CN107985348B - 一种控制方法和列车运行控制*** - Google Patents

一种控制方法和列车运行控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制方法，应用于列车运行控制***，所述控制方法包括：第一数据读取步骤，读取经过预定的加密算法加密的第一数据；第二数据生成步骤，根据所述第一数据和预定的解密算法生成第二数据，所述第二数据包含至少一个数据变量；数据验证和操作步骤，对所述第二数据进行预定验证并根据验证的结果进行预定操作；以及变量判断和处理步骤，判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理。

Description

一种控制方法和列车运行控制***
技术领域
本发明涉及一种控制方法和列车运行控制***，尤其涉及一种能够实现配置数据与应用软件分离的控制方法和列车运行控制***。
背景技术
通常在列车运行控制***中，RBC(radio blocking center)配置数据与应用软件均属于主机软件内部模块。当列车线路数据等配置数据发生变化时需要对软件进行重新编译，已达到数据变更的目的。由于配置数据很可能随着现场情况的变化而变化，这样使得每次配置数据的变化都要对软件进行重编译，不仅增加了工作负担，而且***相关数据配置的可读性也非常差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大体上消除了由于现有技术的限制和缺陷所导致的一个或多个问题的控制方法和列车运行控制***。
根据本发明的一个方面，提供一种控制方法，应用于列车运行控制***，所述控制方法包括：第一数据读取步骤，读取经过预定的加密算法加密的第一数据；第二数据生成步骤，根据所述第一数据和预定的解密算法生成第二数据，所述第二数据包含至少一个数据变量；数据验证和操作步骤，对所述第二数据进行预定验证并根据验证的结果进行预定操作；以及变量判断和处理步骤，判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理。
根据本发明的另一方面，提供一种列车运行控制***，其中，所述列车运行控制***包括：数据读取单元，能够读取经过预定的加密算法加密的第一数据；数据生成单元，能够根据所述第一数据和预定的解密算法生成第二数据，所述第二数据包含至少一个数据变量；数据验证和操作单元，能够对所述第二数据进行预定验证并根据验证的结果进行预定操作；以及变量判断和处理单元，能够判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理。
由此可见，根据本发明的控制方法不仅可以将配置数据与列车运行控制***的软件逻辑相分离，使得配置数据的修改不会牵涉到软件逻辑的变更及重编译，也使得配置数据的安全性得到保障。此外，所述第一数据和所述第二数据的生成是由特定工具完成，快速、简便、可靠。所述第一数据源为可视化文件，增强了数据的可读性，便于维护人员快速排查数据配置上的问题。
应理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同组件或步骤。在附图中：
图1是示出根据本发明的控制方法100的流程图；以及
图2是示出根据本发明的列车运行控制***10的组成的配置图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本文所描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。
首先参照图1对本发明的控制方法100进行说明。图1是示出根据本发明的控制方法100的流程图。控制方法100可以应用于列车运行控制***。所述列车运行控制***可以是单一类型的列车***，例如地铁***、城际铁路***、高铁***、普通列车***等。所述列车运行控制***还可以是混合型列车***，例如高铁列车与普通列车相结合的***。本领域技术人员可以在理解本发明原理的基础上将本发明的控制方法应用于不同的列车运行控制***。
在本实施例中，控制方法100包括如下步骤：
第一数据读取步骤S101。在该步骤中，读取经过预定的加密算法加密的第一数据。
具体而言，所述加密算法可以是诸如SM4这样的对称加密算法，即通过分组非线性迭代函数来实现加密。与此相对应地，在下文步骤S102中所采用的解密算法可以是诸如SM4这样的分组对称解密算法。所述加密算法还可以是诸如RSA这样的非对称加密算法。虽然上文示出了加密算法的实例，然而本发明并不限于此，本领域技术人员还可以采用列车运行控制***中所应用的其它类型的车地密钥加密算法，也可以采用尚未应用于现有的列车运行控制***但具有应用前景或应用可行性的加密算法，只要能够实现本发明的加密与解密原理即可。
所述第一数据是与所述列车运行控制***的无线闭塞中心(radio blockingcenter，RBC)配置数据相对应的外部数据。该外部数据与RBC配置数据的对应关系是基于上文所描述的加密和解密算法来建立的，也就是说，RBC配置数据经上文所述的加密算法来生成所述第一数据，所述第一数据经上文所述的解密算法来生成RBC配置数据。
为了便于下文的理解和说明，此处对RBC配置数据进行简要描述。本文所描述的RBC配置数据是列车运行控制***中的无线闭塞中心用于实现诸如信号、联锁等列车运行控制的各类配置数据的统称。具体而言，RBC配置数据可以包括RBC管辖范围内的线路数据(例如坡度数据、应答器轨道区段数据等)、时间数据(例如与相邻RBC的通信超时时间配置数据、车地通信超时时间配置数据等)、接口数据(例如IP及端口数据等)、以及运输条件数据(例如列车间隔数据、联锁进路状态数据等)。RBC配置数据可以表现为RBC管辖范围内各个区段的数据拓扑关系图或数据映射图，RBC根据这些配置数据即可以实现对管辖范围内区段上运行的列车进行定位、信号控制、联锁等操作。
虽然上文示例性示出了RBC配置数据，然而本发明并不限于此，本文所描述的第RBC配置数据(即下文的第二数据)是对与RBC控制中心的有关配置数据的统称，只要能够实现RBC控制中心对列车的运行控制的配置数据均属于本发明的保护范围。同理，本文所描述的第一数据是与RBC配置数据相对应的加密数据的统称，经上文所述的加密算法加密的RBC配置数据也均属于本发明的保护范围。
实践中，RBC配置数据可能由于各种原因而需要更改。例如，随着铁路线网的不断铺设，经常会出现在新铺设的铁路线路汇入某既有铁路线路的情形(例如盘营客运专线在营口东站与沈大高铁客运专线交汇)，因此需要对既有铁路线路的应答器数量和位置进行改造，由此造成了此区段RBC配置数据的更改。再例如，高铁线路在实验阶段或空载试运营阶段的一些RBC配置数据可能并不适用于载客运营，因此在载客运营时需要对这些配置数据进行更改。天气也可能是配置数据更改的原因。例如，在我国东北的高寒地区，严寒及冻土层会给高铁运营造成一定潜在隐患，因此高铁线路这些地区的夏季和冬季采用不同的运行模式，因此需要对RBC配置数据进行调整以配合不同的运行模式。虽然上文示例性示出了RBC配置数据的更改原因，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以将本发明的原理引用在其它造成RBC配置数据更改的情形中。
所述第一数据可以是可视化数据文件，例如excel文件、xml文件等。将所述第一数据设置为可视化数据文件有利于提高数据的可读性，便于列车运行控制***的维护人员快速排查数据配置上存在的问题，特别是在步骤S103(稍后描述)验证出第二数据存在问题时以及步骤S104(稍后描述)判断出第二数据的某个或某些数据变量不满足第一预定条件时，维护人员能够及时排查问题所在，并对所述第一数据进行修改。
所述第一数据还可以是非可视化数据文件，例如dbf文件、dat文件等。应注意的是，这里所称的“非可视化数据文件”并非表示所述第一数据完全不可示出，而是指需要使用特定的显示工具(如特定软件应用)才可显示所述第一数据。所述列车运行控制***可以根据保密级别的需要，来对所述显示工具进行选择性设置。例如，当所述列车运行控制***保密级别要求较高并且所述配置数据稳定程度较高(即所述配置数据通常不会发生更改)时，不提供所述显示工具；而当所述列车运行控制***保密级别要求较低或者所述配置数据需要经常改动时，提供所述显示工具。将所述第一数据设置为非可视化数据文件有利于防止因维护人员的误操作而修改所述第一数据，从而提高列车运行的安全性。
虽然上文示例性示出所述第一数据的实例，然而本发明并不限于此。例如，所述第一数据可以是可视化数据文件与非可视化数据文件的结合。实践中，可以将不可更改的配置数据(例如前后车最小间隔距离)设置为非可视化数据文件，而将可更改的配置数据(例如区段应答器位置数据)设置为可视化数据文件，这样一方面可以对不可更改的配置数据加强保护，另一方面可以在可更改的配置数据出现问题时及时更改配置数据。
所述第一数据可以存储在所述列车运行控制***的存储单元中，也可以存储在列车运行控制***之外的存储单元中，也就是说，所述第一数据的数据源既可以是所述列车运行控制***本身，也可以是所述列车运行控制***外部的数据源。
接下来，进入步骤S102。
在第二数据生成步骤S102，根据所述第一数据和预定的解密算法生成第二数据，所述第二数据包含至少一个数据变量。
所述预定的解密算法可以是与上文所述的加密算法相对应的解密算法。具体而言，如上文所述，预定的解密算法可以是SM4解密算法，也可以是RSA解密算法。虽然上文示例性示出了所述预定的解密算法，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据需要选择适当的解密算法，只要能够实现本发明的加密和解密原理即可。
所述第二数据即上文所述的RBC配置数据，例如线路数据、时间数据等。所述第二数据包含至少一个数据变量。实践中，RBC控制中心为实现对列车的运行控制通常需要规模庞大的配置数据，例如，通过线路数据来实时监控列车运行线路，通过时间数据来调节车地通信时间，通过运输条件数据来保证前后列车之间的安全间隔等等。因此，所述第二数据应包含一个或多个数据变量，其中每个数据变量对应RBC控制中心运算***中的一个函数或参数，该运算***通过读取所述第二数据中的各个数据变量，并对函数或参数进行赋值，即可实现对配置数据的读取和运算，并生成相应的运算结果来对列车的运行进行控制。在下文中，如果没有特别说明，则“所述第二数据”与“RBC配置数据”和“配置数据”的含义相同。
例如，所述第二数据可以包含两个数据变量：前后列车最小间隔距离变量以及信号灯位置变量。列车运行控制***通过读取这两个数据变量可以控制前后两辆列车的距离以保证其大于或等于所述前后列车最小间隔距离。
再例如，所述第二数据可以包含三个数据变量：应答器位置变量、车地通信超时时间配置变量以及联锁进路状态变量。列车运行控制***通过读取这三个数据变量可以一方面监控运行列车所在的位置，另一方面当运行列车处于特定地理区域(例如偏远山区，由此造成通信信号不良)时及时调整车体通信超时时间阈值，以保障列车稳定运行并在条件满足时实现联锁进路。
虽然上文示例性示出了所述第二数据包含的数据变量的情形，然而本发明并不限于此。本领域技术人员可以根据列车运行控制***的实际需要来对所述第二数据中的数据变量的类型和数量进行选择性设置，只要能够实现本发明的原理即可。
所述第二数据优选为非可视化数据，即所述第二数据对外部维护人员并不可见。这样可以防止由于外部维护人员的误操作而造成配置数据的更改。所述第二数据也可以是可视化数据，即所述第二数据可以通过特定的软件和硬件来显现，以供外部维护人员的阅读和更改。
虽然上文示例性示出了所述第二数据的两种可视化方案，然而本发明并不限于此，实践中，所述第二数据也可以是可视化数据与非可视化数据的结合。例如，以上文所述的第二数据包含两个数据变量即前后列车最小间隔距离变量以及信号灯位置变量为例，一方面可以将前后列车最小间隔距离变量设置为非可视化数据，以防止维护人员对其进行更改从而缩短前后列车最小间隔距离并进而产生列车碰撞的危险；另一方面可以将信号灯位置变量设置为可视化数据，以便在列车线路改造之后，维护人员及时发现并调整信号灯的位置。
接下来，进入步骤S103。
在数据验证和操作步骤S103中，对所述第二数据进行预定验证并根据验证的结果进行预定操作。
由于上文所述第一数据来自外部数据源，因此出于列车运行的安全性考虑，由所述第一数据生成的第二数据并不能直接应用于列车运行控制，而是要对所述第二数据进行预定验证，如果所述第二数据通过了所述预定验证，则可以将其应用于列车运行控制。
在步骤S103中，所述预定操作根据所述预定验证的结果的不同而不同。例如，如果所述第二数据没有通过所述预定验证，则所述预定操作可以是报错操作，即所述列车运行控制***通过预定的方式来向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理。
如果所述第二数据没有通过所述预定验证，所述预定操作还可以是启动安全状态操作，即所述列车运行控制***启动安全状态操作以保障列车的安全运行。例如在所述第二数据包含前后列车最小间隔距离变量的情形中，如果在步骤S103中所述前后列车最小间隔距离变量没有通过上文所述预定验证(例如所述前后列车最小间隔距离变量过小)，则所述列车运行控制***可以及时对所述前后列车最小间隔距离变量进行调整(例如适当增大所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量)，以防止列车运行时发生碰撞。
虽然上文示例性示出了所述第二数据没有通过所述预定验证时所述预定操作的内容，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要对所述预定操作进行选择性设置。例如，在上文所述的第二数据包含前后列车最小间隔距离变量的情形中，所述列车运行控制***一方面可以启动安全状态操作，即适当增大所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量，另一方面可以向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理。
如果所述第二数据顺利通过了所述预定验证，则所述预定操作可以是根据所述第二数据对RBC控制中心的运算函数或参数进行赋值，并进而对列车进行控制。在该情形中，所述预定操作还可以包括向维护人员的报告操作，例如报告配置数据已更新、配置数据已应用等等。
优选地，所述预定验证可以包括有效性验证、完整性验证和交叉比较验证中的一个或多个。
所述有效性验证可以包括判断所述至少一个数据变量是否满足第二预定条件。具体而言，所述第二预定条件根据所要验证的数据变量类型的不同而不同。
例如，如果所要验证的数据变量是列车最快车速变量，则所述第二预定条件可以是一个车速范围。例如所述第二预定条件是列车最快车速小于或等于400km/小时。如果所述第二数据中的列车最快车速变量是350km/小时，则所述列车最快车速变量满足所述第二预定条件，因此所述第二数据可以通过所述预定验证。反之，如果所述第二数据中的列车最快车速变量是450km/小时，则所述列车最快车速变量不满足所述第二预定条件，因此所述第二数据不能通过所述预定验证。
再例如，如果所要验证的数据变量是车地通信端口配置变量，则所述第二预定条件可以是端口号。例如所述第二预定条件是可以识别通信地址和通信协议的16位数字的端口号。如果所述第二数据中的车地通信端口配置变量与这16为数字的端口号不匹配，则所述车地通信端口配置变量不满足所述第二预定条件，因此所述第二数据没有通过所述预定验证。
虽然上文示例性示出了所述有效性验证的两种实例，然而本发明并不限于此。所述有效性验证的目的是确保所述第二数据是有效的，这也是保证所生成的配置数据能够由所述列车运行控制***应用和部署的前提之一。因此，本领域技术人员应理解的是，只要能够实现上文所述的有效性验证原理的验证方案均属于本发明的保护范围。
所述完整性验证可以包括通过CRC校验法、奇偶校验法、MD5校验法或LRC校验法来校验所述第二数据的完整性。
具体而言，以CRC校验法为例，可以在生成的第二数据的数据帧末尾添加CRC校验码(例如在数据帧的后8位添加校验码)从而生成一个新的数据帧，所添加的校验码能够使新生成的数据帧能与发送端和接收端共同选定的某个特定数整除。所述列车运行控制***在接收到该新的数据帧之后，将该数据帧除以这个选定的除数。如果有余数，则表明该帧在传输过程中出现了差错。
虽然上文示例性示出了CRC校验法，然而本发明并不限于此，本领域技术人员还可以采用本领域已知的其它校验法来验证所述第二数据的完整性，只要能够实现本发明的原理即可。通过上文所述的完整性验证，一方面有利于提高所述第二数据传输时的完整性，另一方面当传输出现差错时能够及时发现，有利于保障列车运行安全。
所述完整性验证还可以包括对所述第二数据的数据变量的类型完整性验证，也就是说，验证所述至少一个数据变量的类型是否完整。例如，为了保障列车运行安全，配置数据应当至少包括三种类型的数据变量：即，前后列车最小间隔距离变量、信号灯位置变量和车地通信超时时间配置变量。如果所述第二数据仅包含这三种类型的数据变量中的一种或两种，则所述第二数据没有通过所述完整性验证。因此，所述完整性验证还有利于在总体上保证所述列车运行控制***所需的各类型数据变量，从而保障列车的安全运行。
所述列车运行控制***包括第一运算子***和第二运算子***，所述第一运算子***和所述第二运算子***分别根据所述至少一个数据变量来进行运算，其中，所述交叉比较验证包括：判断所述第一运算子***和所述第二运算子***的运算结果是否一致。
具体而言，所述第一运算子***和所述第二运算子***可以分别是列车运行控制***中的两个运算单元。在列车运行控制***读取到所述第二数据之后，分别赋值给所述第一运算子***和所述第二运算子***，并由这两个子***分别进行运算，如果两者的运算结果一致，则输出运算结果。因此，通过设置所述第一运算子***和所述第二运算子***有利于提高***的运算稳定性和准确性，从而保障列车的安全运行。
例如，如果所述第二数据包含前后列车最小间隔距离变量和轨道坡度变量，则所述第一运算子***和所述第二运算子***可以分别计算列车在该轨道上的最快车速，如果两者所计算的最快车速一致，则将所计算的最快车速输出以控制列车的运行。
虽然上文示例性示出了交叉比较验证的实例，然而本发明并不限于此，实践中，本领域技术人员可以根据需要对交叉比较验证的方案进行选择性设置，只要能够实现本发明的原理即可。
虽然上文示例性示出了所述预定验证的实例，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要对预定验证的内容进行选择性设置，只要能够实现本发明的原理即可。
应注意的是，虽然上文按顺序介绍了有效性验证、完整性验证和交叉比较验证，然而这并不意味着实践中要按照此顺序执行这三种验证方案，也就是说，如果所述预定验证采用了有效性验证、完整性验证和交叉比较验证这三种验证方案，则可以根据实际需要来调整这三种验证方案的优先顺序。例如，可以先验证配置数据的完整性，在满足配置数据完整性的基础上，再进行有效性验证，在满足配置数据有效性的基础上，再进行交叉比较验证。
应注意的是，步骤S103中对所述第二数据进行的所述预定验证应理解为对所述第二数据中的所述至少一个数据变量进行的验证。实践中为了提高配置数据的部署效率，步骤S103中的所述预定验证还可以采用多个验证方案并行的验证方式。以上文所述的第二数据包含两个数据变量即前后列车最小间隔距离变量以及信号灯位置变量为例，可以先验证这两个数据变量的完整性，在这两个数据变量满足完整性的基础上，再验证它们的有效性；也可以先验证一个数据变量(例如前后列车最小间隔距离变量)的完整性和有效性，在其满足完整性和有效性的基础上，再验证另一个数据变量(例如信号灯位置变量)的完整性和有效性。
接下来，进入步骤S104。
在变量判断和处理步骤S104中，判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理。
即使经过了上文所述的步骤S103，在某些特定的情形中，也不能直接应用并部署所述第二数据。例如，在所述第二数据的至少一个数据变量中，某个(或某些)数据变量是恒定的，这些数据变量的更改所导致的配置数据的变化可能导致列车运行安全隐患骤增，因此所述列车运行控制***应当对此类数据变量进行特别的检查和判断。
例如，为防止高铁列车发生碰撞，前后列车的最小间隔距离是恒定的，其对应列车在最不利条件下刹车至停稳的安全距离。因此，该数据变量通常不应改变。假定在所述列车运行控制***中，前后列车最小间隔距离应为5000米，因此所述第一预定条件是所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量大于或等于5000米。如果所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量是3000米，则所述第一预定条件不能满足。
虽然上文示例性示出了所述第一预定条件，然而本发明并不限于此，根据步骤S104中所判断的数据变量的类型的不同，所述第一预定条件也可以不同。本领域技术人员可以根据实际需要对所述第一预定条件进行选择，只要能够实现步骤S104的原理即可。
所述预定处理可以是如上文步骤S103中所述的预定操作。例如，如上文所述，如果所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量小于5000米，则所述预定处理可以是***报错，即所述列车运行控制***通过预定的方式来向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理。所述预定操作还可以是启动安全状态操作，即所述列车运行控制***启动安全状态操作以保障列车的安全运行。例如，所述列车运行控制***可以及时对所述前后列车最小间隔距离变量进行调整(例如适当增大所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量)，以防止列车运行时发生碰撞。
如果所述预定变量满足第一预定条件，则所述预定处理可以是将所述预定变量赋值给所述RBC控制中心的函数或参数，以便控制列车的运行。
优选地，在步骤S104中，以预定周期进行所述判断。
具体而言，在步骤S104中，以预定周期判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理。
所述预定周期可以是人为预先设置的时钟周期，也可以是列车运行控制***根据列车实际运行情况而计算的周期。本领域技术人员可以根据实际需要对所述预定周期进行选择，只要能够实现本发明的原理即可。
虽然上文示例性示出了所述预定处理的实例，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据列车运行控制***的实际情况，对所述预定处理进行选择，只要能够实现步骤S104的原理即可。
上文所述的控制方法100不仅可以将配置数据与列车运行控制***的软件逻辑相分离，使得配置数据的修改不会牵涉到软件逻辑的变更及重编译，也使得配置数据的安全性得到保障。此外，所述第一数据和所述第二数据的生成是由特定工具完成，快速、简便、可靠。所述第一数据源为可视化文件，增强了数据的可读性，便于维护人员快速排查数据配置上的问题。
下面结合图2对本发明的列车运行控制***10进行详细说明。图2是根据本发明的列车运行控制***10的配置的示意图。
如图2中所示，列车运行控制***10包括：数据读取单元11、数据生成单元12、数据验证和操作单元13以及变量判断和处理单元14。下面将对列车运行控制***10中的各个单元进行详细说明。
数据读取单元11能够读取经过预定的加密算法加密的第一数据。
具体而言，所述加密算法可以是诸如SM4这样的对称加密算法，即通过分组非线性迭代函数来实现加密。与此相对应地，下文所述的数据生成单元12中所采用的解密算法可以是诸如SM4这样的分组对称解密算法。所述加密算法还可以是诸如RSA这样的非对称加密算法。虽然上文示出了加密算法的实例，然而本发明并不限于此，本领域技术人员还可以采用列车运行控制***中所应用的其它类型的车地密钥加密算法，也可以采用尚未应用于现有的列车运行控制***但具有应用前景或应用可行性的加密算法，只要能够实现本发明的加密与解密原理即可。
所述第一数据是与所述列车运行控制***的无线闭塞中心(radio blockingcenter，RBC)配置数据相对应的外部数据。该外部数据与RBC配置数据的对应关系是基于上文所描述的加密和解密算法来建立的，也就是说，RBC配置数据经上文所述的加密算法来生成所述第一数据，所述第一数据经上文所述的解密算法来生成RBC配置数据。本文所述的配置数据与上文参照控制方法100所描述的配置数据相同，此处不再赘述。
虽然上文示例性示出了RBC配置数据，然而本发明并不限于此，本文所描述的第RBC配置数据(即下文的第二数据)是对与RBC控制中心的有关配置数据的统称，只要能够实现RBC控制中心对列车的运行控制的配置数据均属于本发明的保护范围。同理，本文所描述的第一数据是与RBC配置数据相对应的加密数据的统称，经上文所述的加密算法加密的RBC配置数据也均属于本发明的保护范围。
实践中，RBC配置数据可能由于各种原因而需要更改。例如，随着铁路线网的不断铺设，经常会出现在新铺设的铁路线路汇入某既有铁路线路的情形(例如盘营客运专线在营口东站与沈大高铁客运专线交汇)，因此需要对既有铁路线路的应答器数量和位置进行改造，由此造成了此区段RBC配置数据的更改。再例如，高铁线路在实验阶段或空载试运营阶段的一些RBC配置数据可能并不适用于载客运营，因此在载客运营时需要对这些配置数据进行更改。天气也可能是配置数据更改的原因。例如，在我国东北的高寒地区，严寒及冻土层会给高铁运营造成一定潜在隐患，因此高铁线路这些地区的夏季和冬季采用不同的运行模式，因此需要对RBC配置数据进行调整以配合不同的运行模式。虽然上文示例性示出了RBC配置数据的更改原因，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以将本发明的原理引用在其它造成RBC配置数据更改的情形中。
所述第一数据可以是可视化数据文件，例如excel文件、xml文件等。将所述第一数据设置为可视化数据文件有利于提高数据的可读性，便于列车运行控制***的维护人员快速排查数据配置上存在的问题，特别是数据验证和操作单元13(稍后描述)验证出第二数据存在问题时以及变量判断和处理单元14(稍后描述)判断出第二数据的某个或某些数据变量不满足第一预定条件时，维护人员能够及时排查问题所在，并对所述第一数据进行修改。
所述第一数据还可以是非可视化数据文件，例如dbf文件、dat文件等。应注意的是，这里所称的“非可视化数据文件”并非表示所述第一数据完全不可示出，而是指需要使用特定的显示工具(如特定软件应用)才可显示所述第一数据。所述列车运行控制***可以根据保密级别的需要，来对所述显示工具进行选择性设置。例如，当所述列车运行控制***保密级别要求较高并且所述配置数据稳定程度较高(即所述配置数据通常不会发生更改)时，不提供所述显示工具；而当所述列车运行控制***保密级别要求较低或者所述配置数据需要经常改动时，提供所述显示工具。将所述第一数据设置为非可视化数据文件有利于防止因维护人员的误操作而修改所述第一数据，从而提高列车运行的安全性。
虽然上文示例性示出所述第一数据的实例，然而本发明并不限于此。例如，所述第一数据可以是可视化数据文件与非可视化数据文件的结合。实践中，可以将不可更改的配置数据(例如前后车最小间隔距离)设置为非可视化数据文件，而将可更改的配置数据(例如区段应答器位置数据)设置为可视化数据文件，这样一方面可以对不可更改的配置数据加强保护，另一方面可以在可更改的配置数据出现问题时及时更改配置数据。
所述第一数据可以存储在所述列车运行控制***的存储单元中，也可以存储在列车运行控制***之外的存储单元中，也就是说，所述第一数据的数据源既可以是所述列车运行控制***本身，也可以是所述列车运行控制***外部的数据源。
数据生成单元12能够根据所述第一数据和预定的解密算法生成第二数据，所述第二数据包含至少一个数据变量。
所述预定的解密算法可以是与上文所述的加密算法相对应的解密算法。具体而言，如上文所述，预定的解密算法可以是SM4解密算法，也可以是RSA解密算法。虽然上文示例性示出了所述预定的解密算法，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据需要选择适当的解密算法，只要能够实现本发明的加密和解密原理即可。
所述第二数据即上文所述的RBC配置数据，例如线路数据、时间数据等。所述第二数据包含至少一个数据变量。实践中，RBC控制中心为实现对列车的运行控制通常需要规模庞大的配置数据，例如，通过线路数据来实时监控列车运行线路，通过时间数据来调节车地通信时间，通过运输条件数据来保证前后列车之间的安全间隔等等。因此，所述第二数据应包含一个或多个数据变量，其中每个数据变量对应RBC控制中心运算***中的一个函数或参数，该运算***通过读取所述第二数据中的各个数据变量，并对函数或参数进行赋值，即可实现对配置数据的读取和运算，并生成相应的运算结果来对列车的运行进行控制。在下文中，如果没有特别说明，则“所述第二数据”与“RBC配置数据”和“配置数据”的含义相同。
例如，所述第二数据可以包含两个数据变量：前后列车最小间隔距离变量以及信号灯位置变量。列车运行控制***通过读取这两个数据变量可以控制前后两辆列车的距离以保证其大于或等于所述前后列车最小间隔距离。
再例如，所述第二数据可以包含三个数据变量：应答器位置变量、车地通信超时时间配置变量以及联锁进路状态变量。列车运行控制***通过读取这三个数据变量可以一方面监控运行列车所在的位置，另一方面当运行列车处于特定地理区域(例如偏远山区，由此造成通信信号不良)时及时调整车体通信超时时间阈值，以保障列车稳定运行并在条件满足时实现联锁进路。
虽然上文示例性示出了所述第二数据包含的数据变量的情形，然而本发明并不限于此。本领域技术人员可以根据列车运行控制***的实际需要来对所述第二数据中的数据变量的类型和数量进行选择性设置，只要能够实现本发明的原理即可。
所述第二数据优选为非可视化数据，即所述第二数据对外部维护人员并不可见。这样可以防止由于外部维护人员的误操作而造成配置数据的更改。所述第二数据也可以是可视化数据，即所述第二数据可以通过特定的软件和硬件来显现，以供外部维护人员的阅读和更改。
虽然上文示例性示出了所述第二数据的两种可视化方案，然而本发明并不限于此，实践中，所述第二数据也可以是可视化数据与非可视化数据的结合。例如，以上文所述的第二数据包含两个数据变量即前后列车最小间隔距离变量以及信号灯位置变量为例，一方面可以将前后列车最小间隔距离变量设置为非可视化数据，以防止维护人员对其进行更改从而缩短前后列车最小间隔距离并进而产生列车碰撞的危险；另一方面可以将信号灯位置变量设置为可视化数据，以便在列车线路改造之后，维护人员及时发现并调整信号灯的位置。
数据验证和操作单元13能够对所述第二数据进行预定验证并根据验证的结果进行预定操作。
由于上文所述第一数据来自外部数据源，因此出于列车运行的安全性考虑，由所述第一数据生成的第二数据并不能直接应用于列车运行控制，而是要对所述第二数据进行预定验证，如果所述第二数据通过了所述预定验证，则可以将其应用于列车运行控制。
所述预定操作根据所述预定验证的结果的不同而不同。例如，如果所述第二数据没有通过所述预定验证，则所述预定操作可以是报错操作，即所述列车运行控制***通过预定的方式来向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理。
如果所述第二数据没有通过所述预定验证，所述预定操作还可以是启动安全状态操作，即所述列车运行控制***启动安全状态操作以保障列车的安全运行。例如在所述第二数据包含前后列车最小间隔距离变量的情形中，如果所述前后列车最小间隔距离变量没有通过上文所述预定验证(例如所述前后列车最小间隔距离变量过小)，则所述列车运行控制***可以及时对所述前后列车最小间隔距离变量进行调整(例如适当增大所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量)，以防止列车运行时发生碰撞。
虽然上文示例性示出了所述第二数据没有通过所述预定验证时所述预定操作的内容，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要对所述预定操作进行选择性设置。例如，在上文所述的第二数据包含前后列车最小间隔距离变量的情形中，所述列车运行控制***一方面可以启动安全状态操作，即适当增大所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量，另一方面可以向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理。
如果所述第二数据顺利通过了所述预定验证，则所述预定操作可以是根据所述第二数据对RBC控制中心的运算函数或参数进行赋值，并进而对列车进行控制。在该情形中，所述预定操作还可以包括向维护人员的报告操作，例如报告配置数据已更新、配置数据已应用等等。
优选地，所述预定验证可以包括有效性验证、完整性验证和交叉比较验证中的一个或多个。
所述有效性验证可以包括判断所述至少一个数据变量是否满足第二预定条件。具体而言，所述第二预定条件根据所要验证的数据变量类型的不同而不同。
例如，如果所要验证的数据变量是列车最快车速变量，则所述第二预定条件可以是一个车速范围。例如所述第二预定条件是列车最快车速小于或等于400km/小时。如果所述第二数据中的列车最快车速变量是350km/小时，则所述列车最快车速变量满足所述第二预定条件，因此所述第二数据可以通过所述预定验证。反之，如果所述第二数据中的列车最快车速变量是450km/小时，则所述列车最快车速变量不满足所述第二预定条件，因此所述第二数据不能通过所述预定验证。
再例如，如果所要验证的数据变量是车地通信端口配置变量，则所述第二预定条件可以是端口号。例如所述第二预定条件是可以识别通信地址和通信协议的16位数字的端口号。如果所述第二数据中的车地通信端口配置变量与这16为数字的端口号不匹配，则所述车地通信端口配置变量不满足所述第二预定条件，因此所述第二数据没有通过所述预定验证。
虽然上文示例性示出了所述有效性验证的两种实例，然而本发明并不限于此。所述有效性验证的目的是确保所述第二数据是有效的，这也是保证所生成的配置数据能够由所述列车运行控制***应用和部署的前提之一。因此，本领域技术人员应理解的是，只要能够实现上文所述的有效性验证原理的验证方案均属于本发明的保护范围。
所述完整性验证可以包括通过CRC校验法、奇偶校验法、MD5校验法或LRC校验法来校验所述第二数据的完整性。
具体而言，以CRC校验法为例，可以在生成的第二数据的数据帧末尾添加CRC校验码(例如在数据帧的后8位添加校验码)从而生成一个新的数据帧，所添加的校验码能够使新生成的数据帧能与发送端和接收端共同选定的某个特定数整除。所述列车运行控制***在接收到该新的数据帧之后，将该数据帧除以这个选定的除数。如果有余数，则表明该帧在传输过程中出现了差错。
虽然上文示例性示出了CRC校验法，然而本发明并不限于此，本领域技术人员还可以采用本领域已知的其它校验法来验证所述第二数据的完整性，只要能够实现本发明的原理即可。通过上文所述的完整性验证，一方面有利于提高所述第二数据传输时的完整性，另一方面当传输出现差错时能够及时发现，有利于保障列车运行安全。
所述完整性验证还可以包括对所述第二数据的数据变量的类型完整性验证，也就是说，验证所述至少一个数据变量的类型是否完整。例如，为了保障列车运行安全，配置数据应当至少包括三种类型的数据变量：即，前后列车最小间隔距离变量、信号灯位置变量和车地通信超时时间配置变量。如果所述第二数据仅包含这三种类型的数据变量中的一种或两种，则所述第二数据没有通过所述完整性验证。因此，所述完整性验证还有利于在总体上保证所述列车运行控制***所需的各类型数据变量，从而保障列车的安全运行。
所述列车运行控制***还包括第一运算子***和第二运算子***，所述第一运算子***和所述第二运算子***分别根据所述至少一个数据变量来进行运算，其中，所述交叉比较验证包括：判断所述第一运算子***和所述第二运算子***的运算结果是否一致。
具体而言，所述第一运算子***和所述第二运算子***可以分别是列车运行控制***中的两个运算单元。在列车运行控制***读取到所述第二数据之后，分别赋值给所述第一运算子***和所述第二运算子***，并由这两个子***分别进行运算，如果两者的运算结果一致，则输出运算结果。因此，通过设置所述第一运算子***和所述第二运算子***有利于提高***的运算稳定性和准确性，从而保障列车的安全运行。
例如，如果所述第二数据包含前后列车最小间隔距离变量和轨道坡度变量，则所述第一运算子***和所述第二运算子***可以分别计算列车在该轨道上的最快车速，如果两者所计算的最快车速一致，则将所计算的最快车速输出以控制列车的运行。
虽然上文示例性示出了交叉比较验证的实例，然而本发明并不限于此，实践中，本领域技术人员可以根据需要对交叉比较验证的方案进行选择性设置，只要能够实现本发明的原理即可。
虽然上文示例性示出了所述预定验证的实例，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要对预定验证的内容进行选择性设置，只要能够实现本发明的原理即可。
应注意的是，虽然上文按顺序介绍了有效性验证、完整性验证和交叉比较验证，然而这并不意味着实践中要按照此顺序执行这三种验证方案，也就是说，如果所述预定验证采用了有效性验证、完整性验证和交叉比较验证这三种验证方案，则可以根据实际需要来调整这三种验证方案的优先顺序。例如，可以先验证配置数据的完整性，在满足配置数据完整性的基础上，再进行有效性验证，在满足配置数据有效性的基础上，再进行交叉比较验证。
应注意的是，数据验证和操作单元13对所述第二数据进行的所述预定验证应理解为对所述第二数据中的所述至少一个数据变量进行的验证。实践中为了提高配置数据的部署效率，数据验证和操作单元13所进行的预定验证还可以采用多个验证方案并行的验证方式。以上文所述的第二数据包含两个数据变量即前后列车最小间隔距离变量以及信号灯位置变量为例，可以先验证这两个数据变量的完整性，在这两个数据变量满足完整性的基础上，再验证它们的有效性；也可以先验证一个数据变量(例如前后列车最小间隔距离变量)的完整性和有效性，在其满足完整性和有效性的基础上，再验证另一个数据变量(例如信号灯位置变量)的完整性和有效性。
变量判断和处理单元14能够判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理。
即使经过了上文所述的预定验证，在某些特定的情形中，也不能直接应用并部署所述第二数据。例如，在所述第二数据的至少一个数据变量中，某个(或某些)数据变量是恒定的，这些数据变量的更改所导致的配置数据的变化可能导致列车运行安全隐患骤增，因此所述列车运行控制***应当对此类数据变量进行特别的检查和判断。
例如，为防止高铁列车发生碰撞，前后列车的最小间隔距离是恒定的，其对应列车在最不利条件下刹车至停稳的安全距离。因此，该数据变量通常不应改变。假定在所述列车运行控制***中，前后列车最小间隔距离应为5000米，因此所述第一预定条件是所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量大于或等于5000米。如果所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量是3000米，则所述第一预定条件不能满足。
虽然上文示例性示出了所述第一预定条件，然而本发明并不限于此，根据变量判断和处理单元14所判断的数据变量的类型的不同，所述第一预定条件也可以不同。本领域技术人员可以根据实际需要对所述第一预定条件进行选择，只要能够实现变量判断和处理单元14的原理即可。
所述预定处理可以是如上文数据验证和操作单元13中所述的预定操作。例如，如上文所述，如果所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量小于5000米，则所述预定处理可以是***报错，即所述列车运行控制***通过预定的方式来向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理。所述预定操作还可以是启动安全状态操作，即所述列车运行控制***启动安全状态操作以保障列车的安全运行。例如，所述列车运行控制***可以及时对所述前后列车最小间隔距离变量进行调整(例如适当增大所述第二数据中的前后列车最小间隔距离变量)，以防止列车运行时发生碰撞。
如果所述预定变量满足第一预定条件，则所述预定处理可以是将所述预定变量赋值给所述RBC控制中心的函数或参数，以便控制列车的运行。
优选地，变量判断和处理单元14能够以预定周期进行所述判断。
具体而言，变量判断和处理单元14能够以预定周期判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理。
所述预定周期可以是人为预先设置的时钟周期，也可以是列车运行控制***根据列车实际运行情况而计算的周期。本领域技术人员可以根据实际需要对所述预定周期进行选择，只要能够实现本发明的原理即可。
虽然上文示例性示出了所述预定处理的实例，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据列车运行控制***的实际情况，对所述预定处理进行选择，只要能够实现变量判断和处理单元14的原理即可。
上文所述的列车运行控制***10不仅可以将配置数据与列车运行控制***的软件逻辑相分离，使得配置数据的修改不会牵涉到软件逻辑的变更及重编译，也使得配置数据的安全性得到保障。此外，所述第一数据和所述第二数据的生成是由特定工具完成，快速、简便、可靠。所述第一数据源为可视化文件，增强了数据的可读性，便于维护人员快速排查数据配置上的问题。
需要说明的是，本说明书中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非意在对本发明进行限制。除非上下文另外明确指出，否则如本文中所使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应该理解的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求书的范围。

Claims (12)

1.一种控制方法，应用于列车运行控制***，所述控制方法包括：
第一数据读取步骤，读取经过预定的加密算法加密的第一数据；所述第一数据是与所述列车运行控制***的无线闭塞中心配置数据相对应的外部数据；
第二数据生成步骤，根据所述第一数据和预定的解密算法生成第二数据，所述第二数据包含至少一个数据变量，其中每个数据变量对应RBC控制中心运算***中的一个函数或参数，该运算***通过读取所述第二数据中的各个数据变量，并对函数或参数进行赋值，即可实现对配置数据的读取和运算，并生成相应的运算结果来对列车的运行进行控制；所述数据变量包括：前后列车最小间隔距离变量、信号灯位置变量、应答器位置变量、车地通信超时时间配置变量、联锁进路状态变量、列车最快车速变量、车地通信端口配置变量；
数据验证和操作步骤，对所述第二数据进行预定验证并根据验证的结果进行预定操作；所述预定验证包括有效性验证，所述有效性验证包括：判断所述至少一个数据变量是否满足第二预定条件；当所验证的数据变量是列车最快车速变量时，所述第二预定条件是一个车速范围；当所要验证的数据变量是车地通信端口配置变量时，所述第二预定条件是端口号；
所述预定操作根据所述预定验证的结果的不同而不同；如果所述第二数据没有通过所述预定验证，则所述预定操作包括报错操作和/或启动安全状态操作；
所述报错操作，即所述列车运行控制***通过预定的方式来向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理；
所述启动安全状态操作，即所述列车运行控制***启动安全状态操作以保障列车的安全运行；
如果所述第二数据顺利通过了所述预定验证，则所述预定操作包括：根据所述第二数据对RBC控制中心的运算函数或参数进行赋值，并进而对列车进行控制；和/或在该情形中，向维护人员的报告操作，报告配置数据已更新、配置数据已应用；
以及
变量判断和处理步骤，判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理；在所述变量判断和处理步骤中，以预定周期进行所述判断；
如果所述预定变量满足第一预定条件，则所述预定处理是将所述预定变量赋值给所述RBC控制中心的函数或参数，以便控制列车的运行。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述预定验证还包括完整性验证和交叉比较验证中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，所述完整性验证包括：通过CRC校验法、奇偶校验法、MD5校验法或LRC校验法来校验所述第二数据的完整性。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其中，所述列车运行控制***包括第一运算子***和第二运算子***，所述第一运算子***和所述第二运算子***分别根据所述至少一个数据变量来进行运算，其中，所述交叉比较验证包括：判断所述第一运算子***和所述第二运算子***的运算结果是否一致。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述加密算法是车地密钥加密算法。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述第二数据是无线闭塞中心的配置数据。
7.一种列车运行控制***，其中，所述列车运行控制***包括：
数据读取单元，能够读取经过预定的加密算法加密的第一数据；所述第一数据是与所述列车运行控制***的无线闭塞中心配置数据相对应的外部数据；
数据生成单元，能够根据所述第一数据和预定的解密算法生成第二数据，所述第二数据包含至少一个数据变量，其中每个数据变量对应RBC控制中心运算***中的一个函数或参数，该运算***通过读取所述第二数据中的各个数据变量，并对函数或参数进行赋值，即可实现对配置数据的读取和运算，并生成相应的运算结果来对列车的运行进行控制；所述数据变量包括：前后列车最小间隔距离变量、信号灯位置变量、应答器位置变量、车地通信超时时间配置变量、联锁进路状态变量、列车最快车速变量、车地通信端口配置变量；
数据验证和操作单元，能够对所述第二数据进行预定验证并根据验证的结果进行预定操作；所述预定验证包括有效性验证，所述有效性验证包括：判断所述至少一个数据变量是否满足第二预定条件；当所验证的数据变量是列车最快车速变量时，所述第二预定条件是一个车速范围；当所要验证的数据变量是车地通信端口配置变量时，所述第二预定条件是端口号；
所述预定操作根据所述预定验证的结果的不同而不同；如果所述第二数据没有通过所述预定验证，则所述预定操作包括报错操作和/或启动安全状态操作；
所述报错操作，即所述列车运行控制***通过预定的方式来向维护人员报告配置数据错误，并等待维护人员的进一步处理；
所述启动安全状态操作，即所述列车运行控制***启动安全状态操作以保障列车的安全运行；
如果所述第二数据顺利通过了所述预定验证，则所述预定操作包括：根据所述第二数据对RBC控制中心的运算函数或参数进行赋值，并进而对列车进行控制；和/或在该情形中，向维护人员的报告操作，报告配置数据已更新、配置数据已应用；
以及
变量判断和处理单元，能够判断所述至少一个数据变量中的预定变量是否满足第一预定条件，并根据判断的结果进行预定处理；所述变量判断和处理单元能够以预定周期进行所述判断；
如果所述预定变量满足第一预定条件，则所述预定处理是将所述预定变量赋值给所述RBC控制中心的函数或参数，以便控制列车的运行。
8.根据权利要求7所述的列车运行控制***，其中，所述预定验证包括完整性验证和交叉比较验证中的一个或多个。
9.根据权利要求8所述的列车运行控制***，其中，所述完整性验证包括：通过CRC校验法、奇偶校验法、MD5校验法或LRC校验法来校验所述第二数据的完整性。
10.根据权利要求8所述的列车运行控制***，还包括第一运算子***和第二运算子***，所述第一运算子***和所述第二运算子***分别根据所述至少一个数据变量来进行运算，其中，所述交叉比较验证包括：判断所述第一运算子***和所述第二运算子***的运算结果是否一致。
11.根据权利要求7所述的列车运行控制***，其中，所述加密算法是车地密钥加密算法。
12.根据权利要求7所述的列车运行控制***，其中，所述第二数据是无线闭塞中心的配置数据。
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