CN108945007A - 一种ctcs-4级列控系统地面设备的现场验证系统 - Google Patents

一种ctcs-4级列控系统地面设备的现场验证系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种CTCS‑4级列控系统地面设备的现场验证系统，包括：C3接口监听模块、C4接口模拟模块与C4验证模块；C3接口监听模块接入CTCS‑3级列控系统地面的内部数据网，进行信息采集并传输给C4接口模拟模块与C4验证模块；C4接口模拟模块，模拟与CTCS‑4级列控系统地面设备交互的周边设备，根据C3接口监听模块采集的信息为CTCS‑4级列控系统地面设备提供输入信息，并将CTCS‑4级列控系统地面设备反馈的信息传输给C4验证模块；C4验证模块，基于C3接口监听模块采集的信息，对CTCS‑4级列控系统地面设备反馈的信息进行正确性检查，并记录。该系统可以在不影响既有高铁线路正常运营的前提下，对CTCS‑4级列控系统地面设备提前进行现场验证，为CTCS‑4级列控系统的运用采集大量的现场数据。

Description

一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统。
背景技术
列车运行控制系统是铁路保证行车安全的关键设备。中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System，简称CTCS)，分为5级，分别为CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3和CTCS-4级。目前，我国250km/h以上的高铁线路采用CTCS-3级列控系统。
CTCS-3级列控系统采用轨道电路进行列车占用检查，即线路每个分区对应一个轨道电路单元，当列车进入该区段后，该区段的轨道电路便会将列车占用状态通过列控中心、联锁设备转发给无线闭塞中心(RBC)，RBC是CTCS-3级列控系统的地面控制设备。RBC将前车所在闭塞分区末端的位置作为行车许可终点，发给车载设备。车载设备以该点为依据，计算控车曲线。
CTCS-4级列控系统地面设备做了很大的改变，它取消了轨道电路和闭塞分区的概念，当车载通过无线将位置发给地面设备后，地面设备将前车车尾加上一个保护距离作为行车许可的终点发给后车，后车以该点为依据进行控车。
如图1所示，其示出了CTCS-3级列控系统的行车许可、CTCS-4级列控系统的行车许可，以及二者的区别。
由于实验室的环境不能完全复制现场的情况，任何一种新的列控系统在投入运行前，都要在一条线路进行实车验证。轨道电路是我国干线铁路发展以来最基本的设备，CTCS-0级到CTCS-3级都是基于轨道电路实现列车占用检查，CTCS-4级列控系统地面设备取消了传统意义的轨道电路和闭塞分区概念。因此，CTCS-4级列控系统地面设备在运用于高速铁路之前，必然需要采集更多的数据，需要经过更长时间的试验论证；但是，目前还没有较为有效的方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统，包括：C3接口监听模块、C4接口模拟模块与C4验证模块；其中：
所述C3接口监听模块与既有线路的CTCS-3级列控系统连接，接入CTCS-3级列控系统地面的内部数据网，进行信息采集并传输给C4接口模拟模块与C4验证模块；
所述C4接口模拟模块，模拟与CTCS-4级列控系统地面设备交互的周边设备，根据C3接口监听模块采集的信息为CTCS-4级列控系统地面设备提供输入信息，并将CTCS-4级列控系统地面设备反馈的信息传输给C4验证模块；
所述C4验证模块，基于C3接口监听模块采集的信息，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的信息进行正确性检查，并记录。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，可以在不影响既有高铁线路正常运营的前提下，对CTCS-4级列控系统地面设备提前进行现场验证，为CTCS-4级列控系统的运用采集大量的现场数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明背景技术提供的CTCS-3级列控系统与CTCS-4级列控系统行车许可的区别示意图；
图2为本发明实施例提供的一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统的示意图；
图3为本发明实施例提供的基于C3接口监听模块采集的各个列车的行车许可信息，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息进行正确性检查的示意图。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统，如图2所示，其主要包括：C3接口监听模块、C4接口模拟模块与C4验证模块；其中：
所述C3接口监听模块与既有线路的CTCS-3级列控系统连接，接入CTCS-3级列控系统地面的内部数据网，进行信息采集并传输给C4接口模拟模块与C4验证模块。所述C3接口监听模块对CTCS-3级列控系统只采集不输出。
所述C4接口模拟模块，模拟与CTCS-4级列控系统地面设备交互的周边设备，根据C3接口监听模块采集的信息为CTCS-4级列控系统地面设备提供输入信息，并将CTCS-4级列控系统地面设备反馈的信息传输给C4验证模块；
所述C4验证模块，基于C3接口监听模块采集的信息，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的信息进行正确性检查，并记录。
为了便于理解，下面针对上述三个模块做进一步介绍。
一、C3接口监听模块。
还参见图2，所述C3接口监听模块包括：三个与CTCS-3级列控系统相连的接口：
第一个接口(即图2中的接口①)，为连接CTCS-3级列控系统内无线闭塞中心与GSM-R固定网络的接口，采集各个列车发给无线闭塞中心的列车位置，以及无线闭塞中心向各个列车发送的行车许可信息。
第二个接口(即图2中的接口②)，为连接CTCS-3级列控系统内无线闭塞中心与联锁的接口，采集联锁发给无线闭塞中心的车站进路信息。
第三个接口(即图2中的接口③)，为连接CTCS-3级列控系统内无线闭塞中心与临时限速服务器的接口，采集临时限速服务器发给无线闭塞中心的临时限速信息。
此外，所述C3接口监听模块还包括两个输出接口(即图2中的接口④与接口⑤)，分别与C4接口模拟模块及C4验证模块连接。
二、C4接口模拟模块。
还参见图2，所述C4接口模拟模块包括：三个与CTCS-4级列控系统地面设备相连的接口：
第一个接口(即图2中的接口⑥)，为CTCS-4级列控系统地面设备提供各列车的位置，并接收CTCS-4级列控系统地面设备为各个列车发送的行车许可信息；
第二个接口(即图2中的接口⑦)，为CTCS-4级列控系统地面设备提供车站进路信息；即，模拟联锁设备的输出。
第三个接口(即图2中的接口⑧)，为CTCS-4级列控系统地面设备提供临时限速信息，即，模拟临时限速服务器的输出。
此外，上述C4接口模拟模块还包括一个输出接口(即图2中的接口⑨)，与C4验证模块连接，输出CTCS-4级列控系统地面设备反馈的信息(即各个列车的行车许可信息)。
三、C4验证模块。
本发明实施例中，所述C4验证模块配置了线路的基础数据，检查过程分为如下三种模式：
1、基于C3接口监听模块采集的各个列车的行车许可信息，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息进行正确性检查。
既有CTCS-3级列控系统是可靠的，可以利用它的结果对CTCS-4级列控系统的输出进行验证。如图3所示，CTCS-4级列控系统的行车许可介于[CTCS-3级列控系统行车许可，CTCS-3级列控系统行车许可+当前占用的闭塞分区长度]之间，利用这个规则，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息进行正确性检查。其中，C3接口监听模块采集的各个列车的行车许可信息，来自图2中的接口①，当前占用的闭塞分区长度源自配置的线路数据。
上述检查方式，利用既有的C3系统的结果，去检查C4系统的输出是否在一个合理范围内。
2、基于C3接口监听模块采集的各个列车位置，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息进行进一步的正确性检查。
本发明实施例中，根据C3接口监听模块采集的各个列车位置，可以确定各列车的位置关系，从而根据各个列车的位置关系确认行车许可信息是否未越过前车，且在距前车车尾一定距离的范围内；如果未越过前车，且在距前车车尾一定距离的范围内，则通过正确性检查。
上述检查方式，相当于开发出一个与CTCS-4级列控系统类似的软件系统，软件软件系统与CTCS-4级列控系统都运算，检查CTCS-4级列控系统的输出是否正确。
上述1、2两方式任选其一都可以，但检查结果的精度不同，第1种是一个范围，第2种则直接比结果。
3、人工判决。
本发明实施例中，C4验证模块保存C3接口监听模块采集的信息以及CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息，并通过图形回放的方式，显示线路上各列车的位置以及CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息，从而接收人工判断后反馈的检查结果。
本发明实施例提供的上述系统，可以在不影响正常运营的前提下，对CTCS-4级列控系统地面设备提前进行现场验证，为CTCS-4级列控系统的运用采集大量的现场数据。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统，其特征在于，包括：C3接口监听模块、C4接口模拟模块与C4验证模块；其中：
所述C3接口监听模块与既有线路的CTCS-3级列控系统连接，接入CTCS-3级列控系统地面的内部数据网，进行信息采集并传输给C4接口模拟模块与C4验证模块；
所述C4接口模拟模块，模拟与CTCS-4级列控系统地面设备交互的周边设备，根据C3接口监听模块采集的信息为CTCS-4级列控系统地面设备提供输入信息，并将CTCS-4级列控系统地面设备反馈的信息传输给C4验证模块；
所述C4验证模块，基于C3接口监听模块采集的信息，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的信息进行正确性检查，并记录。
2.根据权利要求1所述的一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统，其特征在于，所述C3接口监听模块包括：三个与CTCS-3级列控系统相连的接口：
第一个接口，为连接CTCS-3级列控系统内无线闭塞中心与GSM-R固定网络的接口，采集各个列车发给无线闭塞中心的列车位置，以及无线闭塞中心向各个列车发送的行车许可信息；
第二个接口，为连接CTCS-3级列控系统内无线闭塞中心与联锁的接口，采集联锁发给无线闭塞中心的车站进路信息；
第三个接口，为连接CTCS-3级列控系统内无线闭塞中心与临时限速服务器的接口，采集临时限速服务器发给无线闭塞中心的临时限速信息。
3.根据权利要求1或2所述的一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统，其特征在于，所述C4接口模拟模块包括：三个与CTCS-4级列控系统地面设备相连的接口：
第一个接口，为CTCS-4级列控系统地面设备提供各列车的位置，并接收CTCS-4级列控系统地面设备为各个列车发送的行车许可信息；
第二个接口，为CTCS-4级列控系统地面设备提供车站进路信息；
第三个接口，为CTCS-4级列控系统地面设备提供临时限速信息。
4.根据权利要求3所述的一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统，其特征在于，所述C4验证模块配置了线路的基础数据；
基于C3接口监听模块采集的各个列车的行车许可信息，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息进行正确性检查，包括：CTCS-4级列控系统的行车许可介于[CTCS-3级列控系统行车许可，CTCS-3级列控系统行车许可+当前占用的闭塞分区长度]之间，利用这个规则，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息进行正确性检查；
或者，基于C3接口监听模块采集的各个列车位置，对CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息进行进一步正确性检查，包括：根据各个列车的位置关系确认行车许可信息是否未越过前车，且在距前车车尾一定距离的范围内。
5.根据权利要求1或4所述的一种CTCS-4级列控系统地面设备的现场验证系统，其特征在于，还包括：C4验证模块保存C3接口监听模块采集的信息以及CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息，并通过图形回放的方式，显示线路上各列车的位置以及CTCS-4级列控系统地面设备反馈的各个列车的行车许可信息，从而接收人工判断后反馈的检查结果。
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