1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种信号机状态的控制方法、设备及装置。
背景技术：2.随着无线通信技术的发展，城市轨道交通越来越依赖于基于通信的列车控制(communication based train control，cbtc)系统。传统的信号控制系统中，信号机的允许信号和禁止信号是计算机联锁(computer interlocking，ci)根据线路中的区段占用情况进行控制。但是现在列车的车速越来越快、列车长度过短或者通信质量较差均可能导致计算机联锁不能准确控制信号机为允许信号或者禁止信号。当信号机不能准确显示信号时，会出现多个列车在同一线路中出现的情况，这样容易使得列车之间出现碰撞的问题。
技术实现要素：3.本技术的目的是提供一种信号机状态的控制方法、设备及装置，从而可以根据信号灯的列车跨压状态及时调整信号灯的指示状态，避免多个列车之间出现碰撞的问题。
4.第一方面，本技术提供一种信号机状态的控制方法，所述方法包括：
5.接收多个列车发送的各自的位置信息；
6.在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；
7.基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；
8.根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；
9.将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。
10.在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息，包括：
11.基于所述目标列车的最大牵引加速度和所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度，得到所述目标列车的加速度；
12.基于所述目标列车当前的位置信息、所述目标列车当前的速度、所述目标列车的加速度、以及一个检测周期的时长，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息。
13.在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标列车的最大牵引加速度和所述目标列车所在线路对应的预设加速度，得到所述目标列车的加速度，包括：
14.将所述目标列车的最大牵引加速度、所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度之和作为所述目标列车的加速度。
15.在一种可能的实施方式中，所述根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测
位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态，包括：
16.根据所述预测位置信息中所述目标列车的后车轮的位置信息，确定所述目标列车的后车轮与所述信号灯之间的跨压距离；
17.在所述下一检测时刻到达时，根据所述目标列车的实际位置信息，确定所述目标列车的车尾与所述信号灯之间的实际距离；
18.若所述跨压距离不小于所述实际距离，则确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压。
19.在一种可能的实施方式中，在确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压之后，所述将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，包括：
20.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。
21.在一种可能的实施方式中，在将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备之后，所述方法还包括：
22.确定所述目标列车运行至所述预测位置信息后，将所述信号灯的列车跨压状态调整为所述信号灯未被列车跨压；
23.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯未被列车跨压的信息发送给所述计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为允许通行。
24.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
25.在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮通过信号灯、列车的车尾未通过所述信号灯、且距离所述信号灯最近的列车；
26.根据所述列车当前的位置信息，确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压；
27.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给所述计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。
28.第二方面，本技术实施例提供一种信号机状态的控制设备，所述设备包括至少一个处理器、以及至少一个存储器；其中，所述存储器存储有程序代码，当程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行下列过程：
29.接收多个列车发送的各自的位置信息；
30.在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；
31.基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；
32.根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；
33.将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。
34.第三方面，本技术实施例提供一种信号机状态的控制装置，所述装置包括：
35.接收模块，用于接收多个列车发送的各自的位置信息；
36.筛选模块，用于在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；
37.预测模块，用于基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；
38.确定模块，用于根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；
39.发送模块，用于将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。
40.在一种可能的实施方式中，所述确定模块，具体用于：
41.根据所述预测位置信息中所述目标列车的后车轮的位置信息，确定所述目标列车的后车轮与所述信号灯之间的跨压距离；
42.在所述下一检测时刻到达时，根据所述目标列车的实际位置信息，确定所述目标列车的车尾与所述信号灯之间的实际距离；
43.若所述跨压距离不小于所述实际距离，则确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压。
44.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备执行时，使得所述电子设备能够执行如上述第一方面中任一项所述的信号机状态的控制方法。
45.第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序：所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的信号机状态的控制方法。
46.本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
47.通过接收多个列车发送的各自的位置信息，在当前检测时刻从多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离信号灯最近的列车作为目标列车，然后基于目标列车当前的位置信息、运行状态，预测目标列车下一检测时刻的预测位置信息，并根据预测位置信息和信号灯的位置信息确定在当前检测时刻与下一检测时刻之间信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态，最后将信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备利用信号灯的列车跨压状态对信号灯的指示状态进行调整，这样可以及时提醒需要经过信号灯的其他列车，避免多个列车之间出现碰撞的问题。
48.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
50.图1为本技术实施例提供的一种信号机状态的控制方法的应用场景图；
51.图2为本技术实施例提供的一种信号机状态的控制方法的流程示意图；
52.图3为本技术实施例提供的目标列车与信号灯位置关系的示意图；
53.图4为本技术实施例提供的目标列车与信号灯位置关系的示意图；
54.图5为本技术实施例提供的确定预测位置信息的流程示意图；
55.图6为本技术实施例提供的目标列车与信号灯位置关系的示意图；
56.图7为本技术实施例提供的确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压的流程示意图；
57.图8为本技术实施例提供的目标列车与信号灯位置关系的示意图；
58.图9为本技术实施例提供的目标列车与信号灯位置关系的示意图；
59.图10为本技术实施例提供的一种继续对信号灯的指示状态调整的流程示意图；
60.图11为本技术实施例提供的一种信号机状态的控制方法的流程示意图；
61.图12a为本技术实施例提供的目标列车与信号灯位置关系的示意图；
62.图12b为本技术实施例提供的目标列车与信号灯位置关系的示意图；
63.图13为本技术实施例提供的一种信号机状态的控制方法的流程示意图；
64.图14为本技术实施例提供的信号灯的列车跨压状态以及跨压距离的确定过程示意图；
65.图15为本技术实施例提供的信号灯的列车跨压状态的确定过程示意图；
66.图16为本技术实施例提供的一种信号机状态的控制设备的结构示意图；
67.图17为本技术实施例提供的一种信号机状态的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
68.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
69.并且，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况，另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
70.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
71.随着无线通信技术的发展，城市轨道交通越来越依赖于基于通信的列车控制系统。传统的信号控制系统中，信号机的允许信号和禁止信号是计算机联锁根据线路中的区段占用情况进行控制。但是现在列车的车速越来越快、列车长度过短或者通信质量较差均可能导致计算机联锁不能准确控制信号机为允许信号或者禁止信号。当信号机不能准确显示信号时，会出现多个列车在同一线路中出现的情况，这样容易使得列车之间出现碰撞的
问题。
72.有鉴于此，本技术提供了一种信号机状态的控制方法、设备及装置，从而可以根据信号灯的列车跨压状态及时调整信号灯的指示状态，避免多个列车之间出现碰撞的问题。
73.本技术的发明构思可概括为：通过接收多个列车发送的各自的位置信息，在当前检测时刻从多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离信号灯最近的列车作为目标列车，然后基于目标列车当前的位置信息、运行状态，预测目标列车下一检测时刻的预测位置信息，并根据预测位置信息和信号灯的位置信息确定在当前检测时刻与下一检测时刻之间信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态，最后将信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备利用信号灯的列车跨压状态对信号灯的指示状态进行调整，这样可以及时提醒需要经过信号灯的其他列车，避免多个列车之间出现碰撞的问题。
74.在介绍完本技术实施例的主要发明思想之后，下面结合附图1对本技术实施例提供的一种信号机状态的控制方法的应用场景图进行介绍。如图1所示，区域控制器(zc，zone controller)接收位置a和位置b之间的多个列车发送的各自的位置信息，在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯1、且距离信号灯1最近的列车作为目标列车。
75.然后基于目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测目标列车在下一检测时刻的预测位置信息，例如图1中示出的预测位置信息位于位置b和位置c之间，也即位于信号灯1和信号灯2之间。再根据预测的目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及信号灯1的位置信息，确定在当前检测时刻与下一检测时刻之间信号灯1是否被列车跨压的列车跨压状态。最后将信号灯1的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备根据信号灯1的列车跨压状态对信号灯1的指示状态进行调整，例如若信号灯1的列车跨压状态为信号灯1被列车跨压，则通过计算机联锁设备将信号灯1的指示状态调整为禁止通行，若信号灯1的列车跨压状态为信号灯1未被列车跨压，且信号灯1的指示状态为通行状态，则不通过计算机联锁设备调整信号灯1的指示状态。
76.当然，本技术实施例提供的方法并不限于图1所示的应用场景，还可以用于其它可能的应用场景，本技术实施例并不进行限制。对于图1所示的应用场景的各个设备所能实现的功能将在后续的方法实施例中一并进行描述，在此先不过多赘述。
77.为进一步说明本技术实施例提供的技术方案，下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本技术实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本技术实施例提供的执行顺序。
78.参见图2，为本技术实施例提供的一种信号机状态的控制方法的流程示意图。如图2所示，信号机状态的控制方法可以应用于区域控制器，该方法包括以下步骤：
79.步骤201，接收多个列车发送的各自的位置信息。
80.步骤202，在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离信号灯最近的列车作为目标列车。
81.如图3所示，接收列车1、列车2和列车3发送的各自的位置信息，在当前检测时刻，将列车1、列车2和列车3中距离信号灯1最近的列车3作为目标列车。如图4所示，接收列车4
和列车5发送的各自的位置信息，在当前检测时刻，将前车轮未通过信号灯1、且距离信号灯1最近的列车5作为目标列车。这里，目标列车上安装有无线通信模块，可以通过无线通信模块向区域控制器发送目标列车的位置信息，且目标列车为安装有cbtc系统的列车。
82.在确定目标列车后，继续执行步骤203，基于目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测目标列车在下一检测时刻的预测位置信息。
83.可选的，如图5所示，可以通过以下步骤确定预测位置信息：
84.步骤501，基于目标列车的最大牵引加速度和目标列车所在线路坡度对应的预设加速度，得到目标列车的加速度。
85.示例性的，将目标列车的最大牵引加速度、目标列车所在线路坡度对应的预设加速度之和作为目标列车的加速度。这里，目标列车的最大牵引加速度为可以是根据多次实验后确定的。通过目标列车所在线路最不利坡度确定预设加速度，进而可以得到目标列车在最不利情况下的加速度，使得根据目标列车在最不利情况下的加速度确定的预测位置信息更准确。
86.步骤502，基于目标列车当前的位置信息、目标列车当前的速度、目标列车的加速度、以及一个检测周期的时长，预测目标列车在下一检测时刻的预测位置信息。
87.例如，通过以下公式一计算得到目标列车在一个检测周期时长的运行距离l2，其中，a表示目标列车当前的加速度，v表示目标列车当前的速度，t表示一个检测周期的时长，即当前检测时刻与下一检测时刻之间的时间差。在计算得到目标列车的运行距离l2后，如图6所示，基于目标列车当前车头的位置x，预测目标列车在下一检测时刻车头运行到位置y处，进而可以预测目标列车在下一检测时刻的预测位置信息。
88.l2＝a*t*t/2+vt公式一
89.在预测目标列车在下一检测时刻的预测位置信息之后，继续执行步骤204，根据预测的目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与下一检测时刻之间信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态。
90.可选的，如图7所示，通过以下步骤确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压：
91.步骤701，根据预测位置信息中目标列车的后车轮的位置信息，确定目标列车的后车轮与信号灯之间的跨压距离；
92.步骤702，在下一检测时刻到达时，根据目标列车的实际位置信息，确定目标列车的车尾与信号灯之间的实际距离；
93.步骤703，若跨压距离不小于实际距离，则确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压。
94.示例性的，由图8可知，假设目标列车的车长用l3表示，目标列车与信号灯1之间的距离用l1表示，目标列车的前车轮与车头之间的距离用l4表示，当前检测时刻与下一检测时刻之间的时间差内目标列车的运行距离用l2表示，预测位置信息中目标列车的后车轮与信号灯1之间的跨压距离用l5表示，那么l5＝l2+l4-l3-l1。由图9可知，将目标列车实际位置信息中的车尾与信号灯1之间的实际距离用l6表示。若l5不小于l6，则确定信号灯1的列车跨压状态为信号灯1被列车跨压。
95.在确定信号灯的列车跨压状态之后，继续执行步骤205，将信号灯的列车跨压状态
发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备根据信号灯的列车跨压状态，对信号灯的指示状态进行调整。
96.一种可能的实施方式中，在确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压之后，将信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备将信号灯的指示状态调整为禁止通行。
97.并且，如图10所示，在将信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备之后，还可以继续执行以下步骤对信号灯的指示状态继续调整：
98.步骤1001，确定目标列车运行至预测位置信息后，将信号灯的列车跨压状态调整为信号灯未被列车跨压；
99.步骤1002，将信号灯的列车跨压状态为信号灯未被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备将信号灯的指示状态调整为允许通行。
100.可选的，如图11所示，上述信号机状态的控制方法还可以包括以下步骤：
101.步骤1101，在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从多个列车中筛选出列车的前车轮通过信号灯、列车的车尾未通过信号灯、且距离信号灯最近的列车；
102.步骤1102，根据列车当前的位置信息，确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压；
103.步骤1103，将信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备将信号灯的指示状态调整为禁止通行。
104.如图12a所示，假设从多个列车中筛选出列车6的前车轮通过信号灯1、列车6的车尾未通过信号灯1、且列车6相对于其他列车来说距离信号灯1最近。根据列车6当前的位置信息确定信号灯1的列车跨压状态为信号灯1被列车跨压，将信号灯1的列车跨压状态为信号灯1被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备将信号灯1的指示状态调整为禁止通行，以避免其他列车与列车6之间发生碰撞。
105.如图12b所示，假设列车7的下一检测时刻的预测位置信息依然未通过信号灯1，则在当前检测时刻确定信号灯1的列车跨压状态为信号灯1未被列车跨压。
106.本技术通过区域控制器周期性向计算机联锁设备发送信号灯的列车跨压状态，从而可以准确调整信号灯的指示状态，以避免多个列车之间发生碰撞。若区域控制器在指定时长范围内未接收到目标列车更新的位置信息，则清除与目标列车相关的调整信号灯指示状态的数据。
107.可选的，接收到的列车的位置信息除了包括列车车头的数据与列车车尾数据之外，还可以包括：列车的最大安全前端数据、列车的最小安全前端数据、列车的最大安全后端数据和列车的最小安全后端数据。这里，可以将列车的最小安全前端数据作为列车车头的数据，将列车的最小安全后端数据作为列车车尾的数据。在此仅是举例说明，本技术并不限定接收到的列车的位置信息的具体数据类型。
108.如图13所示，示出了一种信号机状态的控制方法的流程示意图，具体包括：
109.步骤1301，接收多个列车发送的各自的位置信息；
110.步骤1302，在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离信号灯最近的列车作为目标列车；
111.步骤1303，基于目标列车的最大牵引加速度和目标列车所在线路坡度对应的预设
加速度，得到目标列车的加速度；
112.步骤1304，基于目标列车当前的位置信息、目标列车当前的速度、目标列车的加速度、以及一个检测周期的时长，预测目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；
113.步骤1305，根据预测位置信息中目标列车的后车轮的位置信息，确定目标列车的后车轮与信号灯之间的跨压距离；
114.步骤1306，在下一检测时刻到达时，根据目标列车的实际位置信息，确定目标列车的车尾与信号灯之间的实际距离；
115.步骤1307，若跨压距离不小于实际距离，则确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压；
116.步骤1308，将信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备将信号灯的指示状态调整为禁止通行。
117.如图14所示，示出了信号灯的列车跨压状态以及跨压距离的确定过程示意图，具体包括：
118.步骤1401，信号灯的指示状态是否为允许通行；若是，执行步骤1402，若否，执行步骤1407。
119.步骤1402，目标列车是否为安装cbtc系统的列车，若是，执行步骤1403，若否，执行步骤1407。
120.步骤1403，目标列车的车头是否通过信号灯，若是，执行步骤1404，若否，执行步骤1408。
121.步骤1404，目标列车的前车轮是否通过信号灯，若是，执行步骤1405，若否，执行步骤1407。
122.步骤1405，目标列车的车尾是否通过信号灯，若是，执行步骤1407，若否，执行步骤1406。
123.步骤1406，确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压。
124.步骤1407，确定信号灯的列车跨压状态为信号灯未被列车跨压，且清除与目标列车相关的调整信号灯指示状态的数据。
125.步骤1408，判断l5是否大于0，若是，执行步骤1409，若否，执行步骤1407。
126.步骤1409，计算目标列车在信号灯的跨压距离。
127.如图15所示，示出了信号灯的列车跨压状态的确定过程示意图，具体包括：
128.步骤1501，区域控制器是否存在跨压距离，若是，执行步骤1502，若否，执行步骤1506。
129.步骤1502，目标列车的车尾是否通过信号灯，若是，执行步骤1503，若否，执行步骤1506。
130.步骤1503，l5是否不小于l6，若是，执行步骤1504，若否，执行步骤1506。
131.步骤1504，确定信号灯的列车跨压状态为信号灯被列车跨压。
132.步骤1505，基于跨压距离，实时获取目标列车的运行距离，在目标列车运行了跨压距离后，重新确定信号灯的列车跨压状态为信号灯未被列车跨压。
133.步骤1506，确定信号灯的列车跨压状态为信号灯未被列车跨压，且清除与目标列车相关的调整信号灯指示状态的数据。
134.基于前文的描述，本技术实施例通过接收多个列车发送的各自的位置信息，在当前检测时刻从多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离信号灯最近的列车作为目标列车，然后基于目标列车当前的位置信息、运行状态，预测目标列车下一检测时刻的预测位置信息，并根据预测位置信息和信号灯的位置信息确定在当前检测时刻与下一检测时刻之间信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态，最后将信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备利用信号灯的列车跨压状态对信号灯的指示状态进行调整，这样可以及时提醒需要经过信号灯的其他列车，避免多个列车之间出现碰撞的问题。
135.下面参照图16来描述根据本技术的这种实施方式的信号机状态的控制设备1600。图16的信号机状态的控制设备1600仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
136.如图16所示，信号机状态的控制设备1600的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器1601、上述至少一个存储器1602、连接不同系统组件(包括存储器1602和处理器1601)的总线1603。
137.总线1603表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
138.存储器1602可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(ram)1621或高速缓存存储器1622，还可以进一步包括只读存储器(rom)1623。
139.存储器1602还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1624的程序/实用工具1625，这样的程序模块1624包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
140.信号机状态的控制设备1600也可以与一个或多个外部设备1604(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与信号机状态的控制设备1600交互的设备通信，或与使得该信号机状态的控制设备1600能与一个或多个其它计算装置进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口1605进行。并且，信号机状态的控制设备1600还可以通过网络适配器1606与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)或公共网络，例如因特网)通信。如图16所示，网络适配器1606通过总线1603与用于信号机状态的控制设备1600的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合信号机状态的控制设备1600使用其它硬件或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
141.处理器1601具体用于执行下列过程：
142.接收多个列车发送的各自的位置信息；
143.在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；
144.基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；
145.根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；
146.将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。
147.在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息，包括：
148.基于所述目标列车的最大牵引加速度和所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度，得到所述目标列车的加速度；
149.基于所述目标列车当前的位置信息、所述目标列车当前的速度、所述目标列车的加速度、以及一个检测周期的时长，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息。
150.在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标列车的最大牵引加速度和所述目标列车所在线路对应的预设加速度，得到所述目标列车的加速度，包括：
151.将所述目标列车的最大牵引加速度、所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度之和作为所述目标列车的加速度。
152.在一种可能的实施方式中，所述根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态，包括：
153.根据所述预测位置信息中所述目标列车的后车轮的位置信息，确定所述目标列车的后车轮与所述信号灯之间的跨压距离；
154.在所述下一检测时刻到达时，根据所述目标列车的实际位置信息，确定所述目标列车的车尾与所述信号灯之间的实际距离；
155.若所述跨压距离不小于所述实际距离，则确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压。
156.在一种可能的实施方式中，在确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压之后，所述将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，包括：
157.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。
158.在一种可能的实施方式中，在将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备之后，所述方法还包括：
159.确定所述目标列车运行至所述预测位置信息后，将所述信号灯的列车跨压状态调整为所述信号灯未被列车跨压；
160.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯未被列车跨压的信息发送给所述计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为允许通行。
161.在一种可能的实施方式中，在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮通过信号灯、列车的车尾未通过所述信号灯、且距离所述信号灯最近的列车；
162.根据所述列车当前的位置信息，确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压；
163.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给所述计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。
164.在一种可能的实施方式中，所述目标列车上安装有无线通信模块。
165.如图17所示，本技术实施例提供一种信号机状态的控制装置1700，包括：
166.接收模块1701，用于接收多个列车发送的各自的位置信息；
167.筛选模块1702，用于在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；
168.预测模块1703，用于基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；
169.确定模块1704，用于根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；
170.发送模块1705，用于将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。
171.在一种可能的实施方式中，所述预测模块1703，具体用于：
172.基于所述目标列车的最大牵引加速度和所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度，得到所述目标列车的加速度；
173.基于所述目标列车当前的位置信息、所述目标列车当前的速度、所述目标列车的加速度、以及一个检测周期的时长，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息。
174.在一种可能的实施方式中，所述预测模块1703，具体用于：
175.将所述目标列车的最大牵引加速度、所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度之和作为所述目标列车的加速度。
176.在一种可能的实施方式中，所述确定模块1704，具体用于：
177.根据所述预测位置信息中所述目标列车的后车轮的位置信息，确定所述目标列车的后车轮与所述信号灯之间的跨压距离；
178.在所述下一检测时刻到达时，根据所述目标列车的实际位置信息，确定所述目标列车的车尾与所述信号灯之间的实际距离；
179.若所述跨压距离不小于所述实际距离，则确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压。
180.在一种可能的实施方式中，在确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压之后，所述发送模块1705，具体用于：
181.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。
182.在一种可能的实施方式中，在将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备之后，所述装置还包括：
183.确定所述目标列车运行至所述预测位置信息后，将所述信号灯的列车跨压状态调整为所述信号灯未被列车跨压；
184.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯未被列车跨压的信息发送给所述计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为允许通行。
185.在一种可能的实施方式中，所述发送模块1705还用于：
186.在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前
车轮通过信号灯、列车的车尾未通过所述信号灯、且距离所述信号灯最近的列车；
187.根据所述列车当前的位置信息，确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压；
188.将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给所述计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。
189.在一种可能的实施方式中，所述目标列车上安装有无线通信模块。
190.在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由处理器执行以完成上述信号机状态的控制方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
191.在示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本技术提供的信号机状态的控制方法的任一方法。
192.在示例性实施例中，本技术提供的一种信号机状态的控制方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本技术各种示例性实施方式的信号机状态的控制方法中的步骤。
193.程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
194.本技术的实施方式的用于信号机状态的控制方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在电子设备上运行。然而，本技术的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
195.可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
196.可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
197.可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言诸如“如“语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户电子设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户电子设备上部分在远程电子设备上执行、或者完全在远程电子设备或服务端上执行。在涉及远程电子设备的情形中，远程电子设备可以通过任意种类的网络包括局域网(lan)或广域网(wan)连接
到用户电子设备，或者，可以连接到外部电子设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
198.应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本技术的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
199.此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本技术方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
200.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。
201.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
202.本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
203.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
204.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
205.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：1.一种信号机状态的控制方法，其特征在于，所述方法包括：接收多个列车发送的各自的位置信息；在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息，包括：基于所述目标列车的最大牵引加速度和所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度，得到所述目标列车的加速度；基于所述目标列车当前的位置信息、所述目标列车当前的速度、所述目标列车的加速度、以及一个检测周期的时长，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标列车的最大牵引加速度和所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度，得到所述目标列车的加速度，包括：将所述目标列车的最大牵引加速度、所述目标列车所在线路坡度对应的预设加速度之和作为所述目标列车的加速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态，包括：根据所述预测位置信息中所述目标列车的后车轮的位置信息，确定所述目标列车的后车轮与所述信号灯之间的跨压距离；在所述下一检测时刻到达时，根据所述目标列车的实际位置信息，确定所述目标列车的车尾与所述信号灯之间的实际距离；若所述跨压距离不小于所述实际距离，则确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压之后，所述将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，包括：将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给计算机联锁设备之后，所述方法还包括：确定所述目标列车运行至所述预测位置信息后，将所述信号灯的列车跨压状态调整为所述信号灯未被列车跨压；将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯未被列车跨压的信息发送给所述计算机
联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为允许通行。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮通过信号灯、列车的车尾未通过所述信号灯、且距离所述信号灯最近的列车；根据所述列车当前的位置信息，确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压；将所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压的信息发送给所述计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备将所述信号灯的指示状态调整为禁止通行。8.一种信号机状态的控制设备，其特征在于，所述设备包括至少一个处理器、以及至少一个存储器；其中，所述存储器存储有程序代码，当程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行下列过程：接收多个列车发送的各自的位置信息；在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。9.一种信号机状态的控制装置，其特征在于，所述装置包括：接收模块，用于接收多个列车发送的各自的位置信息；筛选模块，用于在当前检测时刻，根据各个列车的位置信息，从所述多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离所述信号灯最近的列车作为目标列车；预测模块，用于基于所述目标列车当前的位置信息以及运行状态，预测所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息；确定模块，用于根据预测的所述目标列车在下一检测时刻的预测位置信息以及所述信号灯的位置信息，确定在当前检测时刻与所述下一检测时刻之间所述信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态；发送模块，用于将所述信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使所述计算机联锁设备根据所述信号灯的列车跨压状态，对所述信号灯的指示状态进行调整。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：根据所述预测位置信息中所述目标列车的后车轮的位置信息，确定所述目标列车的后车轮与所述信号灯之间的跨压距离；在所述下一检测时刻到达时，根据所述目标列车的实际位置信息，确定所述目标列车的车尾与所述信号灯之间的实际距离；若所述跨压距离不小于所述实际距离，则确定所述信号灯的列车跨压状态为所述信号灯被列车跨压。
技术总结本申请公开了一种信号机状态的控制方法、设备及装置，以便于根据信号灯的列车跨压状态及时调整信号灯的指示状态，进而可以及时提醒需要经过信号灯的其他列车。通过接收多个列车发送的各自的位置信息，在当前检测时刻从多个列车中筛选出列车的前车轮未通过信号灯、且距离信号灯最近的列车作为目标列车，然后基于目标列车当前的位置信息、运行状态，预测目标列车下一检测时刻的预测位置信息，并根据预测位置信息和信号灯的位置信息确定在当前检测时刻与下一检测时刻之间信号灯是否被列车跨压的列车跨压状态，最后将信号灯的列车跨压状态发送给计算机联锁设备，以使计算机联锁设备利用信号灯的列车跨压状态对信号灯的指示状态进行调整。进行调整。进行调整。
技术研发人员：李乐 王福旺 陈荣
受保护的技术使用者：青岛海信微联信号有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
