CN103738363A - 重联可控列尾车载通信系统及使用的冗余通信的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重联可控列尾车载通信系统以及使用的冗余通信的方法，该系统包括安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备，所述主车车载通信设备与所述列尾车载通信设备之间通过长期演进（LTE）网络进行通信；所述至少两个主车车载通信设备用于同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到所述至少一个列尾车载通信设备；以及所述至少一个列尾车载通信设备用于将所述排风指令发送给列尾控制设备以及将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给所述至少两个主车车载通信设备。本发明避免了主车车载通信设备发送排风指令时出现丢包，增强了重联可控列尾车载通信系统的安全性和可靠性。

Description

重联可控列尾车载通信系统及使用的冗余通信的方法

技术领域

本发明涉及铁路通信领域，具体地，涉及一种重联可控列尾车载通信系统以及一种重联可控列尾车载通信系统中使用的冗余通信的方法。

背景技术

重联可控列尾通信系统是指通过数据通信实现主控机车与列尾控制设备之间的逻辑控制。主控机车的主车控制设备与机车列尾控制设备之间通过无线通信链路建立数据通信，主车控制设备的排风指令通过主车车载通信设备实时传送到列尾车载通信设备，该列尾车载通信设备接收排风指令并将其发送至列尾控制设备，之后列尾控制设备根据排风指令实现精确的跟随排风控制，以用于机车制动，同时列尾控制设备也将排风状态信息经由列尾车载通信设备和主车车载通信设备实时发送至主车控制设备，以为司机的控车提供列尾数据。由此可见，重联可控列尾通信系统是组合列车可控列尾系统的关键组成。

但是由于数据信道是共享方式，一次数据传输完成后网络将收回信道资源，直到下次传输时成功申请到信道资源，当网络出现干扰或其他情况时通信设备可能会发生丢包，造成主车控制设备与机车列尾控制设备不能及时通信，极易发生重大安全事故，存在安全隐患。因此，现有技术中缺乏安全性和可靠性高的重联可控列尾通信系统。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种重联可控列尾车载通信系统，该系统包括安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备，所述主车车载通信设备与所述列尾车载通信设备之间通过长期演进（LTE）网络进行通信；所述至少两个主车车载通信设备用于同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到所述至少一个列尾车载通信设备；以及所述至少一个列尾车载通信设备用于将所述排风指令发送给列尾控制设备以及将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给所述至少两个主车车载通信设备。

相应地，本发明还提供了一种重联可控列尾车载通信系统中使用的冗余通信的方法，所述重联可控列尾车载通信系统包括安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备，所述主车车载通信设备与所述列尾车载通信设备之间通过长期演进（LTE）网络进行通信，该方法包括：所述至少两个主车车载通信设备同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到所述至少一个列尾车载通信设备；以及所述至少一个列尾车载通信设备将所述排风指令发送给列尾控制设备以及将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给所述至少两个主车车载通信设备。

采用本发明提供的重联可控列尾车载通信系统以及在重联可控列尾车载通信系统中使用的冗余通信方法，可以通过安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备基于LTE网络进行通信，其中由于两个主车车载通信设备同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到至少一个列尾车载通信设备，以及该至少一个列尾车载通信设备将所述排风指令发送给列尾控制设备并将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给至少两个主车车载通信设备，能够实现冗余通信，避免了主车车载通信设备由于出现丢包而不能及时与列尾控制设备通信的问题，增强了重联可控列尾车载通信系统的安全性和可靠性。

优选地，本发明还提供了在列尾安装两个列尾车载通信设备，以使每一个列尾车载通信设备均向所述至少两个主车车载通信设备发送排风状态信息。或者，由所述两个列尾车载通信设备中的一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息，并在当所述发送排风状态信息的列尾车载通信设备出现故障时，由所述两个列尾车载通信设备中的另一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息，以进一步实现主控机车和列尾通信设备之间的收发双方的冗余通信，进一步增强了重联可控列尾车载通信系统的安全性和可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的重联可控列尾车载通信系统的示意图；

图2是根据本发明的一种实施方式的列尾车载通信设备接收排风指令的示例过程；

图3是根据本发明另一种实施方式的重联可控列尾车载通信系统的示意图；

图4是根据本发明的另一种实施方式的列尾车载通信设备接收排风指令的示例过程；

图5和图6示出了根据本发明的再一种实施方式的列尾车载通信设备发送排风状态信息的示例过程；以及

图7是根据本发明的一种实施方式的重联可控列尾车载通信系统中使用的冗余通信的方法的示例流程图。

附图标记说明

100a、100b主车车载通信设备        200a、200b列尾车载通信设备

300LTE网络                        400列尾控制设备

500a、500b主车控制设备

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明一种实施方式的重联可控列尾车载通信系统的示意图，该系统包括安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备（例如安装在主控机车的车头和车尾处）和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备（例如，安装在列尾尾部），图1中示出了包括两个主车车载通信设备100a、100b以及列尾车载通信设备200a的重联可控列尾车载通信系统。应当理解的是，该示例为示例性非局限性示例，本领域技术人员可以根据实际需要对系统中各个组成元件的数量进行选择和配置，本发明并不局限于此。

如图1所示，主车车载通信设备100a、100b与列尾车载通信设备200a之间通过长期演进（LTE）网络（即LTE网络300）进行通信。应当理解的是，主车车载通信设备100a、100b与列尾车载通信设备200a可以包括电源单元、电池单元、接口单元、控制单元、通信单元等，具有现有技术中的车载通信设备的结构和功能。特别地，其中的通信单元是能够实现LTE网络通信的元件（例如基于LTE网络的终端等）以使主车车载通信设备100a、100b与列尾车载通信设备200a可以通过LTE网络300进行通信。由于主车车载通信设备100a、100b与列尾车载通信设备200a采用LTE网络通信，因此频谱分配更加灵活、系统容量和覆盖显著提升、降低了系统时延，提高了系统的安全性和可靠性。

图2示出了根据本发明的一种实施方式的列尾车载通信设备接收排风指令的示例过程，其中单向箭头表示信号的流向。考虑到主车控制设备的排风指令为涉及行车安全的主要数据，需要确保将其发送到列尾车载通信设备，因此在该实施方式中，如图2所示，两个主车车载通信设备100a、100b用于同时将接收自主车控制设备500a、500b的排风指令（例如，如图2所示的排风指令“1”）发送到列尾车载通信设备100a，之后列尾车载通信设备100a将接收到的排风指令发送给列尾控制设备400。排风指令采用这种冗余方式发送可以避免传输中的丢包，提高了整个系统的安全性。

在该实施方式中，列尾车载通信设备200a可以用于将所述排风指令发送给列尾控制设备400以及将反馈自所述列尾控制设备400的排风状态信息同时发送给两个主车车载通信设备100a、100b。采用这种实施方式的重联可控列尾车载通信系统，可以实现冗余通信，避免了主车车载通信设备发送排风指令时出现丢包，增强了重联可控列尾车载通信系统的安全性和可靠性。

为了进一步实现主控机车和列尾通信设备之间的收发双方的冗余通信，进一步增强重联可控列尾车载通信系统的安全性和可靠性，本发明还提供了另一种实施方式。图3是根据本发明另一种实施方式的重联可控列尾车载通信系统的示意图，该系统中除了包括主车车载通信设备100a、100b与列尾车载通信设备200a之外，还包括列尾车载通信设备200b，即列尾车载通信设备为两个。

图4是根据本发明的另一种实施方式的列尾车载通信设备接收排风指令的示例过程，其中单向箭头表示信号的流向。如图4所示，每一个列尾车载通信设备200a、200b用于接收来自两个主车车载通信设备100a、100b的排风指令（例如，如图4所示的排风指令“1”）。之后列尾车载通信设备200a、200b同时将接收到的排风指令发送给列尾控制设备400。之后，每一个列尾车载通信设备200a、200b还可以用于向两个主车车载通信设备100a、100b发送排风状态信息。

为了降低两个列尾车载通信设备同时工作的耗能，而列尾控制设备400发送的排风状态信息与排风指令相比安全级别较低，因此，可以考虑将两个列尾车载通信设备设置为择一发送的模式，这样可以在保持接收排排风指令冗余的同时，减少资源消耗。例如，图5和图6示出了根据本发明的再一种实施方式的列尾车载通信设备发送排风状态信息的示例过程，其中单向箭头表示信号的流向。如图5所示，由两个列尾车载通信设备200a、200b中的一个列尾车载通信设备200a向两个主车车载通信设备100a、100b发送所述排风状态信息（例如，如图5所示的排风状态信息“1”）。

为了保证排风状态信息的发送，在该实施方式中，当该发送排风状态信息的列尾车载通信设备200a出现故障时（例如，通过心跳检测，该检测方式为本领域的公知常识，为了不混淆本发明保护的范围，在此不再赘述），由两个列尾车载通信设备中的另一个列尾车载通信设备200b向两个主车车载通信设备100a、100b发送所述排风状态信息（如图6所示，接收自列尾控制设备400）。

应当理解的是，上述多种实施方式可以独立使用也可以以组合形式结合使用，本领域技术人员可以根据实际情况来适当的选择和设置，例如上述重联可控列尾车载通信系统系统可以根据需要（例如资金或机车类型等）配置上述元件的数量、以及信号接收和发送的模式等，例如主车车载通信设备还可以配置为2个以上的多个，列尾车载通信设备也可以配置为2个以上的多个，并且主车车载通信设备和列尾车载通信设备也可以采用不同数量的组合方式（例如本发明提供了两个主车车载通信设备对应一个或两个列尾车载通信设备的实施方式）。

相应地，图7是根据本发明的一种实施方式的重联可控列尾车载通信系统中使用的冗余通信的方法的示例流程图，所述重联可控列尾车载通信系统包括安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备，所述主车车载通信设备与所述列尾车载通信设备之间通过长期演进（LTE）网络进行通信，如图7所示，该方法包括：

在步骤1001，所述至少两个主车车载通信设备同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到所述至少一个列尾车载通信设备；以及

在步骤1002，所述至少一个列尾车载通信设备将所述排风指令发送给列尾控制设备以及将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给所述至少两个主车车载通信设备。

优选地，其中所述列尾车载通信设备为两个，每一个所述列尾车载通信设备接收来自所述至少两个主车车载通信设备的排风指令。

优选地，其中每一个所述列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

优选地，其中由所述两个列尾车载通信设备中的一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

优选地，其中当所述发送排风状态信息的列尾车载通信设备出现故障时，由所述两个列尾车载通信设备中的另一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

上述方法步骤中对于主车车载通信设备、列尾车载通信设备、冗余通信方式等的设置、选择等的实施方式如上所述，在此不再赘述。

采用本发明提供的重联可控列尾车载通信系统以及在重联可控列尾车载通信系统中使用的冗余通信方法，可以通过安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备基于LTE网络进行通信，其中由于两个主车车载通信设备同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到至少一个列尾车载通信设备，以及该至少一个列尾车载通信设备将所述排风指令发送给列尾控制设备并将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给至少两个主车车载通信设备，能够实现冗余通信，避免了主车车载通信设备由于出现丢包而不能及时与列尾控制设备通信的问题，增强了重联可控列尾车载通信系统的安全性和可靠性。

优选地，本发明还提供了在列尾安装两个列尾车载通信设备，以使每一个列尾车载通信设备均向所述至少两个主车车载通信设备发送排风状态信息。或者，由所述两个列尾车载通信设备中的一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息，并在当所述发送排风状态信息的列尾车载通信设备出现故障时，由所述两个列尾车载通信设备中的另一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息，以进一步实现主控机车和列尾通信设备之间的收发双方的冗余通信，进一步增强了重联可控列尾车载通信系统的安全性和可靠性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种重联可控列尾车载通信系统，该系统包括安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备，所述主车车载通信设备与所述列尾车载通信设备之间通过长期演进（LTE）网络进行通信；

所述至少两个主车车载通信设备用于同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到所述至少一个列尾车载通信设备；以及

所述至少一个列尾车载通信设备用于将所述排风指令发送给列尾控制设备以及将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给所述至少两个主车车载通信设备。

2.根据权利要求1所述的重联可控列尾车载通信系统，其中所述列尾车载通信设备为两个，每一个所述列尾车载通信设备用于接收来自所述至少两个主车车载通信设备的排风指令。

3.根据权利要求2所述的重联可控列尾车载通信系统，其中每一个所述列尾车载通信设备还用于向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

4.根据权利要求2所述的重联可控列尾车载通信系统，其中由所述两个列尾车载通信设备中的一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

5.根据权利要求4所述的重联可控列尾车载通信系统，其中当所述发送排风状态信息的列尾车载通信设备出现故障时，由所述两个列尾车载通信设备中的另一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

6.一种重联可控列尾车载通信系统中使用的冗余通信的方法，所述重联可控列尾车载通信系统包括安装在主控机车上的至少两个主车车载通信设备和安装在列尾尾部的至少一个列尾车载通信设备，所述主车车载通信设备与所述列尾车载通信设备之间通过长期演进（LTE）网络进行通信，该方法包括：

所述至少两个主车车载通信设备同时将接收自主车控制设备的排风指令发送到所述至少一个列尾车载通信设备；以及

所述至少一个列尾车载通信设备将所述排风指令发送给列尾控制设备以及将反馈自所述列尾控制设备的排风状态信息同时发送给所述至少两个主车车载通信设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述列尾车载通信设备为两个，每一个所述列尾车载通信设备接收来自所述至少两个主车车载通信设备的排风指令。

8.根据权利要求7所述的方法，其中每一个所述列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

9.根据权利要求7所述的方法，其中由所述两个列尾车载通信设备中的一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

10.根据权利要求9所述的重联可控列尾车载通信系统，其中当所述发送排风状态信息的列尾车载通信设备出现故障时，由所述两个列尾车载通信设备中的另一个列尾车载通信设备向所述至少两个主车车载通信设备发送所述排风状态信息。

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