采用自学习系统的CTC车站自律机.pdf

本发明涉及采用自学习系统的CTC车站自律机，该自律机包括中心通信模块、操作处理模块、计划接收存储模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块、自动排路决策模块、联锁逻辑检查输出模块、采集/输出模块，所述的中心通信模块分别与操作处理模块、计划接收存储模块连接，所述的操作处理模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块均与自动排路决策模块连接，所述的自动排路决策系统与联锁逻辑检查输出模块连接，所述的联锁逻辑检查输出模块与采集/输出模块连接，所述的采集/输出模块与码位处理及车次跟踪模块连接。本发明提高了自律机的自动化程度，使其具备了一定的人工智能，提高自律机在繁忙干线车站使用时的准确性和效率。

1.  采用自学习系统的CTC车站自律机，其特征在于，该自律机包括中心通信模块、操作处理模块、计划接收存储模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块、自动排路决策模块、联锁逻辑检查输出模块、采集/输出模块，所述的中心通信模块分别与操作处理模块、计划接收存储模块连接，所述的计划接收与存储模块与轮巡调度模块连接，所述的码位处理及车次跟踪模块与中心通信模块连接，所述的操作处理模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块均与自动排路决策模块连接，所述的自动排路决策系统与联锁逻辑检查输出模块连接，所述的联锁逻辑检查输出模块与采集/输出模块连接，所述的采集采集/输出模块与码位处理及车次跟踪模块连接。

2.  根据权利要求1所述的采用自学习系统的CTC车站自律机，其特征在于，还包括车务终端通信模块、邻站通信模块，所述的车务终端通信模块、邻站通信模块与中心通信模块连接。

3.  根据权利要求1所述的采用自学习系统的CTC车站自律机，其特征在于，还包括外部接口模块，该外部接口模块与采集/输出模块连接。

采用自学习系统的CTC车站自律机
技术领域
本发明涉及现代铁路综合信息化建设的重要组成部分-分散自律调度集中系统，尤其涉及采用自学习系统的CTC车站自律机。
背景技术
分散自律调度集中系统是铁路现代化的重要技术装备，是现代铁路综合信息化建设的重要内容，也是现代铁路的新型运输组织形式，采用计算机分布式网络控制技术、信息化处理技术，将列车运行调整计划下传到各个车站自律机中自主自动执行；车站自律机根据列车运行调整计划自动地进行接发列车进路的排列，并在列车运行调整计划的基础上，解决列车作业与调车作业在时间与空间上的冲突，实现调车进路和列车进路的统一协调控制。在该系统中，车站自律机(简称自律机)是车站的核心设备，由它来完成原来由车站值班员完成的排列进路的工作。
分散自律调度集中系统在繁忙干线上应用面临两个难题：一是列车运行密度较大，导致的同时接发列车且接发车存在交叉进路的情况很多，二是繁忙干线上车站调车作业量较大，穿越正线调车频率较高，穿正调车进路与列车接发车进路在时间上和空间上的冲突比较多，解决这些交叉进路与冲突时，往往需要诸多因素综合判断，才能做出决策。在过去都是由车站值班员凭借对《技规》、《行规》、《站细》等规章的熟练掌握并结合个人的经验判断来进行列车进路和调车进路的准确、及时与协调地办理。在调度集中系统中，由计算机来完成这些判断则比较困难。在这个角度上，业务熟练的车站值班员可以认为是具有自学习功能，自律机必须能够具备等同于业务熟练的车站值班员的知识、经验和分析方法，才能够保证繁忙干线调度集中投入使用后，车站的列、调车作业具有足够高的准确性和效率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高效实用的采用自学习系统的CTC车站自律机。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：采用自学习系统的CTC车站自律机，其特征在于，该自律机包括中心通信模块、操作处理模块、计划接收存储模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块、自动排路决策模块、联锁逻辑检查输出模块、采集/输出模块，所述的中心通信模块分别与操作处理模块、计划接收存储模块连接，所述的计划接收与存储模块与轮巡调度模块连接，所述的码位处理及车次跟踪模块与中心通信模块连接，所述的操作处理模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块均与自动排路决策模块连接，所述的自动排路决策系统与联锁逻辑检查输出模块连接，所述的联锁逻辑检查输出模块与采集/输出模块连接，所述的采集采集/输出模块与码位处理及车次跟踪模块连接。
还包括车务终端通信模块、邻站通信模块，所述的车务终端通信模块、邻站通信模块与中心通信模块连接。
还包括外部接口模块，该外部接口模块与采集/输出模块连接。
与现有技术相比，本发明将自律机的自动排路模块设计为一个嵌入式自学习系统，将规章制度纳入具有自学习功能的知识库，使自律机具有车站车站值班员的业务知识和思维方式，目的是要提高了自律机的自动化程度和智能化程度，使其具备了一定的人工智能，提高自律机在繁忙干线车站使用时的准确性和效率。
附图说明
图1是本发明采用自学习系统的CTC车站自律机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，采用自学习系统的CTC车站自律机，其特征在于，该自律机包括中心通信模块、操作处理模块、计划接收存储模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块、自动排路决策模块、联锁逻辑检查输出模块、采集/输出模块，所述的中心通信模块分别与操作处理模块、计划接收存储模块连接，所述的计划接收与存储模块与轮巡调度模块连接，所述的码位处理及车次跟踪模块与中心通信模块连接，所述的操作处理模块、轮巡调度模块、码位处理及车次跟踪模块均与自动排路决策模块连接，所述的自动排路决策系统与联锁逻辑检查输出模块连接，所述的联锁逻辑检查输出模块与采集/输出模块连接，所述的采集采集/输出模块与码位处理及车次跟踪模块连接。
还包括车务终端通信模块、邻站通信模块，所述的车务终端通信模块、邻站通信模块与中心通信模块连接。
还包括外部接口模块，该外部接口模块与采集/输出模块连接。
采用自学习系统的CTC车站自律机主要功能有：
码位采集与开关量控制输出；
码位处理及车次号跟踪；
根据人工按钮操作进行联锁逻辑检查并产生输出驱动；
接收存储列车运行调整计划及调车作业计划；
自动办理列车接发车进路和调车作业进路；
与调度中心、车务终端、相邻车站及列控中心等外部系统交换信息；
自律机软件系统的设计依据模块化设计的原则划分为采集/输出、码位处理及车次跟踪模块、人工操作处理模块、联锁逻辑检查输出模块、计划接收存储模块、轮巡调度模块、自动排路决策模块、中心通信模块、车务终端通信模块、邻站通信模块及外部接口模块等等。其中自动排路决策模块是自律机的大脑，将该模块按照自学习系统的模型进行设计与实现，形成一个嵌入式自学习系统模块(模块简称SDCLS)，SDCLS与其它自律机模块协同工作，提供自学习决策服务。
采集模块负责与车站联锁设备惊醒通信采集开关量码位信息，由码位处理模块进行处理产生调监表示信息(含信号机状态、道岔状态、进路状态及列车运行位置)，该信息一方面经过中心通信模块发送至调度中心(同时也送给车务终端，图上省略)，一方面更新SDCLS的综合数据库。来自调度中心的人工操作指令经过SDCLS的推理分析，如果结论是“允许操作”，则该指令交由联锁逻辑检查输出模块进行联锁级的判断，如符合联锁逻辑则由输出模块发送至车站联锁设备执行。
来自调度中心的列车作业计划和调车作业计划由计划接收存储模块负责写入SDCLS的综合数据库，这些计划是未来即将要被执行的指令的组合，但什么时间执行，能否执行都要靠SDCLS来推理，SDCLS并不主动进行推理，而是由轮循调度模块根据计划的时间先后和列车运行的位置，向SDCLS发出排路请求，SDCLS接收到请求后进行推理分析，如果结论是“允许操作”，则该排列进路的指令经过联锁逻辑关系检查通过后，发送联锁设备执行，轮循调度模块继续处理下一条计划。
进路跟踪自学习模块在自律机处于“知识库自学习”模式下激活，用于SDCLS知识库自学习。
作为一个自学习系统，SDCLS的各组成部分描述如下：
(1)知识库
SDCLS的知识库中主要存放以下知识(策略)：
排列接车进路的自动触发时机，按车站入口，列车类型分类，以提前时间及列车运行位置(闭塞分区)分别描述(可自学习)；
排列发车进路的自动触发时机，按车站出口，列车类型，考虑不同的列车追踪间隔，以间隔时间和列车运行位置(闭塞分区)分别描述(可自学习)；
接车到发线的使用规则，如超限列车的固定接车股道、某些无客运设备(如站台，雨篷等)的股道不得接客车等；
穿越正线调车进路办理的允许规则，按大车组、中车组、小车组分组，按可能影响到的接发列车类型分类，以时间参数描述(可自学习)；
《技规》中关于同时接发车限制的相关规定；
站间联系约束规则；
由于自动排路决策所采用的知识库内容类型较多，知识库需建立多张表分别进行存贮，系统中设计的主要知识库规则表有进路触发时机规则表、到发线使用规则表、调车进路与列车进路冲突约束规则表、交叉进路冲突约束规则表、站间联系约束表。表1为交叉进路冲突约束规则表的知识库表结构。