CN101987627B - 一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统，包括两个分别安装在首车和尾车的2取2或3取2安全计算机主机构成的2取2乘2或3取2乘2车载运行控制系统主机，所述两个车载运行控制系统主机其结构与功能完全相同，用于实现车载运行控制逻辑运算功能；以及四组3取2或2取2安全信息采集/驱动单元，首车及尾车各安装两组，所述四组安全信息采集/驱动单元其结构与功能完全相同，实现对车载运行控制系统全部外设或执行机构的状态监测与控制，当车载运行控制系统或其外设的局部发生故障时，不会影响整个运行控制系统的正常运行，极大地提高了运行控制系统的可靠性和可用性，整个运行控制系统能够实现单元级、设备级、系统级冗余热备。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通信号安全控制技术领域，特别是涉及一种城市轨道交通车载运行控制系统。
背景技术
运行控制系统是确保城市轨道交通系统安全、可靠及正点运营的关键系统，如果该系统发生故障并导致系统降级运行甚至停止运行，将给城市交通带来极大混乱及负面影响。
车载运行控制系统是运行控制系统的关键核心子系统之一。目前，国内外的车载运行控制系统其位于列车两端的车载运行控制系统并未构成完全的冗余关系，在列车运行过程中，如果运行方向前端的车载运行控制设备或其外设发生故障，系统至少要降级运行，甚至停运，列车将无法按原计划高效运行，打乱整条线乃至整个路网的运输计划，造成严重的后果。
为了解决该问题，个别国外企业对车载运行控制系统进行升级改造，利用电缆将列车两端所有安全相关的信号分别接至位于列车两端的安全计算机，但仍然没有实现首尾两端车的运行控制系统完全冗余热备、而且带来了两车间电缆数量庞大、故障点多、施工及维护难度大等致命缺陷。
因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统，以解决现有技术中系统不完全冗余而且电缆数量庞大，故障点多等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统，用以保证车载运行控制系统或其外设的局部发生故障时，系统能够正常运行，有效提高系统的可靠性和可用性。
为了解决上述问题，本发明公开了一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统，其特征在于，所述运行控制系统包括：
两个结构及功能完全相同的2取2或3取2安全计算机主机分别安装在首车和尾车构成2取2乘2或3取2乘2车载运行控制系统主机，所述车载运行控制系统主机用于实现车载运行控制逻辑运算功能；
四组结构及功能完全相同的3取2或2取2安全信息采集/驱动单元，首车及尾车各安装两组，其实现对车载运行控制系统全部外设或执行机构的状态监测与控制；
其中，
安装在首车的安全计算机主机，分别通过冗余且独立的现场总线或网络与安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元中的一组相连，与安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元中的一组相连，对安装在首车的安全计算机主机而言，该两组安全信息采集/驱动单元构成冗余关系；
安装在尾车的安全计算机主机，分别通过冗余且独立的现场总线或网络与安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元中的另一组相连，与安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元中的另一组相连，对安装在尾车的安全计算机主机而言，该两组安全信息采集/驱动单元构成冗余关系。
优选的，安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元通过相同的接口与安装在首车的车载运行控制系统外设或执行机构相连，实现对首车的车载运行控制系统外设或执行机构的状态监测与控制，针对安装在首车的车载运行控制系统外设或执行机构来说，安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元构成了冗余关系。
优选的，安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元通过相同的接口与安装在尾车的车载运行控制系统外设或执行机构相连，实现对尾车的车载运行控制系统外设或执行机构的状态监测与控制，针对安装在尾车的车载运行控制系统外设或执行机构来说，安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元构成了冗余关系。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统，包括两个分别安装在首尾车的2取2或3取2安全计算机主机构成的2取2乘2或3取2乘2车载运行控制系统主机，所述两个车载运行控制系统主机其结构与功能完全相同，用于实现车载运行控制逻辑运算功能；以及四组3取2或2取2安全信息采集/驱动单元，首车及尾车各安装两组，所述四组安全信息采集/驱动单元其结构与功能完全相同，实现对车载运行控制系统全部外设或执行机构的状态监测与控制，当车载运行控制系统或其外设的局部发生故障时，不会影响整个运行控制系统的正常运行，极大地提高了运行控制系统的可靠性和可用性，整个运行控制系统能够实现单元级、设备级、系统级冗余热备。
附图说明
图1是本发明实施例一所述的一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统的结构图；
图2是本发明实施例二所述的一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
参照图1，示出了本发明的一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统的结构图，所述运行控制系统包括：
两个结构与功能完全相同的2取2或3取2安全计算机主机M1和M2分别安装在首尾车，M1和M2通过冗余的以太网或总线相连构成2取2乘2或3取2乘2车载运行控制系统主机101，所述车载运行控制系统主机101用于实现车载运行控制逻辑运算功能；
为了方便介绍，这里假设M1安装于首车，M2安装于尾车。
四组结构与功能完全相同的3取2或2取2安全信息采集/驱动单元N1、N2、N3和N4，首车及尾车各安装两组，其实现对车载运行控制系统全部外设或执行机构的状态监测与控制。
为了方便介绍，这里假设N1和N2安装于首车，N3和N4安装于尾车。
优选的，安装在首车的安全计算机主机M1分别通过冗余、独立的现场总线或网络与安装于首车的安全信息采集/驱动单元N1和安装于尾车的安全信息采集/驱动单元N3相连。针对首车的安全计算机主机M1来说，分别安装在首车的安全信息采集/驱动单元N1与安装在尾车的安全信息采集/驱动单元N3构成了冗余关系。
优选的，安装在尾车的安全计算机主机M2分别通过冗余、独立的现场总线或网络与安装于首车的安全信息采集/驱动单元N2和安装于尾车的安全信息采集/驱动单元N4相连。针对尾车的安全计算机主机M2来说，分别安装在首车的安全信息采集/驱动单元N2与安装在尾车的安全信息采集/驱动单元N4构成了冗余关系。
优选的，安装在首车的安全信息采集/驱动单元N1和N2通过相同的接口与安装在首车的车载运行控制系统外设或执行机构相连，实现对首车的车载运行控制系统外设或执行机构的状态监测与控制，针对安装在首车的车载运行控制系统外设或执行机构来说，安装在首车的安全信息采集/驱动单元N1和N2构成了冗余关系。
优选的，安装在尾车的安全信息采集/驱动单元N3和N4通过相同的接口与安装在尾车的车载运行控制系统外设或执行机构相连，实现对尾车的车载运行控制系统外设或执行机构的状态监测与控制，针对安装在尾车的车载运行控制系统外设或执行机构来说，安装在尾车的安全信息采集/驱动单元N3和N4构成了冗余关系。
实施例二：
参照图2，示出了本发明的一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统的示意图，整个运行控制系统包括两个2取2或3取2安全计算机主机A和 B，其中A和B分别安装在首车和尾车，并由冗余的以太网相连，共同构成了实现车载运行控制逻辑运算功能的2乘2取2或3乘2取2车载安全计算机主机；
四个结构与功能完全相同的3取2或2取2安全采集/驱动单元组(A11、A12、...A1N；B11、B12、...B1N；A21、A22、...A2N；B21、B22、...B2N)，实现对车载运行控制系统全部外设或执行机构的状态监测与控制。
例如：A11、B11、A21、B21为与测速定位外设接口的安全信息采集单元，其中，A11、B11布置在首车，A21、B21布置在尾车；A12、B12、A22、B22为与司机操作台接口的安全信息采集/驱动单元，其中，A12、B 12布置在首车，A22、B22布置在尾车；A13、B13、A23、B23为与制动系统接口的安全信息采集/驱动单元，其中，A13、B13布置在首车，A23、B23布置在尾车；A14、B14、A24、B24为与车载无线通信天线接口的安全信息采集/驱动单元，其中，A14、B14布置在首车，A24、B24布置在尾车；A15、B15、A25、B25为与应答器天线接口的安全信息采集/驱动单元，其中，A15、B15布置在首车，A25、B25布置在尾车，等等。
每一组安全采集/驱动单元分别通过独立的冗余总线仅与首车或仅与尾车的车载安全计算机主机相连，并构成冗余关系。
以上对本发明所提供的一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (3)
1.一种城市轨道交通分布式车载运行控制系统，其特征在于，所述运行控制系统包括：
两个结构及功能完全相同的2取2或3取2安全计算机主机分别安装在首车和尾车构成2取2乘2或3取2乘2车载运行控制系统主机，所述车载运行控制系统主机用于实现车载运行控制逻辑运算功能；
四组结构及功能完全相同的3取2或2取2安全信息采集/驱动单元，首车及尾车各安装两组，其实现对车载运行控制系统全部外设或执行机构的状态监测与控制；
其中，
安装在首车的安全计算机主机，分别通过冗余且独立的现场总线或网络与安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元中的一组相连，与安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元中的一组相连，对安装在首车的安全计算机主机而言，该两组安全信息采集/驱动单元构成冗余关系；
安装在尾车的安全计算机主机，分别通过冗余且独立的现场总线或网络与安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元中的另一组相连，与安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元中的另一组相连，对安装在尾车的安全计算机主机而言，该两组安全信息采集/驱动单元构成冗余关系。
2.根据权利要求1所述的运行控制系统，其特征在于：
安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元通过相同的接口与安装在首车的车载运行控制系统外设或执行机构相连，实现对首车的车载运行控制系统外设或执行机构的状态监测与控制，针对安装在首车的车载运行控制系统外设或执行机构来说，安装在首车的两组安全信息采集/驱动单元构成了冗余关系。
3.根据权利要求1所述的运行控制系统，其特征在于：
安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元通过相同的接口与安装在尾车的车载运行控制系统外设或执行机构相连，实现对尾车的车载运行控制系统外设或执行机构的状态监测与控制，针对安装在尾车的车载运行控制系统外设或执行机构来说，安装在尾车的两组安全信息采集/驱动单元构成了冗余关系。
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