基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法及装置技术领域
本发明涉及计算机联锁系统和ATS(自动列车监控系统)之间的数据转换技术，尤
其涉及计算机联锁系统和ATS之间的站场表示信息的转换方法和装置。
背景技术
CBTC系统(基于通信的列车自动控制系统，Communication Based Train Control
System)由区域控制器、计算机联锁、车载控制器及自动列车监控系统等子系统组成。每一
部分都要调用相关的数据到各自的程序中维持运行功能，同时又要传递给相关子系统共同
保证轨道交通系统的运营安全。如图1所示，ATS系统由7个子系统组成，分别为站场监控子
系统、运行图管理子系统、应用服务器子系统、车站服务器子系统、通信服务器子系统、模拟
培训子系统和数据库服务子系统。
ATS的站场图展示了铁路信号系统中最重要的站场表示信息，所有现场的变化都
要实时的显示到控制中心、各车站等处，供调度和维护人员决策参考，并通过下发控制指令
实现列车的运行调度。
站场表示信息是由计算机联锁系统发送给ATS的表示数据，用以反映联锁系统的
变化，表示信息包括：信号状态、道岔状态、区段状态、按钮状态、表示灯状态、各类报警信
息、屏蔽门状态等。
ATS系统中的车站服务器子系统是ATS系统与外部计算机联锁系统进行数据交互
的唯一通道，车站服务器故障将直接导致本联锁区域内所有联锁状态的丢失，因此其通信
的安全性和交互数据内容的准确性将直接影响ATS系统的稳定性。
目前各信号设备供应商ATS系统与计算机联锁系统接口五花八门，没有统一的接
口规范。ATS内部码位与联锁系统码位表的转换也都通过接口服务器进行转换，但转换方法
多有不便，有的甚至直接采用软件代码来实现，接口转换很难做到通用，新的项目很难复用
现有的接口程序。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是
所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非
试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一
些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于数据配置的ATS与联锁码位表
的通用转换方法及装置，设计一种通用的数据格式，通过快速配置文件格式并结合程序，快
速实现联锁码位表和ATS内部进行数据交互。
本发明的技术方案为：本发明公开了一种基于数据配置的ATS与联锁码位表的通
用转换装置，包括：
数据传输模块，从计算机联锁系统接收采用通用码位形式传输的用于表示车站联
锁信息的站场表示信息帧；
配置文件读取模块，读取预先配置的通用的表示码位文件，表示码位文件包括ATS
码位表、联锁区设备编号配置文件、联锁区设备状态信息配置文件；
数据处理模块，基于预先配置的通用的表示码位文件，将站场表示信息帧中的数
据格式转换成供ATS读取的数据格式。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置的一实施例，站
场表示信息帧中的码位字节分别定义信号状态、道岔状态、区段状态、表示灯状态。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置的一实施例，ATS
码位表中包含校验码、码位、类型和名称的信息。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置的一实施例，联
锁区设备编号配置文件中包括校验码、本联锁区内的设备总数和所有设备编号。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置的一实施例，联
锁区设备状态信息配置文件中包括校验码，本联锁区号、本联锁内所有设备的设备总数、本
联锁区内所有信号机总数、本联锁区内所有道岔总数、本联锁区内所有区段设备总数、本联
锁区内其他设备总数，联锁设备的比特位置、联锁设备的ATS内部码位句柄(ATSHandle)、联
锁设备类型。
本发明还公开了一种基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法，包括：
从计算机联锁系统接收采用通用码位形式传输的用于表示车站联锁信息的站场
表示信息帧；
读取预先配置的通用的表示码位文件，表示码位文件包括ATS码位表、联锁区设备
编号配置文件、联锁区设备状态信息配置文件；
基于预先配置的通用的表示码位文件，将站场表示信息帧中的数据格式转换成供
ATS读取的数据格式。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法的一实施例，站
场表示信息帧中的码位字节分别定义信号状态、道岔状态、区段状态、表示灯状态。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法的一实施例，ATS
码位表中包含校验码、码位、类型和名称的信息。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法的一实施例，联
锁区设备编号配置文件中包括校验码、本联锁区内的设备总数和所有设备编号。
根据本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法的一实施例，联
锁区设备状态信息配置文件中包括校验码，本联锁区号、本联锁内所有设备的设备总数、本
联锁区内所有信号机总数、本联锁区内所有道岔总数、本联锁区内所有区段设备总数、本联
锁区内其他设备总数，联锁设备的比特位置、联锁设备的ATS内部码位句柄(ATSHandle)、联
锁设备类型。
本发明另外揭示了一种自动列车监控系统，其特征在于，包括车站服务器子系统
以及借助于基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置进行自动列车监控系统与外
部计算机联锁系统的数据交互。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明针对信号系统中ATS内部码位与
外部联锁码位表数据量大且多变的特点设计了通用的数据转换格式，使得外部联锁码位表
变化时只需要做简要数据修改以及可稳定。相较于现有技术，本发明可支持不同线路联锁
码位表与ATS数据交换快速配置。由于本发明提供了ATS与联锁码位转换的通用协议，并且
确保了数据配置文件不被非法篡改。
附图说明
图1示出了ATS系统组成结构图。
图2示出了本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置的实施例
的原理图。
图3示出了本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法的实施例
的流程图。
图4示出了本发明的数据处理流程图。
具体实施方式
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的
上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征
的组件可能具有相同或相近的附图标记。
基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置的实施例
图2示出了本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置的实施例
的原理。请参见图2，本实施例的通用转换装置包括：数据传输模块1、配置文件读取模块2和
数据处理模块3。
数据传输模块1从计算机联锁系统接收采用通用码位形式传输的用于表示车站联
锁信息的站场表示信息帧。站场表示信息帧用来将车站联锁信息传送给调度集中系统，其
中的信息数据采用码位形式传送，《码位定义表》由通讯双方协商确定，为节省数据传输字
节，可依情况确定字节长度。
码位定义按照下列要求完成：
对于信号状态，每种显示状态占用一个比特。
每个信号占四个字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit4
Bit5
Bit6
Bit7
|
byte1
红
黄灯
移动绿
Byte2
断丝
Byte3
Byte4
对于道岔状态，定表和反表各占用一个比特。其他单锁、单封、锁闭各占用一个比
特。
道岔占三个字节：
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit4
Bit5
Bit6
Bit7
|
byte1
定位
反位
封闭
Byte2
Byte3
占用
对于区段状态，占用和锁闭各占用一个比特，两个比特位均为0表示空闲。
区段占两个字节：
![]()
对于各种表示灯状态，每种表示占用一个字节。
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit4
Bit5
Bit6
Bit7
|
byte1
亮灯
红灯
黄灯
蓝灯
黄灯
表示码位文件中包括ATS码位表(Indication.ini)、联锁区设备编码配置文件
(InputCarsDevice.ini)和联锁区设备状态信息配置文件(InputTransform.ini)。
其中ATS码位表(Indication.ini)的文件格式如下：
CRC＝1986102414
![]()
联锁区设备编码配置文件(ILDriver配置文件/InputCarsDevice.ini)的文件格
式如下：
CRC＝3465961752
//设备按钮序号＝设备名称助记符
//数据来自铁科的Cmd表
[DEVICE]
DeviceCnd＝84
**进站信号
1＝X0101
2＝S0103
3＝X0151
//保护进路编号＝保护进路助记符
[ROUTE]
RouteCnt＝
配置规则为：
![]()
文件第一行为CRC校验码。
![]()
以“//”或者“**”为首的行为注释行，不作为有效数据。
![]()
[DEVICE]段为本联锁区所有设备信息，DeviceCnd为设备总数。
联锁区设备状态信息配置文件(ILDriver配置文件/InputTransform.ini)
CRC＝3257982994
#集中站名：高铁站
#联锁编号：1
[RTU_NUM_BEGIN]
RtuNum,＝,1
DevCount,＝,84
DevSignalCount,＝,16
DevSwitchCount,＝,2
DevCircuitCount,＝,13
DevCommonCount,＝,53
[RTU_NUM_END]
[BITMAP_BEGIN]
#1.按照DevNum由小到大依次编纂
#2.按照DevType依次为Signal Switch Circuit Common编纂
#3.DevType定义：
#信号机＝1,
#区段＝2,
#道岔＝3,
#表示灯＝4,
#铅封计数＝5,
#报警＝6,
#PSD＝7,
#紧停按钮＝8,
#自动折返＝9,
#站台＝10,
#设备编号，bit位置,ATS句柄关键字,设备类型
![]()
[BITMAP_END]
配置规则：
![]()
文件第一行为CRC校验码。
![]()
以“#”或者“**”为首的行为注释行，不作为有效数据。
![]()
RTU_NUM段解释如下：
[RTU_NUM_BEGIN]
RtuNum,＝,1 //RtuNum为本联锁区号。
DevCount,＝,84 //RtuNum为本联锁区所有设备设备总数。
DevSignalCount,＝,16 //RtuNum为本联锁区所有信号机设备总数。
DevSwitchCount,＝,2 //RtuNum为本联锁区所有道岔设备总数。
DevCircuitCount,＝,13 //RtuNum为本联锁区所有区段设备总数。
DevCommonCount,＝,53 //RtuNum为本联锁区所有除上述外的其他设备总数。
[RTU_NUM_END]
![]()
BITMAP段解释如下：
[BITMAP_BEGIN]
#设备编号，bit位置,ATS句柄关键字,设备类型
![]()
[BITMAP_END]
![]()
按照DevNum由小到大依次编纂
![]()
按照DevType依次为Signal Switch Circuit Common编纂
![]()
BitLocation依据与铁科通信协议确定。
![]()
ATSHandle为Indacation.ini文件中名称列拼接上命令列。
![]()
DevType定义：信号机＝1,区段＝2,道岔＝3,表示灯＝4,铅封计数＝5,报警＝6,
PSD＝7,紧停按钮＝8,自动折返＝9,站台＝10,
![]()
屏蔽门数据特殊处理，每一组屏蔽门只需配置一个码位。程序会依据TDE数据找
到该设备的所需码位。
![]()
铁科联锁设备编号均需配置在本文件中，对于ATS内部不需要码位，可将第二列
BitLocation的值置位0。第三列ATSHandle的值置位NULL。
![]()
数据中DevNum和BitLocation为本行索引，唯一决定本行数据，不允许重复。
图4进一步示出了数据处理流向，先读取配置文件，然后校验配置文件中的CRC，若
CRC校验不通过则流程结束，若校验通过则依次按照配置文件中的码位查找和设备查找。
基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法的实施例
图3示出了本发明的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换方法的实施例
的流程。请参见图3，下面是对本实施例的各个实施步骤的详细描述。
步骤S1：从计算机联锁系统中接收采用通用码位形式传输的用于表示车站联锁信
息的站场表示信息帧。
站场表示信息帧用来将车站联锁信息传送给调度集中系统，其中的信息数据采用
码位形式传送，《码位定义表》由通讯双方协商确定，为节省数据传输字节，可依情况确定字
节长度。
码位定义按照下列要求完成：
对于信号状态，每种显示状态占用一个比特。
每个信号占四个字节
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit4
Bit5
Bit6
Bit7
|
byte1
红
黄灯
移动绿
Byte2
断丝
Byte3
Byte4
对于道岔状态，定表和反表各占用一个比特。其他单锁、单封、锁闭各占用一个比
特。
道岔占三个字节：
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit4
Bit5
Bit6
Bit7
|
byte1
定位
反位
封闭
Byte2
Byte3
占用
对于区段状态，占用和锁闭各占用一个比特，两个比特位均为0表示空闲。
区段占两个字节：
![]()
对于各种表示灯状态，每种表示占用一个字节。
Bit0
Bit1
Bit2
Bit3
Bit4
Bit5
Bit6
Bit7
|
byte1
亮灯
红灯
黄灯
蓝灯
黄灯
步骤S2：读取预先配置的通用的表示码位文件，表示码位文件包括ATS码位表、联
锁区设备编号配置文件、联锁区设备状态信息配置文件。
表示码位文件中包括ATS码位表(Indication.ini)、联锁区设备编码配置文件
(InputCarsDevice.ini)和联锁区设备状态信息配置文件(InputTransform.ini)。
其中ATS码位表(Indication.ini)的文件格式如下：
CRC＝1986102414
![]()
联锁区设备编码配置文件(ILDriver配置文件/InputCarsDevice.ini)的文件格
式如下：
CRC＝3465961752
//设备按钮序号＝设备名称助记符
//数据来自铁科的Cmd表
[DEVICE]
DeviceCnd＝84
**进站信号
1＝X0101
2＝S0103
3＝X0151
//保护进路编号＝保护进路助记符
[ROUTE]
RouteCnt＝
配置规则为：
![]()
文件第一行为CRC校验码。
![]()
以“//”或者“**”为首的行为注释行，不作为有效数据。
![]()
[DEVICE]段为本联锁区所有设备信息，DeviceCnd为设备总数。
联锁区设备状态信息配置文件(ILDriver配置文件/InputTransform.ini)
CRC＝3257982994
#集中站名：高铁站
#联锁编号：1
[RTU_NUM_BEGIN]
RtuNum,＝,1
DevCount,＝,84
DevSignalCount,＝,16
DevSwitchCount,＝,2
DevCircuitCount,＝,13
DevCommonCount,＝,53
[RTU_NUM_END]
[BITMAP_BEGIN]
#1.按照DevNum由小到大依次编纂
#2.按照DevType依次为Signal Switch Circuit Common编纂
#3.DevType定义：
#信号机＝1,
#区段＝2,
#道岔＝3,
#表示灯＝4,
#铅封计数＝5,
#报警＝6,
#PSD＝7,
#紧停按钮＝8,
#自动折返＝9,
#站台＝10,
#设备编号，bit位置,ATS句柄关键字,设备类型
![]()
[BITMAP_END]
配置规则：
![]()
文件第一行为CRC校验码。
![]()
以“#”或者“**”为首的行为注释行，不作为有效数据。
![]()
RTU_NUM段解释如下：
[RTU_NUM_BEGIN]
RtuNum,＝,1 //RtuNum为本联锁区号。
DevCount,＝,84 //RtuNum为本联锁区所有设备设备总数。
DevSignalCount,＝,16 //RtuNum为本联锁区所有信号机设备总数。
DevSwitchCount,＝,2 //RtuNum为本联锁区所有道岔设备总数。
DevCircuitCount,＝,13 //RtuNum为本联锁区所有区段设备总数。
DevCommonCount,＝,53 //RtuNum为本联锁区所有除上述外的其他设备总数。
[RTU_NUM_END]
![]()
BITMAP段解释如下：
[BITMAP_BEGIN]
#设备编号，bit位置,ATS句柄关键字,设备类型
![]()
[BITMAP_END]
![]()
按照DevNum由小到大依次编纂
![]()
按照DevType依次为Signal Switch Circuit Common编纂
![]()
BitLocation依据与铁科通信协议确定。
![]()
ATSHandle为Indacation.ini文件中名称列拼接上命令列。
![]()
DevType定义：信号机＝1,区段＝2,道岔＝3,表示灯＝4,铅封计数＝5,报警＝6,
PSD＝7,紧停按钮＝8,自动折返＝9,站台＝10,
![]()
屏蔽门数据特殊处理，每一组屏蔽门只需配置一个码位。程序会依据TDE数据找
到该设备的所需码位。
![]()
铁科联锁设备编号均需配置在本文件中，对于ATS内部不需要码位，可将第二列
BitLocation的值置位0。第三列ATSHandle的值置位NULL。
数据中DevNum和BitLocation为本行索引，唯一决定本行数据，不允许重复。
步骤S3：基于预先配置的通用的表示码位文件，将站场表示信息帧中的数据格式
转换成供ATS读取的数据格式。
此外，本发明中还公开了一种自动列车监控系统，系统中包括车站服务器子系统
以及如前述实施例所述的基于数据配置的ATS与联锁码位表的通用转换装置进行自动列车
监控系统与外部计算机联锁系统的数据交互。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，
这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生
和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他
动作并发地发生。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性
逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清
楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以
其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和
施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的
功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处
理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编
程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的
任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任
何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例
如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其
他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器
执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存
储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任
何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储
介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可
驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组
件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合
中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代
码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信
介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被
计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、
EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令
或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地
称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线
(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传
送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线
技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟
(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现
数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质
的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公
开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普
适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限
定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一
致的最广范围。