基于ETCS的车地通信方法、车载设备、地面设备和存储介质与流程

本发明涉及轨道交通，特别涉及一种基于etcs的车地通信方法、车载设备、地面设备和存储介质。

背景技术：

1、目前，主流的etcs车载系统在e1等级下仅支持有应答器传输的信号信息，地面信息往往是以点式的形式被etcs车载系统使用，这样的信息传输模式不能保证接收地面信息的实时性，影响e1等级下运营效率。

2、1.无法满足实时性。区间中相邻两个应答器组的布置有一定距离，在经过第一组应答器到经过第二组应答器组前，存在一段列车无法实时收到轨旁消息的真空区域。

3、2.影响列车e1等级运行效率。在越过信号机前，列车无法获得信号机实时变化，因此采用限速，目视行车等方式保证安全。但降低了列车运行效率。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，发明人做出本发明，通过具体实施方式，提供一种基于etcs的车地通信方法、车载设备、地面设备和存储介质。

2、第一方面，本发明实施例提供一种基于etcs的车地通信方法，包括以下步骤：

3、列车车载设备接收地面应答器发来的前方环线区域预告信息，预告信息包括环线标识号、前方环线区域环线报文对应的扩频码、前方环线区域定位信息、环线报文解码信息；

4、根据前方环线区域定位信息，判断列车进入所述环线区域的时间；

5、当列车进入所述环线区域时，车载设备根据所述扩频码，选择并接收对应的环线报文，若预告信息和环线报文中的环线标识号一致，则使用环线报文解码信息，解码所述环线区域对应的环线报文，得到实时的前方应答器状态与区段信息，若不一致，则车载设备拒绝所述环线报文；

6、当列车离开所述环线区域时，停止接收环线报文。

7、具体的，所述前方环线区域定位信息，包括列车当前位置到环线区域进入端的线路距离、环线区域长度、环线区域方向标识。

8、具体的，根据前方环线区域定位信息，判断列车进入所述环线区域的时间，包括以下步骤：

9、根据列车当前位置到前方环线区域进入端的线路距离、环线区域长度、环线区域方向标识和列车速度，分别确定列车进入所述环线区域的时间和列车离开所述环线区域的时间；

10、根据列车进入所述环线区域的时间和列车离开所述环线区域的时间，判断列车是否进入所述环线区域。

11、具体的，车载设备根据所述扩频码，选择并接收对应的环线报文，包括以下步骤：

12、车载设备的天线单元发送激活信号给地面设备的环线调制解调单元，当环线调制解调单元被激活后，环线调制解调单元通过环线漏缆，向所述天线单元发送环线报文，车载设备根据前方环线区域环线报文对应的扩频码，识别出前方环线区域环线报文，车载设备的天线单元接收识别出的环线报文，车载设备的环线传输模块从所述天线单元接收环线报文，环线传输模块根据所述环线报文解码信息，对环线报文解码，并将解码的环线报文发送至etcs核心计算单元。

13、具体的，车载设备根据所述扩频码，选择并接收对应的环线报文，还包括以下步骤：

14、地面联锁设备将环线报文发送给地面设备的轨旁电子单元，轨旁电子单元将环线报文发送至环线调制解调单元，当环线调制解调单元收到外部激活信号和外部电源信号时，环线调制解调单元被激活。

15、具体的，所述基于etcs的车地通信方法，还包括以下步骤：

16、预告信息包括环线标识号、前方环线区域环线报文对应的扩频码、前方环线区域定位信息、环线报文解码信息；

17、当列车当前位置超过或等于前方环线区域定位信息确定的前方环线区域进入端位置时，开启环线报文监控定时器，若预设监控时间内未监测到环线标识号与预告信息中环线标识号一致的环线报文，则车载设备通过施加制动，进行列车安全防护。

18、具体的，所述基于etcs的车地通信方法，还包括以下步骤：

19、车载设备将环线报文中记录的当前消息版本号，与车载设备支持的最大消息版本号比较，若环线报文中记录的当前消息版本号超出车载设备支持的最大消息版本号，则车载设备忽略所述当前消息版本号对应的环线报文。

20、第二方面，本发明实施例提供一种基于etcs的车载设备，包括天线单元、环线传输模块和etcs核心计算单元，

21、所述车载设备，用于接收地面应答器发来的前方环线区域预告信息，预告信息包括环线标识号、前方环线区域环线报文对应的扩频码、前方环线区域定位信息、环线报文解码信息；根据前方环线区域定位信息，判断列车进入所述环线区域的时间；当列车进入所述环线区域时，车载设备根据所述扩频码，选择并接收对应的环线报文，若预告信息和环线报文中的环线标识号一致，则环线传输模块使用环线报文解码信息，解码所述环线区域对应的环线报文，将解码的环线报文发送至etcs核心计算单元，得到实时的前方应答器状态与区段信息，若不一致，则车载设备拒绝所述环线报文；当列车离开所述环线区域时，停止接收环线报文。

22、第三方面，本发明实施例提供一种基于etcs的地面设备，包括应答器组、环线漏缆和环线调制解调单元，

23、应答器组，用于向列车车载设备发送列车前方环线区域预告信息，预告信息包括环线标识号、前方环线区域环线报文对应的扩频码、前方环线区域定位信息、环线报文解码信息；

24、所述环线标识号，用于和环线报文中的环线标识号比较，若一致，则列车根据环线报文解码信息，解码所述环线区域对应的环线报文，得到实时的前方应答器状态与区段信息，若不一致，则车载设备拒绝所述环线报文；

25、所述扩频码，用于车载设备识别前方环线区域环线报文；

26、所述定位信息，用于判断列车进入所述环线区域的时间；

27、环线调制解调单元，用于接收轨旁电子单元发送的环线报文，当环线调制解调单元收到外部激活信号和外部电源信号时，环线调制解调单元被激活，当环线调制解调单元被激活后，环线调制解调单元通过环线漏缆，向列车车载设备的天线单元发送环线报文。

28、基于同一发明构思，本发明实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令执行时实现前述的基于etcs的车地通信方法。

29、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

30、本发明沿用已有的应答器消息处理模块，基于应答器报文发送的环线区域预告信息，用较低成本满足车地实时通信，兼容既有的etcs系统，列车经过发送预告信息的应答器进入环线区域后，根据环线报文解码信息，解码环线区域对应的环线报文，通过环线报文实时获取前方新的地面信息，无需等列车缓慢通过前方地面信号机。因此支持环线报文使用的列车能够减少司机对地面信号机的依赖，减少环线区域地面信号机的使用，并且因为其允许列车在无开口速度的前提下运行，提高了列车运行效率。

31、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

32、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。