CN108216305A - Zc及其控制方法和列车自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种ZC及其控制方法和列车自动控制系统，该ZC包括：数据采集模块，用于采集轨旁设备的状态信息；进路管理模块，用于根据所述轨旁设备的状态信息计算进路信息；移动授权计算模块，用于在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。该方法能够提高列车自动控制系统的效率和可靠性。

Description

ZC及其控制方法和列车自动控制系统

技术领域

本申请涉及列车运行控制系统技术领域，尤其涉及一种ZC及其控制方法和列车自动控制系统。

背景技术

传统的基于通信的列车自动控制系统(Communication Based TrainControlSystem，CBTC系统)中，计算机联锁(computer interlocking，CI)收到列车自动监控系统(Automatic Train Supervision system，ATS)排列进路的请求，根据当前轨旁设备状态排列进路；进路排列完成后，将进路信息发送给区域控制器(Zone Controller，ZC)；ZC收到列车的定位信息，根据列车的位置信息、进路信息、障碍物信息和临时限速等信息，计算列车的移动授权(Movement Authority，MA)；ZC还将列车的位置信息发送给CI，为列车申请进路；CI将列车的位置信息和进路占用状态等信息发送给ATS，由ATS显示出当前的线路运营状态。

上述方案中需要ZC和CI的配合，而ZC和CI运行在不同的设备中，通过网络通讯，一旦网络中断或传输出错，就会影响整个系统的效率，甚至降级到备用模式运行。因此，效率和可靠性都有待提高。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种ZC，以提高列车自动控制系统的效率和可靠性。

本申请的另一个目的在于提出一种列车自动控制系统。

本申请的另一个目的在于提出一种控制方法。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的ZC，包括：数据采集模块，用于采集轨旁设备的状态信息；进路管理模块，用于根据所述轨旁设备的状态信息计算进路信息；移动授权计算模块，用于在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

本申请第一方面实施例提出的ZC，ZC集成了CI的功能，可以减少ZC与CI之间的数据移交，从而可以减少设备并降低数据转移时的出错概率，从而提高效率和可靠性。

为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的列车自动控制系统，包括：如本申请第一方面实施例任一项所述的ZC，以及，轨旁设备；其中，所述轨旁设备与所述ZC连接。

本申请第二方面实施例提出的列车自动控制系统，ZC集成了CI的功能，可以减少ZC与CI之间的数据移交，从而可以减少设备并降低数据转移时的出错概率，从而提高效率和可靠性。

为达到上述目的，本申请第三方面实施例提出的控制方法，包括：ZC采集轨旁设备的状态信息；ZC根据所述轨旁设备的状态信息计算进路信息；ZC在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

本申请第三方面实施例提出的控制方法，ZC集成了CI的功能，可以减少ZC与CI之间的数据移交，从而可以减少设备并降低数据转移时的出错概率，从而提高效率和可靠性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例提出的ZC的结构示意图；

图2是本申请另一个实施例提出的ZC的结构示意图；

图3是现有技术中列车自动控制系统的结构示意图；

图4是本申请实施例中列车自动控制系统的结构示意图；

图5是本申请实施例中ZC的接口示意图；

图6是本申请实施例中ZC与其他设备的连接示意图；

图7是本申请一个实施例提出的控制方法的流程示意图；

图8是本申请另一个实施例提出的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

如上所示，在CBTC系统中，如果CI和ZC分离设置则会引起一定的问题。为此，本申请实施例中，将CI的功能集成到ZC中。进一步地，为了与现有系统兼容，可以在ZC中设置兼容CI的接口。具体内容如下所示。

图1是本申请一个实施例提出的ZC的结构示意图。

如图1所示，本实施例的区域控制器(ZC)10包括：数据采集模块11、进路管理模块12和移动授权计算模块13。

数据采集模块11，用于采集轨旁设备的状态信息；

进路管理模块12，用于根据所述轨旁设备的状态信息计算进路信息；

移动授权计算模块13，用于在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

进一步的，如图2所示，ZC还可以包括CI接口14，CI接口14用于接收CI发送的进路信息。

进一步的，如图2所示，ZC还包括检测模块15，检测模块15用于向CI发送心跳报文，并根据CI对心跳报文的反馈情况确定CI是否正常以及CI与ZC是否正常连接；以及，在CI正常且CI与ZC正常连接时，触发所述移动授权计算模块根据CI发送的进路信息计算移动授权；在CI不正常和/或CI与ZC未正常连接时，触发所述数据采集模块和所述进路管理模块工作，以及触发所述移动授权计算模块根据所述进路管理模块得到的进路信息计算移动授权。

进一步的，如图2所示，ZC还包括：

通信模块16，用于接收ATS发送的进路请求，并在接收到所述进路请求后触发所述数据采集模块、进路管理模块和移动授权计算模块工作，以及，将所述进路管理模块得到的进路信息发送给所述ATS。

当然，可以理解的是，ZC中还可以包括其他的已有模块。

本实施例中，将CI的功能集成到ZC中，从而在一般情况下由ZC采集轨旁设备的状态信息，并进行进路管理和MA的计算。当然，在需要兼容时，ZC也可以兼容CI。

基于上述的ZC，本实施例还可以提供一种列车自动控制系统，该列车自动控制系统包括ZC和轨旁设备，其中，ZC与轨旁设备连接。ZC可以具体参见上述实施例。

为了比较，图3和图4分别给出了现有和本实施例的列车自动控制系统的结构示意图，比较图3和图4，将CI功能集成到了ZC中，并在需要时可以兼容CI。

图5给出了ZC的接口示意图，经过改进，本实施例的轨旁设备与ZC连接。轨旁设备包括：继电器、道岔、信号机、防护开关、计轴、屏蔽门(Platform Screen Door，PSD)、站台紧急停车按钮(Emergency Stop Button，ESB)。可以理解的是，轨旁设备还可以包括其他设备，如，轨旁电子单元(Line side Electronic Unit，LEU)、综合后备盘(IntegratedBackup Panel，IBP)等。

进一步具体的ZC与各设备连接的示意图可以参见图6。参见图6，各设备之间的交互如下：

如图6所示，ATS、DSU与ZC通过以太网连接；车载控制器(Vehicle On-BoardController，VOBC)与ZC通过无线网络连接；ZC与轨旁设备通过RS422、IO继电器接口柜连接等方式连接。

ZC通过IO读取计轴状态，查询轨道区段的计轴占用；

ZC通过IO继电器接口，读取和设置信号机状态；

ZC通过RS422与LEU通讯，设置有源应答器报文；

ZC通过IO继电器接口操作转辙机，获取道岔状态；

ZC通过IO口获取紧急停车按钮状态；

特殊情况下，ZC与外接CI通过以太网连接，外接CI通过继电器接口和串口控制轨旁设备(即传统CBTC工作方式)，并可在外接CI故障/与ZC通信失败的时，由ZC主动控制轨旁设备。

车载VOBC在ZC注册后，将列车位置上报；ZC根据获取到的轨旁设备状态和列车上报的列车位置，为列车计算移动授权，并将移动授权通过无线网络发送给VOBC；列车根据移动授权控车运行。

ZC获取轨旁设备信息，周期发送给ATS，ATS根据获取到的轨旁信息更新显示；同时将列车位置和列车信息也发送到ATS；ATS根据列车位置，为列车安排后续进路，将进路安排命令发送给ZC排列进路。

ZC收到命令后，根据轨旁设备反馈的实际情况，排列进路。

本实施例中，ZC集成了CI的功能，可以减少ZC与CI之间的数据移交，从而可以减少设备并降低数据转移时的出错概率，从而提高效率和可靠性。

特殊情况下允许外接CI，提高ZC设备的通用性和兼容性，适应轻轨控制系统的行业特殊性(安全要求高，对新技术的应用较为保守)。外接CI时，由CI来控制轨旁设备，此时ZC只执行基本功能(MA的计算)，因为ZC兼容CI的功能，所以若CI出现故障/通信失败，可由ZC通过“通信心跳帧”检测到，并替代CI控制轨旁设备，保证系统正常运行。

图7是本申请一个实施例提出的控制方法的流程示意图。

如图7所示，本实施例的方法包括：

S71：ZC采集轨旁设备的状态信息；

S72：ZC根据所述轨旁设备的状态信息计算进路信息；

S73：ZC在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

进一步的，如图8所示，本实施例的方法还包括：

S74：ZC接收CI发送的进路信息。

进一步的，如图8所示，本实施例的方法还包括：

S75：ZC向CI发送心跳报文，并根据CI对心跳报文的反馈情况确定CI是否正常以及CI与ZC是否正常连接。

进一步的，S73具体包括：

ZC在CI不正常和/或CI与ZC未正常连接时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

进一步的，如图8所示，本实施例的方法还包括：

S76：ZC在CI正常且CI与ZC正常连接时，根据CI发送的进路信息计算移动授权。

进一步的，如图8所示，本实施例的方法还包括：

S77：ZC接收ATS发送的进路请求，以便在接收到所述计算得到的进路请求后根据所述进路信息计算移动授权，以及将所述进路信息发送给所述ATS。

可以理解的是，本实施例的方法与上述装置实施例对应，具体内容可以参见上述实施例的相关描述，在此不再详细说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种ZC，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集轨旁设备的状态信息；

进路管理模块，用于根据所述轨旁设备的状态信息计算进路信息；

移动授权计算模块，用于在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

2.根据权利要求1所述的ZC，其特征在于，还包括：

CI接口，用于接收CI发送的进路信息。

3.根据权利要求1所述的ZC，其特征在于，还包括：

检测模块，用于向CI发送心跳报文，并根据CI对心跳报文的反馈情况确定CI是否正常以及CI与ZC是否正常连接；以及，在CI正常且CI与ZC正常连接时，触发所述移动授权计算模块根据CI发送的进路信息计算移动授权；在CI不正常和/或CI与ZC未正常连接时，触发所述数据采集模块和所述进路管理模块工作，以及触发所述移动授权计算模块根据所述进路管理模块计算得到的进路信息计算移动授权。

4.根据权利要求1所述的ZC，其特征在于，还包括：

通信模块，用于接收ATS发送的进路请求，并在接收到所述进路请求后触发所述数据采集模块、进路管理模块和移动授权计算模块工作，以及，将所述进路管理模块得到的进路信息发送给所述ATS。

5.根据权利要求1所述的ZC，其特征在于，所述ZC采用如下方式中的至少一项与其他设备连接：

所述ZC与ATS、DSU通过以太网连接；

所述ZC与VOBC通过无线网络连接；

所述ZC与轨旁设备通过RS422或IO继电器接口柜连接。

6.根据权利要求1所述的ZC，其特征在于，所述轨旁设备包括如下项中的至少一项：

继电器、道岔、信号机、防护开关、计轴、屏蔽门、ESB。

7.一种列车自动控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任一项所述的ZC；以及，

轨旁设备；

其中，所述轨旁设备与所述ZC连接。

8.一种控制方法，其特征在于，包括：

ZC采集轨旁设备的状态信息；

ZC根据所述轨旁设备的状态信息计算进路信息；

ZC在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

ZC接收CI发送的进路信息。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

ZC向CI发送心跳报文，并根据CI对心跳报文的反馈情况确定CI是否正常以及CI与ZC是否正常连接。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述ZC在未接收到CI发送的进路信息时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权，包括：

ZC在CI不正常和/或CI与ZC未正常连接时，根据所述计算得到的进路信息计算移动授权。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

ZC在CI正常且CI与ZC正常连接时，根据CI发送的进路信息计算移动授权。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

ZC接收ATS发送的进路请求，以便在接收到所述进路请求后根据所述计算得到的进路信息计算移动授权，以及将所述进路信息发送给所述ATS。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述ZC采用如下方式中的至少一项与其他设备连接：

所述ZC与ATS、DSU通过以太网连接；

所述ZC与VOBC通过无线网络连接；

所述ZC与轨旁设备通过RS422或IO继电器接口柜连接。

15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述轨旁设备包括如下项中的至少一项：

继电器、道岔、信号机、防护开关、计轴、屏蔽门、ESB。