鎖狀態；以及，當該核實的結果為肯定時，-授權的擴展，通過車載控制器，以使得運載工具在相應於已分配的且正確互鎖的已識別資源組的網絡路徑上移動。依照特定實施例，本發明包括一個或多個如下特徵，其可被單獨考慮或依照所有技術上可能的組合-運載工具的車載控制器，經由基站發送位置和/或已識別資源組的信息給調節單元，並且計劃使用該信息以更新各種任務，所述各種任務被分配給軌道網絡中運行的各種運載工具；-該方法還包括釋放分配給運載工具的資源的步驟，包括，通過執行預定協議，從與所述被分配資源相關的地面控制器中，所述運載工具的車載控制器要求所述資源不再被分配給所述運載工具；-識別資源的步驟除了所述任務之外，還考慮網絡的描述信息和運載工具上的即時位置信息；-識別步驟包括，用於估計運載工具沿著相應於潛在資源組的網絡路徑的速度曲線的步驟，優選地以確定與已識別資源組中的每個資源的相關聯的要求的時隙；-用於分配已識別資源的步驟包括.通過運載工具的車載控制器，發送請求所述已識別的資源的分配的要求到與該資源相關聯的地面控制器；.通過所述地面控制器，發送分配響應，所述分配響應遞送資源的分配狀態和/或互鎖狀態；.通過車載控制器，核實是否具有未決的預留和/或沒有互鎖具有與所被請求的互鎖狀態相矛盾的互鎖狀態；-用於耦接已分配資源的步驟包括.通過運載工具的車載控制器，發送請求給與所述資源相關的地面控制器，所述請求要求被分配給所述運載工具的所述資源的互鎖；.通過與所述資源相關的所述地面控制器，核實所述資源的當前狀態的互鎖參數是否不同於所要求的互鎖參數，以及，在肯定情況下，按照互鎖參數驅動所述資源；以及.通過所述地面控制器，發送互鎖響應，該互鎖響應指示資源的即時互鎖狀態；
-釋放所述已分配資源的步驟包括.通過運載工具的車載控制器，發送請求給與所述資源相關的地面控制器，所述請求要求被分配給所述運載工具的所述資源的釋放；.通過與所述資源相關的所述地面控制器，核實所述資源是否被分配給所述運載工具，以及，在肯定情況下，不再將所述資源分配給該運載工具；.通過所述地面控制器，發送釋放響應，該釋放響應指示資源不再被分配給所述運
載工具。本發明還涉及一種用於軌道網絡中運行的運載工具的車載控制器，，該網絡被分割為多個資源，每個資源具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態，並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的一個值，網絡中的一個或多個資源與單獨的地面控制器相關，每個地面控制器包括無線電通信裝置；處理裝置，其允許分配相關資源並且改變相關資源的互鎖狀態；驅動裝置，其能夠確定相關資源的即時互鎖狀態以及，通過處理裝置的命令，按照所接收的互鎖請求的互鎖參數驅動相關資源，所述車載控制器包括-無線電通信裝置，其允許車載控制器和地面控制器之間的信息交換；-識別裝置，其允許識別資源組，其中在每個所述資源被分配給所述運載工具並且其處於所需的互鎖狀態的情況下，將通過使用網絡中相應於所述已識別資源組的路徑來允許所述運載工具繼續所述任務，該任務通過調節單元管理，所述調節單元包括計劃裝置，因此可以在網絡級別上管理運載工具的移動和為每個運載工具創建任務，該調節單元被連接到地面上的固定基站，包括無線通訊裝置，以允許和車載控制器通訊，來傳輸分派給所述運載工具的任務；-分配和釋放裝置，其允許從已識別資源組中，產生資源分配請求，該請求將被發送給與所述已識別資源相關的地面控制器，以及處理來自於所述地面控制器的資源分配響應，以及允許從已分配資源組中，產生資源互鎖請求，其包括互鎖參數，並將被發送給與這些被分配資源相關的地面控制器，以及處理來自於所述地面控制器的資源互鎖響應；-核實裝置，允許核實已識別資源組中的所有資源是否已被分配給所述運載工具和已分配資源組中的所有資源是否處於所需的互鎖狀態。依照本發明的其它特定實施例，該車載控制器包括一個或多個如下特徵，可被單獨考慮或依照所有技術上可能的組合-分配和釋放裝置能夠基於多個已分配資源，產生資源釋放請求，並將該請求發送給與所述已分配資源相關的地面控制器，並處理來自於所述地面控制器的資源釋放響應；-該控制器包括定位裝置，所述定位裝置能夠遞送所述運載工具的即時位置信息；-該控制器包括資料庫，所述資料庫包括組成軌道網絡的資源的詳細描述；-該控制器包括用於估算潛在資源組中的運載工具速度曲線的裝置；-該控制器包括相應於已識別資源組的至少一列表，對於組中的每個資源，該列表包括.資源識別欄位；.優選地，相應於資源的所需分配時隙的欄位；.相應於資源對於運載工具為「分配」或「未分配」的分配狀態的欄位；
.限定資源的所需互鎖狀態的欄位；以及-相應於指示該資源是確實的處於所需互鎖狀態的標記的互鎖欄位。本發明還涉及一種能夠與軌道網絡中的至少一個資源相關的地面控制器，該網絡被分割為多個資源，每個資源分別具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態，並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的一個值，以及，在網絡中運行的列車上具有車載控制器，其包括無線電通訊裝置和分配和釋放裝置，使得其能產生資源分配請求(將被發送給地面控制器)，或資源互鎖請求(其包括互鎖參數，並將被發送給地面控制器)。該地面控制器包括.無線電通信裝置，其能夠接收與地面控制器相關的資源的分配或互鎖請求；.處理裝置，其能夠按照所接收的分配請求而分配相關資源，並按照所接收的互鎖請求而進行相關資源的互鎖狀態的修正；.驅動裝置，能夠確定所述相關資源的即時互鎖狀態，以及根據處理裝置的命令， 依照互鎖請求的互鎖參數來驅動相關資源。依照本發明的其它特定實施例，該車載控制器包括一個或多個如下特徵，可被單獨考慮或依照所有技術上可能的組合-地面控制器包括分配表，其包括多個單元堆棧，每個單元包括或者NULL值，或者已分配資源的運載工具的標識符；-對於與其相關的每個資源，地面控制器包括互鎖狀態表，該互鎖狀態表包括多個欄位，所述欄位數目和完整表示所述資源的互鎖狀態特徵的參數一樣多。本發明還涉及一種用於在軌道網絡中管理運載工具運行的系統，其特徵在於，該網絡被分割為多個資源，每個資源具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態，並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的一個值，該系統包括i)-多個地面控制器，每個地面控制器為如上所述的地面控制器；ii)_多個運載工具上的車載控制器，車載控制器為如上所述的車載控制器；以及iii)_調節單元，所述調節單元包括計劃裝置，因此可以在網絡級別上管理運載工具的移動和為每個運載工具創建任務，該調節單元被連接到地面上的固定基站，包括無線通訊裝置以允許和車載控制器通訊，來傳輸由調節單元產生並分派給所述運載工具的任務。


本發明及其優點將通過閱讀以下的描述而得到更好地理解，所述說明書僅僅作為實例提供，並且參照附圖實施，其中-圖1是列車所運行的軌道網絡中的一部分的示意圖；-圖2是依照本發明的用於管理列車運行的系統的組成元件以及所述元件之間的數據流的示意圖釋；-圖3是通過執行圖2的系統的用於管理列車運行的方法的示意圖釋；-圖4是所述方法的互鎖階段的示意圖釋；以及-圖5是所述方法的釋放階段的示意圖釋。
具體實施例方式圖1示出了軌道網絡10的一部分。該網絡10被分割為多個對象，並且依照本發明被考慮為資源。圖1中例如，示出了四段具有兩個端點的軌道，標為1到4，以及一段具有三個端點的軌道，標記為5。網絡10包括其它資源，例如信號元件，例如，其出於描述清楚的目的而不再描述或示出。網絡10中的每個資源可以與一個或多個部件13相關聯。該部件13可以具有與資源的特徵參數值相關的傳感器功能。該部件13可以具有控制功能以允許修正相應特徵參數的值。資源的即時互鎖狀態是多個參數值的組合，這些參數值允許完整地表徵資源的狀態。例如，在具有兩個端點的軌道的情況下，包括感應傳感器(能夠探測軌道部分上列車的存在)的部件允許確定軌道部分的「佔用」或「未佔用」的佔用狀態。還例如，在信號元件的情況下，該部件允許修改信號元件的顯示狀態。如圖1中所示的單一的列車20。但是，在給定時刻，多個列車能夠同時在網絡10 中運行。為了管理網絡10中列車的運行，採用了用於管理列車15運行的系統。該系統15包括-多個地面控制器11，如下稱作ROC(無線電對象控制器)，網絡中的每個資源和 ROC相關；-多個車載控制器21，稱作車載控制器，每個單獨的車載控制器21被放置在網絡中運行的每個列車20上；以及-調節單元31，能夠計劃在網絡10中運行的各種列車20的運行。本發明的原理在於實際上列車的運行在第一級別上通過調節單元計劃，以及在小於第一級別的第二級別上，通過每個列車的車載控制器而安全地管理。通過列車的運行的調節單元31所制定的計劃包括任務表的發展，其隨後被發送給列車的車載控制器。列車運行的車載控制器的管理通過執行協議來實現，該協議允許直接地分配、互鎖、隨後釋放與ROC相關聯的所需資源。在該結構中，車載控制器授權路徑中列車的安全移動，所述路徑由被分配給列車的資源組成並允許其繼續分派給其的任務。ROC在此詳細描述的實施例中，網絡10的一個資源與單一的ROC相關。然而，另外，多個資源10也可以與單一的ROC相關。每個ROC和每個資源都在網絡10中通過唯一的標識符而表徵。在如下，考慮每個網絡資源一個ROC的情況。ROCll是計算機，其包括存儲裝置、計算裝置以及輸入/輸出接口。ROCll的目的在於控制與其相關的資源。每個ROC是通過例如雙向電線的電線而機械地連接到與ROC相關聯的資源的特定或每個部件上，從而來驅動該資源。ROCll物理上接近於其控制的資源而布置。對於不具有部件以驅動的資源，ROC能放置在任意位置。
每個ROCll包括-無線電通訊裝置110，允許與安裝在列車20的車載控制器21上的無線電通信裝置210建立無線連接，隨後通過已經建立的無線連接，依照預定的通訊協議而進行信息交換。該通訊裝置110僅僅傳輸包括ROCll的標識符的消息給處理裝置118 ；-驅動裝置112，允許驅動相關資源的每個部件13；-互鎖狀態表114，包括與特徵參數一樣多的欄位，該特徵參數允許定義相關資源的即時互鎖狀態，表114的欄位通過驅動裝置112作為相應於所述特徵參數的部件所指示的數據的函數而進行更新。-分配表116，包括單元堆棧，每個單元相應於資源的保留或互鎖並且能夠在資源處於「未分配」時表示為「0」值，或者在資源被「分配」給列車時表示為列車的標識符；以及-處理裝置118，能夠讀取和寫入分配表116、讀取互鎖狀態表114、控制驅動裝置 112和無線電通訊裝置110。裝置110、112和118優選地以電腦程式的形式執行，指令存儲在ROCll的存儲裝置中，並且能夠通過ROCll中的計算裝置而執行。車載控制器車載控制器21是計算機，其包括存儲裝置、計算裝置和輸入/輸出接口。每個車載控制器21，進而使得每個列車，都在網絡10中通過唯一的標識符表徵。每個車載控制器21包括-無線電通訊裝置210，其允許與多個ROCll同時通訊。優選地，這些通訊裝置還可以允許建立與基站32的無線連接，所述基站32連接於調節單元31 ；-定位裝置211;-識別裝置212，允許識別網絡10的資源組，其允許列車20繼續其任務的執行；-資源分配和釋放裝置213；-核實裝置214;以及-估算裝置218。優選地，這些不同裝置以電腦程式的形式由車載控制器21執行。而且，車載控制器21的存儲裝置包括用於描述軌道網絡10的資料庫215和通過調節單元31傳輸的任務文件216。資料庫215包括組成網絡10的資源的詳細描述信息。該資料庫215因此包括， 對於網絡10中的每個資源，資源的互鎖狀態和資源的地理定位數據，例如其端點的地理定位。任務文件216包括與列車20必須通過網絡10的行程所對應的信息。例如該任務文件216包括列車20的出發點、列車20的到達點、通過網絡10的理想路徑，即列車20必須考慮允許連接出發點和到達點、以及包括到達和出發時間信息的特徵點(諸如商業停車) 的所有軌道部分。優選地，定位裝置211允許確定列車20的頭部和尾部位置。在軌道部分中，能夠通過考慮從參考點(例如現有技術中的燈塔)所行駛距離的測量值來精確地確定列車20的位置。識別裝置212基於描述資源的資料庫215中所包含的信息，以及通過定位裝置211給出的列車即時位置，在任務文件216中產生資源的列表217。列表217對應於資源組，如果它們被分配給列車並且如果它們分別地處於所需的互鎖狀態，則允許列車沿著對應於已識別資源組的軌道網絡10的路徑而繼續其任務。因此，列表217包括對應於已識別資源組的每個資源的一行以及多個列，每個列分別對應於-指示資源標識符的識別欄位；-相應於所需時隙的欄位(在一簡化實施例中，來自組的所有資源都被以相同的時隙分配給列車)；-相應於資源對於列車20的「分配」或「未分配」的分配狀態的欄位(當產生列表 217時，該欄位表示為NULL值)；-定義對於所述資源的所需互鎖狀態的欄位；以及-互鎖欄位，相應於指示資源確實處於所需互鎖狀態的標誌(當產生列表217時， 該欄位表示為NULL值)。估算裝置218能夠確定相應於潛在資源組的路徑上的至少一速度曲線。從該速度曲線中，裝置218能夠估算列車在所述路徑的特定點處的通過時刻。作為這些通過時刻的函數，識別裝置212確定時隙，其中每個資源必須被分配給列車。該時隙因此需要考慮合適的安全限度，特別是資源的互鎖所需要的時間。當執行核實裝置214時，確定是否列表217上的所有資源都確實已分配給列車20， 以及確定是否列表217上的所有資源都處於所需的互鎖狀態。當執行資源分配/釋放裝置213時，依照如下描述的協議通過讀取和寫入列表 217，通過產生將被傳遞給多個ROC的消息，以及通過處理經由無線電通訊裝置210而來自多個於ROC的消息，而執行已識別資源組的分配、互鎖以及釋放階段。調節單元用於管理列車15的運行的系統還包括調節單元31。該調節單元31包括計劃裝置310，在網絡10的級別上，允許開發所述網絡10上運行的不同列車的任務。列車任務的開發考慮到施加在正被討論列車的移動的任何約束，該約束通過網絡10上運行的其他列車而提供。優選地，第一列車任務是有規律地更新，因此例如，以考慮影響其他火車任務執行的事件，並且因此修正在第一列車任務的初始發展期間所考慮的約束。該調節單元31例如通過TCP/IP網絡33而連接到地面上的多個固定基站32。優選地，該基站沿著網絡10的軌道分布以提供網絡10的連續覆蓋。該基站32包括通訊裝置 320，其適於與網絡10中運行的列車的車載控制器21通訊。優選地，這些無線電通訊裝置 320與車載控制器21的無線電通訊裝置210相兼容。隨後可以在列車20的車載控制器21和調節單元31之間交換數據在下行通訊中，調節單元向車上傳送列車20的任務文件216，其剛進行過開發或更新；在上行通訊中， 車載控制器21將其即時位置傳送給調節單元31，使得其能夠更新列車20的任務以及網絡 10中運行的其它列車的任務。方法現在將對通過系統15執行的用於管理網絡10中列車運行的方法進行描述。
車載控制器21經由基站32從調節單元31中下載描述任務且被分配給列車20的文件216。這可以是當列車20沿著網絡10開始時所遇到的第一基站32，例如，位於列車站或維修車庫或倉庫的出口，相應於任務的任務文件216初始地被分配給列車20。其還可以是中間基站32以用於下載相應於初始任務文件的更新的任務文件。在該時刻，列車20在軌道網絡10的路徑上運行，所述路徑基於車載控制器21中所存儲的列表217a的描述。該當前路徑包括，例如軌道部分1和2。為了繼續其移動和其任務的執行，依照本發明的方法提供用於分配資源組的階段以及接合已分配資源組的資源的階段。如圖3所示的分配階段包括資源組的識別、以及隨後的保留。在識別步驟&中，執行識別裝置212。該識別裝置使用任務文件216、用於描述組成網絡10的資源的資料庫215、由定位裝置211遞送的列車20的即時位置，來產生潛在資源組。在那些資源已經被分配給列車20並且被設置於處於所需互鎖狀態的情況下，該識別裝置212命令估算裝置218，以從該潛在資源組中並針對下一個所需時隙，開發已識別的資源組來允許列車以通過執行相應於那些資源的路徑而繼續其任務。該識別裝置212隨後產生列表217b，該列表217b相應於所述已識別組。例如，在圖1中，為了列車20繼續執行其任務，裝置212產生列表217b，該列表 217b指示部分3必須被分配給列車並且必須處於由運行方向所限定的互鎖狀態，以及部分 5必須被分配給列車並且必須處於由運行方向和位置狀態所限定的互鎖狀態。一旦列表217b被放置在車載控制器21的存儲裝置中，則在步驟h中執行分配/ 釋放裝置213(其監視車載控制器21的存儲裝置)以用於開發資源分配請求信息。該裝置 213的請求數目與列表217b中的資源數目相同。每個請求包括請求列車的標識符和被請求資源的標識符。在步驟￡中，車載控制器21的通訊裝置210 (其由裝置213所控制)，發射相應於不同資源分配請求的無線電信號。在步驟d中，ROCll的通訊裝置110採集所接收的不同無線電信號並且僅僅傳輸包括所述ROC標識符的消息(該標識符與和ROC相關聯的資源的標識符相同)給處理裝置 118。在步驟g中，處理裝置118讀取分配表116以確定是否資源被分配給請求列車。在步驟￡中，僅僅當表116指示資源並不具有待定保留時，處理裝置118分配資源給請求列車，在表116的單元中寫入請求列車的標識符。一旦資源被分配，則其不能被分配給其它列車，直到被分配的列車不再互鎖。在步驟g中，ROCll的處理裝置118發送分配響應信息。該響應包括請求列車的標識符、被請求資源的標識符、以及保留和互鎖的當前狀態。在步驟k中，通訊裝置110發射相應於該分配響應的無線電信號。在步驟J中，車載控制器21的通訊裝置210採集和解碼各種到達該通訊裝置的信號，以及僅僅傳輸包括列車20的標識符的消息給分配/釋放裝置213。在步驟k中，當分配響應指示所被請求資源已經被分配給列車時，該裝置213更新列表217b中相應於該資源的分配欄位。在資源的分配值欄位中寫入「分配」值(+1)。當分配響應指示所被請求資源未被分配給列車時，裝置213通過在其中寫入「未分配」值(0)，而更新該資源的分配值欄位。在產生資源分配請求的步驟2後的預定時段的末端，通過車載控制器21執行核實裝置214以核實是否列表217b中的所有資源確實被分配給列車20。該核實裝置214隨後對列表215中的每個資源都測試其分配欄位的值(步驟1)。在正向核實情況下，指示列表217b中的所有被請求資源都已被分配給列車20，其沒有待定保留，和/或沒有互鎖具有與所被請求的互鎖參數相矛盾的互鎖參數，已識別資源組被認為是已分配組(步驟Π1)並且該方法進入到互鎖階段，將在後面進行描述。在負向核實情況下，即，當列表217b中至少一資源被指示不能分配給列車20時， 再次執行識別裝置212以產生另一列表217c，其相應於另一已識別資源組。裝置212可以在該資源組的新識別期間使用與列表217b中的資源相關的信息(其將不能被分配給列車 20)(步驟 a)。在未完成核實的情況下，即，當核實進行時，列表217b中的若干分配值欄位仍然包括NULL值(以及沒有「0」值)時，給與額外的時間並在若干時刻之後再次執行核實裝置 214。可以再次執行分配/釋放裝置213以在列表217b中仍未被分配給列車20的資源上再次進行步驟h和&如果，在如下核實期間，列表217b中的一些分配值欄位仍然保持為 NULL值，則該核實被認為是負向的，並且車載控制器21試圖識別其它資源組(步驟這)。如圖4所示的互鎖階段按如下進行當資源組被指示為將被分配時，車載控制器21執行分配/釋放裝置213以發送多個資源互鎖請求消息(步驟hi)。該裝置213所發送的請求的數目與列表217b中的資源的數目相同。每個資源互鎖請求包括請求列車的標識符、被請求資源的標識符、以及該資源所需的互鎖參數。在步驟&中，由裝置213所控制的車載控制器21的通訊裝置210，發射相應於各種資源互鎖請求的無線電信號。在步驟^中，ROCll的通訊裝置110採集並解碼所接收的不同無線電信號，並且僅僅傳輸包括所述ROCll標識符的消息給處理裝置118。在步驟中，在核實請求中所提及的請求列車的標識符相應於分配值表116中指示的標識符之後，處理裝置118將被請求的互鎖參數與狀態表114中所指示的資源的即時互鎖狀態的參數相比較。如果資源的即時狀態參數與被請求的互鎖參數不同，則處理裝置 118按照所請求的互鎖裝置控制資源的部件的驅動裝置112。在步驟fl』中，特定或每個裝置13依照所需狀態而修正相應特徵參數的值。在步驟f2』中，裝置13傳輸當前的參數倌給驅動裝置112，其更新狀態表114。在步驟κ中，處理裝置112發送資源互鎖響應消息。該響應包括請求列車的標識符、被請求資源的標識符、以及從狀態表114中讀取的資源的即時互鎖狀態。在步驟&中，ROCll的通訊裝置110發送相應於互鎖響應的無線電信號。在步驟中，車載控制器21的通訊裝置210採集和解碼各種到達該通訊裝置的信號，以及僅僅傳輸包括列車20的標識符的消息給分配/釋放裝置213。當互鎖響應指示所請求的資源已經按照所請求的互鎖參數放置的時候，裝置213 在相應於該資源的互鎖欄位中寫入值「1」 (步驟D。在資源互鎖請求的傳輸後的預定時段的末端，執行核實裝置214以核實是否列表217b中的所有資源確實按照所請求的互鎖參數而處於互鎖。該核實裝置214隨後對列表 217b中的每個資源都測試其互鎖欄位的值(步驟11)。當所有資源都被正確地互鎖時，核實裝置214授權列車20以在相應於列表217b 中的資源組的網絡10的路徑上前進和啟動(步驟nil)。當一些資源未被正確地互鎖時，裝置214不會遞送移動授權並且至少對於未正確互鎖的資源重複步驟b』和C』。一旦車載控制器21發現列車20的後部已經穿過列表217b中的一個資源時，再次執行識別裝置212以識別將被使用的網絡中的下一路徑(回到步驟W，並且執行車載控制器21的分配/釋放裝置213以從列表217b中釋放該資源。該釋放階段可以再次發生在已經被識別但仍不能被分配給列車的資源列表上。該釋放階段如圖5所示。在步驟k中，從列表217b中，裝置213發送資源釋放請求消息。每個請求包括請求列車的標識符、以及將被釋放的資源的標識符。在步驟中，通訊裝置210發射相應於這些釋放資源的請求的無線電信號給各種 ROCl1。在步驟中，ROCll的通訊裝置110採集不同的所接收無線電信號，並且僅僅傳輸包括所述ROC的標識符的消息給處理裝置118。在步驟中，裝置118通過在分配表116中讀取資源所分配給的列車的標識符而處理釋放請求。如果所讀取的標識符對應於請求中所指示的列車的標識符，則裝置118通過在分配表116的單元中寫入值「未分配」，而修改資源的分配狀態(步驟￡1)。僅在該時刻，如果沒有記錄其它保留和/或其它互鎖才釋放該資源。在步驟處理裝置112發送釋放響應信息。該響應包括請求列車的標識符和被請求資源的標識符。在步驟中，ROCll的通訊裝置110發送相應於釋放請求的無線電信號。在步驟f中，車載控制器21的通訊裝置210採集和解碼不同的接收信號，並且僅僅傳輸包括列車20標識符的消息給分配/釋放裝置213。當釋放響應指示所述資源已經被釋放時，該裝置213對該資源在分配欄位中寫入值「2」(步驟 )。在產生資源釋放請求的步驟f後的預定時段的末端，執行核實裝置214以核實是否列表217b中的所有資源是否確實被釋放。該核實裝置216隨後對列表217b中的每個資源都測試其分配欄位的值(步驟11)。在該方法中，沒有資源的超額預定。另一方面，通過用於相同的請求互鎖參數的若干列車而能夠互鎖資源。而且，在網絡上的兩個資源之間沒有連接。僅僅當相同列車的兩個資源在同時分配時才產生該兩個資源之間的「虛擬」連接。替代地，識別裝置212同時識別多個資源組，每個資源組分別地相應於網絡中的替代路徑，其中列車可以按其執行任務。一旦核實裝置214檢測到資源組已經被完全地分配給列車20，則可以通過釋放裝置213在每個其它資源列表中的執行，進行其它組的釋放。在其它替代實施例中，識別裝置212執行初始步驟以用於向列車20環境中預設的地面控制器11詢問，來確定相關資源的分配狀態。該實施例能優選地通過使用類似在前描述的交換請求和響應消息的協議而執行。潛在資源的分配狀態的現有知識有助於嚴格來說明已識別資源組的識別。
權利要求
1.一種用於管理軌道網絡(10)中的運載工具運行的方法，其特徵在於，該網絡被分割為多個資源(1到幻，每個資源具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態，並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的一個值，一個或多個資源通過安裝有無線通信裝置(110)的地面控制器(11)驅動，調節單元(31)能夠計劃在網絡中運行的所有運載工具的移動，並且能夠與地面上的固定基站(3 相連接，所述固定基站包括無線通信裝置 (320)，以及在網絡上運行的每個運載工具都包括安裝有無線通信裝置O10)的車載控制器(21)，該無線通信裝置允許與地面控制器(11)和與調節單元(31)連接的基站(3 相通信，該方法包括-通過調節單元(31)計劃分派給運載工具00)的任務(116)；-將所述任務(116)從調節單元(31)傳輸到所述運載工具00)上的車載控制器 (21)；-對於任務(116)的給定時隙，通過所述運載工具OO)上的車載控制器識別資源組(217b)，在每個所述資源被分配給所述運載工具並且處於所需的互鎖狀態的情況下，將通過使用網絡中相應於所述已識別資源組017b)的路徑來允許所述運載工具繼續所述任務；-已識別資源的保留，包括，通過執行預定協議，在車載控制器上，從與已識別資源組017b)中的資源相關的每個地面控制器(11)中，要求對所述運載工具OO)進行所述資源的特定分配；-隨後，一旦所述組的所有資源已經被分配給所述運載工具，資源的互鎖，包括，通過執行預定協議，在車載控制器上，從與已分配資源組017b)中的資源相關的每個地面控制器(11)中，要求按照所需互鎖狀態對所述資源的互鎖狀態進行修正；-通過所述運載工具的車載控制器(21)，核實已識別資源組中的每個資源已經被分配給所述運載工具並且處於所需的互鎖狀態；以及，當該核實的結果為肯定時，-授權的擴展，通過車載控制器(21)，以使得運載工具OO)在網絡的相應於已分配的且正確互鎖的已識別資源組017b)的路徑上移動。
2.依照權利要求1的方法，其特徵在於運載工具OO)的車載控制器(21)，經由基站 (32)發送位置和/或已識別資源組的信息給調節單元(31)，並且計劃使用該信息以更新各種任務(116)，所述各種任務被分派給軌道網絡中(10)運行的所述運載工具OO)和其他運載工具。
3.依照權利要求1或2的方法，其特徵在於還包括釋放分配給運載工具OO)的資源的步驟，包括，通過執行預定協議，所述運載工具OO)的車載控制器要求與所述被分配資源相關的地面控制器(11)所述資源不再被分配給所述運載工具00)。
4.依照權利要求1到3的任一的方法，其特徵在於識別資源的步驟除了所述任務之外， 還考慮網絡(10)上的描述信息和運載工具OO)上的即時位置信息。
5.依照權利要求4的方法，其特徵在於所述識別步驟(212)包括，用於估計運載工具 (20)沿著相應於潛在資源組的網絡路徑的速度曲線，以確定與已識別資源組中的每個資源相關的所要求的時隙的步驟018)。
6.依照權利要求1到5的任一的方法，其特徵在於用於分配已識別資源的步驟包括-通過運載工具OO)的車載控制器(21)，發送請求給與資源相關的地面控制器(11)，所述請求要求所述已識別資源的分配；-通過所述地面控制器(11)，發送分配響應，所述分配響應遞送資源的分配狀態和/或互鎖狀態；-通過車載控制器，核實是否具有未決的預留和/或沒有互鎖具有與所被請求的互鎖狀態相矛盾的互鎖狀態。
7.依照權利要求1到6的任一的方法，其特徵在於用於耦接已分配資源的步驟包括 -通過運載工具OO)的車載控制器(21)，發送請求給與所述資源相關的地面控制器(11)，所述請求要求被分配給所述運載工具OO)的所述資源的互鎖；-通過與所述資源相關的地面控制器(11)，核實所述資源的當前狀態的互鎖參數是否不同於所要求的互鎖參數，以及，在肯定的情況下，按照互鎖參數驅動所述資源；以及 -通過所述地面控制器(11)，發送互鎖響應，該互鎖響應指示資源的即時互鎖狀態。
8.依照權利要求1到7的任一的方法，其特徵在於釋放已分配資源的步驟包括-通過運載工具OO)的車載控制器(21)，發送請求給與所述資源相關的地面控制器 (11)，所述請求要求被分配給所述運載工具OO)的所述資源的釋放；-通過與所述資源相關的地面控制器(11)，核實所述資源是否被分配給所述運載工具 (20)，以及，在肯定情況下，不再將所述資源分配給該運載工具；-通過所述地面控制器(11)，發送釋放響應，該釋放響應指示資源不再被分配給所述運載工具。
9.一種用於在軌道網絡(10)中運行的運載工具OO)的車載控制器，其特徵在於，該網絡(10)被分割為多個資源(1到幻，每個資源分別具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態，並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的一個值，網絡中的每個資源與單個的地面控制器相關，每個地面控制器包括無線電通信裝置(Iio)；處理裝置(118)， 其允許分配相關資源並且改變所述相關資源的互鎖狀態；驅動裝置(112)，其能夠確定相關資源的即時互鎖狀態以及，通過處理裝置的命令，按照所接收的互鎖請求的互鎖參數驅動相關資源，所述車載控制器包括-無線電通信裝置010)，其允許車載控制器和地面控制器(11)之間的信息交換； -識別裝置012)，其允許識別資源組(217b)，其中在每個所述資源被分配給所述運載工具並且其處於所需的互鎖狀態的情況下，將通過使用網絡(10)中相應於所述已識別資源組的路徑來允許所述運載工具繼續任務，該任務通過調節單元(31)管理，所述調節單元包括計劃裝置(310)，因此可以在網絡級別上管理運載工具的移動和為每個運載工具創建任務，該調節單元被連接到地面上的固定基站(32)，該固定基站包括無線通訊裝置(320)， 以允許和車載控制器通訊，來傳輸分派給所述運載工具OO)的任務；-分配和釋放裝置013)，其允許從已識別資源組017b)中，產生資源分配請求，該請求將被發送給與所述已識別資源相關的地面控制器(11)，以及處理來自於所述地面控制器 (11)的資源分配響應，以及允許從已分配資源組中，產生資源互鎖請求，該互鎖請求包括互鎖參數，並將互鎖參數發送給與這些被分配資源相關的地面控制器(11)，以及處理來自於所述地面控制器(11)的資源互鎖響應；-核實裝置014)，允許識別已識別資源組017b)中的所有資源是否已被分配給所述運載工具OO)和已分配資源組中的所有資源是否處於所需的互鎖狀態。
10.依照權利要求9的車載控制器，其特徵在於分配和釋放裝置(213)能夠基於多個已分配資源(217b)，產生資源釋放請求，並將該資源釋放請求發送給與所述已分配資源相關的地面控制器(11)，並處理來自於所述地面控制器(11)的資源釋放響應。
11.依照權利要求9或10的車載控制器，其特徵在於所述車載控制器包括定位裝置 011)，所述定位裝置能夠遞送所述運載工具00)的即時位置信息。
12.依照權利要求9到11的任一車載控制器，其特徵在於所述車載控制器包括資料庫 015)，所述資料庫包括組成軌道網絡(10)的資源的詳細描述。
13.依照權利要求9到12的任一車載控制器，其特徵在於所述車載控制器包括用於估算潛在資源組上的運載工具速度曲線的裝置018)。
14.依照權利要求9到13的任一車載控制器，其特徵在於所述車載控制器包括相應於已識別資源組的至少一列表017)，對於組中的每個資源，該列表包括-資源識別欄位；-相應於資源的所需分配時隙的欄位；-相應於資源對於運載工具為「分配」或「未分配」的分配狀態的欄位；-限定資源的所需互鎖狀態的欄位；以及-相應於指示該資源確實處於所需互鎖狀態的標記的互鎖欄位。
15.一種能夠與軌道網絡中的至少一個資源相關的地面控制器(11)，其特徵在於，該網絡被分割為多個資源(1到幻，每個資源具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態，並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的一個值，以及，在網絡中運行的列車上具有車載控制器，其包括無線電通訊裝置(210)和分配和釋放裝置013)，其能產生將被發送給地面控制器(11)的資源分配請求，或包括互鎖參數並將被發送給地面控制器(11) 的資源互鎖請求，該地面控制器包括-無線電通信裝置(110)，其能夠接收與地面控制器(11)相關的資源的分配或互鎖請求；-處理裝置(118)，其能夠按照所接收的分配請求而分配相關資源，並按照所接收的互鎖請求要求進行相關資源的互鎖狀態的修正；-驅動裝置(112)，能夠確定所述相關資源的即時互鎖狀態，以及根據處理裝置的命令，依照互鎖請求的互鎖參數來驅動相關資源。
16.依照權利要求15的地面控制器，其特徵在於其包括分配表(116)，分配表包括單元堆棧，每個單元包括NULL值，或者已分配資源的運載工具OO)的識別符。
17.依照權利要求15或16的地面控制器，其特徵在於，對於與其相關的每個資源，地面控制器包括互鎖狀態表(114)，該互鎖狀態表包括多個欄位，所述欄位數目和完整表徵所述資源的互鎖狀態的參數一樣多。
18.一種用於管理軌道網絡中的運載工具運行的系統，其特徵在於，網絡(10)被分割為多個資源(1到幻，每個資源具有表示為「分配」或「未分配」值的分配狀態，並且每個資源具有互鎖狀態，其表示為多個預定值中的一個值，該系統包括i)_多個地面控制器(11)，每個地面控制器為如權利要求15到17任一項所述的地面控制器；ii)_運載工具OO)上的車載控制器(21)，車載控制器為如權利要求9到14任一項所述的車載控制器；以及iii)_調節單元(31)，所述調節單元包括計劃裝置(310)，以在網絡級別上管理運載工具的移動和為每個運載工具創建任務，該調節單元被連接到地面上的固定基站(3 ，該固定基站包括無線通訊裝置(320)，以允許和運載工具00)的車載控制器通訊，來傳輸由調節單元產生並分派給所述運載工具的任務。
全文摘要
一種用於管理軌道網絡中的運載工具的運行的方法及其相關系統，該方法包括，該軌道網絡被分割為多個資源(1到5)，其狀態由地面控制器(11)驅動，並且每個運載工具包括能夠與地面控制器(11)通訊的車載控制器(21)，其中通過調節單元(31)計劃運載工具的任務；將所述任務傳輸到所述運載工具(20)，車載控制器中識別資源組以允許運載工具繼續其任務；以地面控制器保留已識別資源；一旦所有資源被分配，互鎖每個資源處於所需狀態；核實每個資源是保留還是處於所需狀態；以及，當該核實是肯定時，延伸運載工具的許可以使運載工具在相應於所述資源組的路徑上移動。
文檔編號H04L29/08GK102238233SQ201110129760
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月1日 優先權日2010年4月1日
發明者菲利佩·米紹 申請人:阿爾斯通運輸股份有限公司