CN105035122B - 一种主控车载设备、非主控车载设备和列车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主控车载设备、非主控车载设备和列车系统，属于列车技术领域，以解决现有技术中的列车完整性检测的准确程度不高，易受列车接口状态影响的技术问题。该主控车载设备包括：通信装置，用于获取来自最后参考应答器组的信息、获取来自所述非主控车载设备的第二位置，其中，所述第二位置为所述非主控车载设备的当前位置；处理装置，用于根据获取到的信息，结合获取到的第一运行速度和预设置的列车路线计算第一位置，其中，所述第一运行速度是所述主控车载设备获取到的列车运行速度，所述第一位置是所述主控车载设备的当前位置；检测装置，用于结合预设置的列车路线和列车长度，根据所述第一位置和所述第二位置，检测列车是否完整。

Description

一种主控车载设备、非主控车载设备和列车系统

技术领域

本发明涉及列车技术领域，具体地说，涉及一种主控车载设备、非主控车载设备和列车系统。

背景技术

由于列车车厢通过挂钩相互连接而成，为保证列车不脱轨、不脱钩，确保列车的完整而进行的检测被称为列车完整性检测。列车完整性检测是关系到铁路系统安全性的一个关键环节，如果列车完整性检测失效，遗留在区间或者轨道上的车厢将会成为后续列车的障碍物，直接危及行车安全。

目前，常用的列车完整性检测方法是在列车尾部安装列尾设备来监测的。当列车分离，风管断开漏风，泄漏量超过规定值时，列尾设备会及时向机车司机发出警示，提醒机车司机注意列车运行状态。但列尾设备在使用过程中还存在一些问题，如目前列尾风压数据采用450MHz无线列调的无线传输通道进行传输，对于既有或新增的无线列调而言，没有预留相应的列车接口，给安装和使用带来困难。并且，在列车接口出现异常的情况下(尤其是继电器出现触电粘连情况)，就有可能使得车载设备触发不必要的紧急制动，造成列车不必要的停车，甚至可能影响到整个列车的运行效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主控车载设备、非主控车载设备和列车系统，以解决现有技术中的列车完整性检测的准确程度不高，易受列车接口状态影响的技术问题。

本发明第一方面提供了一种主控车载设备，主控车载设备和非主控车载设备分别设置于列车的两端，主控车载设备包括：

通信装置，用于获取来自最后参考应答器组的信息、获取来自非主控车载设备的第二位置，其中，第二位置为非主控车载设备的当前位置；

处理装置，用于根据获取到的信息，结合获取到的第一运行速度和预设置的列车路线计算第一位置，其中，第一运行速度是主控车载设备获取到的列车运行速度，第一位置是主控车载设备的当前位置；

检测装置，用于结合预设置的列车路线和列车长度，根据第一位置和第二位置，检测列车是否完整。

其中，检测装置具体用于：

结合预设置的列车线路，根据第一位置和第二位置，计算主控车载设备与非主控车载设备之间的轨道的长度；

检测主控车载设备与非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度是否符合第一预设条件，第一预设条件为主控车载设备与非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度之间的差值的绝对值小于预设长度，从而检测列车是否完整。

其中，通信装置还用于接收来自非主控车载设备的第二运行速度，其中，第二运行速度是非主控车载设备获取到的列车运行速度。

其中，检测装置还用于检测第一运行速度和第二运行速度是否符合第二预设条件，第二预设条件为第一运行速度和第二运行速度之间的差值的绝对值小于预设速度，从而检测列车是否完整。

其中，若检测装置连续预设个数的周期，均检测到主控车载设备与非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度不符合第一预设条件时，检测列车已断开，否则，检测列车是完整的。

其中，若监测装置连续预设个数的周期，均检测到到主控车载设备与非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度不符合第一预设条件、且第一运行速度和第二运行速度不符合第二预设条件时，检测列车已断开，否则，检测列车是完整的。

本发明带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种主控车载设备，该主控车载设备的处理装置计算得到第一位置，通信装置获取非主控车载设备的第二位置，进而检测装置结合预设置的列车路线和列车长度，根据第一位置和第二位置，检测列车是否完整。该主控车载设备不仅功能丰富，无需另外的列车接口，即可实现对列车完整性的检测，并且检测准确程度较高。

本发明第二方面提供了一种非主控车载设备，包括：

通信装置，用于获取来自最后参考应答器组的信息；

处理装置，用于根据获取到的信息，结合获取到的第二运行速度和预设置的列车路线计算第二位置，其中，第二运行速度是非主控车载设备获取到的列车运行速度，第二位置是主控车载设备的当前位置；

通信装置还用于将第二位置和第二运行速度发送给主控车载设备。

本发明第三方面提供了一种列车系统，包括上述的主控车载设备和上述的非主控车载设备。

其中，主控车载设备、非主控车载设备各自存储有来自多个最后参考应答器组的信息，主控车载设备和非主控车载设备所存储的信息对应的最后参考应答器组的个数相等。

本发明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，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、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

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中的附图做简单的介绍：

图1是本发明实施例提供的列车系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的主控车载设备的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种如图1所示的列车系统。列车无法进行调头的操作，为了调度方便，一般的列车都配置有两个列车头，分别位于列车的两端。相应的，列车包括分别位于列车两端的主控车载设备和非主控车载设备。本发明实施例中，默认主控车载设备设置于提供牵引动力的列车头中，非主控车载设备设置于另一个列车头中。

具体的，如图2所示，主控车载设备包括：

通信装置，用于获取来自最后参考应答器组的信息。

参考应答器是一种用于地面向列车传输信息的点式设备，分为固定(无源)应答器和可变(有源)应答器。当列车经过参考应答器上方时，参考应答器接收到列车的车载设备的点式信息接收天线发送的电磁能量后，地面应答器将电磁能量转换为工作电源，启动电子电路工作，把预先存储或线路侧电子设备(Lineside Electronic Unit，简称LEU)传送来的信息循环发送出去，直至电磁能量消失，即列车驶离参考应答器。

一般来说，参考应答器都是以组为单位进行布设的，每一参考应答器组包括1至8个(甚至更多)参考应答器。本发明实施例中的最后参考应答器组为主控车载设备最后通过的参考应答器组。

为了提高列车完整性检测结果的准确程度，通信装置存储有来自多个最后参考应答器组的信息，例如通信装置存储有8个对应的最后参考应答器组传送来的相关信息。并且，当主控车载设备新通过一个参考应答器组时，通信装置会将之前存储的最后参考应答器组的信息中、最早的信息删除，将新通过的参考应答器组传送来的信息存储下来。当列车通过每一个参考应答器后，通信装置会将该参考应答器最后传送来的信息及存储下来，直到这一信息被列车删除。因此，通信装置获取到的信息，永远是来自于最后参考应答器组的。

如图2所示，该主控车载设备还包括处理装置，处理装置用于根据获取到的信息，结合获取到的第一运行速度和预设置的列车路线计算第一位置。其中，第一运行速度是主控车载设备获取到的列车运行速度，第一位置是主控车载设备的当前位置。

主控车载设备根据接收到并存储下来的来自多个最后参考应答器组的信息，结合主控车载设备通过其所在的列车头设置的速度传感器获得的第一运行速度以及预设置的列车路线，可得到主控车载设备当前所在的位置，即第一位置。

具体的，主控车载设备根据自身通过各最后参考应答器组之后所经过的时长、和各时刻获得的第一运行速度，可以确定列车所运行的距离。由于轨道不可能一直是直的，会有弯曲的地方。因此，在确定主控车载设备的第一位置时，需要将列车所运行的距离结合列车预设置的行车路线，即列车的运动轨迹，从而可以确定主控车载设备的第一位置。基于多个最后参考应答器组传送来的信息确定得到的第一车载的第一位置的误差较小、更为准确。

检测装置用于结合预设置的列车路线和列车长度，根据第一位置和第二位置，检测列车是否完整。

类似的，非主控车载设备也具有通信装置和处理装置。对于非主控车载设备而言，其同样需要获取其对应的最后参考应答器组的信息，并根据这些信息结合获取到的第二运行速度和预设置的列车路线计算第二位置，第二运行速度是非主控车载设备获取到的列车运行速度。并且，主控车载设备和非主控车载设备所存储的信息对应的最后参考应答器组的个数相等。即例如主控车载设备存储有8个对应的最后参考应答器组传送来的相关信息，非主控车载设备存储同样存储有8个对应的最后参考应答器组传送来的相关信息。与主控车载设备相同的，非主控车载设备也会一直更新最后参考应答器组以及各最后参考应答器组传送来的信息，以保证能够准确确定第二位置。

由于在本发明实施例中，主控车载设备所在的列车头是处于主导地位，而非主控车载设备所在的列车头是处于从属地位。因此在本发明实施例中，规定由主控车载设备进行列车的完整性检测，即需要非主控车载设备的通信装置将其得到的一些相关信息发送给主控车载设备，例如非主控车载设备计算得到的第二位置。因此，非主控车载设备的通信装置将第二位置等信息发送给主控车载设备，主控车载设备的通信装置接收来自非主控车载设备的第二位置等信息。

主控车载设备还包括检测装置。检测装置可以根据预设置的列车路线确定第一位置和第二位置之间的轨道的长度，进而检测轨道的长度与列车长度的关系是否符合第一预设条件，第一预设条件为主控车载设备与非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度之间的差值的绝对值小于预设长度。若轨道的长度与列车长度的关系符合第一预设条件，则可判断到列车是完整的。其中，第一预设条件中的预设长度，需要结合列车运营条件、各最后参考应答器组的安装误差、测速传感器的特性来确定，获得一个合适的预设长度，以降低该列车完整性检测方法的误测几率。

为了进一步消除检测结果的误测几率，在本发明实施例的一个具体实施场景中，若是检测装置连续预设个数的周期(例如十个周期)内均能检测到轨道的长度与列车长度的差值的绝缘值大于预设长度，检测装置才会向工作人员发出列车已断开等报警信号。此具体实施场景中，以主控车载设备中的通信装置从获取最后参考应答器组的消息到最后得到轨道的长度与列车长度的关系之间的时间差作为一个周期。以现有的车载设备的运行能力来看，一个周期一般为几十纳秒到几百纳秒。

显然，若列车断开，主控车载设备与非主控车载设备之间的通信也相应断开，主控车载设备的通信装置无法接收到非主控车载设备重新发送来的第二位置。这种情况下，主控车载设备的检测装置在进行每一次完整性检测时，都会去获取最近一个由非主控车载设备发送来的第二位置，基于该第二位置进行完整性检测。

有时候，仅根据第一位置和第二位置进行完整性检测得到的检测结果可能不够准确。在本发明实施例的另一个具体实施场景中，检测装置在根据第一位置和第二位置进行完整性检测的基础上，还结合主控车载设备的第一运行速度、非主控车载设备的第二运行速度来进行检测。

具体的，非主控车载设备在向主控车载设备发送第二位置的同时，还需要向主控车载设备发送其获得的第二运行速度。因为列车在运行时，只有一个列车头(本发明实施例中为主控车载设备所在的列车头)提供牵引力并进行速度控制，因此一般来说，由主控车载设备检测得到的第一运行速度与由非主控车载设备检测得到的第二运行速度是相等的或近似相等的。考虑到测速传感器的运行特性，可预先设置预设速度，供主控车载设备判断第一运行速度和第二运行速度是否符合第二预设条件，第二预设条件为第一运行速度和第二运行速度之间的差值的绝对值小于预设速度，从而判断列车是否完整。

类似的，若主控车载设备的检测装置在连续预设个数的周期的检测中，都检测到第一运行速度和第二运行速度之间的关系不符合第二预设条件后，才向工作人员发出列车已断开等报警信息。

在本发明实施例中，为了保证主控车载设备所接收到的非主控车载设备的信息是准确的，主控车载设备的通信装置与非主控车载设备的通信装置建立安全会话，即主控车载设备的通信装置和非主控车载设备的通信装置之间首先配置上对端车载设备的网络之间互连的协议(Internet Protocol，简称IP)地址。之后，主控车载设备的通信装置和非主控车载设备的通信装置基于所配置的IP地址与对端建立通信，确定通信所基于的协议。在确定协议后，非主控车载设备的通信装置会确定加密方法，主控车载设备的通信装置确定相应的解密方法。非主控车载设备的通信装置向主控车载设备的通信装置发送第二位置甚至还有第二运行速度时，会先将所需要发送的数据进行打包加密处理，生成加密数据包，之后再将该加密数据包发送给主控车载设备。

主控车载设备的通信装置接收到加密数据包后，首先确认该加密数据包的来源的是否为非主控车载设备，即确认加密数据包的来源的IP地址是否与其预设置的非主控车载设备的通信装置的IP地址相符。若相符，主控车载设备的通信装置根据确定的解密方法，对加密数据包进行解密操作，获得第二位置甚至还有第二运行速度，进而根据非主控车载设备的通信装置发来的数据检测列车的完整性。

在现有技术中，分别位于列车两端的第一和非主控车载设备之间是通过物理固定通信链路进行数据传输，在运营过程中(除自动折返阶段)，两端的第一和非主控车载设备很少使用两者之间的物理固定通信链路来进行数据交互，这就导致两者之间物理固定通信链路使用率低下，未能有效开发和利用这个物理固定通信链路。

综上，本发明实施例提供了一种主控车载设备，该主控车载设备的处理装置计算得到第一位置，通信装置获取非主控车载设备的第二位置，进而检测装置结合预设置的列车路线和列车长度，根据第一位置和第二位置，检测列车是否完整。该主控车载设备不仅功能丰富，无需另外的列车接口，即可实现对列车完整性的检测，并且检测准确程度较高。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种主控车载设备，其特征在于，所述主控车载设备和非主控车载设备分别设置于列车的两端，所述主控车载设备包括：

通信装置，用于获取来自最后参考应答器组的信息、获取来自所述非主控车载设备的第二位置，其中，所述第二位置为所述非主控车载设备的当前位置；

处理装置，用于根据获取到的信息，结合获取到的第一运行速度和预设置的列车路线计算第一位置，其中，所述第一运行速度是所述主控车载设备获取到的列车运行速度，所述第一位置是所述主控车载设备的当前位置；

检测装置，用于结合预设置的列车路线和列车长度，根据所述第一位置和所述第二位置，检测列车是否完整；

所述通信装置还用于接收来自所述非主控车载设备的第二运行速度，其中，所述第二运行速度是所述非主控车载设备获取到的列车运行速度。

2.根据权利要求1所述的主控车载设备，其特征在于，所述检测装置用于：

结合预设置的列车线路，根据所述第一位置和所述第二位置，计算所述主控车载设备与所述非主控车载设备之间的轨道的长度；

检测所述主控车载设备与所述非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度是否符合第一预设条件，所述第一预设条件为所述主控车载设备与所述非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度之间的差值的绝对值小于预设长度，从而检测列车是否完整。

3.根据权利要求2所述的主控车载设备，其特征在于，所述检测装置还用于检测所述第一运行速度和所述第二运行速度是否符合第二预设条件，所述第二预设条件为所述第一运行速度和所述第二运行速度之间的差值的绝对值小于预设速度，从而检测列车是否完整。

4.根据权利要求2所述的主控车载设备，其特征在于，若所述检测装置连续预设个数的周期，均检测到所述主控车载设备与所述非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度不符合第一预设条件时，检测列车已断开，否则，检测列车是完整的。

5.根据权利要求3所述的主控车载设备，其特征在于，若所述检测装置连续预设个数的周期，均检测到到所述主控车载设备与所述非主控车载设备之间的轨道的长度和列车长度不符合第一预设条件、且所述第一运行速度和所述第二运行速度不符合第二预设条件时，检测列车已断开，否则，检测列车是完整的。

6.一种非主控车载设备，其特征在于，包括：

通信装置，用于获取来自最后参考应答器组的信息；

处理装置，用于根据获取到的信息，结合获取到的第二运行速度和预设置的列车路线计算第二位置，其中，所述第二运行速度是所述非主控车载设备获取到的列车运行速度，所述第二位置是所述主控车载设备的当前位置；

所述通信装置还用于将所述第二位置和所述第二运行速度发送给主控车载设备。

7.一种列车系统，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的主控车载设备和如权利要求6所述的非主控车载设备。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主控车载设备、所述非主控车载设备各自存储有来自多个最后参考应答器组的信息，所述主控车载设备和所述非主控车载设备所存储的信息对应的最后参考应答器组的个数相等。