CN106627676A - 一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法，在CBTC***中，若某一区域控制器发生故障，则未发生故障且相邻的另一区域控制器获得故障区域控制器的资源控制权，并根据该资源控制权控制该故障区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至故障区域控制器管辖范围内的列车；若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器获取其资源控制权，并控制其管辖的相关设备及运行至其管辖范围内列车。本发明减少了列车因单个区域控制器故障导致该区域内列车或后续经过该区域的列车降级运行或紧急制动停车等，提高了整个运营线路的运营效率，且当对某个区域控制器进行临时检修维护时，不影响整个线路正常运行。

Description

一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法

技术领域

本发明涉及城市轨道交通控制领域，具体涉及一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法。

背景技术

在现有的CBTC***中，超速防护相关的设备包括车载控制器设备(VOBC)，轨旁的区域控制器设备(ZC)、联锁设备(CI)、轨旁其他设备和通信设备(DCS)，轨旁其他设备主要包括信号机、计轴、道岔等。

在CBTC***中，列车的VOBC有规律地向区域控制器ZC发送其位置信息。区域控制器ZC根据通信列车所汇报的位置信息以及所辖区域内联锁设备CI所排列的进路、轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息、道岔状态信息等，为其控制范围内的通信列车计算移动授权(MA)。列车根据从区域控制器ZC收到的移动授权信息、区段占用信息、信号机状态、道岔状态等信息，计算速度防护曲线并进行速度防护。这意味着车上ATP和地面ATP(区域控制器)之间周期性通信，由地面设备来实现多列车的管理和间隔控制。

目前轨道交通CBTC***在区域控制器***设计方面，具有以下缺陷：区域控制器固定控制一个或多个固定联锁设备、轨旁设备等，控制权固定，且不可移交；单个区域控制器故障，直接导致该区域内或进入该区域内的列车降级运行或紧急制动停车，严重影响运营效率；区域控制器设备检修时间不灵活，只能等待列车下线后或者设备故障时才能检修。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法，减少了列车因单个区域控制器故障导致该区域内列车或后续经过该区域的列车降级运行或紧急制动停车等，提高了整个运营线路的运营效率，且当对某个区域控制器进行临时检修维护时，不影响整个线路正常运行。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法，包括：

在CBTC***中，若某一区域控制器发生故障，则未发生故障的另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制权，并根据该资源控制权控制该发生故障的区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至所述发生故障的区域控制器的管辖范围内的列车；

其中，所述另一区域控制器为：与发生故障的区域控制器通信的且相邻的区域控制器；

所述另一区域控制器获得所述资源控制权包括：所述另一区域控制器主动检测并强制获取所述资源控制权，或者，所述发生故障的区域控制器与所述另一区域控制器交互移交所述资源控制权。

进一步的，所述方法还包括：

若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器与所述另一区域控制器交互，获取所述恢复正常的区域控制器的资源控制权，并基于该资源控制权控制其管辖范围内的相关设备及运行至其管辖范围内的列车。

进一步的，若某一区域控制器发生故障，则另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制器权，包括：

故障区域控制器向相邻的非故障区域控制器发送所述故障区域控制器的资源控制权的移交请求；

若所述移交请求成功发送至非故障区域控制器，则所述非故障区域控制器根据所述移交请求获取所述故障区域控制器的资源控制权；

所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，对所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至故障区域控制器管辖范围内的列车进行控制；

其中，故障区域控制器为发生故障的区域控制器，非故障区域控制器为未发生故障的另一区域控制器；

所述移交请求包括所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备的状态信息。

进一步的，若某一区域控制器发生故障，则另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制器权，包括：

故障区域控制器向相邻的非故障区域控制器发送所述故障区域控制器的资源控制权的移交请求；

若所述移交请求发送失败，则所述非故障区域控制器强制获取所述故障区域控制器的资源控制权；

所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，对所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至故障区域控制器管辖范围内的列车进行控制；

其中，故障区域控制器为发生故障的区域控制器，非故障区域控制器为未发生故障的另一区域控制器；

所述移交请求包括所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备的状态信息。

进一步的，所述若所述移交请求成功发送至非故障区域控制器，则所述非故障区域控制器根据所述移交请求获取所述故障区域控制器的资源控制权；包括：

若所述移交请求成功发送至非故障区域控制器，则所述非故障区域控制器向所述故障区域控制器发送移交确认信息；

所述故障区域控制器接收所述移交确认信息，其中，所述移交确认信息包括对所述故障区域控制器的资源控制权的获取许可及所述非故障区域控制器的自身工作状态；

所述故障区域控制器根据所述移交确认信息切除其资源控制权并向所述非故障区域控制器发送资源控制权已切除信息；

所述非故障区域控制器根据所述移交请求及资源控制权已切除信息，接收所述故障区域控制器的资源控制权。

进一步的，所述若所述移交请求发送失败，则所述非故障区域控制器强制获取所述故障区域控制器的资源控制权，包括：

若所述移交请求发送失败且所述非故障区域控制器检测到相邻的区域控制器发生故障，则所述非故障区域控制器判断其自身是否有获取故障区域控制器的资源控制权的权限；

若所述非故障区域控制器有获取所述故障区域控制器的资源控制权的权限，则所述非故障区域控制器强制获取所述故障区域控制器的资源控制权，同时，所述故障区域控制器切换至待维修状态。

进一步的，所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，对所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至故障区域控制器管辖范围内的列车进行控制，包括：

所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，控制所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备，并获取运行至所述故障区域控制器的管辖范围内的列车的相关信息；

所述非故障区域控制器根据所述列车的相关信息确定运行至所述故障区域控制器的管辖范围内的列车的移动授权；

所述非故障区域控制器将所述列车移动授权发送给运行至所述故障区域控制器的管辖范围内的列车，并与该列车上的车载控制器通信连接，对该列车进行控制。

进一步的，所述若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器与所述另一区域控制器交互，获取所述恢复正常的区域控制器的资源控制权，包括：

若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器向占有其资源控制权的另一区域控制器发送资源控制权重获请求；

所述另一区域控制器根据接收到的所述资源控制权重获请求，切除所述恢复正常的区域控制器的资源控制权；

所述恢复正常的区域控制器获取其资源控制权。

进一步的，所述另一区域控制器根据接收到的所述资源控制权重获请求，切除所述恢复正常的区域控制器的资源控制权，包括：

所述另一区域控制器根据接收到的所述资源控制权重获请求，向所述恢复正常的区域控制器发送资源控制权信息；

所述恢复正常的区域控制器根据所述资源控制权信息，获取占有其资源控制权的所述另一区域控制器的ID号；

所述恢复正常的区域控制器向所述另一区域控制器发送返还控制权命令；

所述另一区域控制器根据所述返还控制权命令，切除所述恢复正常的区域控制器的资源控制权。

进一步的，所述并基于该资源控制权控制其管辖范围内的相关设备及运行至其管辖范围内的列车，包括：

所述恢复正常的区域控制器根据其资源控制权对其管辖范围内的相关设备进行控制；

所述恢复正常的区域控制器计算运行至其管辖范围内的列车的移动授权；

以及，所述恢复正常的区域控制器将所述列车移动授权发送给运行至其管辖范围内的列车，并与该列车上的车载控制器通信连接，对该列车进行控制。

由上述技术方案可知，本发明所述的一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法，在CBTC***中，若某一区域控制器发生故障，则未发生故障的另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制权，并根据该资源控制权控制该发生故障的区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至发生故障的区域控制器的管辖范围内的列车；其中，另一区域控制器为：与发生故障的区域控制器通信的且相邻的区域控制器；另一区域控制器获得资源控制权包括：另一区域控制器主动检测并获取的资源控制权，或者，发生故障的区域控制器与另一区域控制器交互移交的资源控制权；减少了列车因单个区域控制器故障导致该区域内列车或后续经过该区域的列车降级运行或紧急制动停车等，提高了整个运营线路的运营效率，且当对某个区域控制器进行临时检修维护时，不影响整个线路正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中CBTC***车地交互图；

图2是本发明的一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法的一种具体实施例的流程示意图；

图3是本发明的动态分配方法中步骤100的一种实施方式的流程示意图；

图4是本发明的动态分配方法中步骤100的另一种实施方式的流程示意图；

图5是本发明的动态分配方法中步骤200的流程示意图；

图6是具体应用例中区域控制器故障后的传统车地通信示意图。

图7是具体应用例中本发明的区域控制器故障后的新技术车地通信示意图；

图8是具体应用例中本发明的区域控制器之间资源控制权移交图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在CBTC***中，列车的VOBC有规律地向区域控制器ZC发送其位置信息。区域控制器ZC根据通信列车所汇报的位置信息以及所辖区域内联锁设备CI所排列的进路、轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息、道岔状态信息等，为其控制范围内的通信列车计算移动授权(MA)。参见图1，列车根据从区域控制器ZC收到的移动授权信息、区段占用信息、信号机状态、道岔状态等信息，计算速度防护曲线并进行速度防护。这意味着车上ATP和地面ATP(区域控制器)之间周期性通信，由地面设备来实现多列车的管理和间隔控制。

CBTC***中各子***功能如下：

1、车载控制器VOBC：车载控制器充分利用无线通信传输手段，实时地进行列车与区域控制器的双向通信，向区域控制器发送位置信息，使得后续列车可以了解前方列车运行实际间隔距离，通过计算，后续列车即可给出最佳制动曲线，提高了区间通行能力。区域控制器可以实时地向车载信号设备传递车辆运行前方线路限速情况，指导列车按线路限制条件运行，大大提高了列车运行安全性。

2、区域控制器：是CBTC中超速防护子***的轨旁部分。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设备所排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的通信列车计算移动授权(MA)，保证其控制区域内通信列车的安全运行。

(1)通过车地通信网络实时地与线路中运行的通信列车双向通信，实时获得列车位置，通过综合计算，使得后续列车可以及时了解前方列车运行实际间隔距离，提高区间通行能力；

(2)实时地向车载信号设备传递车辆运行前方线路限速情况，包括道岔、信号机等障碍物的状态，指导列车按线路限制条件运行，大大提高了列车运行安全性；

(3)通过骨干网络实时地与联锁***双向通信，获得线路的区段占用/空闲、为列车选排出的进路情况、道岔状态、信号机状态；并提供给联锁信号机命令信息等以辅助其完成进路选排、办理取消等功能，提高运营效率。

3、联锁：实现其控制区域内地面设备的状态控制、状态采集功能，并保证列车进路上区段、道岔、信号机之间的正确联锁关系。

4、DCS：数据通信***，实现地面设备的网络通信的骨干网及车地无线通信***。

目前轨道交通CBTC***在区域控制器***设计方面，具有以下缺陷：区域控制器固定控制一个或多个固定联锁设备、轨旁设备等，控制权固定，且不可移交；单个区域控制器故障，直接导致该区域内或进入该区域内的列车降级运行或紧急制动停车，严重影响运营效率；区域控制器设备检修时间不灵活，只能等待列车下线后或者设备故障时才能检修。

本发明与已有技术方案的区别在于，本发明在某个区域控制器故障时，将该区域控制器管辖范围内的联锁设备以及其他轨旁设备(信号机、计轴、道岔等)的控制权迅速移交给其附近相邻正常运行的区域控制器进行管理，使得列车在故障区域控制器原控制区内，与移交方区域控制器进行通信，获得移交方区域控制器计算的列车MA信息，以及前方轨道线路信息、道岔信息和信号灯信息等。列车在该区域内运行时，不会因区域控制器故障导致运行列车紧急制动停车或降级运行，仍能保持正常运营。在该故障区域控制器恢复正常时，向移交方区域控制器申请资源控制权，再次获得该区域的控制权。

在本方案中，通过在故障区域控制器和相邻移交方区域控制器之间进行联锁设备和其他轨旁设备控制权移交，减少了列车因单个区域控制器故障导致该区域内列车或后续经过该区域的列车降级运行或紧急制动停车等，提高了整个运营线路的运营效率，且当对某个区域控制器进行临时检修维护时，不影响整个线路正常运行。

本发明实施例一提供了一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法的一种具体实施方式。该动态分配方法具体包括如下内容：

步骤100：在CBTC***中，若某一区域控制器发生故障，则未发生故障的另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制器权，并根据该资源控制权控制该发生故障的区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至发生故障的区域控制器的管辖范围内的列车。

在上述内容中，另一区域控制器为：与发生故障的区域控制器通信的且相邻的区域控制器；另一区域控制器获得资源控制权包括：另一区域控制器主动检测并强制获取资源控制权，或者，发生故障的区域控制器与另一区域控制器交互移交资源控制权，且将该故障区域控制器管辖的原控制区内的轨旁设备的资源控制权向相邻的非故障区域控制器进行移交之前，故障区域控制器先对相邻的区域控制器进行检测，直到检测到非故障区域控制器后，再向其移交原控制区内的轨旁设备的资源控制权，其中，相关设备为轨旁设备，例如包括：联锁设备以及信号机、计轴、道岔等其他轨旁设备等，此处仅为一种举例，本发明中的相关设备不仅限于这一种情形。

从上述描述可知，本发明的实施例实现了在某一区域控制器发生故障时，未发生故障且相邻的另一区域控制器对发生故障的区域控制器进行资源控制权的获取，减少了列车因单个区域控制器故障导致该区域内列车或后续经过该区域的列车降级运行或紧急制动停车等，提高了整个运营线路的运营效率，且当对某个区域控制器进行临时检修维护时，不影响整个线路正常运行。

本发明提供了一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法。参见图2，在步骤100的基础上，该动态分配方法还包括如下内容：

步骤200：若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器与另一区域控制器交互，获取恢复正常的区域控制器的资源控制权，并基于该资源控制权控制其管辖范围内的相关设备及运行至其管辖范围内的列车。

在本步骤中，在故障区域控制器的故障恢复正常后，故障区域控制器向非故障区域控制器索取其原控制区内的轨旁设备的资源控制权并根据原控制区内的轨旁设备的资源控制权对运行至原控制区内的列车进行控制，同时恢复正常的故障区域控制器在重新获取原控制区内的轨旁设备的资源控制权后，非故障区域控制器切除原故障区域控制器的控制区内的轨旁设备的资源控制权。

从上述描述可知，本发明的实施例中的区域控制器的动态分配方法减少了列车因单个区域控制器故障导致该区域内列车或后续经过该区域的列车降级运行或紧急制动停车等，提高了整个运营线路的运营效率，且当对某个区域控制器进行临时检修维护时，不影响整个线路正常运行。

在一种可选实施方式中，本发明提供了上述动态分配方法中步骤100的一种具体实施方式。参见图3，该步骤100具体包括如下内容：

步骤101a：故障区域控制器向相邻的非故障区域控制器发送故障区域控制器的资源控制权的移交请求。

在本步骤中，在CBTC***中的某个区域控制器发生故障时，故障区域控制器根据该故障区域控制器管辖的原控制区内的轨旁设备的资源控制权生成移交资源控制权请求，并将移交资源控制权请求发送至相邻的非故障区域控制器，其中，移交资源控制权请求包括该故障区域控制器的资源控制权的移交请求及原控制区内的全部轨旁设备的状态信息。

步骤102a：若移交请求成功发送至非故障区域控制器，则非故障区域控制器向故障区域控制器发送移交确认信息。

步骤103a：故障区域控制器接收移交确认信息，故障区域控制器根据移交确认信息切除其资源控制权并向非故障区域控制器发送资源控制权已切除信息。

在本步骤中，移交确认信息包括对故障区域控制器的资源控制权的获取许可及非故障区域控制器的自身工作状态；

步骤104a：非故障区域控制器根据移交请求及资源控制权已切除信息，接收故障区域控制器的资源控制权。

步骤105a：非故障区域控制器根据故障区域控制器的资源控制权，控制故障区域控制器管辖范围内的相关设备，并获取运行至故障区域控制器的管辖范围内的列车的相关信息。

步骤106a：非故障区域控制器根据列车的相关信息确定运行至故障区域控制器的管辖范围内的列车的移动授权。

步骤107a：非故障区域控制器将列车移动授权发送给运行至故障区域控制器的管辖范围内的列车，并与该列车上的车载控制器通信连接，对该列车进行控制。

在上述各步骤中，故障区域控制器为发生故障的区域控制器，非故障区域控制器为未发生故障的另一区域控制器；移交请求包括故障区域控制器管辖范围内的相关设备的状态信息。

从上述描述可知，本发明的实施例中的区域控制器在发生故障后，迅速尝试将资源控制权向相邻的非故障区域控制器移交，改变了传统CBTC***中区域控制器固定管辖指定一个或者几个联锁、道岔、信号机等轨旁设备，且不可修改性的特点，为可动态调整区域控制器的管辖范围；同时实现了在非故障区域控制器成功获取原控制区内的轨旁设备的资源控制权后，非故障区域控制器根据原控制区内的轨旁设备的资源控制权与运行至原控制区内的列车进行通信，保证了资源控制权移交成功后的CBTC***中列车运行的安全性及可靠性。

在一种可选实施方式中，本发明提供了上述动态分配方法中步骤100的第二种具体实施方式。参见图4，该步骤100具体包括如下内容：

步骤101b：故障区域控制器向相邻的非故障区域控制器发送故障区域控制器的资源控制权的移交请求。

步骤102b：若移交请求发送失败且非故障区域控制器检测到相邻的区域控制器发生故障，则非故障区域控制器判断其自身是否有获取故障区域控制器的资源控制权的权限。

步骤103b：若非故障区域控制器有获取故障区域控制器的资源控制权的权限，则非故障区域控制器强制获取故障区域控制器的资源控制权，同时，故障区域控制器切换至待维修状态。

步骤104b：非故障区域控制器根据故障区域控制器的资源控制权，控制故障区域控制器管辖范围内的相关设备，并获取运行至故障区域控制器的管辖范围内的列车的相关信息。

步骤105b：非故障区域控制器根据列车的相关信息确定运行至故障区域控制器的管辖范围内的列车的移动授权。

步骤106b：非故障区域控制器将列车移动授权发送给运行至故障区域控制器的管辖范围内的列车，并与该列车上的车载控制器通信连接，对该列车进行控制。

在上述步骤中，故障区域控制器为发生故障的区域控制器，非故障区域控制器为未发生故障的另一区域控制器；移交请求包括故障区域控制器管辖范围内的相关设备的状态信息。交互发送的具体过程为：若非故障区域控制器未收到该故障区域控制器发送的移交资源控制权请求且检测到相邻的故障区域控制器发生故障，则非故障区域控制器判断其自身是否有获取故障区域控制器的资源控制权的权限；若非故障区域控制器有获取故障区域控制器的资源控制权的权限，则非故障区域控制器直接向故障区域控制器获取原控制区内的轨旁设备的资源控制权；非故障区域控制器根据原控制区内的轨旁设备的资源控制权对故障区域内的轨旁设备进行控制；以及，非故障区域控制器根据原控制区内的轨旁设备的资源控制权，重新计算原控制区内列车的移动授权；非故障区域控制器将列车移动授权发送给列车，与运行到原控制区内的列车上的车载控制器通信连接。其中，移交资源控制权请求包括原控制区内的轨旁设备的资源控制权的移交请求及原控制区内的全部轨旁设备的状态信息。从上述描述可知，本发明的实施例实现了在非故障区域控制器与故障区域控制器通信超时等情况而造成的发送失败时，故障区域控制器强制获取原控制区内的轨旁设备的资源控制权，使得运行至原控制区内的列车与该非故障区域控制器进行通信，使得资源控制权移交失败后，仍能保证CBTC***中列车运行的安全性及可靠性。

在一种可选实施方式中，本发明提供了上述动态分配方法中步骤200的一种具体实施方式。参见图5，该步骤200具体包括如下内容：

步骤201：若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器向占有其资源控制权的另一区域控制器发送资源控制权重获请求。

步骤202：另一区域控制器根据接收到的资源控制权重获请求，向恢复正常的区域控制器发送资源控制权信息。

步骤203：恢复正常的区域控制器根据资源控制权信息，获取占有其资源控制权的另一区域控制器的ID号。

步骤204：恢复正常的区域控制器向另一区域控制器发送返还控制权命令。

步骤205：另一区域控制器根据返还控制权命令，切除恢复正常的区域控制器的资源控制权。

步骤206：恢复正常的区域控制器根据其资源控制权对其管辖范围内的相关设备进行控制。

步骤207：恢复正常的区域控制器计算运行至其管辖范围内的列车的移动授权。

步骤208：恢复正常的区域控制器将列车移动授权发送给运行至其管辖范围内的列车，并与该列车上的车载控制器通信连接，对该列车进行控制。

在步骤201至208中，切换的具体过程为：非故障区域控制器根据接收到的资源控制权重获请求，向非故障区域控制器发送自身的资源控制权信息；原故障区域控制器根据接收到资源控制权信息，查询占有其原控制区内的轨旁设备的资源控制权的非故障区域控制器的ID号；原故障区域控制器向非故障区域控制器发送返还控制权命令；非故障区域控制器根据返还控制权命令，切除原控制区内的轨旁设备的资源控制权，其中，放弃资源控制权信息中包括资源控制权的放弃确认信息、轨旁设备信息及列车信息；原故障区域控制器重新获取原控制区内的轨旁设备的资源控制权，并根据原控制区内的轨旁设备的资源控制权对原控制区内的轨旁设备进行控制；原故障区域控制器重新计算其原控制区内的列车的移动授权；以及，原故障区域控制器将列车移动授权发送给列车，与运行到原控制区内的列车上的车载控制器通信连接。

从上述描述可知，通过在故障区域控制器的故障恢复正常后，故障区域控制器重新获取原控制区内的轨旁设备的资源控制权，能够最大化的满足各区域控制器的最佳动态分配，减少了单个区域控制器的控制负荷。

为更进一步的说明本方案，本发明还提供一种故障区域控制器与非故障区域控制器之间进行动态分配方法的具体应用实例。参见图6和7，该动态分配方法具体包括如下步骤：

1、本方案***架构

图6为区域控制器故障后传统车地通信，由于ZC2故障，车载VOBC与ZC2之间通信中断，在ZC2的管辖区域内，列车只能降级运行，从CBTC级别降级到ITC级别。

图7为区域控制器故障后新技术车地通信，在ZC2故障、车载VOBC与ZC2之间通信中断后，ZC2将其控制权移交给ZC3，车载VOBC与ZC3进行通信，由ZC3控制原来ZC2管辖范围内的列车以CBTC级别运行。

本方案应用于轨道交通信号***中，基于CBTC***架构，在轨旁列车超速防护设备-区域控制器故障时，能够对故障区域控制器控制范围内的列车、轨旁等设备进行动态资源控制权重分配。

本技术方案在某个区域控制器故障时，能迅速移交故障区域控制器管辖范围内的列车、联锁设备等轨旁设备信息给相邻正常区域控制器，使得该区域内列车不需要降级或紧急制动停车等，保持正常运行，不因轨旁区域控制器的单个故障，降低列车的运行效率。

2、本技术方案动态资源重分配过程

本技术方案根据区域控制器故障后和故障区域控制器恢复正常后两个阶段，描述对列车和轨旁设备资源进行动态重分配过程。

区域控制器故障后：

在某个区域控制器发生故障后，其相邻区域控制器获得该区域控制器的资源控制权的过程分为两种类型：

2-1、故障区域控制器主动向相邻正常区域控制器移交资源控制权，主要分成4个步骤，

(1)当某个区域控制器发现自身故障时，判断相邻区域控制器的状态(也就是，判断相邻区域控制器是否正常)，向相邻正常区域控制器(该区域控制器查询方向可通过数据进行配置，例如向左查询，或向右查询)申请控制权移交，并将故障区域控制器管辖范围内的轨旁设备状态信息同时发送给预移交的相邻正常区域控制器。

(2)预移交的相邻正常区域控制器获得故障区域控制器的资源移交请求，回复给故障区域控制器已知晓移交请求和自身工作状态，并准备接收故障区域控制器的资源控制权。

(3)故障区域控制器收到预移交的相邻正常区域控制器的回复，切断故障区域控制权资源控制，向预移交的正常相邻区域控制器发送已切除资源控制权的命令回复。

(4)预移交的正常相邻区域控制器获得故障区域控制器的资源控制权切除命令，重新计算原故障区域控制器管辖内列车的MA信息，将该信息向相应列车发送，并从相应列车获得列车位置信息等，对原故障区域控制器管辖范围内的轨旁道岔、信号机等设备进行控制，具体流程参见图8。

2、故障区域控制器未能将请求信息发送给相邻正常区域控制器，便断电或不能正常与相邻区域控制器通信时，若相邻正常区域控制器在检测到与故障区域控制器通信异常或超时，强制获得故障区域控制器的资源控制权，并正常接管该故障区域控制器的资源控制权，与该故障区域控制器管辖范围内的列车进行正常通信，对该故障区域控制器管辖范围内的轨旁设备进行控制。具体步骤如下：

(1)正常区域控制器与相邻区域控制器进行通信，检测判断是否有通信异常或超时的故障区域控制器。

(2)若检测到与相邻区域控制器通信异常或超时，判断本区域控制器是否具有抢夺通信异常或超时的区域控制器的资源控制权的权限。

(3)若具备权限，则与异常区域控制器管辖内的列车、联锁设备等通信，获得该异常区域控制器管辖范围内的控制权，获得该管辖范围内列车(当与故障区域控制器通信超过某个固定周期，该周期小于超时判断周期，尝试与预移交区域控制器通信)、联锁设备等状态信息。根据列车位置信息以及轨旁线路信息，计算该区段内列车的移动授权MA，并发送给列车进行速度曲线计算，同时对轨旁设备发送控制命令等。

3.故障区域控制器恢复正常后：

故障区域控制器恢复正常后，重新申请资源控制权的过程如下：

(1)故障区域控制器ZC1故障恢复，向相邻区域控制器发送通信请求。

(2)故障区域控制器ZC1获得相邻区域控制器的资源控制权信息，查询控制原故障区域控制器管辖范围内资源控制权的相邻移交区域控制器ZC2的ID号。

(3)区域控制器ZC1向相邻已移交区域控制器ZC2申请收回原故障区域控制器ZC1的资源控制权。

(4)相邻已移交区域控制器ZC2接收原故障区域控制器ZC1的资源控制权收回请求，回复准备切除原故障区域控制器ZC1的资源控制权信息，将原故障区域控制器ZC1的管辖范围内列车、轨旁设备信息一并回复。

(5)区域控制器ZC1接收相邻已移交区域控制器ZC2的弃权信息和原故障区域控制器ZC1的管辖内列车、轨旁信息，重新计算管辖范围内的列车移动授权MA并发送给列车，同时控制轨旁道岔、信号机等设备,并向区域控制器ZC2移交成功信息。

(6)区域控制器ZC2接收到区域控制器ZC1移交成功信息，切除对原故障区域控制器管辖区的资源控制权。

从上述描述可知，本具体应用例动态调整区域控制器对联锁、道岔、信号机等轨旁设备的管辖范围；在单个区域控制器故障时，移交故障区域控制器的资源控制权给相邻正常区域控制器；故障区域控制器在故障恢复后，可重新获得原资源控制权；具体为：

1、改变传统CBTC***中区域控制器固定管辖指定一个或者几个联锁设备、道岔、信号机等轨旁设备，且不可修改性的特点，为可动态调整区域控制器的管辖范围。

2、在单个区域控制器故障时，不因动态调整区域控制器的资源控制权，影响列车的正常运行，不降低线路的运营效率，使得列车不因单个区域控制器故障导致该管辖区段降级、紧急制动停车等。

3、因可具有动态调整区域控制器的管辖范围，对***维护时间点限定要求降低，降低了潜在故障的发生率，提升了线路的运行效率。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种区域控制器的资源控制权的动态分配方法，其特征在于，包括：

在CBTC***中，若某一区域控制器发生故障，则未发生故障的另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制权，并根据该资源控制权控制该发生故障的区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至所述发生故障的区域控制器的管辖范围内的列车；

其中，所述另一区域控制器为：与发生故障的区域控制器通信的且相邻的区域控制器；

所述另一区域控制器获得所述资源控制权包括：所述另一区域控制器主动检测并强制获取所述资源控制权，或者，所述发生故障的区域控制器与所述另一区域控制器交互移交所述资源控制权。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器与所述另一区域控制器交互，获取所述恢复正常的区域控制器的资源控制权，并基于该资源控制权控制其管辖范围内的相关设备及运行至其管辖范围内的列车。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若某一区域控制器发生故障，则另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制器权，包括：

故障区域控制器向相邻的非故障区域控制器发送所述故障区域控制器的资源控制权的移交请求；

若所述移交请求成功发送至非故障区域控制器，则所述非故障区域控制器根据所述移交请求获取所述故障区域控制器的资源控制权；

所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，对所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至故障区域控制器管辖范围内的列车进行控制；

其中，所述故障区域控制器为发生故障的区域控制器，所述非故障区域控制器为未发生故障的另一区域控制器；

所述移交请求包括所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备的状态信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若某一区域控制器发生故障，则另一区域控制器获得发生故障的区域控制器的资源控制器权，包括：

故障区域控制器向相邻的非故障区域控制器发送所述故障区域控制器的资源控制权的移交请求；

若所述移交请求发送失败，则所述非故障区域控制器强制获取所述故障区域控制器的资源控制权；

所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，对所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至故障区域控制器管辖范围内的列车进行控制；

其中，故障区域控制器为发生故障的区域控制器，非故障区域控制器为未发生故障的另一区域控制器；

所述移交请求包括所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备的状态信息。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述若所述移交请求成功发送至非故障区域控制器，则所述非故障区域控制器根据所述移交请求获取所述故障区域控制器的资源控制权包括：

若所述移交请求成功发送至非故障区域控制器，则所述非故障区域控制器向所述故障区域控制器发送移交确认信息；

所述故障区域控制器接收所述移交确认信息，其中，所述移交确认信息包括对所述故障区域控制器的资源控制权的获取许可及所述非故障区域控制器的自身工作状态；

所述故障区域控制器根据所述移交确认信息切除其资源控制权并向所述非故障区域控制器发送资源控制权已切除信息；

所述非故障区域控制器根据所述移交请求及资源控制权已切除信息，接收所述故障区域控制器的资源控制权。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若所述移交请求发送失败，则所述非故障区域控制器强制获取所述故障区域控制器的资源控制权，包括：

若所述移交请求发送失败且所述非故障区域控制器检测到相邻的区域控制器发生故障，则所述非故障区域控制器判断其自身是否有获取故障区域控制器的资源控制权的权限；

若所述非故障区域控制器有获取所述故障区域控制器的资源控制权的权限，则所述非故障区域控制器强制获取所述故障区域控制器的资源控制权，同时，所述故障区域控制器切换至待维修状态。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，对所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备及运行至故障区域控制器管辖范围内的列车进行控制，包括：

所述非故障区域控制器根据所述故障区域控制器的资源控制权，控制所述故障区域控制器管辖范围内的相关设备，并获取运行至所述故障区域控制器的管辖范围内的列车的相关信息；

所述非故障区域控制器根据所述列车的相关信息确定运行至所述故障区域控制器的管辖范围内的列车的移动授权；

所述非故障区域控制器将所述列车移动授权发送给运行至所述故障区域控制器的管辖范围内的列车，并与该列车上的车载控制器通信连接，对该列车进行控制。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器与所述另一区域控制器交互，获取所述恢复正常的区域控制器的资源控制权，包括：

若发生故障的区域控制器恢复正常，则恢复正常的区域控制器向占有其资源控制权的另一区域控制器发送资源控制权重获请求；

所述另一区域控制器根据接收到的所述资源控制权重获请求，切除所述恢复正常的区域控制器的资源控制权；

所述恢复正常的区域控制器获取其资源控制权。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述另一区域控制器根据接收到的所述资源控制权重获请求，切除所述恢复正常的区域控制器的资源控制权，包括：

所述另一区域控制器根据接收到的所述资源控制权重获请求，向所述恢复正常的区域控制器发送资源控制权信息；

所述恢复正常的区域控制器根据所述资源控制权信息，获取占有其资源控制权的所述另一区域控制器的ID号；

所述恢复正常的区域控制器向所述另一区域控制器发送返还控制权命令；

所述另一区域控制器根据所述返还控制权命令，切除所述恢复正常的区域控制器的资源控制权。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述并基于该资源控制权控制其管辖范围内的相关设备及运行至其管辖范围内的列车，包括：

所述恢复正常的区域控制器根据其资源控制权对其管辖范围内的相关设备进行控制；

所述恢复正常的区域控制器计算运行至其管辖范围内的列车的移动授权；

以及，所述恢复正常的区域控制器将所述列车移动授权发送给运行至其管辖范围内的列车，并与该列车上的车载控制器通信连接，对该列车进行控制。