[发明专利]一种去中心化的列车线路资源协商方法

说明书

本发明公开了一种去中心化的列车线路资源协商方法，包括：在去中心化的区域网络中，竞选出当前周期的领航车，其他车辆称为跟随车；领航车接收来自运调系统的调度指令，生成具有相应编号的日志条目，再并行的复制到跟随车中，当日志条目应用到领航车的状态机是安全的，且领航车将日志条目复制到超过设定比例的跟随车中，则相应日志条目称为已提交日志条目，跟随车按照顺序通过自身状态机依次执行已提交日志条目；各列车将执行相应日志条目获得的信息定期返回给运调系统，实现列车线路资源协商。上述方法可实现列车自主自治，保障区域网络内列车的动态一致，保障多种情况下的安全性、可用性和容错能力，提升铁路信号系统的数字化发展程度。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种去中心化的列车线路资源协商方法。

背景技术

轨道交通由于其安全、环保、大运量等特征，一直以来都是最优选的公共交通方式。根据运营场景的不同，轨道交通系统可以大致分为高速铁路、城际铁路、普速铁路、重载铁路、城市轨道交通。其中，列车运行控制系统一直是保障行车安全、稳定、可靠的关键。面对不同运营场景的运输需求，不同的轨道交通系统会选择相应的列车运行控制系统，例如，设计时速为250km/h至350km/h的高速铁路主要选择CTCS-2或CTCS-3级列控系统，城际铁路主要选择CTCS-2级列控系统，城市轨道交通主要使用CBTC系统（基于通信的列车自动控制系统）。随着轨道交通运输需求的进一步提升，可以预期未来的新型信号系统解决方案需要适应多种运营场景，功能更加安全、灵活、高效。

传统的列车运行控制系统是一种典型的中心化分布式网络结构，是通过中心组件控制低层组件，从而实现中心的控制目的。这种结构必然是顺序操作，结构中的低层组件（如信号机、道岔转辙机、可变应答器、车载信号显示单元）所表现出的行为都是中心组件（如中心调度台）通过一定的层次结构（如联锁系统、无线闭塞中心）控制和监督的结果。中心化分布式网络结构的缺点是优先级响应问题会成为系统的瓶颈，并且在优先级故障时会有一段时间不可用，这导致系统难以拓展且灵活性差。

公开号为CN116001872A的中国发明专利申请《列车运行控制系统、方法、电子设备及存储介质》采用的是中心化分布式网络结构，通过安全云平台实现资源管理。公开号为CN115320681A的中国发明专利申请《基于列车的资源管理方法及装置》，虽然改善了资源管理问题，但是依然采用中心化分布式网络结构，因此，在实际应用中，当优先级故障时会有一段时间不可用，这导致系统难以拓展且灵活性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种去中心化的列车线路资源协商方法，通过采用去中心化的方式来实现多列车在运行过程中协商线路资源的功能，从而支持多列车在运行过程中灵活编组，实现列车自主自治，保障区域网络内列车的动态一致，提升铁路信号系统的数字化发展程度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种去中心化的列车线路资源协商方法，包括：

在去中心化的区域网络中，各个列车通过竞选的方式，选出虚拟连挂群组内当前周期的领航车，其他车辆称为跟随车；

所述领航车接收来自运调系统的调度指令，并生成与调度指令对应的具有相应编号的日志条目，再将生成的日志条目并行的复制到跟随车中，当领航车的状态机能够安全执行日志条目，且领航车将日志条目安全复制到超过设定比例的跟随车中时，相应日志条目称为已提交日志条目；跟随车按照顺序通过自身状态机依次执行已提交日志条目；领航车与跟随车定期将执行相应日志条目获得的信息返回给运调系统，实现列车线路资源协商。