1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种道岔控制方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.城市轨道交通的持续发展对信号系统的性能方面提出更高要求，因此需要更加精细的轨旁资源管理，提升系统性能。目前，通过将道岔区域资源划分更加精细，划分出道岔可动部分，以保证道岔资源快速解锁以及快速搬动至指定开向。以车车通信控制系统为例，当列车包络出清道岔资源可动部分后，列车解锁道岔可动部分。此时其他列车可按照本车的计划搬动此道岔的可动部分。
3.然而，目前基于车车通信列控系统的折返技术方案以及基于cbtc(communication based train control，基于无线通信的列车控制系统)信号系统的折返技术方案仅支持单列车折返。在基于车车通信列控系统的折返策略中，列车根据折返换端前计划路径与折返换端后计划路径，计算两个计划路径中包含的重叠资源部分，在折返作业前施加独占锁。此处以道岔资源为例，如图1所示，道岔1为折返道岔，列车在计算出计划路径重叠部分后，针对道岔1施加独占锁，当列车出清道岔1的可动部分后，搬动道岔至折返换端后计划路径的预期开向后，将道岔1转换为共享锁，直至列车出清折返换端作业区域，释放道岔1的共享锁。上述方式中，因当前折返区域仅支持单列车折返，导致系统性能提升遇到瓶颈，列车行车效率欠佳。


技术实现要素：

4.本发明提供一种道岔控制方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中列车行车效率欠佳的缺陷。
5.本发明提供一种道岔控制方法，包括：
6.获取虚拟编组中主车发送的针对折返道岔的资源占用请求；
7.基于所述资源占用请求，对所述折返道岔添加对应的资源锁，以供所述虚拟编组中的列车基于对应的资源锁以及道岔状态，依次通过所述折返道岔；
8.所述虚拟编组中的队尾车通过所述折返道岔后，所述队尾车将所述折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁；
9.其中，所述资源占用请求包括所述虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及所述虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
10.根据本发明提供的一种道岔控制方法，所述基于所述资源占用请求，对所述折返道岔添加对应的资源锁，之后还包括：
11.所述虚拟编组中的非队尾车通过所述折返道岔后，释放对应的共享锁。
12.根据本发明提供的一种道岔控制方法，所述虚拟编组中的各列车均具备在线车车通信能力。
13.根据本发明提供的一种道岔控制方法，所述虚拟编组是所述主车基于各申请入组的预进组副车的行车计划构建的。
14.根据本发明提供的一种道岔控制方法，所述虚拟编组中的各列车满足如下条件：
15.所述虚拟编组中的各副车与所述主车的当前行车计划一致或部分一致；所述副车为所述虚拟编组中除所述主车以外的列车；
16.所述虚拟编组中的各个列车无列车乱序情况；
17.所述主车与各副车之间无编组外列车；
18.所述主车与各副车之间无编组外列车征用道岔。
19.本发明还提供一种道岔控制装置，包括：
20.请求接收单元，用于获取虚拟编组中主车发送的针对折返道岔的资源占用请求；
21.资源占用单元，用于基于所述资源占用请求，对所述折返道岔添加对应的资源锁，以供所述虚拟编组中的列车基于对应的资源锁以及道岔状态，依次通过所述折返道岔；
22.资源转换单元，用于所述虚拟编组中的队尾车通过所述折返道岔后，所述队尾车将所述折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁；
23.其中，所述资源占用请求包括所述虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及所述虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
24.根据本发明提供的一种道岔控制装置，所述资源转换单元还用于：
25.所述虚拟编组中的非队尾车通过所述折返道岔后，释放对应的共享锁。
26.根据本发明提供的一种道岔控制装置，所述虚拟编组是所述主车基于各申请入组的预进组副车的行车计划构建的。
27.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述道岔控制方法的步骤。
28.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述道岔控制方法的步骤。
29.本发明提供的道岔控制方法、装置、电子设备和存储介质，通过主车统一为虚拟编组中的各列车进行资源占用申请，为非队尾车施加针对折返道岔的共享锁，并为队尾车施加针对折返道岔的一个独占锁，使得虚拟编组内的列车可以根据对应的资源锁以及道岔状态依次通过该折返道岔，队尾车通过折返道岔后，队尾车将折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁，实现了多列车的协同运行，提高了列车折返效率，提升了系统性能。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，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。
31.图1是现有技术提供的单列车折返的示意图；
32.图2是本发明提供的道岔控制方法的流程示意图；
33.图3是本发明提供的多列车折返的示意图；
34.图4是本发明提供的列车跟随行驶的示意图；
35.图5是本发明提供的道岔控制装置的结构示意图；
36.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
38.图2为本发明实施例提供的道岔控制方法的流程示意图，该方法可以由地面一体化控制系统执行，如图2所示，该方法包括：
39.步骤110，获取虚拟编组中主车发送的针对折返道岔的资源占用请求；
40.步骤120，基于资源占用请求，对折返道岔添加对应的资源锁，以供虚拟编组中的列车基于对应的资源锁以及道岔状态，依次通过折返道岔；
41.步骤130，虚拟编组中的队尾车通过折返道岔后，队尾车将折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁；
42.其中，资源占用请求包括虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
43.具体地，如图3所示，虚拟编组中包含多个列车，并且区分主车和副车。其中，虚拟编组中的各列车均具备在线车车通信能力。主车可以用于负责各副车的入组申请校验、编组内各列车的排序，以及在行车计划的重叠路段负责虚拟编组中所有车针对道岔资源的资源征用。副车发送入组申请校验时，会连带发送本车的行车计划路径，以便于主车校验两车行车计划之间是否有重叠部分。在对编组内各副车进行排序时，可以依赖于主车为各副车添加的独占锁或共享锁以及各列车的位置进行排序。
44.当虚拟编组中的队尾车需驶入折入路径时(例如图3中折返道岔1和道岔2之间的路径)，各列车需要通过折返道岔时，主车可以为虚拟编组中的所有列车进行资源占用申请。此处，由主车统一进行资源占用申请，有助于提高申请资源占用的效率，同时可以通过资源占用的统一管理提高资源占用的安全性。具体而言，主车可以向道岔控制设备发送针对该折返道岔的资源占用请求。其中，资源占用请求包括虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
45.当道岔控制设备接收到主车发送的上述资源占用请求后，根据该资源占用请求，对折返道岔添加对应的资源锁，以供虚拟编组中的列车基于对应的资源锁，依次通过折返道岔。其中，虚拟编组中的非队尾车对应共享锁申请请求，队尾车对应独占锁申请请求，因此在对折返道岔施加资源锁时，会为非队尾车施加若干个共享锁，并为队尾车施加一个独占锁。此处，共享锁的数量与虚拟编组中非队尾车的数量相同。为非队尾车施加若干个共享锁，并为队尾车施加一个独占锁后，虚拟编组外的列车无法再对该折返道岔申请占用资源，因此虚拟编组内的列车可以根据对应的资源锁和折返道岔的道岔状态依次通过该折返道岔，实现了多列车的协同运行。对折返道岔添加对应的资源锁后，在该折返道岔对应的资源
占用表中对资源占用情况进行记录，资源占用表如表1所示：
46.表1
47.虚拟编组id资源编号列车id1+征用资源锁类型列车id2+征用资源锁类型
……
48.由于当虚拟编组中的各个列车通过折返道岔后还需折返，因此当虚拟编组中的队尾车通过折返道岔后，队尾车暂不释放其对应的独占锁。此时，该队尾车可以按照当前折出计划对应的道岔开向，向地面一体化控制系统施加相关道岔开向的道岔控制命令。其中，当前折出计划对应列车换端后经过该折返道岔后的折出路径。道岔控制设备根据该道岔控制命令将该折返道岔转动至折出路径对应的开向(例如图3中折返道岔1的左侧)。随后，可以将该队尾车对应的独占锁更改为共享锁。此处，该虚拟编组中的所有列车完成换端操作后，队尾车升级为主车，并在道岔转动至折出计划预期开向后，将本车道岔资源锁修改为共享锁，为需折出作业的其他车施加共享锁，使得各列车可以依次通过该折返道岔，实现虚拟编组中各列车的协同折返。当虚拟编组内所有列车均通过该折返道岔驶入折出路径后，可将该折返道岔的资源占用表该虚拟编组对应的条目删除。
49.本发明实施例提供的方法，通过主车统一为虚拟编组中的各列车进行资源占用申请，为非队尾车施加针对折返道岔的共享锁，并为队尾车施加针对折返道岔的一个独占锁，使得虚拟编组内的列车可以根据对应的资源锁以及道岔状态依次通过该折返道岔，队尾车通过折返道岔后，队尾车将折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁，实现了多列车的协同运行，提高了列车折返效率，提升了系统性能。
50.基于上述实施例，步骤120之后还包括：
51.虚拟编组中的非队尾车通过该折返道岔后，释放对应的共享锁。
52.具体地，当虚拟编组中的任一非队尾车通过该折返道岔后，非队尾车可以释放其对应的共享锁，此时可以通过道岔控制设备删除该折返道岔上该非队尾车对应的共享锁。此处，资源占用的申请由主车统一进行，但资源占用的释放则由各列车自行控制。
53.基于上述任一实施例，虚拟编组是主车基于各申请入组的预进组副车的行车计划构建的。
54.具体地，虚拟编组由主车进行维护。当预进组副车申请入组时，会将本身的行车计划发送给主车，主车根据该预进组副车的行车计划以及自身的行车计划，判断是否接纳该预进组副车进组。其中，若预进组副车当前时刻的行车计划与主车无重叠部分，或无法拼接两车的行车计划，表明该预进组副车无法与主车协同前进，此时主车将拒绝该预进组副车的入组申请。若预进组副车当前时刻的行车计划与主车一致，该预进组副车才有可能被接受入组，此时，主车还可以根据其他入组条件进一步判断是否接受该预进组副车入组。
55.当某一预进组副车的入组申请通过后，可以进入跟踪模式，基于虚拟编组中最后一辆车的位置、速度和加速度，跟随该列车进行追踪运行并进行安全防护。其中，如图4所示，可以根据前车的位置、速度、加速度，结合前车的最有利紧急制动曲线，计算前车以最大紧急制动力进行紧急制动后的前行距离，并将该前行距离作为后车与前车之间的距离，反
推后车的跟随速度，从而控制后车跟随前车运行。
56.此外，当某一时刻虚拟编组中的某一副车的行车计划与主车的行车计划出现了分叉时，主车可以将该副车及其之后的副车从虚拟编组中移除。具体可以通过确定需移除副车在虚拟编组中的排序位置，根据该排序位置，不再为该排序位置的副车以及后续副车申请资源占用，并发送解编命令至该排序位置的副车以及后续副车，实现计划不一致副车的出组处理。
57.基于上述任一实施例，虚拟编组中的各列车满足如下条件：
58.虚拟编组中的各副车与主车的当前行车计划一致或部分一致；副车为虚拟编组中除主车以外的列车；
59.虚拟编组中的各个列车无列车乱序情况；
60.主车与各副车之间无编组外列车；
61.主车与各副车之间无编组外列车征用道岔。
62.具体地，当预进组副车同时满足如下几个条件时，主车会接受该预进组副车的入组请求，将其加入到虚拟编组中：
63.(1)虚拟编组中的各副车与主车的当前行车计划一致或部分一致；其中，副车为虚拟编组中除主车以外的列车；
64.(2)虚拟编组中的各个列车无列车乱序情况；
65.(3)主车与各副车之间无编组外列车；
66.(4)主车与各副车之间无编组外列车征用当前行车计划内需通过的道岔。
67.基于上述任一实施例，本发明又一实施例提供了一种道岔控制方法。该方法包括：
68.1、中心向副车发送虚拟连挂指令：
69.预进组副车与主车建立安全连接后，发送本车id以及计划路径。主车进行副车计划一致性校验。若校验成功，则发送入组成功信息至该预进组副车以及对象控制器。该预进组副车收到入组成功信息后，不再征用资源。主车确定对象控制器收到入组成功信息后，主车按照行车计划为虚拟编组内各副车征用资源。
70.2、副车基于前车速度追踪：
71.进入虚拟编组后的副车按照虚拟编组内其前车的位置和速度追踪前车行驶。
72.3、虚拟编组列车折返：
73.由于虚拟编组中各列车的当前行车计划一致，因此可以通过上述实施例提供的道岔控制方法申请折返道岔的资源占用，虚拟编组各列车可顺利进入折返换端区域进行折返换端作业。
74.4、虚拟编组列车解编
75.当编制虚拟编组内存在副车的当前行车计划与主车不一致，则主车不再为该副车以及后续副车征用资源，并向该副车及后续副车发送解编命令。解编后的列车可以按照本车计划对资源进行征用和释放。
76.下面对本发明提供的道岔控制装置进行描述，下文描述的道岔控制装置与上文描述的道岔控制方法可相互对应参照。
77.基于上述任一实施例，图5为本发明实施例提供的道岔控制装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：请求接收单元510、资源占用单元520和资源转换单元530。
78.其中，请求接收单元510用于获取虚拟编组中主车发送的针对折返道岔的资源占用请求；
79.资源占用单元520用于基于资源占用请求，对折返道岔添加对应的资源锁，以供虚拟编组中的列车基于对应的资源锁以及道岔状态，依次通过折返道岔；
80.资源转换单元530，用于虚拟编组中的队尾车通过折返道岔后，队尾车将折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁；
81.其中，资源占用请求包括虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
82.本发明实施例提供的装置，通过主车统一为虚拟编组中的各列车进行资源占用申请，为非队尾车施加针对折返道岔的共享锁，并为队尾车施加针对折返道岔的一个独占锁，使得虚拟编组内的列车可以根据对应的资源锁以及道岔状态依次通过该折返道岔，队尾车通过折返道岔后，队尾车将折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁，实现了多列车的协同运行，提高了列车折返效率，提升了系统性能。
83.基于上述任一实施例，资源转换单元530还用于：
84.所述虚拟编组中的非队尾车通过所述折返道岔后，释放对应的共享锁。
85.基于上述任一实施例，虚拟编组中的各列车均具备在线车车通信能力。
86.基于上述任一实施例，虚拟编组是主车基于各申请入组的预进组副车的行车计划构建的。
87.基于上述任一实施例，虚拟编组中的各列车满足如下条件：
88.虚拟编组中的各副车与主车的当前行车计划一致或部分一致；副车为虚拟编组中除主车以外的列车；
89.虚拟编组中的各个列车无列车乱序情况；
90.主车与各副车之间无编组外列车；
91.主车与各副车之间无编组外列车征用道岔。
92.图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(communications interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行道岔控制方法，该方法包括：获取虚拟编组中主车发送的针对折返道岔的资源占用请求；基于所述资源占用请求，对所述折返道岔添加对应的资源锁，以供所述虚拟编组中的列车基于对应的资源锁以及道岔状态，依次通过所述折返道岔；所述虚拟编组中的队尾车通过所述折返道岔后，所述队尾车将所述折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁；其中，所述资源占用请求包括所述虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及所述虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
93.此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施
例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
94.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的道岔控制方法，该方法包括：获取虚拟编组中主车发送的针对折返道岔的资源占用请求；基于所述资源占用请求，对所述折返道岔添加对应的资源锁，以供所述虚拟编组中的列车基于对应的资源锁以及道岔状态，依次通过所述折返道岔；所述虚拟编组中的队尾车通过所述折返道岔后，所述队尾车将所述折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁；其中，所述资源占用请求包括所述虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及所述虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
95.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的道岔控制方法，该方法包括：获取虚拟编组中主车发送的针对折返道岔的资源占用请求；基于所述资源占用请求，对所述折返道岔添加对应的资源锁，以供所述虚拟编组中的列车基于对应的资源锁以及道岔状态，依次通过所述折返道岔；所述虚拟编组中的队尾车通过所述折返道岔后，所述队尾车将所述折返道岔转动至当前折出计划对应的道岔开向，并将对应的独占锁更改为共享锁；其中，所述资源占用请求包括所述虚拟编组中的非队尾车对应的共享锁申请请求，以及所述虚拟编组中的队尾车对应的独占锁申请请求。
96.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
97.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
98.最后应说明的是：以上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；而这些修改或者替换，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。