[发明专利]CBTC联锁系统进路状态建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及列车运行控制技术领域，具体涉及一种CBTC联锁系统进路状态建模方法。

背景技术

随着国民经济发展，我国大城市的客运量迅速膨胀，交通拥挤、阻塞和混乱的现象日益严重。发展城市轨道交通是缓解交通拥堵的有效手段。而基于通信的列车运行控制CBTC（Communication Based Train Control）系统以其安全、正点、大容量、高效率等诸多优点被公认为是城市轨道交通最佳解决方案。计算机联锁是CBTC系统中的基础安全设备。当CBTC系统正常工作时，列车按照移动闭塞方式运行，联锁系统为列车提供连续级列车进路；当某车载设备的无线通信设备出现故障时，联锁系统为列车提供点式级别进路，并通过点式通信设备向列车发送点式移动授权；当某列车的车载设备完全故障时，联锁系统为列车提供联锁级别进路，司机可依照地面信号机的显示，控制列车运行；当轨旁设备出现故障，联锁级别的进路无法正常开放时，联锁系统提供引导级别的列车进路，支持限制级别下的低速行车。无论系统处于哪种工作模式下，联锁子系统都发挥着特有的基础安全防护作用，最大限度地提高行车安全和效率。联锁系统是CBTC中典型的具有SIL4等级要求的高安全系统。

现有技术中通常采用SCADE（Safety-Critical Application Development Environment）中的数据流图建模方法或安全状态机建模方法对CBTC联锁系统进行建模，数据流图建模方法适合于连续系统的建模，而安全状态机建模方法适合于离散系统的建模。

然而，在CBTC联锁系统的建模过程中，单独采用数据流图建模方法或者安全状态机建模方法都无法精确、完整描述CBTC联锁系统的进路状态。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种CBTC联锁系统中进路状态建模方法，能够精确、完整的描述CBTC联锁系统的进路状态。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种CBTC联锁系统进路状态建模方法，包括：

S1、依据CBTC联锁系统进路控制的制约关系制定进路状态，并依据所述进路状态建立进路状态转移图；

S2、依据CBTC联锁系统进路控制的行为对所述进路状态转移图进行抽象处理，得到进路状态转移模型；

S3、依据数据流图建模方法对所述进路状态转移模型中的状态进行逻辑和时序运算，驱动不同状态之间的转换，进而得到CBTC联锁系统进路状态模型。

优选的，步骤S1中所述进路状态包括进路空闲、进路排选、进路锁闭、信号开放和自动解锁。

优选的，步骤S2中依据CBTC联锁系统进路控制的行为对所述进路状态转移图抽象为一个四元组，所述四元组为<状态类型，状态转换条件，本状态动作，下一状态>；其中，所述状态类型为状态转移的属性；所述状态转换条件为状态转移的触发条件；所述本状态动作为当前状态下执行的动作；所述下一状态为状态跃迁的下一个状态。

优选的，步骤S3中对所述进路状态转移模型中的状态进行逻辑和时序运算，驱动不同状态之间的转换的过程为：

S31、预定义进路初始状态为空闲状态；

S32、在进路状态为所述空闲状态时，若选排转换条件通过，进路状态转换为进路选排状态；相反，进路状态保持为空闲状态；

S33、在所述进路选排状态，若锁闭转换条件通过，进路状态转换为进路锁闭状态；相反，进路状态转换为空闲状态；

S34、在所述进路锁闭状态，若信号开放转换条件通过，进路状态转换为信号开放状态；相反，进路状态保持为进路锁闭状态；

S35、在所述信号开放状态，若列车驶入，进路状态转换为自动解锁状态；若列车未驶入且信号开放状态保持条件满足，进路状态保持为信号开放状态；若信号开放状态保持条件不满足，进路状态转换为进路锁闭状态；

S36、在所述自动解锁状态，满足自动解锁条件的进路区段自动解锁，若进路内所有区段都已经解锁，进路状态转换为空闲状态。

（三）有益效果

本发明提供了一种CBTC联锁系统进路状态建模方法，通过对CBTC系统中联锁子系统架构、接口以及功能需求进行分析的基础上，将SCADE中数据流图和状态机这两种建模方法有效的地融合在一起，实现两种模型间的相互嵌套和无缝衔接，进而能够精确、完整的描述CBTC联锁系统的进路状态。

附图说明