CN106560372A - 一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，包括车载控制器、轨旁区域控制器、联锁机、地面电子单元LEU和信标，所述的车载控制器与轨旁区域控制器连接，所述的联锁机分别与轨旁区域控制器、地面电子单元LEU和信标连接，所述的信标与车载控制器连接；所述的联锁机根据车载控制器提供的控制信息自动选择相应的闭塞模式实现相应的列车间隔防护功能。与现有技术相比，本发明具有提高了整个系统的可用性和自适应性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通信号系统中闭塞模式控制技术，尤其是涉及一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统。
背景技术
目前轨道交通信号系统中闭塞模式大部分是由调度员或车站值班员在人机界面上基于某个区域来选择的，造成整个选定区域的列车都只能采用某一闭塞模式，如仅某一列车CBTC(基于通信的列车自动控制系统)故障需要降级至点式(固定闭塞)控制时，若由调度员或车站值班员通过改变轨旁设备状态来将该列车所在区域降到点式(固定闭塞)模式，则该区域内的其它列车也不得不降为点式模式，导致运营效率的降低。部分系统尽管可以根据列车模式来选择闭塞方式，但并不能达到自适应的控制，效率低影响大。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，包括车载控制器、轨旁区域控制器、联锁机、地面电子单元LEU和信标，所述的车载控制器与轨旁区域控制器通过安全通信协议连接，所述的联锁机与轨旁区域控制器通过安全通信协议连接，所述的联锁机和地面电子单元LEU通过硬线或安全通信协议连接，所述的地面电子单元LEU和信标通过硬线连接，所述的信标与车载控制器通过空口连接；
所述的联锁机根据车载控制器提供的控制信息自动选择相应的闭塞模式实现相应的列车间隔防护功能，即：当所有设备正常且司机未选择固定闭塞控制模式时，所述的车载控制器经轨旁区域控制器为联锁机自动提供“采用移动闭塞控制模式”的命令，所述的联锁机据此旁路列车间隔防护功能并提交由轨旁区域控制器来进行间隔防护；当某列车故障或车地无线通信故障或轨旁区域控制器故障时，所述的联锁机无需人工干预自动采用固定闭塞的逻辑仅对故障列车或车地无线故障区域或故障轨旁区域控制器防护范围进行固定闭塞的防护，其它列车或区域仍采用移动闭塞的逻辑防护；系统正常时可人工强制采用固定闭塞方式并由联锁机执行固定闭塞的列车间隔防护。
所述的移动闭塞控制模式具体过程如下：
当所有设备正常且司机未选择固定闭塞控制模式时，所述的车载控制器经轨旁区域控制器为联锁机提供采用移动闭塞控制逻辑请求的信息，所述的联锁机根据这一请求信息旁路固定闭塞间隔防护逻辑，仅将进路逻辑运算后提供给轨旁区域控制器，由轨旁区域控制器加上相应的间隔防护逻辑后提供给车载控制器进行安全防护，实现移动闭塞模式的列车控制。
所述的固定闭塞控制模式具体为：
当车载CBTC系统不可用或司机人工选择备用固定闭塞控制模式时，所述的车载控制器不再为联锁机提供采用移动闭塞控制逻辑请求的信息，所述的联锁机进行进路逻辑和固定闭塞模式间隔防护逻辑的“与”运算后通过LEU和信标提供给车载控制器，实现固定闭塞模式下的列车控制。
所述的固定闭塞控制模式具体还包括：
当轨旁区域控制器或车地无线通信设备故障时，所述的车载控制器发给联锁机的请求移动闭塞控制请求无法送达联锁机，所述的联锁机进行进路逻辑和固定闭塞模式间隔防护逻辑的“与”运算后通过LEU和信标提供给车载控制器，实现固定闭塞模式下的列车控制。
所述的车载控制器可自动或由司机人工选择的情况产生“移动闭塞控制逻辑请求”的命令，该命令通过安全编码并考虑设定的有效期后经由轨旁区域控制器提供给联锁机，所述的联锁机根据这一指令自动启用相应的防护逻辑，并经该逻辑运算后的结果再次根据“移动闭塞逻辑控制请求”发送给轨旁区域控制器或LEU，并控制轨旁信号机给出不同的显示，其中控制请求为真时发送给区域控制器且信号机采用移动闭塞模式的显示，否则发送给LEU且信号机采用固定闭塞模式的显示。
与现有技术相比，本发明采用基于车载控制器的闭塞模式控制方式后，轨旁联锁机会自动根据车载提供控制信息(由司机选择相应模式)来为该列车提供相应的闭塞模式，控制无线的移动授权信息或轨旁信标内的信息，并点亮或熄灭信号机显示。由热备冗余的联锁机通过冗余网络与其它设备通信的方法为区域控制器和轨旁有源信标提供对应的移动授权信息，实现了针对列车的精准闭塞模式控制，无需调度员或车站值班员的任何操作，单车故障不再产生区域性影响，使得闭塞模式的切换由原来的10分钟左右减少到1分钟内，提高了整个系统的可用性和自适应性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明移动闭塞模式示意图；
图3为本发明固定闭塞模式示意图；
图4为本发明应用场景示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，包括车载控制器1、轨旁区域控制器2、联锁机3、地面电子单元LEU4和信标B1，所述的车载控制器1与轨旁区域控制器2连接，所述的联锁机3分别与轨旁区域控制器2、地面电子单元LEU4和信标B1连接，所述的信标B1与车载控制器1连接；所述的联锁机3根据车载控制器1提供的控制信息自动选择相应的闭塞模式，当所有设备正常且司机未选择固定闭塞控制模式时，车载控制器1经轨旁区域控制器2为联锁机3提供采用移动闭塞控制模式，否则，采用固定闭塞控制模式。
所述的车载控制器1通过车地无线通信方式与轨旁区域控制器2连接，并以安全协议双向传递信息。所述的联锁机3通过有线网络与轨旁区域控制器2连接，并以安全协议方式双向传递信息。所述的联锁机3通过硬线分别与LEU4及信标B1连接。所述的车载控制器1通过空气间隙与信标B1连接，并由信标向车载控制器单向传输信息。所述的信标B1为轨旁有源信标。
本发明对具备点式后备或联锁后备的CBTC系统进行了重新设计，实现了轨旁联锁机和区域控制器根据车载控制器自动或人工选择的模式来进行相应的逻辑运算并驱动相应的外部系统实现闭塞模式的自适应控制。系统的工作流程如下：
1)当轨旁CBTC系统工作正常且车载CBTC可用时，如图2所示，车载控制器经轨旁区域控制器为联锁机提供采用移动闭塞控制逻辑请求的信息，联锁机根据这一请求旁路固定闭塞间隔防护逻辑，仅提供进路控制逻辑，该运算结果送至区域控制器，由区域控制器加上相应的间隔防护逻辑后提供给车载控制器进行安全防护，实现移动闭塞模式的列车控制。
2)当车载CBTC不可用或司机人工选择备用BM模式(固定闭塞模式)时，如图3所示，车载控制器不再为联锁机提供采用移动闭塞控制逻辑请求的信息，联锁机因此进行进路逻辑和固定闭塞模式间隔防护逻辑的“与”运算后通过LEU和信标提供给车载控制器，实现固定闭塞模式下的列车控制。
3)当轨旁移动闭塞控制设备区域控制器或车地无线通信设备故障时，车载控制器发给联锁机的请求移动闭塞控制请求无法送达联锁机，联锁机因此进行进路逻辑和固定闭塞模式间隔防护逻辑的“与”运算后通过LEU和信标提供给车载控制器，实现固定闭塞模式下的列车控制。
如图4所示，当所有设备正常且司机未选择固定闭塞控制模式时，列车T1通过无线与轨旁的区域控制器通信，并经区域控制器向联锁机请求S1前方的移动闭塞控制请求，联锁机根据这一命令旁路固定闭塞间隔防护逻辑，仅将进路逻辑运算后提供给区域控制器，区域控制器加上自身的移动闭塞运算逻辑后通过无线发送给列车T1的车载控制器进行列车在移动闭塞模式下的安全防护。
当车载CBTC设备故障或车地无线故障或区域控制器故障时，联锁机均不可能获得列车T1的移动闭塞控制请求，此时联锁机自动将进路逻辑和固定闭塞间隔防护逻辑进行“与”运算，并将运算结果经LEU传至信标B1，当列车T1经过信标B1时即可获得其可授权运行终点的信息，实现固定闭塞的间隔防护。
在设备均正常的情况下，司机也可人工选择固定闭塞控制模式，此时列车T1的车载控制器将不会发送移动闭塞控制请求，此时联锁机自动将进路逻辑和固定闭塞间隔防护逻辑进行“与”运算，并将运算结果经LEU传至信标B1，当列车T1经过信标B1时即可获得其可授权运行终点的信息，实现固定闭塞的间隔防护。
本发明轨旁部分包括联锁机和区域控制器，1个区域控制可与多个联锁机进行安全通信，联锁机经LEU与信标连接，线路上运行列车以车地无线通信的方式获取移动闭塞模式下移动授权的信息或通过轨旁的信标获取固守闭塞模式下授权终点的信息。1条线路中可包括多个区域控制和多列列车。
本发明已在北京、上海、广州、深圳和武汉等全国几十个CBTC项目中得以应用，运行情况良好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，包括车载控制器、轨旁区域控制器、联锁机、地面电子单元LEU和信标，所述的车载控制器与轨旁区域控制器通过安全通信协议连接，所述的联锁机与轨旁区域控制器通过安全通信协议连接，所述的联锁机和地面电子单元LEU通过硬线或安全通信协议连接，所述的地面电子单元LEU和信标通过硬线连接，所述的信标与车载控制器通过空口连接；其特征在于：
所述的联锁机根据车载控制器提供的控制信息自动选择相应的闭塞模式实现相应的列车间隔防护功能，即：当所有设备正常且司机未选择固定闭塞控制模式时，所述的车载控制器经轨旁区域控制器为联锁机自动提供“采用移动闭塞控制模式”的命令，所述的联锁机据此旁路列车间隔防护功能并提交由轨旁区域控制器来进行间隔防护；当某列车故障或车地无线通信故障或轨旁区域控制器故障时，所述的联锁机无需人工干预自动采用固定闭塞的逻辑仅对故障列车或车地无线故障区域或故障轨旁区域控制器防护范围进行固定闭塞的防护，其它列车或区域仍采用移动闭塞的逻辑防护；系统正常时可人工强制采用固定闭塞方式并由联锁机执行固定闭塞的列车间隔防护。
2.根据权利要求1所述的一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，其特征在于，所述的移动闭塞控制模式具体过程如下：
当所有设备正常且司机未选择固定闭塞控制模式时，所述的车载控制器经轨旁区域控制器为联锁机提供采用移动闭塞控制逻辑请求的信息，所述的联锁机根据这一请求信息旁路固定闭塞间隔防护逻辑，仅将进路逻辑运算后提供给轨旁区域控制器，由轨旁区域控制器加上相应的间隔防护逻辑后提供给车载控制器进行安全防护，实现移动闭塞模式的列车控制。
3.根据权利要求1所述的一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，其特征在于，所述的固定闭塞控制模式具体为：
当车载CBTC系统不可用或司机人工选择备用固定闭塞控制模式时，所述的车载控制器不再为联锁机提供采用移动闭塞控制逻辑请求的信息，所述的联锁机进行进路逻辑和固定闭塞模式间隔防护逻辑的“与”运算后通过LEU和信标提供给车载控制器，实现固定闭塞模式下的列车控制。
4.根据权利要求3所述的一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，其特征在于，所述的固定闭塞控制模式具体还包括：
当轨旁区域控制器或车地无线通信设备故障时，所述的车载控制器发给联锁机的请求移动闭塞控制请求无法送达联锁机，所述的联锁机进行进路逻辑和固定闭塞模式间隔防护逻辑的“与”运算后通过LEU和信标提供给车载控制器，实现固定闭塞模式下的列车控制。
5.根据权利要求1所述的一种基于车载控制器的闭塞模式自适应控制系统，其特征在于，所述的车载控制器可自动或由司机人工选择的情况产生“移动闭塞控制逻辑请求”的命令，该命令通过安全编码并考虑设定的有效期后经由轨旁区域控制器提供给联锁机，所述的联锁机根据这一指令自动启用相应的防护逻辑，并经该逻辑运算后的结果再次根据“移动闭塞逻辑控制请求”发送给轨旁区域控制器或LEU，并控制轨旁信号机给出不同的显示，其中控制请求为真时发送给区域控制器且信号机采用移动闭塞模式的显示，否则发送给LEU且信号机采用固定闭塞模式的显示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1232845 Country of ref document: HK |
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| GR01 | Patent grant | ||
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