本發(fā)明涉及軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的軌旁設(shè)備與車載設(shè)備互聯(lián)互通領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的設(shè)計(jì)中，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中的軌旁控制器(mcu)是軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的重要組成部分之一。在整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)中，軌旁控制器(mcu)與中央控制單元(ccu)通信，接收中央控制單元的指令，例如進(jìn)路排布指令、軌道關(guān)閉指令、臨時(shí)限速指令等。反饋當(dāng)前控區(qū)內(nèi)的各種信息，例如當(dāng)前控區(qū)內(nèi)所有列車的實(shí)時(shí)位置、進(jìn)路信息、信號(hào)機(jī)顯示信息等。另外，軌旁控制器還與車載控制器(vcu)通信，接收當(dāng)前控區(qū)內(nèi)所有列車的實(shí)時(shí)位置，并計(jì)算每輛列車的實(shí)時(shí)授權(quán)。

在計(jì)算列車的實(shí)時(shí)授權(quán)的同時(shí)，軌旁控制器的主要功能是直接或間接控制各種安全相關(guān)的軌旁外圍設(shè)備：計(jì)軸設(shè)備(ace)、道岔設(shè)備(switch)、各種信號(hào)機(jī)(signal)、站臺(tái)屏蔽門(psd)、站臺(tái)緊急停止按鈕(pesb)、站臺(tái)屏蔽門旁路按鈕(psdoverridebutton)等。

目前，各家信號(hào)廠商提供的軌旁控制器都只能與本廠商的車載控制器進(jìn)行互聯(lián)。在這種情況下，不同線路上的列車無法實(shí)現(xiàn)共享運(yùn)營(yíng)，帶來了資源浪費(fèi)，也阻礙了我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。根據(jù)互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)重新設(shè)計(jì)軌旁控制器從而滿足互聯(lián)互通的需要，也會(huì)給各家信號(hào)廠商帶來較高的研發(fā)成本以及安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法，避免大規(guī)模修改現(xiàn)有系統(tǒng)架構(gòu)所帶來的設(shè)計(jì)成本以及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

一種用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法，基于設(shè)在軌旁系統(tǒng)中的中間件系統(tǒng)接口層，所述中間件適配方法包括：

步驟s1、所述中間件系統(tǒng)接口層通過將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖與廠商自己的軌道拓?fù)鋱D進(jìn)行映射，實(shí)現(xiàn)列車位置適配；

步驟s2，所述中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的列車級(jí)別信息轉(zhuǎn)化為廠商的軌旁設(shè)備能夠識(shí)別的信息，實(shí)現(xiàn)列車模式適配；

步驟s3，所述中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化為廠商自定義的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)列車狀態(tài)參數(shù)適配；

步驟s4，所述中間件系統(tǒng)接口層將廠商自己的軌道拓?fù)鋱D與互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖進(jìn)行映射，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)授權(quán)適配。

步驟s5，所述中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的限速區(qū)域位置映射轉(zhuǎn)化為廠商內(nèi)部自定義的區(qū)域位置，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)限速功能適配。

在上述的用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法中，所述步驟s1中，所述中間件系統(tǒng)接口層采用坐標(biāo)映射方法將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖軌道區(qū)段全部映射到廠商自己的軌道拓?fù)鋱D上，生成一張全線軌道映射表，通過該全線軌道映射表產(chǎn)生軟件數(shù)據(jù)庫文件，軌旁設(shè)備軟件讀取該數(shù)據(jù)庫文件即可將采用標(biāo)準(zhǔn)電子地圖的列車位置信息轉(zhuǎn)化為軌旁設(shè)備自己能夠識(shí)別的內(nèi)部位置信息。

在上述的用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法中，所述步驟s2中，所述中間件系統(tǒng)接口層將標(biāo)準(zhǔn)列車級(jí)別信息轉(zhuǎn)化為列車模式和信號(hào)燈請(qǐng)求命令信息。

在上述的用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法中，所述步驟s3中，

所述中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的回退距離參數(shù)轉(zhuǎn)化為廠商自定義的回退請(qǐng)求命令；

所述中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的到達(dá)目的地狀態(tài)信息以及軌旁設(shè)備自己的信息綜合得出列車已到達(dá)站點(diǎn)編號(hào)。

在上述的用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法中，所述步驟s4中，所述中間件系統(tǒng)接口層采用坐標(biāo)映射方法將廠商自己的軌道拓?fù)鋱D反向映射到互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖軌道區(qū)，生成一張全線軌道反向映射表，通過反向映射表產(chǎn)生軟件數(shù)據(jù)庫文件，軌旁設(shè)備軟件讀取該數(shù)據(jù)庫文件即可將軌旁設(shè)備自定義的移動(dòng)授權(quán)位置信息轉(zhuǎn)化為互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖的移動(dòng)授權(quán)位置信息。

在上述的用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法中，所述步驟s5中，所述中間件系統(tǒng)接口層采用坐標(biāo)映射方法將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖軌道區(qū)段全部映射到廠商自己的軌道拓?fù)鋱D上，生成一張全線軌道映射表，通過全線軌道映射表，先將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的限速區(qū)域位置轉(zhuǎn)化成廠商內(nèi)部自定義位置，然后通過內(nèi)部自定義位置可以映射到廠商內(nèi)部定義的限速區(qū)段。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用通用接口層將不同廠商車載系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)化為軌旁設(shè)備可以識(shí)別的信息，然后處理這些信息并將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化為所有廠商車載系統(tǒng)能夠識(shí)別的信息。使得裝備不同信號(hào)廠家車載設(shè)備的列車可以在裝備不同信號(hào)廠家軌旁設(shè)備的一條軌道交通線路內(nèi)或多條軌道交通線路上無縫互通安全可靠運(yùn)營(yíng)，避免大規(guī)模修改現(xiàn)有系統(tǒng)架構(gòu)所帶來的設(shè)計(jì)成本以及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。模塊化結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)更加靈活，需要支持互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)時(shí)裝載此模塊，不需要支持互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以卸載此模塊，減少軟件資源的浪費(fèi)。從而為促進(jìn)中國(guó)城市軌道交通建設(shè)，實(shí)現(xiàn)并滿足城市軌道交通互聯(lián)互通的需要，達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用、資源共享、技術(shù)先進(jìn)及可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的中間件適配方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明中中間件系統(tǒng)接口層與車載系統(tǒng)和軌旁系統(tǒng)的連接示意圖；

圖3是本發(fā)明中互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖軌道區(qū)段與廠商自己的軌道拓?fù)鋱D之間的映射關(guān)系圖；

圖4是本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)列車級(jí)別信息轉(zhuǎn)化為列車模式和信號(hào)燈請(qǐng)求命令信息的適配表；

圖5是本發(fā)明中回退距離參數(shù)轉(zhuǎn)化為廠商自定義的回退請(qǐng)求命令的示意圖；

圖6是本發(fā)明中到達(dá)目的地狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化為列車已到達(dá)站點(diǎn)編號(hào)的示意圖；

圖7是本發(fā)明中廠商自己的軌道拓?fù)鋱D與互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖軌道區(qū)之間的映射關(guān)系圖；

圖8是本發(fā)明中互聯(lián)互通限速區(qū)段與廠商自己的軌道拓?fù)鋱D之間的映射關(guān)系圖；

圖9是本發(fā)明中廠商自己的軌道拓?fù)鋱D與廠商內(nèi)部定義的限速區(qū)段的映射關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的用于軌旁系統(tǒng)兼容不同廠商車載系統(tǒng)的中間件適配方法，基于設(shè)在軌旁系統(tǒng)中的中間件系統(tǒng)接口層，如圖2所示，在軌旁子系統(tǒng)(mcu)中設(shè)計(jì)一個(gè)中間件系統(tǒng)接口層，以此屏蔽不同廠商車載設(shè)備的差異性，減少軌旁設(shè)備系統(tǒng)核心模塊的修改，比如：移動(dòng)授權(quán)模塊、列車追蹤模塊、列車通信模塊、列車模式模塊、列車命令處理模塊等。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的中間件適配方法包括：

步驟s1、中間件系統(tǒng)接口層通過將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖與廠商自己的軌道拓?fù)鋱D進(jìn)行映射，實(shí)現(xiàn)列車位置適配。

各家廠商軌旁設(shè)備對(duì)于列車位置的表現(xiàn)方式可能都不一樣，在互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中，所有車載設(shè)備報(bào)告給軌旁設(shè)備的列車位置都采用統(tǒng)一電子地圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，對(duì)于軌旁設(shè)備，需要將這種格式的列車位置進(jìn)行適配，使得軌旁設(shè)備能夠識(shí)別并進(jìn)行處理。適配的思想是將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖與廠商自己的軌道拓?fù)鋱D進(jìn)行映射。例如：標(biāo)準(zhǔn)電子地圖采用軌道區(qū)段號(hào)以及區(qū)段內(nèi)偏移量來確定列車頭以及列車尾的位置，而廠商自己的軌道拓?fù)鋱D通常也會(huì)采用區(qū)段號(hào)以及區(qū)段內(nèi)偏移量來標(biāo)示列車以及設(shè)備位置，因此，采用坐標(biāo)映射方法將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖軌道區(qū)段全部映射到廠商自己的軌道拓?fù)鋱D上，生成一張全線軌道映射表，通過這張表產(chǎn)生軟件數(shù)據(jù)庫文件，軌旁設(shè)備軟件讀取該數(shù)據(jù)庫文件即可將采用標(biāo)準(zhǔn)電子地圖的列車位置信息轉(zhuǎn)化為軌旁設(shè)備自己能夠識(shí)別的內(nèi)部位置信息，如圖3所示。

步驟s2，中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的列車級(jí)別信息轉(zhuǎn)化為廠商的軌旁設(shè)備能夠識(shí)別的信息，實(shí)現(xiàn)列車模式適配。列車模式用于表明當(dāng)前列車的運(yùn)行級(jí)別，直接影響到軌旁設(shè)備如何計(jì)算移動(dòng)授權(quán)。當(dāng)列車為cbtc(基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng))級(jí)別時(shí)，移動(dòng)授權(quán)更精確，列車發(fā)車間隔更短，運(yùn)營(yíng)效率更高。當(dāng)列車降級(jí)后，軌旁設(shè)備提供的移動(dòng)授權(quán)更模糊，會(huì)影響運(yùn)營(yíng)效率。

在互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中，列車向軌旁設(shè)備報(bào)告的列車級(jí)別由列車運(yùn)營(yíng)級(jí)別和列車運(yùn)營(yíng)模式兩個(gè)字段共同決定。在特定廠商軌旁設(shè)備中，列車模式有自己的定義，需要通過適配層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的列車級(jí)別信息轉(zhuǎn)化為廠商設(shè)備能夠識(shí)別的信息。例如：某些廠商的軌旁設(shè)備使用列車模式和信號(hào)燈請(qǐng)求命令來表示列車級(jí)別，此時(shí)適配層需要將標(biāo)準(zhǔn)列車級(jí)別信息轉(zhuǎn)化為此類信息，使得軌旁設(shè)備能夠識(shí)別列車級(jí)別信息，適配表如下圖4所示。

步驟s3，中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化為廠商自定義的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)列車狀態(tài)參數(shù)適配。

列車在線路上運(yùn)行時(shí)，軌旁設(shè)備需要結(jié)合列車當(dāng)前狀態(tài)計(jì)算移動(dòng)授權(quán)，因此，列車狀態(tài)信息對(duì)于軌旁設(shè)備相當(dāng)重要。在互聯(lián)互通之前，各廠商軌旁設(shè)備對(duì)于列車狀態(tài)都有自己的定義，因此，在互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中定義的各個(gè)列車狀態(tài)信息不可避免的與廠商自定義的信息有所不同，因此，在不改變廠商設(shè)備軟件核心架構(gòu)的前提下，利用適配層將標(biāo)準(zhǔn)中的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化為廠商自定義的狀態(tài)信息就非常有必要。

例如：回退距離和到達(dá)目的地狀態(tài)。在有的廠商系統(tǒng)中，列車會(huì)發(fā)送回退請(qǐng)求給軌旁設(shè)備，而沒有距離這個(gè)參數(shù)，軌旁設(shè)備根據(jù)自定義的回退距離參數(shù)來計(jì)算移動(dòng)授權(quán)。在這種情況下，適配層需要將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的回退距離參數(shù)轉(zhuǎn)化為廠商自定義的回退請(qǐng)求命令(如圖5所示)，這樣的目的是減少設(shè)備軟件核心模塊的修改。

另一個(gè)到達(dá)目的地狀態(tài)，在有的廠商系統(tǒng)中，列車會(huì)發(fā)送已到達(dá)站點(diǎn)的編號(hào)以及狀態(tài)，軌旁設(shè)備根據(jù)這些參數(shù)判斷是否可以消除掉當(dāng)前列車的移動(dòng)授權(quán)信息。因此，適配層將根據(jù)互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的到達(dá)目的地狀態(tài)信息以及軌旁設(shè)備自己的信息(比如：列車的位置)綜合得出列車已到達(dá)站點(diǎn)編號(hào)(如圖6所示)，從而達(dá)到兼容目的。

步驟s4，中間件系統(tǒng)接口層將廠商自己的軌道拓?fù)鋱D與互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖進(jìn)行映射，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)授權(quán)適配。各家廠商軌旁設(shè)備對(duì)于移動(dòng)授權(quán)位置的表現(xiàn)方式可能都不一樣，在互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中，所有軌旁設(shè)備報(bào)告給車載設(shè)備的移動(dòng)授權(quán)位置都采用統(tǒng)一電子地圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，對(duì)于軌旁設(shè)備，需要將廠商自定義的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)位置進(jìn)行適配，使得最終報(bào)告給車載設(shè)備的移動(dòng)授權(quán)信息可以被車載設(shè)備識(shí)別并進(jìn)行處理。

適配的思想是將廠商自己的軌道拓?fù)鋱D與互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖進(jìn)行映射。與上面所講的列車位置適配方法正好是一組反向映射。例如：標(biāo)準(zhǔn)電子地圖采用軌道區(qū)段號(hào)以及區(qū)段內(nèi)偏移量來確定列車頭以及列車尾的位置，而廠商自己的軌道拓?fù)鋱D通常也會(huì)采用區(qū)段號(hào)以及區(qū)段內(nèi)偏移量來標(biāo)示列車以及設(shè)備位置，因此，采用坐標(biāo)映射方法將廠商自己的軌道拓?fù)鋱D反向映射到互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖軌道區(qū)，生成一張全線軌道反向映射表，通過這張表產(chǎn)生軟件數(shù)據(jù)庫文件，軌旁設(shè)備軟件讀取該數(shù)據(jù)庫文件即可將軌旁設(shè)備自定義的移動(dòng)授權(quán)位置信息轉(zhuǎn)化為互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)電子地圖的移動(dòng)授權(quán)位置信息，如下圖7所示。

步驟s5，中間件系統(tǒng)接口層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的限速區(qū)域位置映射轉(zhuǎn)化為廠商內(nèi)部自定義的區(qū)域位置，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)限速功能適配。當(dāng)軌道出現(xiàn)濕滑或者軌道上有工作人員時(shí)，需要將這片軌道區(qū)域的行駛速度設(shè)置為一個(gè)較低的水平，以此保證列車行駛的安全。不同廠商對(duì)于此功能的實(shí)現(xiàn)有所不同，比如有的廠商以自定義的軌道長(zhǎng)度作為設(shè)置單元，而互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中，統(tǒng)一制定了限速區(qū)域位置的標(biāo)示標(biāo)準(zhǔn)。

因此，需要通過適配層將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的限速區(qū)域位置映射轉(zhuǎn)化為廠商內(nèi)部自定義的區(qū)域位置。下面詳細(xì)描述映射規(guī)則：互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的限速區(qū)域位置采用電子地圖軌道區(qū)段以及區(qū)段內(nèi)偏移來確定限速區(qū)域的起始位置以及結(jié)束位置。在上述步驟中已經(jīng)描述過如何將電子地圖軌道區(qū)段拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)映射到廠商自定義拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，這里不在贅述。所以通過這種映射關(guān)系我們可以先將互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中的限速區(qū)域位置轉(zhuǎn)化成廠商內(nèi)部自定義位置(如圖8所示)。然后通過內(nèi)部自定義位置可以映射到廠商內(nèi)部定義的限速區(qū)段，從而實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)中限速區(qū)域到廠商自定義區(qū)段的轉(zhuǎn)化功能(如圖9所示)。

以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。