СПОСОБ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СЕТИ
METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING TRAFFIC ON RAILROAD NETWORK

Изобретение относится к способу и системе управления движением транспортного средства по железнодорожной сети.
В настоящем документе под «транспортным средством» следует понимать любое транспортное средство, которое может передвигаться по железнодорожной сети, например, поезд, трамвай, метропоезд.
Железнодорожная сеть состоит из различных элементарных объектов, например, таких как путевой участок с двумя концевыми точками, путевой участок с тремя концевыми точками или стрелка, элемент сигнализации и т.д.
В определенный момент каждый объект находится в состоянии включения, принимающем отдельное значение среди множества заранее определенных возможных значений.
До настоящего времени для обеспечения безопасного движения транспортного средства по пути в сети используют логику включения. Логику включения применяют в блоке централизованных устройств, называемом в дальнейшем центральным постом управления, который управляет состоянием включения совокупности составных объектов сети.
Логика включения использует путевую таблицу, которая для каждого возможного пути содержит значения состояний включения объектов, входящих в состав этого пути, которые необходимо проверять одновременно для обеспечения безопасного движения транспортного средства по данному пути. Разработка путевой таблицы является результатом компромисса между гибкостью и возможностями эксплуатации, технико-экономическим обоснованием и затратами с учетом взаимных блокировок между движениями.
Именно центральный пост управления в каждый момент выбирает путь для транспортного средства, изменяет состояние включения объектов, входящих в состав этого пути, с учетом условий, указанных в путевой таблице, затем, после проверки соблюдения этих условий, разрешает движение транспортного средства по этому пути.
Таким образом, центральный пост управления управляет движением всех транспортных средств, перемещающихся в данный момент по железнодорожной сети.
Сложность путевых таблиц и необходимость обеспечения ими безопасных перемещений по железнодорожной сети обуславливает их создание экспертами вручную.
Следовательно, создание путевых таблиц является этапом, требующим вложения больших ресурсов.
Наконец, эта архитектура не позволяет легко обновлять существующую железнодорожную сеть. Например, замена или добавление одного объекта влечет за собой переделку путевой таблицы и ее сертификацию перед внедрением на центральном посту управления.
Настоящее изобретение направлено на решение вышеупомянутых проблем. В связи с этим объектом настоящего изобретения является способ управления движением транспортных средств, в котором сеть делится на множество ресурсов, при этом каждый ресурс характеризуется состоянием назначения, принимающим значение «назначен» или «не назначен», и состоянием включения, принимающем одно значение из множества заранее определенных значений, при этом одним или множеством ресурсов управляет наземный контроллер, который оснащен средствами беспроводной связи, при этом центр регулирования выполнен с возможностью планирования всех перемещений транспортных средств по сети и связан с наземными стационарными базовыми станциями, содержащими средства беспроводной связи, и с каждым движущимся по сети транспортным средством, содержащим бортовой контроллер, оснащенный средством беспроводной связи, обеспечивающим связь со средствами связи наземных контроллеров и базовых станций, связанных с центром регулирования, при этом способ содержит следующие операции:
- планирование центром регулирования задания, назначаемого транспортному средству;
- передачу определенного задания из центра регулирования в бортовой контроллер указанного транспортного средства;
- для определенного временного интервала задания - идентификацию бортовым контроллером указанного транспортного средства группы ресурсов, которые, при условии, что каждый из этих ресурсов назначен для указанного транспортного средства и находится в необходимом состоянии включения, позволят указанному транспортному средству выполнить указанное задание, направляясь в сети по пути, соответствующему указанной группе идентифицированных ресурсов;
- резервирование идентифицированных ресурсов, при котором с применением заранее определенного протокола бортовой контроллер запрашивает у каждого из наземных контроллеров, связанных с ресурсами группы идентифицированных ресурсов, характерное назначение указанного ресурса указанному транспортному средству;
- затем, после назначения всех ресурсов указанной группы указанному транспортному средству, включение ресурсов, которое состоит в том, что с применением заранее определенного протокола бортовой контроллер запрашивает у каждого из наземных контроллеров, связанных с ресурсами указанной группы назначенных ресурсов, изменение состояние включения указанного ресурса в соответствии с требуемыми состояниями включения;
- проверку, производимую бортовым контроллером указанного транспортного средства, чтобы убедиться, что каждый из ресурсов группы идентифицированных ресурсов ему назначен и находится в требуемом состоянии включения; и, если указанная проверка дала положительный результат,
- расширение бортовым контроллером разрешения на движение транспортного средства по сетевому пути, соответствующему группе идентифицированных, назначенных и правильно включенных ресурсов.
Согласно частным вариантам выполнения, способ содержит один или несколько отличительных признаков, взятых отдельно или во всех технически возможных комбинациях:
- бортовой контроллер транспортного средства передает в центр регулирования через базовые станции данные положения и/или группы идентифицированных ресурсов, и при планировании эти данные используют для обновления различных заданий, предназначенных для различных транспортных средств, движущихся по железнодорожной сети;
- способ дополнительно содержит этап высвобождения ресурса, назначенного транспортному средству, при этом посредством применения заранее определенного протокола бортовой контроллер указанного транспортного средства направляет запрос в наземный контроллер, связанный с указанным назначенным ресурсом, на прекращение назначения ему этого ресурса;
- на этапе идентификации ресурса, наряду с указанным заданием, учитывают данные описания сети и данные моментального положения транспортного средства;
- этап идентификации содержит этап оценки профиля скорости транспортного средства на протяжении сетевого пути, соответствующего группе потенциальных ресурсов, предпочтительно с целью определения требуемого временного интервала, связанного с каждым ресурсом группы идентифицированных ресурсов;
- на этапе назначения идентифицированного ресурса:
- бортовой контроллер транспортного средства направляет запрос на назначение указанного идентифицированного ресурса в наземный контроллер, который связан с этим ресурсом;
- наземный контроллер направляет ответ о назначении, содержащий состояние назначения ресурса и/или состояние включения ресурса;
- бортовой контроллер проверяет, чтобы в данный момент не было текущего резервирования и/или чтобы не было состояний включения, не совместимых с требуемыми состояниями включения;
- на этапе включения назначенного ресурса:
- бортовой контроллер транспортного средства направляет запрос на включение указанного ресурса, назначенного указанному транспортному средству, в наземный контроллер, который связан с указанным ресурсом;
- указанный наземный контроллер, связанный с указанным ресурсом, проверяет, отличаются ли параметры включения текущего состояния указанного ресурса от требуемых параметров включения и при положительном результате управляет ресурсом в зависимости от параметров включения; и
- указанный наземный контроллер направляет ответ о включении, указывающий моментальное состояние включения ресурса;
- на этапе высвобождения предоставленного ресурса:
- бортовой контроллер транспортного средства направляет запрос на высвобождение указанного ресурса, назначенного указанному транспортному средству, в наземный контроллер, который связан с указанным ресурсом;
- указанный наземный контроллер, связанный с указанным ресурсом, проверяет, назначен ли он транспортному средству, и, в случае положительного результата, больше не назначает транспортному средству указанный ресурс;
- указанный наземный контроллер направляет ответ о высвобождении, указывающий, что ресурс больше не назначается указанному транспортному средству.
Объектом настоящего изобретения является также бортовой контроллер транспортного средства, движущегося по железнодорожной сети, при этом сеть делится на множество ресурсов, которые характеризуются соответственно состоянием назначения, принимающим значение «назначен» или «не назначен», и состоянием включения, принимающем одно значение из множества заранее определенных значений, при этом с одним наземным контроллером связаны один или множество ресурсов сети, при этом каждый наземный контроллер содержит: средства радиосвязи; средства обработки, позволяющие назначать соответствующий ресурс и управлять изменением состояния включения соответствующего ресурса; средства управления, выполненные с возможностью определения моментального состояния включения соответствующего ресурса и, по команде средств обработки, управления соответствующим ресурсом согласно параметрам включения принятого запроса на включение, при этом бортовой контроллер содержит:
- средства радиосвязи, обеспечивающие обмен сообщениями между бортовым контроллером и наземными контроллерами;
- средства идентификации, позволяющие идентифицировать группу ресурсов, которая, при условии, что каждый из этих ресурсов назначен указанному транспортному средству и находится в требуемом состоянии включения, позволит указанному транспортному средству выполнять задание, направляясь по сетевому пути, соответствующему указанной группе идентифицированных ресурсов, при этом задание формируется центром регулирования, содержащим средства планирования для управления в масштабе сети перемещениями транспортных средств и для формирования задания для каждого из них, при этом центр регулирования связан со стационарными наземными базовыми станциями, содержащими средства беспроводной связи, обеспечивающими связь с бортовым контроллером для передачи задания, предназначенного для указанного транспортного средства;
- средства назначения и высвобождения, позволяющие на основании группы идентифицированных ресурсов формировать запросы на назначение ресурсов, предназначенные для передачи в наземные контроллеры, связанные с этими идентифицированными ресурсами, и обрабатывать ответы о назначении ресурса, поступающие от указанных наземных контроллеров, и позволяющие на основании группы назначенных ресурсов формировать запросы на включение ресурса, которые содержат параметры включения, предназначенные для передачи в наземные контроллеры, связанные с этими предоставленными ресурсами, и обрабатывать ответы о включении ресурса, поступающие от указанных наземных контроллеров;
- средства проверки, позволяющие убедиться, что все ресурсы группы идентифицированных ресурсов назначены указанному транспортному средству и что все ресурсы группы назначенных ресурсов находятся в требуемом состоянии включения.
Согласно частным вариантам выполнения, бортовой контроллер содержит один или несколько отличительных признаков, взятых отдельно или во всех технически возможных комбинациях:
- средства назначения и высвобождения выполнены с возможностью формирования, на основе множества назначенных ресурсов, запросов на высвобождение ресурса, предназначенных для передачи в наземные контроллеры, связанные с этими назначенными ресурсами, и с возможностью обработки ответов о высвобождении ресурса, поступающих от указанных наземных контроллеров;
- контроллер содержит средства определения положения, выполненные с возможностью передачи информации о моментальном положении указанного транспортного средства;
- контроллер содержит базу данных, содержащую подробное описание ресурсов, входящих в состав железнодорожной сети;
- контроллер содержит средство оценки профиля скорости транспортного средства на группе потенциальных ресурсов;
- контроллер содержит по меньшей мере один список, соответствующий группе идентифицированных ресурсов, при этом для каждого ресурса группы список содержит:
- поле идентификации ресурса;
- предпочтительно поле, соответствующее требуемому временному интервалу назначения ресурса;
- поле, соответствующее «назначенному» или «не назначенному» состоянию назначения ресурса транспортному средству;
- поле, определяющее требуемое состояние включения для ресурса; и
- поле включения, соответствующее указателю, показывающему, что ресурс действительно находится в требуемом состоянии включения.
Объектом изобретения является также наземный контроллер, который может быть связан по меньшей мере с одним ресурсом железнодорожной сети, при этом сеть делится на множество ресурсов, которые характеризуются соответственно состоянием назначения, принимающим значение «назначен» или «не назначен», и состоянием включения, принимающем одно значение из множества заранее определенных значений, при этом на борту поезда, движущегося по сети, бортовой контроллер содержит средства радиосвязи и средства назначения и высвобождения, позволяющие формировать запрос на назначение ресурса, предназначенный для передачи в указанный наземный контроллер, или запрос на включение ресурса, который содержит параметры включения и предназначен для передачи в указанный наземный контроллер. Наземный контроллер содержит:
- средства радиосвязи, выполненные с возможностью приема запроса на назначение или на включение ресурса, связанного с наземным контроллером;
- средства обработки, выполненные с возможностью назначения соответствующего ресурса в соответствии с принятым запросом на назначение и с возможностью управления изменением состояния включения соответствующего ресурса в соответствии с принятым запросом на включение;
- средства управления, выполненные с возможностью определения моментального состояния включения соответствующего ресурса и, по команде от средств обработки, с возможностью управления соответствующим ресурсом согласно параметрам включения запроса на включение.
Согласно частным вариантам выполнения, наземный контроллер содержит один или несколько отличительных признаков, взятых отдельно или во всех технически возможных комбинациях:
- наземный контроллер содержит таблицу назначения, содержащую набор ячеек, при этом каждая ячейка содержит либо значение NULL, либо идентификатор транспортного средства, которому назначается ресурс;
- для связанного с ним ресурса или каждого ресурса наземный контроллер содержит таблицу состояния включения, содержащую число полей, соответствующее числу параметров, полностью характеризующих состояние включения указанного ресурса.
Объектом изобретения является также система управления движением транспортных средств по железнодорожной сети, причем сеть делится на множество ресурсов, которые характеризуются соответственно состоянием назначения, принимающим значение «назначен» или «не назначен», и состоянием включения, принимающем одно значение из множества заранее определенных значений, при этом система содержит:
i) множество наземных контроллеров, при этом каждый наземный контроллер является описанным выше наземным контроллером;
ii) бортовой контроллер транспортного средства, при этом бортовой контроллер является описанным выше бортовым контроллером; и
iii) центр регулирования, содержащий средства планирования, предназначенные для управления в масштабе сети перемещениями транспортных средств и формирования для каждого из них задания, при этом центр регулирования связан со стационарными наземными базовыми станциями, содержащими средства беспроводной связи, обеспечивающими связь с бортовым контроллером транспортного средства для передачи задания, сформированного центром регулирования и назначенного для указанного транспортного средства.
Изобретение и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - схематичный вид участка железнодорожной сети, по которому движется поезд;
фиг.2 - схема составных элементов системы управления движением поездов в соответствии с настоящим изобретением и потоков данных между этими составными элементами;
фиг.3 - схема способа управления движением поездов, применяемого системой, показанной на фиг.2;
фиг.4 - схема фазы включения в рамках этого способа;
фиг.5 - схема фазы высвобождения в рамках этого способа.
На фиг.1 показан участок железнодорожной сети 10.
Сеть 10 подразделена на множество объектов, которые, согласно изобретению, представляют собой ресурсы. На фиг.1 показаны, например, четыре участка пути с двумя концевыми точками, обозначенные позициями 1-4, и один участок пути с тремя концевыми точками или стрелка, обозначенная позицией 5.
Сеть 10 содержит также другие ресурсы, например, такие как элементы сигнализации, описание которых опускается, чтобы не загромождать текст настоящей заявки.
Каждый ресурс сети 10 может быть связан с одним или несколькими средствами 13. Средство 13 может выполнять функцию датчика значения характеристического параметра ресурса. В случае необходимости, средство может выполнять функцию исполнительного устройства, позволяющего изменять значение соответствующего характеристического параметра.
Моментальное состояние включения ресурса является комбинацией значений нескольких параметров, позволяющих полностью характеризовать состояние ресурса.
Например, в случае участка пути с двумя концевыми точками средство, содержащее индукционный датчик, выполненный с возможностью обнаружения присутствия поезда на участке пути, позволяет определить «занятое» или «не занятое» состояние занятости этого участка пути.
Например, в случае элемента сигнализации средство позволяет изменить состояние индикации элемента сигнализации.
На фиг.1 показан только один поезд 20. Однако в данный момент в сети 10 могут передвигаться одновременно несколько поездов.
Для управления движением поездов в сети 10 применяют систему 15 управления поездами.
Система 15 содержит:
- множество наземных контроллеров 11, в дальнейшем называемых контроллерами КОС (английское сокращение от "Radio Object Controller"), при этом каждый ресурс сети связан с контроллером ROC;
- множество бортовых контроллеров 21, при этом на борту каждого из поездов 20, движущихся по сети, установлен один бортовой контроллер 21; и
- центр 31 регулирования, выполненный с возможностью планирования движения различных поездов 20 по сети 10.
Принцип изобретение состоит в том, что в первом масштабе движение поездов планирует центр регулирования, а во втором приближении для меньшего масштаба, первого, безопасным движением управляет бортовой контроллер каждого поезда.
Планирование движения поезда центром 31 регулирования содержит разработку файла задания, который потом передают в бортовой контроллер поезда.
Управление движением поезда при помощи бортового контроллера осуществляют с применением протокола, обеспечивающего назначение, включение и затем высвобождение необходимых ресурсов непосредственно контроллерами ROC, с которыми они связаны. В этой архитектуре именно бортовой контроллер разрешает безопасное движение поезда по пути, содержащему назначение поезду ресурсы и позволяющему ему продолжить выполнение его задания.
Контроллер ROC
В подробно описанном ниже варианте выполнения один ресурс сети 10 связан с одним контроллером ROC, однако в других вариантах с одним контроллером ROC могут быть связаны несколько ресурсов 10. Каждый контроллер ROC и каждый ресурс характеризуются единым идентификатором в сети 10. В дальнейшем будет рассматриваться один контроллер ROC на каждый ресурс сети.
Контроллер ROC является компьютером, содержащим средства запоминания, средства вычисления и входные/выходные интерфейсы.
Контроллер ROC предназначен для управления ресурсом, с которым он связан. Контроллер ROC является автоматом, соединенным, например, двунаправленной проводной линией со средством или с каждым средством ресурса, с которым связан контроллер ROC, с целью управления этим ресурсом. Физически контроллер ROC 11 расположен вблизи управляемого им ресурса.
Для ресурсов, не содержащих управляемых средств, контроллер ROC может быть установлен в любом месте.
Каждый контроллер ROC 11 содержит:
- средства 110 радиосвязи, позволяющие устанавливать беспроводную связь со средствами 210 радиосвязи, которыми оборудован бортовой контроллер 21 поезда 20, затем по установленной беспроводной связи производить обмен сообщениями согласно заранее определенному протоколу связи. Средства 110 связи передают на средства 118 обработки только те сообщения, которые содержат идентификатор контроллера ROC 11;
- средства 112 управления, позволяющие управлять средством или каждым средством 13 соответствующего ресурса;
- таблицу 114 состояния включения, содержащую столько же полей, сколько и характеристических параметров, позволяющих определять моментальное состояние включения соответствующего ресурса, при этом поле таблицы 114 обновляют при помощи средств 112 управления в зависимости от данных, указанных средством, соответствующим этому характеристическому параметру;
- таблицу 116 назначения, содержащую набор ячеек, при этом каждая ячейка соответствует резервированию или включению ресурса и может принимать значение «0», если ресурс «не назначен», или идентификатор поезда, если ресурс «назначен» этому поезду; и
- средства 118 обработки, выполненные с возможностью считывания и записи в таблице 116 назначения, считывания в таблице 114 состояния включения, подачи команды на средства 112 управления и на средства 110 радиосвязи.
Предпочтительно средства 110, 112 и 118 представляют собой компьютерные программы, команды которых хранятся в средствах запоминания контроллера ROC 11 и могут исполняться средствами вычисления контроллера ROC 11.
Бортовой контроллер
Бортовой контроллер 21 является компьютером, содержащим средства запоминания, средства вычисления и входные/выходные интерфейсы.
Каждый бортовой контроллер 21 и, следовательно, каждый поезд характеризуется единым идентификатором в сети 10.
Каждый бортовой контроллер 21 содержит:
- средства 210 радиосвязи, позволяющие устанавливать связь одновременно с несколькими контроллерами ROC 11. Предпочтительно эти средства связи позволяют также устанавливать беспроводную связь с базовой станцией 32, которая соединена с центром 31 регулирования;
- средства 211 определения положения;
- средства 212 идентификации, позволяющие идентифицировать группу ресурсов сети 10, которые позволят поезду 20 продолжить выполнение его задания;
- средства 213 назначения и высвобождения ресурсов;
- средства 214 проверки; и
- средства 218 оценки.
Предпочтительно эти различные средства применяют в виде компьютерных программ, исполняемых бортовым контроллером 21.
Кроме того, средства запоминания бортового контроллера 21 содержат базу данных 215 описания железнодорожной сети 10 и файл 216 задания, переданный центром 31 регулирования.
База данных 215 содержит данные, представляющие собой подробное описание всех составных ресурсов сети 10. Так, для каждого ресурса сети 10 база 215 содержит идентификатор ресурса, состояние включения ресурса и данные географического положения ресурса, такие как данные географических положений его концевых точек.
Файл 216 задания содержит данные, соответствующие маршруту, который должен пройти поезд 20 в сети 10. Например, файл 216 задания содержит точку отправления поезда 20, точку прибытия поезда 20 и идеальный путь через сеть 10, то есть совокупность участков пути, которые позволяют соединить точки отправления и прибытия, а также характеристические точки, такие как коммерческие остановки, содержащие данные о времени прибытия и отправления, которое должен соблюдать поезд 20.
Предпочтительно средства 211 определения положения позволяют определить положение головы и хвоста поезда 20.
Внутри каждом участке пути положение поезда 20 можно определить точно с учетом измерения расстояния, пройденного от контрольной точки, например, от известного из предшествующего уровня техники сигнального маяка.
Средства 212 идентификации формируют список 217 ресурсов, на основании данных, содержащих в базе 215 данных описания ресурсов, в файле 216 задания, и на основании моментального положения поезда, сообщаемого средствами 211 определения положения.
Список 217 соответствует группе ресурсов, которые, если они были назначены поезду и находились соответственно в требуемом состоянии включения, позволяют поезду продолжить его задание по пути железнодорожной сети 10, соответствующему этой группе идентифицированных ресурсов.
Так, список 217 содержит строку на каждый ресурс группы идентифицированных ресурсов и столбцы, соответствующие:
- полю идентификации, указывающему идентификатор ресурса;
- полю, соответствующему временному интервалу (в простом варианте выполнения все ресурсы одной группы предоставляются поезду в одном временном интервале);
- полю, соответствующему «назначенному» или «не назначенному» состоянию назначения ресурса поезду 20 (в момент формирования списка 217 это поле имеет значение NULL);
- полю, определяющему состояние включения, требуемое для этого ресурса; и
- полю включения, соответствующему указателю, показывающему, что ресурс действительно находится в требуемом состоянии включения (в момент формирования списка 217 это поле имеет значение NULL).
Средства 218 оценки выполнены с возможностью определения по меньшей мере одного профиля скорости на пути, соответствующем группе потенциальных ресурсов. На основании этого профиля скорости средства 218 могут оценивать моменты прохождения поездом отдельных точек этого пути. В зависимости от этих моментов прохождения средства 212 идентификации определяют временной интервал, в который каждый ресурс должен быть предоставлен поезду. Временной интервал может учитывать соответствующий запас безопасности, в частности, время, необходимое для включения ресурса.
Средства 214 проверки, если происходит их исполнение, определяют, действительно ли все ресурсы из списка 217 были назначены поезду 20 и находятся ли ресурсы списка 217 в требуемом состоянии включения.
Средства 213 назначения/высвобождения ресурса, если происходит их исполнение, осуществляют фазы назначения и высвобождения группы идентифицированных ресурсов в соответствии с описанным ниже протоколом, посредством считывания и записи в списке 217, формирования сообщений, предназначенных для передачи в контроллеры ROC, и обработки сообщений, поступающих из контроллеров ROC через средства 210 радиосвязи.
Центр регулирования
Система 15 управления движением поездов содержит также центр 31 регулирования.
Центр 31 регулирования содержит средства 310 планирования, позволяющие в масштабе сети 10 формировать задания для различных поездов, движущихся в этой сети 10. Задание поезда разрабатывают с учетом возможных требований, предъявляемых к перемещению поезда в связи с заданиями других поездов, движущихся в сети 10.
Предпочтительно задание первого поезда регулярно обновляют, чтобы, например учитывать событие, мешающее выполнению задания другого поезда, и изменять в связи с этим требования, учитываемые при первоначальной разработке задания первого поезда.
Центр 31 регулирования связан, например, через сеть ТСРЛР 33 с множеством стационарных наземных базовых станций 32. Предпочтительно базовые станции распределены вдоль путей сети 10 для обеспечения сплошного охвата сети 10. Базовые станции 32 содержат средства 320 связи, предназначенные для установления связи с бортовым контроллером 21 поезда, движущегося в сети 10. Предпочтительно эти средства 320 радиосвязи является совместимыми со средствами 210 радиосвязи бортового контроллера 21.
Благодаря этому становится возможным обмен данными между бортовым контроллером 21 поезда 20 и центром 31 регулирования: при нисходящей связи центр регулирования передает на борт поезда файл 216 задания поезда 20, который он разработал или обновил; при восходящей связи бортовой контроллер 21 передает свое моментальное положение в центр 31 регулирования, чтобы он мог обновить задания поезда 20 и других поездов, движущихся в сети 10.
Способ
Далее следует описание способа управления движением поездов в сети 10, применяемого системой 15.
Файл 216, описывающий задание, назначенное для поезда 20, бортовой контроллер 21 дистанционно скачивает из центра 31 регулирования через базовую станцию 32. Речь может идти о первой базовой станции 32, которую поезд 20 проходит, когда въезжает в сеть 10, например, на вокзале или на выходе цеха обслуживания или депо, при этом файл 216 задания соответствует заданию, первоначально назначенному для поезда 20. Речь может также идти о промежуточной базовой станции 32 для скачивания файла задания, соответствующего обновлению первоначального файла задания.
В настоящий момент поезд 20 движется по пути железнодорожной сети 10, описанному в списке 217а, записанном в памяти бортового контроллера 21. Этот текущий путь содержит, например, участки 1 и 2 пути.
Для продолжения перемещения и выполнения задания поезда способ в соответствии с настоящим изобретением предусматривает фазу предоставления группы ресурсов и фазу включения ресурсов группы предоставленных ресурсов.
Фаза предоставления, показанная на фиг.3, содержит идентификацию, а затем резервирование группы ресурсов.
На этапе а идентификации происходит исполнение программы средств 212 идентификации. Они используют файл 216 задания, базу 215 данных описания составных ресурсов сети 10, моментальное положение поезда 20, выдаваемое средствами 211 определения положения, для формирования группы потенциальных ресурсов. Средства 212 идентификации запрашивают средства 218 оценки для формирования, на основании этой группы потенциальных ресурсов и для ближайшего временного интервала, группы ресурсов, идентифицированных как позволяющие поезду продолжать выполнение его задания посредством движения по пути, соответствующему этим ресурсам при условии, что они предоставлены поезду 20 и переведены в требуемое состояние включения. При этом средства 212 идентификации создают список 217b, соответствующий группе идентифицированных ресурсов.
Например, согласно фиг.1, чтобы поезд 20 мог продолжить выполнение своего задания, средства 212 создают список 217b, показывающий, что поезду 20 должен быть предоставлен участок 3, который должен находиться в состоянии включения, определенном направлением движения, и что поезду должен быть предоставлен участок 5, который должен находиться в состоянии включения, определенном направлением движения и состоянием определения положения.
Как только список 217b попадает в средства запоминания бортового контроллера 21, на этапе b формирования запросов на предоставление ресурса происходит исполнение программы средств 213 назначения/высвобождения, которые контролируют средства запоминания бортового контроллера 21. Средства 213 формируют столько запросов, сколько ресурсов находится в списке 217b. Каждый запрос содержит идентификатор запрашивающего поезда и идентификатор запрашиваемого ресурса.
На этапе с средства 210 связи бортового контроллера 21, управляемые средствами 213, передают радиосигналы, соответствующие различным запросам на предоставление ресурса.
На этапе d средства 110 связи контроллера ROC 11 принимают различные радиосигналы и передают на средства 118 обработки только сообщения, содержащие идентификатор указанного контроллера ROC 11 (его идентификатор идентичен идентификатору ресурса, с которым он связан).
На этапе е, средства 118 обработки считывают таблицу 116 предоставления, чтобы определить, может ли ресурс быть предоставлен запрашивающему поезду.
На этапе f, если только таблица 116 показывает, что ресурс не находится в стадии текущего резервирования, средства 118 обработки предоставляют ресурс запрашивающему поезду и записывают в ячейку таблицы 116 идентификатор запрашивающего поезда.
После предоставления ресурса, он не может быть предоставлен другому поезду, пока поезд, которому он предоставлен, его не включит.
На этапе g средства 118 обработки контроллера ROC 11 формируют сообщение с ответом на запрос предоставления. Этот ответ содержит идентификатор запрашивающего поезда, идентификатор запрашиваемого ресурса и текущее состояние резервирований и включений.
На этапе h средства 110 связи передают радиосигнал, соответствующий этому ответу предоставления.
На этапе j средства 210 связи бортового контроллера 21 принимают и декодируют различные поступающие в них сигналы и передают на средства 213 назначения/высвобождения только сообщения, которые содержат идентификатор поезда 20.
На этапе k, если ответ предоставления показывает, что запрошенный ресурс действительно предоставлен поезду, средства 213 обновляют поле предоставления, соответствующее этому ресурсу, в списке 217b. В поле предоставления ресурса записывают значение «предоставлен» (+1).
Если ответ предоставления указывает, что запрошенный ресурс не может быть предоставлен поезду, средства 213 обновляют поле предоставления этого ресурса, записывая в него значение «не предоставлен» (0).
По завершении определенного времени после этапа с передачи запросов на предоставление ресурса бортовой контроллер 21 исполняет программу средств 214 проверки, чтобы проверить, действительно ли все ресурсы из списка 217b предоставлены поезду 20 или нет. При этом средства 214 проверки тестируют значение поля предоставления каждого из ресурсов списка 215 (этап 1).
В случае положительного результата проверки, показывающего, что все запрошенные из списка 217b ресурсы предоставлены поезду 20, что в текущий момент нет никакого резервирования и что ни одно из включений не имеет параметров включения, не совместимых с параметрами запрошенного включения, группу идентифицированных ресурсов считают группой предоставленных ресурсов (этап m), и способ переходит в фазу включения, которая будет описана ниже.
В случае отрицательного результата проверки, то есть, если, по меньшей мере, один из ресурсов списка 217b указан как не подлежащий предоставлению поезду 20, опять происходит исполнение программы средств 212 идентификации для создания другого списка 217 с, соответствующего другой группе идентифицированных ресурсов. В случае необходимости, во время этой новой идентификации группы ресурсов (этап а) средства 212 используют данные, относящиеся к ресурсам списка 217b, которые не могли быть предоставлены поезду 20.
В случае неполной проверки, то есть если в момент проверки несколько полей предоставления из списка 217b еще содержат значение NULL (и никакого значения «0»), предоставляется дополнительное время, и через несколько мгновений опять происходит исполнение средств 214 проверки. В случае необходимости, опять исполняют программу средств 213 назначения/высвобождения для реализации этапов b и с на ресурсах списка 217b, еще не предоставленных поезду 20. Если во время следующей проверки некоторые из полей предоставления из списка 217b все еще остаются в значении NULL, проверку считают отрицательной, и бортовой контроллер 21 пробует идентифицировать другую группу ресурсов (этап а).
Фаза включения, показанная на фиг.4, развивается следующим образом:
Когда группа ресурсов указана как предоставленная, бортовой контроллер 21 исполняет программу средств 213 назначения/высвобождения для формирования множества сообщений запроса на включение ресурса (этап b'). Средства 213 формируют столько запросов, сколько ресурсов содержит список 217b. Каждый запрос на включение ресурса содержит идентификатор запрашивающего поезда, идентификатор запрошенного ресурса и параметры включения, требуемые для этого ресурса.
На этапе с' средства 210 связи бортового контроллера 21, управляемые средствами 213, передают радиосигналы, соответствующие различным запросам на включение ресурса.
На этапе d' средства 110 связи контроллера ROC 11 принимают различные радиосигналы и передают на средства 118 обработки только сообщения, содержащие идентификатор указанного контроллера ROC 11.
На этапе е', проверив, что идентификатор поезда, указанный в запросе, соответствует идентификатору, указанному в таблице 116 предоставления, средства 118 обработки сравнивают параметры требуемого включения с параметрами моментального состояния включения, указанного в таблице 114 состояния. Если параметры моментального состояния ресурса отличаются от параметров требуемого включения, средства 118 обработки подают команду на средства 112 управления средствами ресурса в соответствии параметрами требуемого включения.
На этапе f1' средство или каждое средство 13 изменяет текущие значения соответствующего характеристического параметра согласно требуемому состоянию.
На этапе t2' средства 13 передают текущие значения параметра на средства 112 управления, которые обновляют таблицу 114 состояния.
На этапе g' средства 112 обработки формируют сообщение ответа на включение ресурса. Этот ответ содержит идентификатор запрашивающего поезда, идентификатор запрошенного ресурса и моментальное состояние включения ресурса, считанное в таблице 114 состояния.
На этапе h' средства 110 связи контроллера ROC 11 передают радиосигнал, соответствующий ответу включения.
На этапе j' средства 210 связи бортового контроллера 21 принимают и декодируют различные поступающие в них сигналы и передают на средства 213 назначения/высвобождения только сообщения, которые содержат идентификатор поезда 20.
Если ответ включения указывает, что требуемый ресурс переведен на параметры требуемого включения, средства 213 записывают в поле включения, соответствующее этому ресурсу, значение «1» (этап k').
По завершении определенного времени после передачи запросов на включение ресурса, происходит исполнение программы средств 214 проверки, чтобы проверить, действительно ли включены все ресурсы списка 217b в соответствии с параметрами требуемого включения. При этом средства 214 проверяют значение поля включения каждого из ресурсов списка 217b (этап 1').
Если все ресурсы включены правильно, средства 214 проверки дают разрешение поезду 20 на движение по пути сети 10, соответствующему группе ресурсов списка 217b (этап m').
Если некоторые из ресурсов включены неправильно, средства 214 не выдают разрешения на движение, и, в случае необходимости, повторяют этапы b' и с', по меньшей мере, для неправильно включенных ресурсов.
Как только бортовой контроллер 21 устанавливает, что хвост поезда 20 прошел один из ресурсов списка 217b, он опять исполняет программу средств 212 идентификации для идентификации следующего предназначенного для использования пути сети (возвращение на этап а) и программу средств 213 назначения/высвобождения бортового контроллера 21 для высвобождения этого ресурса списка 217b. Эта фаза высвобождения может также происходить на списке идентифицированных ресурсов, которые не могли быть предоставлены поезду. Эта фаза высвобождения показана на фиг.5.
На этапе b" на основании списка 217b средства 213 формируют сообщения запроса на высвобождение ресурса. Каждый запрос содержит идентификатор запрашивающего поезда и идентификатор высвобождаемого ресурса.
На этапе с" средства 210 связи передают радиосигналы, соответствующие этим запросам на высвобождение ресурса, на различные контроллеры ROC 11.
На этапе d" средства 110 связи контроллера ROC 11 принимают различные радиосигналы и передают на средства 118 обработки только сообщения, содержащие идентификатор указанного контроллера ROC.
На этапе е" средства 118 обрабатывают запрос на высвобождение, считывая в таблице 116 предоставления идентификатор поезда, которому был предоставлен ресурс. Если считанный идентификатор соответствует идентификатору поезда, указанному в запросе, средства 118 изменяют состояние (этап f) назначения ресурса, записывая значение «не предоставлен» в ячейку таблицы 116 предоставления.
Только в этот момент ресурс высвобождается, если не было зарегистрировано никакого другого резервирования и/или никакого другого включения.
На этапе g" средство 112 обработки формирует сообщение ответа на высвобождение. Этот ответ содержит идентификатор запрашивающего поезда и идентификатор запрошенного ресурса.
На этапе h" средства 110 связи контроллера ROC 11 передают радиосигнал, соответствующий ответу высвобождения.
На этапе j" средства 210 связи бортового контроллера 21 принимают и декодируют различные принятые сигналы и передают на средства 213 назначения/высвобождения только сообщения, которые содержат идентификатор поезда 20.
Если ответ высвобождения указывает, что ресурс высвобожден, средства 213 записывают в поле предоставления этого ресурса значение «2» (этап k").
По завершении определенного времени после этапа с" передачи запросов на высвобождение ресурса, происходит исполнение программы средств 214 проверки, чтобы проверить, действительно ли высвобождены все ресурсы списка 217b или нет. При этом средства 216 проверяют значение поля предоставления каждого из ресурсов списка 217b (этап 1").
В этом способе не происходит лишнего резервирования ресурса. Наоборот, ресурс может быть включен несколькими поездами при идентичных параметрах требуемого включения.
Кроме того, между ресурсами сети не существует связи. Только одновременное предоставление двух ресурсов одному поезду создает «виртуальную» связь между этими двумя ресурсами.
В варианте, средства 212 идентификации одновременно идентифицируют несколько групп ресурсов, соответствующих альтернативным путям в сети, по которым может двигаться поезд для выполнения своего задания. Как только средства 214 проверки обнаруживают, что одна из групп ресурсов полностью предоставлена поезду 20, другие группы высвобождаются посредством исполнения программы средств 213 высвобождения на каждом из других списков ресурсов.
В еще одном варианте средства 212 идентификации осуществляют этап запроса наземных контроллеров 11, присутствующих в окружающей среде поезда 20, чтобы узнать состояние назначения соответствующих ресурсов. Предпочтительно этот этап осуществляют при помощи протокола обмена сообщениями запроса и ответа, аналогичного описанным выше протоколам. Предварительное определение состояния назначения потенциальных ресурсов облегчает собственно идентификацию группы идентифицированных ресурсов.