列车及区域控制器的控制方法、控制系统及存储介质与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种列车及区域控制器的控制方法、控制系统及存储介质。


背景技术：

2.在基于通信的列车控制(cbtc，communication based train control)系统中，列车会周期性地向区域控制器(zc，zone controller)中报告其位置，而区域控制器会结合计算机联锁(ci，computer interlocking)子系统的联锁进路状态等信息信息周期性地为列车计算和分配移动授权(ma，movement authority)。移动授权表示列车车尾到前方停车点之间的轨道线路的范围，在移动授权的有效时间内只有具备运行许可的列车才能在这段轨道路线上运行。
3.在移动授权计算时要对进路上的设备状态信息进行遍历，找出列车进路上的障碍物，综合列车位置、线路设备信息和进路信息，从而为列车计算移动授权。列车前方的障碍物包括前方进路上的故障状态的道岔、列车进路终点、故障状态的轨道和故障状态的信号机等静态障碍物，以及进路前方的列车这个动态障碍物。
4.在移动闭塞条件下，本列车与其前方列车之间没有固定障碍物，且本列车追踪前方列车运行，此时本列车的移动授权是基于前方列车生成的。具体地，前方列车的后面的一个保护距离加上本列车以当前速度失控加速以后采取紧急制动所运行的距离就是移动闭塞分区，本列车在当前运行状态下不能越过移动闭塞分区，移动闭塞分区随着本列车的速度和前方列车的位置变化实时调整。
5.在上述移动闭塞条件下，移动授权的生成需要基于前方列车周期性的向区域控制器报告的位置，由于后方列车收到移动授权时与前方列车报告其位置时具有时间间隔，造成移动授权对于后方列车来说有滞后性，在列车追踪时两辆列车之间的实际运行间隔比要求的安全距离大很多，限制了轨道线路的运行效率。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提出了一种列车及区域控制器的控制方法、控制系统及存储介质，旨在保证列车安全行驶的前提下缩小处于追踪模式的列车与前方列车之间的实际运行间隔，以提高轨道线路的运行效率。
7.第一方面，在本发明提供的列车的控制方法的一个实施例中，所述控制方法包括：接收来自区域控制器的第一移动授权以及一个前方列车的通信地址；基于所述通信地址建立与所述前方列车的通信连接，并基于所述通信连接获取所述前方列车的运行参数；基于所述前方列车的运行参数，控制所述列车以与所述前方列车保持安全距离的方式行进，并允许所述列车行驶至超出所述第一移动授权指示的范围；在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，若从所述区域控制器接收到第二移动授权以及表明所述第二移动授权是基于前方列车之外的其他因素生成的类型指示，则断开与所述前方列车的通信连接，并控制
所述列车在所述第二移动授权指示的范围内运行。
8.示例性地，当本列车识别到区域控制器发送的报文信息中含有第一移动授权以及本列车之外其他列车的通信地址后，本列车可以据此确定该第一移动授权是基于前方列车的位置生成的，且该通信地址为前方列车的通信地址，此时列车处于列车追踪模式。
9.在本列车基于该通信地址建立与前方列车的通信连接时，可以根据该通信地址直接向前方列车发出通信连接请求，当前方列车接受该通信连接请求后本列车即可与前方列车建立通信连接。此外，区域控制器也可以将本列车的通信地址或名称通过报文形式告知前方列车，当前方列车经过检查收到本列车的通信连接请求，确认其与区域控制器告知的列车的通信地址或名称一致时，前方列车才允许本列车与其建立通信连接。
10.列车的运行参数可以包括当前位置、行驶速度、加速度、牵引力和制动力等。控制本列车以与前方列车保持安全距离的方式行进时，该安全距离可以根据前方列车和本列车的位置以及运行参数确定。具体地，本列车根据前方列车的当前位置、行驶速度和加速度，可以相应地确定出自身的行驶速度和加速度，来缩短与前方列车的实际间距以及将实际间距保持在安全距离范围内。同时，由于列车的牵引力和制动力对列车的行驶速度和加速度都有影响，本列车还可以参考前方列车的牵引力和制动力来调节自身的牵引力和制动力。如此，能够使得通过控制本列车的运行参数以使本列车与前方列车之间的实际距离保持在安全距离范围内的目的更容易实现。
11.与区域控制器先接收前方列车的位置信息，然后将基于前方列车的位置信息生成的移动授权发送给本列车的方式相比，本发明中列车基于前方列车的运行参数控制其以与前方列车保持安全距离的方式行进时，克服了移动授权的滞后性，同时可以不受第一移动授权指示的范围的限制，既使本列车与前方列车之间的实际距离保持在安全距离范围内，还能使得该实际距离不至于太大，同时提高了轨道线路的运行效率。
12.本实施例中第二移动授权基于前方列车之外的其他因素生成的情况下，其他因素可能是前方进路上的道岔、列车进路终点、故障状态的轨道和故障状态的信号机等。当列车收到第二移动授权是基于前方列车之外的其他因素生成的类型指示时，表明该列车不再处于列车追踪模式，此时列车需要按照第二移动授权允许的范围运行。由此可知，本列车在列车追踪模式下根据前方列车的运行参数来控制本列车能够缩小本列车与前方列车的实际间距，当本列车退出列车追踪模式后根据第二移动授权仍能与前方列车保持在安全距离范围内。如此，也有利于列车判断是否可以根据前方列车的运行参数行进以提高轨道运行效率，以及是否必须在第二移动授权指示的范围内行进以保证安全行驶。
13.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，还包括：接收来自所述区域控制器的轨旁元素的状态信息；其中，所述轨旁元素的状态信息至少包括与所述列车的移动授权以及所述前方列车的移动授权相关的轨旁元素的状态信息；根据所述轨旁元素的状态信息指示所述前方列车减速或停靠的提示信息，控制所述列车以与所述前方列车保持安全距离的方式行进。
14.示例性地，当列车追踪前方列车时，根据前方列车的运行参数控制本列车行进，能够优化本列车与前方列车的实际运行间距。同时，在列车的实际运行过程中，列车的运行状态还会受到轨旁元素的状态信息等的影响。轨旁元素的状态信息包括道岔状态、临时限速信息、站台门状态以及信号机状态等，其中，临时限速信息是列车控制中心根据运营需要动
态发送的限速命令。在一种实施方式中，该轨旁元素的状态信息的范围可以包括本列车与前方列车的移动授权防护点前方的配置距离处之间的轨旁元素的状态信息。其中，移动授权防护点为移动授权的终点，该配置距离为从前方列车的移动授权的终点开始向前的一定距离，该配置距离可以为固定值，也可以是根据前方列车的运行参数动态确定的数值。
15.由于区域控制器得知前方列车的位置来生成移动授权具有一定的滞后性，在区域控制器根据轨旁元素的状态信息生成移动授权前，区域控制器可以先把轨旁元素的状态信息发送给列车，列车可以根据该轨旁元素的状态信息进行实时判断，以更安全可靠地控制列车的运行状态。在一个示例性的场景中，区域控制器基于某个轨旁元素的状态给出了移动授权，但是由于移动授权具有滞后性，此时列车可能已经通过该轨旁元素，列车的运行转状态实际上不会受到该轨旁元素的影响。由此可以看出，结合轨旁元素的状态信息能够更加准确可靠地确定列车的运行状态。同时，在该实施例中，本列车还能够得知前方列车的移动授权相关的轨旁元素的状态信息，当前方列车需要减速或停靠时，本列车能够提前采取措施，使得列车的运行更安全。
16.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，所述控制方法还包括：在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，若在预设时间内未收到所述前方列车的运行参数，则断开与所述前方列车的通信连接，并使所述列车在所述区域控制器发送的最新的移动授权的范围内运行。在该实施方式中，当本列车在预设时间内未收到前方列车发送的运行参数时，仍然能够保证本列车的安全行驶。
17.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，若所述列车调整运行方向或线路，则断开与所述前方列车的通信连接，并使所述列车在所述区域控制器发送的最新的移动授权的范围内运行。在该实施方式中，由于列车主动的改变了其运行的方向或线路，则该列车不再追踪前方列车行驶，无需在接收前方列车的运行参数信息，这时还需要按照最新的移动授权行进来保证本列车的安全行驶。
18.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，若所述列车收到来自区域控制器的新的移动授权以及与所述前方列车的通信地址不同的其他列车的通信地址；则断开与所述前方列车的通信连接，并基于所述其他列车的通信地址建立与相应的列车通信连接。在该实施方式中，当新的移动授权是基于前方的其他列车生成时，本列车能够及时的断开与旧的前方列车的通信连接，并建立与新的前方列车之间的通信连接，以保证本列车的安全行驶。
19.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在所述列车与所述前方列车建立通信连接后，若所述列车与所述前方列车的通信连接意外中断，则控制所述列车在所述区域控制器发送的最新的移动授权的范围内运行。在该实施方式中，在列车与前方列车的通信连接意外中断的情况下，按照最新的移动授权行进仍然能够保证本列车的安全行驶。
20.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，持续接收来自所述区域控制器的第三移动授权，以及表明该第三移动授权为基于所述前方列车所生成的类型指示；基于所述前方列车的运行参数，控制所述列车的以与所述前方列车保持安全距离的方式行进，并允许所述列车超出
所述第三移动授权指示的范围而行驶。从该实施方式可以看出，在列车与其前方列车建立通信连接之后，列车与前方列车的通信已经不需要前方列车的通信地址，这时只需要区域控制器告知其该第三移动授权是基于前方列车生成即可。如此，有利于减小区域控制器发送的报文的信息量，提高报文信息发送的效率。
21.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：获取所述前方列车发送其运行参数时携带的时间戳；且所述控制所述列车的以与所述前方列车保持安全距离的方式行进的步骤还包括：基于所述时间戳修正从所述前方列车接收到的运行参数，并基于修正后的前方列车的运行参数控制所述列车以与所述前方列车保持安全距离的方式行进。
22.基于所述时间戳修正从所述前方列车接收到的运行参数。例如，针对本列车收到前方列车发送的运行参数信息可能存在延迟的情况，为了更好地将本列车与前方列车之间的实际距离保持在安全距离范围内，可以根据该时间戳以及本列车收到前方列车的运行参数信息的时间，结合前方列车的行驶速度和加速度对前方列车的当前位置进行修正，能够更准确的确定本列车与前方列车之间的实际距离，从而有利于更好地通过控制本列车的运行参数，以使本列车与前方列车之间的实际距离保持在安全距离范围内。
23.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，还包括：当收到所述区域控制器发送的用于指示前方列车紧急制动的信息时，还控制所述列车以与所述前方列车保持安全距离的方式行进。在该实施方式中，本列车能够提前得知前方列车进行紧急制动的消息，并提前做好减速准备，以提高列车运行的安全性和稳定性。
24.第二方面，在本发明提供的列车的控制系统的一个实施例中，所述控制系统包括：接收模块，用于接收来自区域控制器的第一移动授权以及一个前方列车的通信地址；建立连接模块，用于基于所述通信地址建立与所述前方列车的通信连接；获取模块，用于基于所述通信连接获取所述前方列车的运行参数；控制模块，用于基于所述前方列车的运行参数，控制所述列车以与所述前方列车保持安全距离的方式行进，并允许所述列车行驶至超出所述第一移动授权指示的范围；断开连接模块，用于在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，若所述接收模块从所述区域控制器接收到第二移动授权以及表明所述第二移动授权是基于所述前方列车之外的其他因素生成的类型指示，则断开与所述前方列车的通信连接，且所述控制模块还用于控制所述列车在所述第二移动授权指示的范围内运行。
25.在上述实施例提供的所述控制系统的一种优选的实施方式中，在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，还包括：所述接收模块还用于接收来自所述区域控制器的轨旁元素的状态信息；其中，所述轨旁元素的状态信息至少包括与所述列车的移动授权以及所述前方列车的移动授权相关的轨旁元素的状态信息；所述控制模块还用于根据所述轨旁元素的状态信息指示所述前方列车减速或停靠的提示信息，控制所述列车以与所述前方列车保持安全距离的方式行进。
26.在上述实施例提供的所述控制系统的一种优选的实施方式中，在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，若接收模块在预设时间内未收到所述前方列车的运行参数，所述断开连接模块还用于断开与所述前方列车的通信连接，且所述控制模块还用于控制所述列车在所述区域控制器发送的最新的移动授权的范围内运行；或者，在所述列车与所述
前方列车保持通信连接期间，若所述列车调整运行方向或线路，所述断开连接模块还用于断开与所述前方列车的通信连接，且所述控制模块还用于控制所述列车在所述区域控制器发送的最新的移动授权的范围内运行；或者，在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，若所述接收模块收到来自区域控制器的新的移动授权以及与所述前方列车的通信地址不同的其他列车的通信地址；则所述断开连接模块还用于断开与所述前方列车的通信连接，且所述建立连接模块还用于基于所述其他列车的通信地址建立与相应的列车通信连接；或者，在所述列车与所述前方列车建立通信连接后，若所述列车与所述前方列车的通信连接意外中断，则所述控制模块还用于控制所述列车在所述区域控制器发送的最新的移动授权的范围内运行。
27.在上述实施例提供的所述控制系统的一种优选的实施方式中，所述接收模块还用于在所述列车与所述前方列车保持通信连接期间，持续接收来自所述区域控制器的第三移动授权，以及表明该第三移动授权为基于所述前方列车所生成的类型指示；所述控制模块还用于基于所述前方列车的运行参数，控制所述列车的以与所述前方列车保持安全距离的方式行进，并允许所述列车超出所述第三移动授权指示的范围而行驶。
28.在上述实施例提供的所述控制系统的一种优选的实施方式中，所述获取模块还用于获取所述前方列车发送其运行参数时携带的时间戳；且还包括修正模块，用于基于所述时间戳修正从所述前方列车(12)接收到的运行参数，以使所述控制模块(24)基于修正后的前方列车(12)的运行参数控制所述列车(11)以与所述前方列车(12)保持安全距离的方式行进。
29.第三方面，在本发明提供的区域控制器的控制方法的一个实施例中，包括：在基于前方列车生成一列车的第一移动授权后，向所述列车发送所述第一移动授权以及所述前方列车的通信地址，以使所述列车能够基于所述通信地址与所述前方列车建立通信连接；在基于前方列车之外的其他因素生成的第二移动授权后，向所述列车发送所述第二移动授权以及表明所述第二移动授权是基于其他因素生成的类型指示信息。
30.在该实施方式中，区域控制器基于前方列车生成第一移动授权时，也能确定本列车正在追踪前方列车行进，这时可以将前方列车的通信地址发送给本列车，这样本列车就能与前方列车建立通信连接，并基于该通信连接来获取前方列车的运行参数，进而根据前方列车的运行参数来控制本列车，以提高本列车运行的安全性和运行效率。同时，当列车不处于追踪模式时，区域控制器还将第二移动授权是基于其他因素生成的类型指示信息告知列车，这时列车只能在第二移动授权指示的范围内行进。如此，也有利于列车判断是否可以根据前方列车的运行参数行进以提高轨道运行效率，以及是否必须在第二移动授权指示的范围内行进以保证安全行驶。
31.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在向所述列车发送基于前方列车的位置生成的第一移动授权以及所述前方列车的通信地址之后，继续向所述列车发送基于所述前方列车生成的第三移动授权以及表明该第三移动授权为基于所述前方列车生成的类型指示信息。
32.在该实施方式中，在列车与其前方列车建立通信连接之后，列车与前方列车的通信过程中已经不需要前方列车的通信地址，这时只需要区域控制器告知其该第三移动授权是基于前方列车生成即可。如此，有利于减小区域控制器发送的报文的信息量，提高报文信
息发送的效率。
33.在上述实施例提供的所述控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在向所述列车发送第三移动授权以及表明该第三移动授权为基于所述前方列车生成的类型指示信息时，还向所述列车发送轨旁元素的状态信息；其中，所述轨旁元素的状态信息至少包括与所述列车的移动授权以及所述前方列车的移动授权相关的轨旁元素的状态信息；或者，在向所述列车发送第三移动授权以及表明该第三移动授权为基于所述前方列车生成的类型指示信息时，还将指示前方列车紧急制动的信息发送给所述前方列车以及所述列车。
34.在该实施方式中，由于区域控制器得知前方列车的位置来生成移动授权具有一定的滞后性，在区域控制器根据轨旁元素的状态信息生成移动授权前可以先把轨旁元素的状态信息发送给列车，以使得列车可以根据该轨旁元素的状态信息进行实时判断并保证安全高效的运行。同时，在该实施例中，将前方列车的移动授权相关的轨旁元素的状态信息发送给列车，能够使本列车在前方列车需要减速或停靠时提前采取措施，使得列车的运行更安全。此外，将指示前方列车紧急制动的信息发送给前方列车以及本列车，能够使列车提前做好减速准备，以提高列车运行的安全性和稳定性。
35.第四方面，在本发明提供的一种计算机可读存储介质的一个实施例中，所述存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行第一方面中的任一实施方式所述的控制方法。
附图说明
36.下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
37.图1为本发明提供的一个实施例中一列车追踪前方列车行驶的示意图；
38.图2为本发明提供的列车的控制方法的流程示意图；
39.图3为本发明提供的列车的控制方法中步骤s1至s4中控制过程的示意图；
40.图4为本发明提供的前方列车紧急制动的情况下本列车的控制过程的示意图；
41.图5为本发明提供的列车的控制系统的示意图。
42.其中，附图标记如下：
43.s11：接收来自区域控制器的第一移动授权以及一个前方列车的通信地址；
44.s12：基于通信地址建立与前方列车的通信连接；
45.s13：基于通信连接获取前方列车的运行参数；
46.s14：基于前方列车的运行参数，控制列车以与前方列车保持安全距离的方式行进，并允许列车行驶至超出第一移动授权指示的范围；
47.s15：在列车与前方列车保持通信连接期间，若从区域控制器接收到第二移动授权以及表明第二移动授权是基于前方列车之外的其他因素生成的类型指示，则断开与前方列车的通信连接，并控制列车在第二移动授权指示的范围内运行。
48.11-列车
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12-前方列车
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13-区域控制器
49.14-信号机
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15-道岔
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16-第三列车
50.21-接收模块
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22-建立连接模块
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23-获取模块
51.24-控制模块
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25-断开连接模块
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26-修正模块
52.ma1-列车的移动授权的范围
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ma2-前方列车的移动授权的范围
53.oe-轨旁元素的状态信息的范围
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d-配置距离
具体实施方式
54.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
55.基于通信的列车控制(cbtc，communication based train control)系统由cbtc地面设备和cbtc车载设备组成。列车自动保护(atp，automatic train protection)系统是列车自动控制(atc，automatic train control)系统的子系统，其功能为确保列车运行速度不超过目标速度。区域控制器(zc，zone controller)子系统是atp系统的轨旁部分，也是cbtc系统中的地面核心控制设备，是地车信息交互的枢纽。联锁系统用来实现联锁关系、建立进路、控制道岔的转换和信号机的开放以及进路解锁，以保证列车安全。
56.区域控制器主要负责根据通信列车所汇报的位置信息以及联锁系统所排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的列车计算生成移动授权(ma，movement authority)，保证其控制区域内通信列车的安全运行。在线路上同时有很多车的情况下，车与车之间需要相隔，属于每列车的每段区域就是一个闭塞，每列车的闭塞是随着列车移动而动态变化的，这种闭塞形式称作“移动闭塞”。
57.现有的一种列车的控制方法中，当一运行的列车的移动授权范围仅受到前方列车的“移动闭塞”的影响时，区域控制器需要根据前方列车的vobc来获取前方列车的位置信息，zc根据前方列车的位置来计算后方列车的移动授权范围，并将其发送给后方列车的vobc，导致后方列车接收的移动授权有一定的滞后性。
58.有鉴于此，本实施例提出了一种列车控制的方法、系统及存储介质，旨在缩小处于列车追踪模式中的两辆列车之间的实际运行间隔，以提高轨道线路的运行效率。
59.如图1所述，一列车11和前方列车12同时在一轨道上运行，同时在该轨道旁边还设置有信号机14和道岔15以及区域控制器13。本列车11和前方列车12周期性地向区域控制器13报告其位置，区域控制器13根据联锁信息以及列车的位置周期性地向本列车11和前方列车12发送包含移动授权的报文信息。如图1中，区域控制器发给本列车11的基于前方列车12生成的移动授权的范围为ma1，区域控制器发给前方列车12的基于第三列车16生成的移动授权的范围为ma2。当本列车11追踪前方列车12行驶时，区域控制器13还将轨旁元素的状态信息以报文形式发送给本列车11，该轨旁元素的状态信息包括道岔状态、临时限速信息、站台门状态以及信号机状态等其中，临时限速信息是列车控制中心根据运营需要动态发送的限速命令。该轨旁元素的状态信息的范围oe可以包括本列车11至前方列车12的移动授权防护点前方的配置距离d处之间的。此时，本列车11收到的轨旁元素的状态信息的范围oe包括本列车11的移动授权范围ma1、本列车11的移动授权范围ma1的防护点至前方列车12的移动授权范围ma2的防护点之间的范围以及前方列车12的移动授权范围ma2的防护点之前的配置距离d的范围。该配置距离d是为了保证列车更加安全的行驶而设置的一段间距。
60.有鉴于此，本实施例提出了一种列车11及区域控制器13的控制方法、控制系统及存储介质，旨在保证列车11安全行驶的前提下缩小处于追踪模式的列车11与前方列车12之间的实际运行间隔，以提高轨道线路的运行效率。
61.第一方面，本实施例提供了一种列车的控制方法，如图2所示，该控制方法包括：
62.s11、接收来自区域控制器13的第一移动授权以及一个前方列车12的通信地址；
63.s12、基于通信地址建立与前方列车12的通信连接；
64.s13、基于通信连接获取前方列车12的运行参数；
65.s14、基于前方列车12的运行参数，控制列车11以与前方列车12保持安全距离的方式行进，并允许列车11行驶至超出第一移动授权指示的范围；
66.s15、在列车11与前方列车12保持通信连接期间，若从区域控制器13接收到第二移动授权以及表明第二移动授权是基于前方列车12之外的其他因素生成的类型指示，则断开与前方列车12的通信连接，并控制列车11在第二移动授权指示的范围内运行。
67.示例性地，结合图1，当本列车11识别到区域控制器13发送的报文信息中含有第一移动授权以及本列车11之外其他列车的通信地址后，本列车11可以据此确定该第一移动授权是基于前方列车12的位置生成的，且该通信地址为前方列车12的通信地址，此时列车11追踪前方列车12行驶。同时，在另一种可选的实施方式中，在步骤s11中，还可以同时接收来自区域控制器13的表明该第一移动授权为基于前方列车(12)所生成的类型指示，当列车(11)检查到该类型指示后，再执行步骤s12。
68.在本列车11基于该通信地址建立与前方列车12的通信连接时，可以根据该通信地址直接向前方列车12发出通信连接请求，当前方列车12接受该通信连接请求后本列车11即可与前方列车12建立通信连接。此外，区域控制器13也可以将本列车11的通信地址或名称通过报文形式告知前方列车12，当前方列车12经过检查收到本列车11的通信连接请求，确认其与区域控制器13告知的列车11的通信地址或名称一致时，前方列车12才允许本列车11与其建立通信连接。
69.列车11的运行参数可以包括当前位置、行驶速度、加速度、牵引力和制动力等。控制本列车11以与前方列车12保持安全距离的方式行进时，该安全距离可以根据前方列车12和本列车11的位置以及运行参数确定。具体地，本列车11根据前方列车12的当前位置、行驶速度和加速度，可以相应地确定出自身的行驶速度和加速度，来缩短与前方列车12的实际间距以及将实际间距保持在安全距离范围内。同时，由于列车的牵引力和制动力对列车的行驶速度和加速度都有影响，本列车11还可以参考前方列车12的牵引力和制动力来调节自身的牵引力和制动力。如此，能够使得通过控制本列车11的运行参数以使本列车11与前方列车12之间的实际距离保持在安全距离范围内的目的更容易实现。
70.需要说明的是，虽然本实施例是以步骤s11至步骤s15的顺序进行说明的，但在实际的应用场景中，列车也可以先执行步骤s15，当然在此情况下由于列车11没有预先与前方列车12建立连接，断开与前方列车12的通信连接的步骤是省略的，在之后当满足相应的条件时则执行步骤s11至步骤s14。如此修改后的实施方式并没有改变本实施例的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。
71.下面结合图3对上述步骤s11至s14作进一步的示例性说明，这个过程可以通过如下的步骤来实现：
72.s21、区域控制器13在收到本列车11的位置信息后，向本列车11周期性地发送含有移动授权的报文信息以及移动授权范围内的轨旁元素信息；
73.s22、区域控制器13在收到前方列车12的位置信息后，向前方列车12周期性地发送
含有移动授权的报文信息；
74.s23、区域控制器13计算出前方列车12是本列车11前方唯一的障碍物；
75.s24、区域控制器13将基于前方列车12产生的移动授权、移动授权类型为列车追踪、前方列车的通信地址等信息以报文的形式发送给本列车11；
76.s25、本列车11向前方列车12发送通信连接请求；
77.s26、前方列车12向本列车12发送同意建立通信连接的授权信息，使本列车11与前方列车12之间建立通信连接；
78.s27、本列车11向区域控制器13发送其准备进入列车追踪模式的信息；
79.s28、前方列车12周期性地向本列车11发送其运行参数信息；
80.s29、区域控制器13记录列车11追踪前方列车12行驶；
81.s30、区域控制器13向本列车11周期性地发送包含移动授权、本列车11与前方列车12的移动授权防护点前方的配置距离d处之间的轨旁元素信息等的报文；
82.s31、本列车11进入列车追踪模式；
83.s32、本列车11基于前方列车12发送的运行参数以及区域控制器13发送的轨旁元素信息判断前方列车12的运行趋势，并控制本列车11以与前方列车12保持安全距离的方式行进，且此过程中不使用移动授权进行速度防护。
84.如此，与区域控制器13先接收前方列车12的位置信息，然后将基于前方列车12的位置信息生成的移动授权发送给本列车11的方式相比，本发明中列车11基于前方列车12的运行参数控制其以与前方列车12保持安全距离的方式行进时，克服了移动授权的滞后性，同时可以不受第一移动授权指示的范围的限制，既使本列车11与前方列车12之间的实际距离保持在安全距离范围内，还能使得该实际距离不至于太大，同时提高了轨道线路的运行效率。
85.本实施例中第二移动授权基于前方列车12之外的其他因素生成的情况下，其他因素可能是前方进路上的道岔15、列车11进路终点、故障状态的轨道和故障状态的信号机14等。当列车11收到第二移动授权是基于前方列车12之外的其他因素生成的类型指示时，表明该列车11不再处于列车追踪模式，此时列车11需要按照第二移动授权允许的范围运行。由此可知，本列车11在列车追踪模式下根据前方列车12的运行参数来控制本列车11能够缩小本列车11与前方列车12的实际间距，当本列车11退出列车追踪模式后根据第二移动授权仍能与前方列车12保持在安全距离范围内。如此，也有利于列车11判断是否可以根据前方列车12的运行参数行进以提高轨道运行效率，以及是否必须在第二移动授权指示的范围内行进以保证安全行驶。
86.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，在列车11与前方列车12保持通信连接期间，即根据步骤s14控制列车的过程中，还包括：接收来自区域控制器13的轨旁元素的状态信息；其中，轨旁元素的状态信息至少包括与列车11的移动授权以及前方列车12的移动授权相关的轨旁元素的状态信息；根据轨旁元素的状态信息指示前方列车12减速或停靠的提示信息，控制列车11以与前方列车12保持安全距离的方式行进。
87.示例性地，当列车11追踪前方列车12时，根据前方列车12的运行参数控制本列车11行进，能够优化本列车11与前方列车12的实际运行间距。同时，在列车11的实际运行过程中，列车11的运行状态还会受到轨旁元素的状态信息等的影响。轨旁元素的状态信息包括
道岔15状态、临时限速信息、站台门状态以及信号机14状态等其中，临时限速信息是列车控制中心根据运营需要动态发送的限速命令。在一种实施方式中，该轨旁元素的状态信息的范围oe可以包括本列车11与前方列车12的移动授权防护点前方的配置距离d处之间的轨旁元素的状态信息。其中，移动授权防护点为移动授权的终点，该配置距离为从前方列车12的移动授权的终点开始向前的一定距离，该配置距离可以为固定值，也可以是根据前方列车12的运行参数动态确定的数值。
88.由于区域控制器13得知前方列车12的位置来生成移动授权具有一定的滞后性，在区域控制器13根据轨旁元素的状态信息生成移动授权前，区域控制器13可以先把轨旁元素的状态信息发送给列车11，列车11可以根据该轨旁元素的状态信息进行实时判断，以更安全可靠地控制列车11的运行状态。在一个示例性的场景中，区域控制器13基于某个轨旁元素的状态给出了移动授权，但是由于移动授权具有滞后性，此时列车11可能已经通过该轨旁元素，列车11的运行转状态实际上不会受到该轨旁元素的影响。由此可以看出，结合轨旁元素的状态信息能够更加准确可靠地确定列车11的运行状态。同时，在该实施例中，本列车11还能够得知前方列车12的移动授权相关的轨旁元素的状态信息，当前方列车12需要减速或停靠时，本列车11能够提前采取措施，使得列车11的运行更安全。
89.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，控制方法还包括：在列车11与前方列车12保持通信连接期间，即根据步骤s14控制列车的过程中，若在预设时间内未收到前方列车12的运行参数，则断开与前方列车12的通信连接，并使列车11在区域控制器13发送的最新的移动授权的范围内运行。在该实施方式中，当本列车11在预设时间内未收到前方列车12发送的运行参数时，仍然能够保证本列车11的安全行驶。
90.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在列车11与前方列车12保持通信连接期间，即根据步骤s14控制列车的过程中，若列车11调整运行方向或线路，则断开与前方列车12的通信连接，并使列车11在区域控制器13发送的最新的移动授权的范围内运行。在该实施方式中，由于列车11主动的改变了其运行的方向或线路，则该列车11不再追踪前方列车12行驶，无需在接收前方列车12的运行参数信息，这时还需要按照最新的移动授权行进来保证本列车11的安全行驶。
91.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在列车11与前方列车12建立通信连接后，即根据步骤s14控制列车的过程中，若列车11与前方列车12的通信连接意外中断，则控制列车11在区域控制器13发送的最新的移动授权的范围内运行。在该实施方式中，在列车11与前方列车12的通信连接意外中断的情况下，按照最新的移动授权行进仍然能够保证本列车11的安全行驶。
92.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在列车11与前方列车12保持通信连接期间，即根据步骤s14控制列车的过程中，持续接收来自区域控制器13的第三移动授权，以及表明该第三移动授权为基于前方列车12所生成的类型指示；基于前方列车12的运行参数，控制列车11的以与前方列车12保持安全距离的方式行进，并允许列车11超出第三移动授权指示的范围而行驶。从该实施方式可以看出，在列车11与其前方列车12建立通信连接之后，列车11与前方列车12的通信已经不需要前方列车12的通信地址，这时只需要区域控制器13告知其该第三移动授权是基于前方列车12生成即可。如此，有利于减小区域控制器13发送的报文的信息量，提高报文信息发送的效率。
93.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，区域控制器13也可以持续性地向本列车11发送前方列车12的通信地址，在此过程中本列车11前方的列车可能会发生改变，这时本列车11可以判断接收到的前方列车12的通信地址与本列车11当前保持通信连接的前方列车12的通信地址是否相同；若相同，则保持当前的通信连接，若不同，则断开当前的与前方列车12的通信连接，并基于所接收的新的通信地址建立与前方另一列车的通信连接。换而言之，在列车11与前方列车12保持通信连接期间，若列车11收到来自区域控制器13的新的移动授权以及与前方列车12的通信地址不同的其他列车的通信地址；则断开与前方列车12的通信连接，并基于其他列车的通信地址建立与相应的列车通信连接。
94.在该实施方式中，本列车虽然仍处于列车追踪模式，但是前方的列车发生了改变，当本列车与前方的另一列车建立通信连接后，可以根据前方的另一列车的运行参数来控制本列车的运行状态，以使本列车与前方的另一列车保持在安全距离范围内，实质上是执行上述的步骤s14，并使得该实际距离不至于太大，同时提高轨道线路的运行效率。同时，当新的移动授权是基于前方的其他列车生成时，本列车能够及时的断开与旧的前方列车的通信连接，并建立与新的前方列车之间的通信连接，以保证本列车的安全行驶。
95.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：获取前方列车12发送其运行参数时携带的时间戳；所述控制所述列车的11以与所述前方列车12保持安全距离的方式行进的步骤还包括：基于所述时间戳修正从所述前方列车12接收到的运行参数，并基于修正后的前方列车12的运行参数控制所述列车11以与所述前方列车12保持安全距离的方式行进。例如，针对本列车11收到前方列车12发送的运行参数信息可能存在延迟的情况，为了更好地将本列车11与前方列车12之间的实际距离保持在安全距离范围内，可以根据该时间戳以及本列车11收到前方列车12的运行参数信息的时间，结合前方列车12的行驶速度和加速度对前方列车12的当前位置进行修正，能够更准确的确定本列车11与前方列车12之间的实际距离，从而有利于更好地通过控制本列车11的运行参数，以使本列车11与前方列车12之间的实际距离保持在安全距离范围内。
96.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，在列车11与前方列车12保持通信连接期间，即根据步骤s14控制列车的过程中，还包括：当收到区域控制器13发送的用于指示前方列车12紧急制动的信息时，还控制列车11以与前方列车12保持安全距离的方式行进。在该实施方式中，本列车11能够提前得知前方列车12进行紧急制动的消息，并提前做好减速准备，以提高列车11运行的安全性和稳定性。
97.下面结合图4对上述实施例中前方列车12紧急制动的情况下本列车11的相关控制过程作示例性说明，这个过程可以包括如下的步骤：
98.s41、区域控制器13确定前方列车12行进的轨道前方发生紧急情况，以及需要向前方列车13发送紧急制动命令；
99.s42、区域控制器13监测到列车11正在追踪前方列车12行驶；
100.s43、区域控制器13将紧急制动命令发送给前方列车12；
101.s44、区域控制器13将指示前方列车12紧急制动的信息也发送给列车11；
102.s45、针对前方列车12的紧急制动，本列车11提前进行相应的控制；
103.s46、前方列车12紧急制动。
104.尽管上文详细描述了本实施例方法的详细步骤，但是，在不偏离本实施例的基本
原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的实施方式并没有改变本实施例的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。
105.需要说明的是，以下第二方面介绍的列车的控制系统与上述实施例中的列车的控制方法是相互对应的，以下实施例中的系统可参照上述方法的实施例进行理解，相同的内容将不再进行赘述。
106.第二方面，在本实施例提供的列车11的控制系统中，如图5所示，该控制系统包括：接收模块21、建立连接模块22、获取模块23、控制模块24和断开连接模块25。其中，接收模块21用于接收来自区域控制器13的第一移动授权以及一个前方列车12的通信地址；建立连接模块22用于基于通信地址建立与前方列车12的通信连接；获取模块23用于基于通信连接获取前方列车12的运行参数；控制模块24用于基于前方列车12的运行参数，控制列车11以与前方列车12保持安全距离的方式行进，并允许列车11行驶至超出第一移动授权指示的范围；断开连接模块25用于在列车11与前方列车12保持通信连接期间，若接收模块21从区域控制器13接收到第二移动授权以及表明第二移动授权是基于前方列车12之外的其他因素生成的类型指示，则断开与前方列车12的通信连接，且此时控制模块24还用于控制列车11在第二移动授权指示的范围内运行。
107.在本实施例中，接收模块21可用于执行上述方法实施例中的步骤s11，建立连接模块22可用于执行上述方法实施例中的步骤s12，获取模块23可用于执行上述方法实施例中的步骤s13，控制模块24可用于执行上述方法实施例中的步骤s14，断开连接模块25可用于执行上述方法实施例中的步骤s15。
108.在上述实施例提供的控制系统的一种优选的实施方式中，在列车11与前方列车12保持通信连接期间，接收模块21还用于接收来自区域控制器13的轨旁元素的状态信息；其中，轨旁元素的状态信息至少包括与列车11的移动授权以及前方列车12的移动授权相关的轨旁元素的状态信息；控制模块24还用于根据轨旁元素的状态信息指示前方列车12减速或停靠的提示信息，控制列车11以与前方列车12保持安全距离的方式行进。
109.在上述实施例提供的控制系统的一种优选的实施方式中，在列车11与前方列车12保持通信连接期间，若接收模块21在预设时间内未收到前方列车12的运行参数，则断开连接模块25还用于断开与前方列车12的通信连接，且控制模块24还用于控制列车11在区域控制器13发送的最新的移动授权的范围内运行。
110.在上述实施例提供的控制系统的一种优选的实施方式中，在列车11与前方列车12保持通信连接期间，若列车11调整运行方向或线路，则断开连接模块25还用于断开与前方列车12的通信连接，且控制模块24还用于控制列车11在区域控制器13发送的最新的移动授权的范围内运行。
111.在上述实施例提供的控制系统的一种优选的实施方式中，在列车11与前方列车12保持通信连接期间，若接收模块21收到来自区域控制器13的新的移动授权以及与前方列车12的通信地址不同的其他列车的通信地址；则断开连接模块25还用于断开与前方列车12的通信连接，且建立连接模块22还用于基于其他列车的通信地址建立与相应的列车通信连接。
112.在上述实施例提供的控制系统的一种优选的实施方式中，在列车11与前方列车12建立通信连接后，若列车11与前方列车12的通信连接意外中断，则控制模块24还用于控制
列车11在区域控制器13发送的最新的移动授权的范围内运行。
113.在上述实施例提供的控制系统的一种优选的实施方式中，接收模块21还用于在列车11与前方列车12保持通信连接期间，持续接收来自区域控制器13的第三移动授权，以及表明该第三移动授权为基于前方列车12所生成的类型指示；控制模块24还用于基于前方列车12的运行参数，控制列车11的以与前方列车12保持安全距离的方式行进，并允许列车11超出第三移动授权指示的范围而行驶。
114.在上述实施例提供的控制系统的一种优选的实施方式中，获取模块23还用于获取前方列车12发送其运行参数时携带的时间戳；且还包括修正模块26，用于基于所述时间戳修正从所述前方列车12接收到的运行参数，以使所述控制模块24基于修正后的前方列车12的运行参数控制所述列车11以与所述前方列车12保持安全距离的方式行进。
115.第三方面，在本发明提供的区域控制器13的控制方法的一个实施例中，该控制方法包括：在基于前方列车12生成一列车11的第一移动授权后，向列车11发送第一移动授权以及前方列车12的通信地址，以使列车11能够基于通信地址与前方列车12建立通信连接；在基于前方列车12之外的其他因素生成的第二移动授权后，向列车11发送第二移动授权以及表明第二移动授权是基于其他因素生成的类型指示信息。
116.在该实施方式中，区域控制器13基于前方列车12生成第一移动授权时，也能确定本列车11正在追踪前方列车12行进，这时可以将前方列车12的通信地址发送给本列车11，这样本列车11就能与前方列车12建立通信连接，并基于该通信连接来获取前方列车12的运行参数，进而根据前方列车12的运行参数来控制本列车11，以提高本列车11运行的安全性和运行效率。同时，当列车11不处于追踪模式时，区域控制器13还将第二移动授权是基于其他因素生成的类型指示信息告知列车11，这时列车11只能在第二移动授权指示的范围内行进。如此，也有利于列车11判断是否可以根据前方列车12的运行参数行进以提高轨道运行效率，以及是否必须在第二移动授权指示的范围内行进以保证安全行驶。
117.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，还包括：在向列车11发送基于前方列车12的位置生成的第一移动授权以及前方列车12的通信地址之后，继续向列车11发送基于前方列车12生成的第三移动授权以及表明该第三移动授权为基于前方列车12生成的类型指示信息。
118.在该实施方式中，在列车11与其前方列车12建立通信连接之后，列车11与前方列车12的通信过程中已经不需要前方列车12的通信地址，这时只需要区域控制器13告知其该第三移动授权是基于前方列车12生成即可。如此，有利于减小区域控制器13发送的报文的信息量，提高报文信息发送的效率。
119.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，该控制方法还包括：在向列车11发送第三移动授权以及表明该第三移动授权为基于前方列车12生成的类型指示信息时，还向列车11发送轨旁元素的状态信息；其中，轨旁元素的状态信息至少包括与列车11的移动授权以及前方列车12的移动授权相关的轨旁元素的状态信息。
120.在上述实施例提供的控制方法的一种优选的实施方式中，该控制方法还包括：在向列车11发送第三移动授权以及表明该第三移动授权为基于前方列车12生成的类型指示信息时，还将指示前方列车12紧急制动的信息发送给前方列车12以及列车11。
121.在该实施方式中，由于区域控制器13得知前方列车12的位置来生成移动授权具有
一定的滞后性，在区域控制器13根据轨旁元素的状态信息生成移动授权前，区域控制器13可以先把轨旁元素的状态信息发送给列车11，以使得列车11可以根据该轨旁元素的状态信息进行实时判断并保证安全高效的运行。同时，在该实施例中，将前方列车12的移动授权相关的轨旁元素的状态信息发送给列车11，能够使本列车11在前方列车12需要减速或停靠时提前采取措施，使得列车11的运行更安全。此外，将指示前方列车12紧急制动的信息发送给前方列车12以及本列车11，能够使本列车11提前做好减速准备，以提高列车11运行的安全性和稳定性。
122.第四方面，在本发明提供的一种计算机可读存储介质的一个实施例中，存储介质上存储有计算机指令，计算机指令在被处理器执行时，使处理器执行第一方面中的任一实施方式的控制方法。
123.在这种情况下，从存储介质读取的计算机指令本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此计算机指令和存储计算机指令的存储介质构成了本发明的一部分。用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd-rom、dvd-ram、dvd-rw、dvd+rw)、磁带、非易失性存储卡和rom。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载计算机指令。
124.此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的计算机指令，而且可以通过计算机指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
125.此外，可以理解的是，将由存储介质读出的计算机指令写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于计算机指令的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的cpu等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
126.需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
127.以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，fpga或aic)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
128.本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种列车及区域控制器的控制方法、控制系统及存储介质。该方法包括：在接收来自区域控制器13的第一移动授权以及一个前方列车12的通信地址后，与所述前方列车12建立的通信连接并获取前方列车12的运行参数，以控制所述列车11以与所述前方列车12保持安全距离的方式行进；当从所述区域控制器13接收到第二移动授权以及表明所述第二移动授权是基于前方列车12之外的其他因素生成的类型指示时，控制所述列车11在所述第二移动授权指示的范围内运行。如此，有利于在保证列车11安全行驶的前提下提高轨道运行效率。
129.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。