列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及列車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，城市交通擁堵和大中小城市與小城鎮(zhèn)之間的交通連接問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，作為緩解交通壓力的重要手段，軌道交通的發(fā)展步伐日益加快，城市軌道交通和城際鐵路的建設(shè)需求均越來(lái)越強(qiáng)烈。
[0003]作為軌道交通的“大腦和神經(jīng)中樞”，列車運(yùn)行控制技術(shù)的發(fā)展壓力日益增大，目前我國(guó)在建的城市軌道交通線路大多選擇采用目前最為先進(jìn)的CBTC (Communicat1nBased Train Control System，基于無(wú)線通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng))系統(tǒng)以提高安全性和縮短追蹤間隔，但該系統(tǒng)仍然存在以下待解決的問(wèn)題:
[0004]目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的CBTC系統(tǒng)由ATS (Automatic Train Supervis1n，列車自動(dòng)監(jiān)督系統(tǒng))、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、列車自動(dòng)防護(hù)、列車自動(dòng)運(yùn)行和數(shù)據(jù)通信等子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)間存在著復(fù)雜的接口連接關(guān)系，同一功能涉及的設(shè)備過(guò)多，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且因系統(tǒng)復(fù)雜進(jìn)而導(dǎo)致的軟件設(shè)計(jì)困難或軟件錯(cuò)誤問(wèn)題越來(lái)越突出；
[0005]由于各子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)并不同步，為了兼容既有系統(tǒng)的處理方式以及實(shí)現(xiàn)部分設(shè)備故障時(shí)的降級(jí)運(yùn)行，CBTC系統(tǒng)保留了一部分移動(dòng)閉塞追蹤方案中本非必要的設(shè)備，導(dǎo)致系統(tǒng)全生命周期成本偏高，尤其是對(duì)于線路長(zhǎng)、站間距大的城際鐵路，目前的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本顯得難以接受；
[0006]系統(tǒng)采用通用無(wú)線頻段(2.4G)和商用車載通信設(shè)備作為車地通信傳輸通道，但隨著移動(dòng)通信和手持終端技術(shù)的發(fā)展，民用通信需求越來(lái)越強(qiáng)烈，因無(wú)線干擾帶來(lái)的CBTC系統(tǒng)故障問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，以提高列車的運(yùn)行控制效率。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
[0009]—種列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，包括:基于無(wú)線通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATS、車載控制器、軌旁控制器和數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)；
[0010]所述的ATS，用于通過(guò)接口 A與所述數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)連接，生成、下達(dá)和調(diào)整列車運(yùn)行計(jì)劃，實(shí)時(shí)追蹤和顯示列車位置和狀態(tài)信息，授權(quán)列車進(jìn)入正線區(qū)域運(yùn)行，為各列車指明其相鄰列車信息；
[0011 ] 所述的車載控制器，用于通過(guò)接口 B與所述數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)連接，通過(guò)列車自主定位系統(tǒng)和軌旁應(yīng)答器的校正實(shí)現(xiàn)高精度列車自主定位，向所述ATS匯報(bào)列車位置和目前使用的移動(dòng)授權(quán)，從所述ATS獲取相鄰列車信息；
[0012]所述的軌旁控制器，用于通過(guò)接口 C與數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)連接，接收所述車載控制器發(fā)送的操作軌旁設(shè)備的命令，并按照所述命令要求控制相應(yīng)軌旁設(shè)備動(dòng)作并鎖閉到相應(yīng)的位置，實(shí)時(shí)采集軌旁設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)并將操作結(jié)果反饋給所述車載控制器；
[0013]所述的數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)，用于通過(guò)接口 A與所述ATS連接并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，通過(guò)冗余骨干網(wǎng)絡(luò)與各地面設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過(guò)無(wú)線通信天線實(shí)現(xiàn)軌旁控制器信息和車載控制器信息的無(wú)線發(fā)送和接收。
[0014]優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)包括:地面DCS、軌旁通信單元、車載通信單元，
[0015]所述的地面DCS，用于通過(guò)冗余骨干網(wǎng)絡(luò)與各地面設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過(guò)接口 A與ATS子系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，通過(guò)無(wú)線通信基站與軌旁通信單元和車載通信單元進(jìn)行雙向無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸；
[0016]所述的軌旁通信單元，用于通過(guò)無(wú)線通信天線實(shí)現(xiàn)軌旁控制器信息的無(wú)線發(fā)送和接收；
[0017]所述的車載通信單元，用于通過(guò)無(wú)線通信天線實(shí)現(xiàn)車載控制器信息的無(wú)線發(fā)送和接收。
[0018]優(yōu)選地，所述的軌旁控制器，用于包括安全計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件和安全輸入/輸出模塊，對(duì)于接收到的多個(gè)相互沖突的操作命令按照接收的先后順序和計(jì)劃的列車通行順序依次執(zhí)行，并實(shí)時(shí)反饋狀態(tài)。
[0019]優(yōu)選地，所述的軌旁控制器，用于與所述ATS進(jìn)行直接通信，根據(jù)所述ATS發(fā)送過(guò)來(lái)的指令控制軌旁設(shè)備的動(dòng)作。
[0020]優(yōu)選地，所述的車載控制器，還用于通過(guò)與相鄰列車直接通信獲得相鄰列車的速度、方向、位置和移動(dòng)授權(quán)信息，通過(guò)與軌旁控制器通信控制道岔、安全門按照列車運(yùn)行需求進(jìn)行動(dòng)作，并獲得列車運(yùn)行路徑上的障礙物的狀態(tài)信息。
[0021]優(yōu)選地，所述的車載控制器，還用于利用獲取的信息計(jì)算列車的防護(hù)速度曲線和自動(dòng)駕駛曲線，控制列車按照計(jì)算的曲線運(yùn)行；利用安裝在列車上的速度傳感器、雷達(dá)獲得列車的運(yùn)行速度和相對(duì)位移信息，利用線路上固定位置鋪設(shè)的軌旁應(yīng)答器獲得列車的絕對(duì)位置信息，將所述相對(duì)位移信息和絕對(duì)位置信息相結(jié)合實(shí)現(xiàn)列車的絕對(duì)初始位置確定和持續(xù)推算，并利用收到的應(yīng)答器信息對(duì)列車位置信息進(jìn)行校正。
[0022]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的N-CBTC系統(tǒng)采用減少了 Cl (Computer Interlocking,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖)和地面ATP設(shè)備，增加了 WCU設(shè)備，并通過(guò)相鄰列車之間以及列車與WCU之間直接通信的方式進(jìn)行相互之間的資源協(xié)調(diào)，從而降低了系統(tǒng)成本并提高了列車追蹤效率。
[0023]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種N-CBTC系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的DCS系統(tǒng)架構(gòu)及連接方式示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的N-CBTC系統(tǒng)中的列車典型運(yùn)行場(chǎng)景示意圖，其中用虛線框表示VOBCl折返時(shí)所處的位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)