[發明專利]CBTC聯鎖系統進路狀態建模方法

有效

• 申請號: 201310741127.4
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103745048A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 高國棟
• 申請（專利權）人: 北京交控科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及列車運行控制技術領域，具體涉及一種CBTC聯鎖系統進路狀態建模方法。

背景技術

隨著國民經濟發展，我國大城市的客運量迅速膨脹，交通擁擠、阻塞和混亂的現象日益嚴重。發展城市軌道交通是緩解交通擁堵的有效手段。而基于通信的列車運行控制CBTC（Communication?Based?Train?Control）系統以其安全、正點、大容量、高效率等諸多優點被公認為是城市軌道交通最佳解決方案。計算機聯鎖是CBTC系統中的基礎安全設備。當CBTC系統正常工作時，列車按照移動閉塞方式運行，聯鎖系統為列車提供連續級列車進路；當某車載設備的無線通信設備出現故障時，聯鎖系統為列車提供點式級別進路，并通過點式通信設備向列車發送點式移動授權；當某列車的車載設備完全故障時，聯鎖系統為列車提供聯鎖級別進路，司機可依照地面信號機的顯示，控制列車運行；當軌旁設備出現故障，聯鎖級別的進路無法正常開放時，聯鎖系統提供引導級別的列車進路，支持限制級別下的低速行車。無論系統處于哪種工作模式下，聯鎖子系統都發揮著特有的基礎安全防護作用，最大限度地提高行車安全和效率。聯鎖系統是CBTC中典型的具有SIL4等級要求的高安全系統。

現有技術中通常采用SCADE（Safety-Critical?Application?Development?Environment）中的數據流圖建模方法或安全狀態機建模方法對CBTC聯鎖系統進行建模，數據流圖建模方法適合于連續系統的建模，而安全狀態機建模方法適合于離散系統的建模。

然而，在CBTC聯鎖系統的建模過程中，單獨采用數據流圖建模方法或者安全狀態機建模方法都無法精確、完整描述CBTC聯鎖系統的進路狀態。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種CBTC聯鎖系統中進路狀態建模方法，能夠精確、完整的描述CBTC聯鎖系統的進路狀態。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種CBTC聯鎖系統進路狀態建模方法，包括：

S1、依據CBTC聯鎖系統進路控制的制約關系制定進路狀態，并依據所述進路狀態建立進路狀態轉移圖；

S2、依據CBTC聯鎖系統進路控制的行為對所述進路狀態轉移圖進行抽象處理，得到進路狀態轉移模型；

S3、依據數據流圖建模方法對所述進路狀態轉移模型中的狀態進行邏輯和時序運算，驅動不同狀態之間的轉換，進而得到CBTC聯鎖系統進路狀態模型。

優選的，步驟S1中所述進路狀態包括進路空閑、進路排選、進路鎖閉、信號開放和自動解鎖。

優選的，步驟S2中依據CBTC聯鎖系統進路控制的行為對所述進路狀態轉移圖抽象為一個四元組，所述四元組為<狀態類型，狀態轉換條件，本狀態動作，下一狀態>；其中，所述狀態類型為狀態轉移的屬性；所述狀態轉換條件為狀態轉移的觸發條件；所述本狀態動作為當前狀態下執行的動作；所述下一狀態為狀態躍遷的下一個狀態。

優選的，步驟S3中對所述進路狀態轉移模型中的狀態進行邏輯和時序運算，驅動不同狀態之間的轉換的過程為：

S31、預定義進路初始狀態為空閑狀態；

S32、在進路狀態為所述空閑狀態時，若選排轉換條件通過，進路狀態轉換為進路選排狀態；相反，進路狀態保持為空閑狀態；

S33、在所述進路選排狀態，若鎖閉轉換條件通過，進路狀態轉換為進路鎖閉狀態；相反，進路狀態轉換為空閑狀態；

S34、在所述進路鎖閉狀態，若信號開放轉換條件通過，進路狀態轉換為信號開放狀態；相反，進路狀態保持為進路鎖閉狀態；

S35、在所述信號開放狀態，若列車駛入，進路狀態轉換為自動解鎖狀態；若列車未駛入且信號開放狀態保持條件滿足，進路狀態保持為信號開放狀態；若信號開放狀態保持條件不滿足，進路狀態轉換為進路鎖閉狀態；

S36、在所述自動解鎖狀態，滿足自動解鎖條件的進路區段自動解鎖，若進路內所有區段都已經解鎖，進路狀態轉換為空閑狀態。

（三）有益效果

本發明提供了一種CBTC聯鎖系統進路狀態建模方法，通過對CBTC系統中聯鎖子系統架構、接口以及功能需求進行分析的基礎上，將SCADE中數據流圖和狀態機這兩種建模方法有效的地融合在一起，實現兩種模型間的相互嵌套和無縫銜接，進而能夠精確、完整的描述CBTC聯鎖系統的進路狀態。

附圖說明