CN108819990A - 铁路调车场集成控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铁路调车场集成控制***，包括：进路控制器、调度终端、计划制定模块及移动终端。铁路调车场运输本质上是车辆从一个线路被运送到另一个线路，为此周而复始制定计划、安排进路和指挥行车。本发明的铁路调车场集成控制***将计算机辅助制定调车计划、自动选排进路和数字化指挥功能集成在一起，形成自动化级联。采用本发明在人机界面上挪动车辆将直接引起进路如影随形，并秒速通告现场运输参与者。本发明解决方案改善和优化了铁路调车场运输流程，在减员、效率、安全和效益方面全面受益。
Description
技术领域
本发明属于铁路调车场管理技术和调车场控制技术领域，尤其涉及一种铁路调车场集成控制***。
背景技术
铁路调车场服务于货运，例如车辆存放，货运装卸，车辆改编，车辆倒调，车辆转线的区域货物运输等等。一个调车场内或多个调车场间的行车通常采用调车作业，常见忽进忽退的往复式运输。专门用于调车的动力称为调车机车，往复调车时，机车或牵引或推送车辆来回运动。
调车场已普遍采用信息技术管理现在车和调车计划。
现在车为调车场各线路上存在的顺序排列的车辆总称，简称现车。现车包含车场内每个车辆的车体属性：车型、自重、长度等；装载属性：发站、到站、品名、载重、收发货人等；分布属性：位置、顺序等信息。迄今为止机车从未纳入现车统一管理。现车在人机界面上常以表格方式展示，即以线路命名的行或者列中顺序列出车辆信息。迄今为止尚未出现将现车置放在标准信号站场监控拓扑图的线路上，取代表格方式以车辆象形方式展现。
现车的方向号是现车的附加属性，为编制调车计划所设定的重要线索。具体的调车场将规定一组代号，并根据车辆运输的去向/到站、品名、车型或/和货物线进行分类与赋值，其代号常用汉字、字符或/和数字表述。
调车计划是调车作业通知单的简称，是指挥和协调室内/外所有调车参与者行车的必备工具，属标准规范的格式化表格。调车计划正文每行一个调车勾，每勾包括勾序、场线名、摘挂取向、辆数和特殊要求等单元格。
人工管理调车计划的方式之一是电子表格编辑技术，即对每个单元格操作实现计划的录入、修改与查看。该方式调车计划与现车的关系是现车因调车计划保存而改变。
现车可分为计划现车和实际现车：计划现车是调车计划保存但尚未执行时预计现车场景改变的结果；实际现车是调车计划确认执行时现车场景改变的结果，实际现车应该与现场真实车辆分布保持同步。
现有技术在同一个界面上有线路现车表、调车计划表和在途现车表三个表格。在途现车表是起桥梁作用的临时表格。创建勾计划时将线路现车表中的车辆用鼠标拖拽至在途现车表中，对应挂车，然后再将在途现车表中的车辆拖拽至线路现车表中，对应甩车。该方法在拖拽车辆前，需操作按钮调整调车方向，在途现车表在界面上的左右位置随之改变。因机车不属于现车，该方法不可对单机安排计划，勾计划创建过程也与机车无直接关系。该方法没有将现车/计划制定与信号监控界面集成在一起，无法直接表现制定计划与进路执行间的因果关系。与前方法相逆，该方法调车计划因改变计划现车而生成。
传统上纸质或屏幕显示的调车作业通知单是调车场现车/调车计划信息管理***的输出，用于指挥和协调所有调车参与者操控进路、现场行车和连结作业。以调车作业通知单作为调车进路的输入源，实现调车自动进路的尝试与实践从未停止过，但是迄今为止无法完全代替人工操控进路，不优化甚至难免出现低级错误。例如，当办理去往某线路挂车的进路时并不知道待挂车辆是否存在于该线路，可能需要先等待其它计划将车辆送到位。再比如，办理从某线路出来折返去往另一线路的进路时，无法知道进路末端至折返点之间应该留出的合理空间，若选择最远点可能用不上浪费进路资源而影响效率。这些问题的根本原因是格式化的调车计划本身缺失必要的信息。因此仅凭调车作业通知单自动控制进路不得不人为把控进路执行的时机，而在人工触发指令前若默认进路不令人满意，人为可以从备选中优选其它进路方案，这其实是一种半自动进路模式。迄今为止无人想到除调车计划外，将创建每一勾计划的现车数据和当前实际现车数据共同参与运算，用于实现调车全自动进路控制。
调车作业是室内操控进路，室外机车按进路行驶，室内室外相互协调配合的过程。按照现行规章制度，室内将进路准备好信号机开放后，必须通过无线电台语音通知现场参与者才能行车，称为调车联控。部分美国调车场因不设地面信号机而完全依赖调车联控。迄今为止，调车场调车联控全靠进路操控者随进路过程用对讲设备喊话指挥行车和作业。
如前所述，机车从未纳入过现车管理，故除配合调车外，机车单独调动没有正经调车计划，例如机车出入机务段，单机走行等只能口述/心传，其调车进路只能手动办理。另一方面，调车场的进路是共用资源，任何手动进路对自动进路而言是不期而遇、无法预测、无法协调、无法优化的干扰，会严重影响调车场整体自动进路的可用性和效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路调车场集成控制***。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明采用如下技术方案：
在一些可选的实施例中，提供一种铁路调车场集成控制***，包括：进路控制器、调度终端、计划制定模块、计划执行模块、执行反馈模块及移动终端；
所述调度终端的人机界面上的现车附着在信号监控站场拓扑图的线路上，现车用机车/车辆的造型、颜色和字符表达顺序、车型、空重、状态、方向号、车号信息，当调度终端的人机界面的线路空间容纳不下现车时车辆部分重叠直至堆叠，辨识度不够时临时切换至现车表；
所述调度终端的人机界面可用鼠标将机车/车辆从一个线路拖拽至另一个线路而改变现车分布，同时产生调车计划的调车勾，显示在人机界面上。
在一些可选的实施例中，所述计划制定模块包括：调车单生成单元及计划现车管理单元；
调车单生成单元，拖拽现车产生调车计划模仿真实调车规律，被拖动的机车/车辆相当于调车中运行的列车，机车为动力，鼠标弧线移动轨迹象征调车折返运动，以确定线路的调车出端和入端，欲从线路上取出车辆，须符合堆栈规则，被拖拽列车的在途现车必含从端头至欲拖动车辆的全部，拖拽结果使线路上的现车减少及减量对应挂车作业和车数，增加及增量对应甩车作业和车数；
计划现车管理单元，为调车单生成统一管理和提供各线路的计划现车场景信息，计划的制定是在计划现车与调车单相互作用的迭代中完成，现车包括车辆及机车。
在一些可选的实施例中，所述计划制定模块还包括：调车单/勾现车保存单元，每拖拽现车产生勾计划时，勾现车信息与调车勾关联记录储存，用于还原某线路上被勾计划改变前和改变后的现车和列车的在途现车信息，作为计划执行环节自动进路控制的重要参数。
在一些可选的实施例中，所述计划执行模块包括：勾计划/勾现车执行排队单元、进路相扰判别单元、择路：指令/进路生成单元、择机：指令/进路自动触发单元、实际现车跟踪单元及指令输出单元；
勾计划/勾现车执行排队单元，进入执行阶段的不同机车的勾计划混合和统一动态排序管理，决定其勾计划进入执行的顺序；
进路相扰判别单元，根据勾现车中的在途现车信息计算列车长度和重量参数，用于计算每个进路的使用时间，进而用于计算和判别不同机车对应的勾计划所属进路之间是否存在相扰；
择路：指令/进路生成单元，根据勾计划动态地生成经过优化的指令，每条指令对应一条进路，包含进路的始点和终点信息，一条勾计划对应多条指令/进路，在调车场平面图上可找出不同的进路方案供选择，生成指令/进路时进行动态优化；
择机：指令/进路自动触发单元，通过触发指令实现对进路办理时机的控制，调车计划对应的进路要顺序择机以逐勾执行；
实际现车跟踪单元，执行反馈模块将根据进路控制器反馈的信息对应到相关进路/指令的状态反馈和勾计划的状态反馈，当勾结束时，勾计划中的勾现车将兑现为实际现车，统一管理各线路的实际现车场景，并更新人机界面线路上的实际现车分布；
指令输出单元，将经过触发的指令转换成进路控制器所能识别的标准格式经数据通信向进路控制器输出，当有多个进路控制器管辖不同的控制区域时，指令输出单元按区域分发输出指令。
在一些可选的实施例中，所述择路：指令/进路生成单元进行动态优化的条件是两条进路所构成的折返进路的始点与上一条进路的终点间的距离应大于列车的长度；不同勾计划的进路间经判别有相扰时优选平行进路规避相扰，或优选相扰程度低的进路；不相扰时优选走行距离最短的进路；不相扰且距离相同时优选途经道岔数量少和直行的进路；因进路控制器反馈或人机界面操作随机形成进路的障碍时，变更进路使受影响的进路排除在选择范围。
在一些可选的实施例中，所述择机：指令/进路自动触发单元的优化条件是实际现车与调车勾的计划现车相一致，以防止不同勾计划存在现车相交时误触发而违背调车计划本意；预计不同进路间有相扰时，根据效率最大化运算或用户规则排序，优先者先触发；因来不及或躲闪不开遇有障碍的进路时只有障碍被排除才能触发。
在一些可选的实施例中，所述执行反馈模块包括：反馈接收单元、指令/进路执行状态单元、调车勾计划执行状态单元；
反馈接收单元，接收进路控制器在进路控制过程中从现场采集到的道岔、区段和信号机的实时状态信息，实时状态信息包括：道岔定位/反位表示、区段占用/出清、区段锁闭/解锁、信号机开放/关闭信息，所接收的反馈信息同时用于实时更新调度终端的人机界面的信号监控站场拓扑图；
指令/进路执行状态单元，根据反馈接收单元所接收到的现场采集到的碎片化信息，经过跟踪运算对应到指令/进路的执行状态，执行状态包括进路办理成功、进路开始及进路结束，执行状态的反馈影响计划执行模块的择机和择路运算，执行状态反馈的时机同时用于产生和向移动终端输出相应的文本信息，用于语音指挥调车员/司机实现调车联控；
调车勾计划执行状态单元，指令的状态反馈影响勾计划的状态变化：勾开始、勾结束，进而改变实际现车，勾计划状态反馈的时机同时用于产生和向移动终端输出调车作业通知单，使移动终端显示随勾状态变化而更新。
在一些可选的实施例中，不同机车对应的移动终端以无线通信方式接收计划执行模块发送的用于指挥现场运输参与者的文字和语音信息，移动终端的人机界面显示相应机车正在执行的调车作业通知单，且因计划逐勾自动执行而动态滚屏；在易发生不同机车进路相扰的调车场通过移动终端的操作向计划执行模块发送连结作业结束信息影响择机。
在一些可选的实施例中，伴随自动进路过程，当进路开始选路、进路办理成功、列车抵达折返点、列车进入线路开始连结作业、列车因进路相扰而待避、列车因进路出现故障而等候处理不同时机，执行反馈模块向所述移动终端推送语音提醒和通知信息，语音内容包括每个作业环节的具体行动要求，并提供必要的线路名、甩/挂、车数、车号作业参数。
本发明所带来的有益效果：按运输目的采用沙盘推演方式高效制定调车计划，调度更加直观快捷方便；制定计划时机车纳入现车元素使得机车的调度过程和位置信息具有可查性及可追溯性；自动进路完全代替人工操控进路，提高劳动生产率，消除人工错办、漏办、误办进路的安全隐患；数字化指挥替代调车计划人工部署和调车过程中人工调车联控，高效且减轻劳动强度；上述自动化级联整体改善和简化了调车场作业流程，减员、效率、安全和效益方面全面受益。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
图1是本发明一种铁路调车场集成控制***的示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。
如图1所示，在一些说明性的实施例中，提供一种铁路调车场集成控制***，包括：进路控制器、调度终端、计划制定模块、计划执行模块、执行反馈模块、移动终端。
调度终端的人机界面采用配有显示器、键盘和鼠标的图形工作站或普通电脑运行定制客户端软件，在图形方式下实现制定计划和信号监控。根据铁路规模，可支持单用户也可支持多用户，每台调度终端可以配单屏或多屏。
铁路调车场集成控制***通常采用IT技术，含数据库和应用服务。铁路调车场集成控制***与进路控制器采用数据通信接口技术，铁路调车场集成控制***作为上层，可以与进路控制器一对一搭配，同处一室。但是一种功能更强大的调车场集中控制模式是铁路调车场集成控制***与不同调车场的进路控制器构成一对多关系，铁路调车场集成控制***和调度终端的人机界面设在调度指挥中心，实现调车场无人远程遥控，形成区域或整个铁路的集中控制。
进路控制器，用于安全地集中控制调车场的道岔和信号机，接收和受控于铁路调车场集成控制***下发的指令，并向铁路调车场集成控制***提供进路过程反馈信息。进路控制器通常是既有的铁路信号技术，例如中国运用于铁路调车场的车站计算机联锁***或美国的平面调车场专用技术。这类***通过采集列车在轨道区段的占用/出清，控制道岔转辙机变位和调车信号机开放/关闭，实现调车场进路的集中控制。这类***通常的使用方法是操作者在界面上手动办理操纵进路，铁路调车场集成控制***通过标准数据接口将进路控制器变成为无人操纵，完全受调车计划驱动的下层执行单元。
移动终端，用于获取铁路调车场集成控制***下发的调车计划，以文字和语音信息形式，数字化指挥调车场运输现场参与者。移动终端可为手持电台、手机、平板计算机中的一种或几种。
调度终端的人机界面上的现车附着在信号监控站场拓扑图的线路上，即现车与信号信息画面上融合在一起，令其与现实更加逼真，且可充分表现调车计划与进路的因果关系。线路上的现车用机车/车辆的造型、颜色和字符表达顺序、车型、空重、状态、方向号、车号信息。如果人机界面的线路容纳不下现车，则可以将车辆重叠放置。如果车辆太多重叠效果不清晰时，可堆叠放置，仅显示车辆数量信息，制定该线路的调车计划时可临时切换到现车表格界面。调度终端的人机界面可用鼠标将车辆及机车从一个线路拖拽至另一个线路而改变现车分布，同时产生调车计划的调车勾，显示在调度终端的人机界面上。
计划制定模块，具体为沙盘推演制定计划，包括：调车单生成单元、计划现车管理单元、调车单/勾现车保存单元。
调车单生成单元，拖拽现车产生调车计划模仿真实调车规律，被拖动的机车/车辆相当于调车中运行的列车，机车为动力，鼠标弧线移动轨迹象征调车折返运动，以确定线路的调车出端和入端，欲从线路上取出车辆，须符合堆栈规则，被拖拽列车的在途现车必含从端头至欲拖动车辆的全部。调度终端的人机界面上所有线路按水平布置，当线路的两头均可以调车时，需要明确其在左侧或右侧调车。拖拽时用左弧线或右弧线的鼠标移动轨迹指示调车方向，并且在拖拽机车/车辆接近目标线路时出现指示条辅助确认调车进入的线路和方向。
堆栈规则是指，欲将夹杂在其它车辆中的某车辆从线路中取出，不可直接将该车辆拖拽出来，只能将从线路一头开始至该车辆的全部车辆取出，将该车辆甩至另一线路，然后将其余车辆拖拽还回原线路，或另作安排。这种堆栈式取车逻辑源于真实调车过程。
拖拽结果线路上被移出的车辆决定了勾计划的股道、挂车和车数；拖拽结果线路上被移入的车辆决定了勾计划的股道、甩车和车数。
按上述规律拖拽车辆形成调车勾计划的方法称为沙盘推演法，该方法不是制定计划的决策优化，而是直接按调车作业的运输目地模拟调车过程，计算机辅助产生调车计划的简便快捷手段。
计划现车管理单元，为调车单生成统一管理和提供各线路的计划现车场景信息，计划的制定是在计划现车与调车单相互作用的迭代中完成。
本发明现车不仅有车辆，还包含了机车，使沙盘推演调车有了动力，也使单机走行统一包含在调车勾计划和自动进路范围内。另外的好处是随时可以在调度终端的人机界面上直接观察到运动中的机车的位置，而不是靠记忆，当调车场机车较多时该功能很有用。
调车单/勾现车保存单元，每拖拽现车产生勾计划时，勾现车信息与调车勾关联记录储存。
每拖拽现车产生的调车勾以前勾拖拽形成的计划现车场景为前提，如此迭代逐勾产生整个调车计划。每勾计划对应线路的现车场景信息简称为勾现车，随勾计划保存，用于还原勾计划所指向的线路上被勾计划改变前和改变后的现车和列车的在途现车信息，作为计划执行环节自动进路控制的重要参数。每勾计划对应的进路使用完毕后，勾现车将转为实际现车。
计划执行模块包括：勾计划/勾现车执行排队单元、进路相扰判别单元、择路：指令/进路生成单元、择机：指令/进路自动触发单元、实际现车跟踪单元、指令输出单元。
调车计划的执行过程，从上一勾的线路出来进入本勾线路，可能仅1条进路，或2条进路构成1次折返，或N条进路构成N-1次折返，其中N>2。根据具体铁路调车场的平面图，通常有多种进路组合供选择，优选合适的进路称为择路，优化决定每条进路的执行时机则称为择机。
勾计划/勾现车执行排队单元，进入执行阶段的不同机车的勾计划混合和统一动态排序管理，决定其勾计划进入执行的顺序，使得不同机车的调车计划只要现车不冲突和进路不相扰就可以并行工作。择机过程中要保证每个计划逐勾顺序串行执行，保证不同计划执行时现车不出错，以及其进路相扰时选其优等，其优化结果体现在动态调节勾计划/勾现车排队的顺序。
进路相扰判别单元，根据勾现车中的列车在途信息用于预先判别不同进路间相扰的可能性。列车的在途现车指调车运行过程中机车车辆之总成，可用来计算每勾列车的长度和总重量。***存有调车场的地图信息，可从中获知每个进路的长度，则列车走行距离等于进路长度加列车长度。列车的重量影响列车的启动和制动加速度，通过计算列车在进路上运动的启动、惰行和减速停车过程，可估算每条进路的预计走行时间。***可以通过进路状态反馈记录获知每条进路的实际列车走行时间，基于其统计可对进路预计走行时间的计算参数进行校准。不同计划的不同勾进路之间相扰的必要条件是计算走行时间发生重合。进路相扰判定的充分必要条件是不同进路的时间与空间同时存在重叠。
择路：指令/进路生成单元，根据勾计划动态地生成经过优化的指令，每条指令对应一条进路，包含进路的始点和终点信息，一条勾计划对应多条指令/进路，在调车场平面图上可找出不同的进路方案供选择，生成指令/进路时进行动态优化。进行动态优化的条件是两条进路所构成的折返进路的始点与上一条进路的终点间的距离应大于列车的长度；不同勾计划的进路间经判别有相扰时优选平行进路规避相扰，或优选相扰程度低的进路；不相扰时优选走行距离最短的进路；不相扰且距离相同时优选途经道岔数量少和直行的进路；因进路控制器反馈或人机界面操作随机形成进路的障碍时，迅速变更进路绕行使得受影响的进路排除在选择范围。
择机：指令/进路自动触发单元，通过触发指令实现对进路办理时机的控制，调车计划对应的进路要顺序择机以逐勾执行。优化条件是实际现车应与调车勾的计划现车相一致，这是令执行结果与运输车辆的计划意图一致的必要条件，以防止不同勾计划存在现车相交时误触发而违背调车计划本意，确保不同调车计划之间现车有交互时执行结果不发生现车错误；预计不同进路间有相扰时，根据效率最大化运算或用户规则排序，优先者先触发，例如接发列车优先于调车；区段被人为标注为轨道电路分路不良列车经过后自动设障，现场核对出清后人为清障，此外检修道旁设备或施工等原因人为可以对道岔或信号机设障，总之，凡是进路上有障碍，选路时来不及绕行或绕不开，只有在人为清除障碍后指令才能被触发。
实际现车跟踪单元，执行反馈模块将根据进路控制器反馈的信息对应到相关进路/指令的状态反馈和勾计划的状态反馈，勾执行结束伴随着车辆位置真实发生改变，其勾计划中的勾现车将兑现为实际现车，该单元统一管理各线路的实际现车场景，并更新人机界面线路上的实际现车分布。
指令输出单元，将经过触发的指令转换成进路控制器所能识别的标准格式经数据通信向进路控制器输出，驱动进路控制器开始办理进路。当有多个进路控制器管辖不同的控制区域时指令输出单元按区域分发输出指令。
执行反馈模块包括：反馈接收单元、指令/进路执行状态单元、调车勾计划执行状态单元。
反馈接收单元，接收进路控制器在进路控制过程中从现场采集到的道岔、区段和信号机的实时状态信息，实时状态信息包括：道岔的定位/反位表示、区段占用/出清，区段的锁闭/解锁，信号机开放/关闭信息。
所接收到的反馈信息同时用于实时更新调度终端的人机界面的信号监控站场拓扑图。
指令/进路执行状态单元，根据反馈接收单元所接收到的现场采集到的碎片化信息，经过跟踪运算对应到指令/进路的执行状态：进路办理成功、进路开始，进路结束。执行状态的反馈将影响计划执行模块的择机和择路运算，执行状态反馈的时机同时用于产生和向移动终端输出相应的文本信息去语音指挥调车员 /司机实现调车联控。
调车勾计划执行状态单元，勾计划对应的进路状态将传递到调车勾状态，例如勾计划对应的所有进路执行完毕表示调车勾结束，即指令的状态反馈将影响勾计划的状态变化：勾开始、勾结束，进而改变实际现车，其勾状态因反馈而变化时机同时构成向移动终端输出和更新调车作业通知单的时机，使其显示随勾状态变化而实时更新。
移动终端包括：调车作业通知单获取与显示单元、语音指挥信息获取与播报单元、移动终端按钮操作单元。本发明提出基于全自动进路实现全自动指挥，替代调车计划人工部署和进路使用过程中人工调车联控功能，不同机车对应的移动终端以无线通信方式接收计划执行模块发送的用于指挥现场运输参与者的文字和语音信息。
调车作业通知单获取与显示单元，当调车计划被用于执行时，调车作业通知单被自动推送至对应机车的司机和调车员的移动终端的屏幕上，并且随着计划逐勾执行反馈和计划被修改动态更新或滚屏。
语音指挥信息获取与播报单元，执行中遇到以下情况时，将指挥文本提醒和通知信息推送到进路对应机车的司机和调车员的移动终端上。具体情况包括：移动终端将文字转成话音通过送话器播放；新计划下达或计划发生变更；进路开始办理调车预备通知；进路办理成功调车开始通知；列车到达折返点停车通知；进入线路连结的摘挂取向性、数量和关键车号信息提醒；为避让其它优先执行的调车进路等待通知；进路上的设备故障等待处理通知。
移动终端按钮操作单元，在易发生不同机车进路相扰的调车场，现场运输参与者可在线路内连挂作业结束时，在移动终端上简单操作反馈至计划执行模块，并触发后续进路办理。
优选的，如果是装在机车上的车载移动终端，可在平板电脑或车载显示器的屏幕上同步显示与室内人机界面上相同的调车场站场表示拓扑图。利用平板电脑或车载计算机的GPS定位信息，可用于计算和动态显示列车距离前方信号机的距离，当接近阻挡信号机且车速超过降速曲线时，播放语音提示司机减速或紧急停车。
部分调车场连接铁路正线，有接/发货物列车的需求，为此可以采取与调车基本相同的计划制定和自动进路方法：在正线与场内线路间拖动机车/车辆产生计划和指令，驱动接发车进路控制。标准列车预确报视为接发列车的在途现车，调车场内的现车随列车出发与到达而吐故纳新。
本发明的铁路调车场集成控制***将拖拽机车/车辆自动生成计划，自动进路和数字化指挥这3个自动化功能集成在一起，形成自动化迭代，呈现出特殊的效果和全新的调车场作业模式，该模式特征为：只需在界面上随心所欲挪动机车/车辆到哪里，进路就会如影随形地跟到那里，现场无需等待可立刻听令开始作业。
为了发挥拖动现车与进路的因果效应，可用快捷操作方式仅拖拽一次即激活进路，之后用同样的快捷方式续勾，达到边计划边执行的目的，解决因计划太超前频繁变更问题。快捷方式的另一个用法是轮流为不同机车的计划“续勾”，提供了一种并行制定调车计划和指挥执行的途径。集成控制从根本上改善和简化了作业流程，新的流程将操控进路和指挥现场作业的工作完全被计算机所取代，生产效率获得提高，人工错误办理进路的安全隐患被消除。
上文中涉及的名词解释如下：
调车计划：也称调车作业通知单，一种可用于指导调车作业的表格，通常由调车场的调度员或值班员根据运输需要制定，由负责执行计划的室内、外参与者使用。调车计划表由表头和正文组成，正文的行也称为勾，每行一勾计划，对应一个调车行程。
调车勾：调车计划表的正文由调车勾(或称勾计划)构成，每勾由勾序、股道、摘挂取向、车数、记事等单元组成。
勾现车：每一调车勾所对应的计划现车。因调车勾仅涉及一条线路，勾现车仅包含该线路的现车和在途现车，结合勾计划可知道勾计划所对应线路的现车分布的前后变化情况。
在途现车：行车时列车上的机车与车辆编组。
列车：调车场的列车指调车中行走的机车和车辆总称，区别于正线运行的列车。
调车机车：专门服务于调车作业的机车，其机型通常有别于本务机车。
进路：地面为行车准备的路，铁路行车的地面条件是道岔开向正确，道岔锁闭，没有其它列车占用，没有敌对进路，资源独占，信号开放。地面无进路不允许行车。进路主要分为正线接车/发车的列车进路和车场内的调车进路，逻辑上有差别
进路始端：或称进路始点，按照信号的定义，进路始端有把口信号机作为进入进路凭据。
进路终端：或称进路终点，按照信号的定义，进路终端有关闭的防护信号机或尽头线土挡作为进路的终止点，禁止越过。线路或无岔区段，则以差置背向信号机作为进路的终点。
调车进路：专门用于调车作业的进路，其进路使用凭证为特定的调车信号机。调车进路支持中途折返自动解锁功能。
折返：在进路上走到一个中间位置停下来，办理折返调车进路后反向行驶。
选排进路：建立进路的过程，首先操控道岔至顺向进路的位置，然后锁闭进路上的区段以锁闭道岔，然后开放进路上的防护信号机。
进路相扰：两个不同的列车所使用的道岔、区段或信号机资源有重合，构成空间相扰。预计通行时间有重叠，构成时间相扰。空间/时间均有重合则发生进路相扰。相扰时进路只能串行使用，一个使用结束另一个才能使用。
平行进路：不同机车的两条进路虽然时间上重合相扰，但是通过优选进路可以找到空间上不相扰的进路，称为平行进路。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
Claims (9)
1.铁路调车场集成控制***，其特征在于，包括：进路控制器、调度终端、计划制定模块、计划执行模块、执行反馈模块及移动终端；
所述调度终端的人机界面上的现车附着在信号监控站场拓扑图的线路上，现车用机车/车辆的造型、颜色和字符表达顺序、车型、空重、状态、方向号、车号信息，当调度终端的人机界面的线路空间容纳不下现车时车辆部分重叠直至堆叠，辨识度不够时临时切换至现车表；
所述调度终端的人机界面可用鼠标将机车/车辆从一个线路拖拽至另一个线路而改变现车分布，同时产生调车计划的调车勾，显示在人机界面上。
2.根据权利要求1所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，所述计划制定模块包括：调车单生成单元及计划现车管理单元；
调车单生成单元，拖拽现车产生调车计划模仿真实调车规律，被拖动的机车/车辆相当于调车中运行的列车，机车为动力，鼠标弧线移动轨迹象征调车折返运动，以确定线路的调车出端和入端，欲从线路上取出车辆，须符合堆栈规则，被拖拽列车的在途现车必含从端头至欲拖动车辆的全部，拖拽结果使线路上的现车减少及减量对应挂车作业和车数，增加及增量对应甩车作业和车数；
计划现车管理单元，为调车单生成统一管理和提供各线路的计划现车场景信息，计划的制定是在计划现车与调车单相互作用的迭代中完成，现车包括车辆及机车。
3.根据权利要求2所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，所述计划制定模块还包括：调车单/勾现车保存单元，每拖拽现车产生勾计划时，勾现车信息与调车勾关联记录储存，用于还原某线路上被勾计划改变前和改变后的现车和列车的在途现车信息，作为计划执行环节自动进路控制的重要参数。
4.根据权利要求1所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，所述计划执行模块包括：勾计划/勾现车执行排队单元、进路相扰判别单元、择路：指令/进路生成单元、择机：指令/进路自动触发单元、实际现车跟踪单元及指令输出单元；
勾计划/勾现车执行排队单元，进入执行阶段的不同机车的勾计划混合和统一动态排序管理，决定其勾计划进入执行的顺序；
进路相扰判别单元，根据勾现车中的在途现车信息计算列车长度和重量参数，用于计算每个进路的使用时间，进而用于计算和判别不同机车对应的勾计划所属进路之间是否存在相扰；
择路：指令/进路生成单元，根据勾计划动态地生成经过优化的指令，每条指令对应一条进路，包含进路的始点和终点信息，一条勾计划对应多条指令/进路，在调车场平面图上可找出不同的进路方案供选择，生成指令/进路时进行动态优化；
择机：指令/进路自动触发单元，通过触发指令实现对进路办理时机的控制，调车计划对应的进路要顺序择机以逐勾执行；
实际现车跟踪单元，执行反馈模块将根据进路控制器反馈的信息对应到相关进路/指令的状态反馈和勾计划的状态反馈，当勾结束时，勾计划中的勾现车将兑现为实际现车，统一管理各线路的实际现车场景，并更新人机界面线路上的实际现车分布；
指令输出单元，将经过触发的指令转换成进路控制器所能识别的标准格式经数据通信向进路控制器输出，当有多个进路控制器管辖不同的控制区域时，指令输出单元按区域分发输出指令。
5.根据权利要求4所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，所述择路：指令/进路生成单元进行动态优化的条件是两条进路所构成的折返进路的始点与上一条进路的终点间的距离应大于列车的长度；不同勾计划的进路间经判别有相扰时优选平行进路规避相扰，或优选相扰程度低的进路；不相扰时优选走行距离最短的进路；不相扰且距离相同时优选途经道岔数量少和直行的进路；因进路控制器反馈或人机界面操作随机形成进路的障碍时，变更进路使受影响的进路排除在选择范围。
6.根据权利要求4或5所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，所述择机：指令/进路自动触发单元的优化条件是实际现车与调车勾的计划现车相一致，以防止不同勾计划存在现车相交时误触发而违背调车计划本意；预计不同进路间有相扰时，根据效率最大化运算或用户规则排序，优先者先触发；因来不及或躲闪不开遇有障碍的进路时只有障碍被排除才能触发。
7.根据权利要求4所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，所述执行反馈模块包括：反馈接收单元、指令/进路执行状态单元、调车勾计划执行状态单元；
反馈接收单元，接收进路控制器在进路控制过程中从现场采集到的道岔、区段和信号机的实时状态信息，实时状态信息包括：道岔定位/反位表示、区段占用/出清、区段锁闭/解锁、信号机开放/关闭信息，所接收的反馈信息同时用于实时更新调度终端的人机界面的信号监控站场拓扑图；
指令/进路执行状态单元，根据反馈接收单元所接收到的现场采集到的碎片化信息，经过跟踪运算对应到指令/进路的执行状态，执行状态包括进路办理成功、进路开始及进路结束，执行状态的反馈影响计划执行模块的择机和择路运算，执行状态反馈的时机同时用于产生和向移动终端输出相应的文本信息，用于语音指挥调车员/司机实现调车联控；
调车勾计划执行状态单元，指令的状态反馈影响勾计划的状态变化：勾开始、勾结束，进而改变实际现车，勾计划状态反馈的时机同时用于产生和向移动终端输出调车作业通知单，使移动终端显示随勾状态变化而更新。
8.根据权利要求1或4所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，不同机车对应的移动终端以无线通信方式接收计划执行模块发送的用于指挥现场运输参与者的文字和语音信息，移动终端的人机界面显示相应机车正在执行的调车作业通知单，且因计划逐勾自动执行而动态滚屏；在易发生不同机车进路相扰的调车场通过移动终端的操作向计划执行模块发送连结作业结束信息影响择机。
9.根据权利要求8所述的铁路调车场集成控制***，其特征在于，伴随自动进路过程，当进路开始选路、进路办理成功、列车抵达折返点、列车进入线路开始连结作业、列车因进路相扰而待避、列车因进路出现故障而等候处理不同时机，执行反馈模块向所述移动终端推送语音提醒和通知信息，语音内容包括每个作业环节的具体行动要求，并提供必要的线路名、甩/挂、车数、车号作业参数。
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