CN109693690A - 磁浮运行控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种磁浮运行控制系统。该系统包括：中央运行控制系统、安全控制中枢和车载控制系统；中央运行控制系统完成磁浮列车的运行计划，实时调度、进路预置和道岔控制，生成运行参数并传输至安全控制中枢；安全控制中枢负责全线进路防护、全线牵引切断、全线道岔防护、全线驾驶顺序控制、全线列车防护、全线自动驾驶功能、全线速度曲线监控和全线定位功能，下发运行数据至全线路所有运行分区的牵引控制系统、牵引切断单元、道岔防护单元和车载控制系统。本发明采用集中统一的安全控制中枢替代原各运行分区独立的分区运行控制系统，各运行分区信号汇集于安全控制中枢，消除了相邻运行分区间的信号交互，减少信号传输故障，保障列车运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及磁浮运行控制技术领域，尤其涉及一种磁浮运行控制系统。
背景技术
磁浮运行控制系统与磁浮交通系统中的车辆、牵引、线路及道岔等设备或系统相连，完成对列车运行的控制、安全防护、自动运行及管理调度等任务。磁浮运行控制系统包括中央运行控制系统、分区运行控制系统、车载运行控制系统和通信子系统。分区运行控制系统和车载运行控制系统承担着保障列车安全运行的任务，而分区运行控制系统作为其中的核心子系统，通过与中央运行控制系统、车载运行控制系统、牵引控制系统、牵引切断单元和道岔防护单元相连，完成驾驶顺序控制、进路防护、道岔防护、牵引系统切断和列车防护等功能。
现有的磁浮列车运行控制系统为每一个运行分区都配置一个独立的分区控制系统，每一个分区控制系统设置于轨旁牵引变电站，由完成列车控制和防护的所有设备组成。在每个牵引区段或分区控制区段内，同一时刻只允许一列磁浮列车处于运行状态，当列车运行至分区边界须进行分区切换，该过程包括所涉及安全计算机的数据交换、无线电切换和管理权交接等流程。
现有磁浮分区运行控系统存在如下问题：
1、列车运行过程中需要进行频繁的分区切换，增加了信号传输失败率，一旦发生切换失败，极大地影响了列车的运行效率和线路的准点率。
2、每个运行分区配置独立的分区运行控制系统，在车站区域需配置多个分区运行控制系统，大幅增加了系统的复杂度，而且使得系统造价高、建设施工难、后期维护复杂。
发明内容
本发明的实施例提供了一种高度集中的磁浮运行控制系统，以克服现有技术的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案具体为：
一种磁浮运行控制系统，包括中央运行控制系统、安全控制中枢和车载控制系统；其中：
所述的中央运行控制系统，用于与所述安全控制中枢电路连接，负责全线运行指挥，完成磁浮列车的运行计划，实时调度、进路预置和道岔控制，生成运行参数并将运行参数传输至安全控制中枢，显示线路和列车的运行状态；
所述的安全控制中枢，用于与所述中央运行控制系统、车载控制系统电路连接，负责全线进路防护、全线牵引切断、全线道岔防护、全线驾驶顺序控制、全线列车防护、全线自动驾驶功能、全线速度曲线监控和全线定位功能，下发运行数据至全线路所有运行分区的牵引控制系统、牵引切断单元、道岔防护单元和车载控制系统；
所述的车载运行控制系统，用于位于磁浮列车的两个端车上，接收来自安全控制中枢或者驾驶员控制台的与安全相关的控制指令，控制并管理磁浮列车的安全运行；接收磁浮列车的速度和位置信息以及列车的各种与安全相关的状态信息，并把这些信息传递给安全控制中枢；在列车运行过程中根据列车的速度信息和位置信息计算动态速度曲线，当列车超速时实施制动。
在上述的磁浮运行控制系统中，所述的安全控制中枢包括主用的安全控制中枢和热备的安全控制中枢，所述热备的安全控制中枢与所述主用的安全控制中枢异地部署，所述热备的安全控制中枢负责在主用的安全控制中枢出现故障后接管主用的安全控制中枢的功能。
在上述的磁浮运行控制系统中，所述安全控制中枢，通过冗余网络与全线路所有运行分区的牵引控制系统相连，实现所有运行分区的列车的自动驾驶控制。
在上述的磁浮运行控制系统中，所述的安全控制中枢的执行机构包括牵引切断单元和道岔防护单元，所述牵引切断单元实现牵引供电系统的电子电气切断，所述道岔防护单元实现恢复与线路的控制和防护。
在上述的磁浮运行控制系统中，所述的牵引切断单元，通过冗余通信与安全控制中枢相连，在列车非安全运行状态时刻或要求制动时刻，接收安全控制中枢的紧急切断信号，对牵引供电系统执行切断供电操作；在允许恢复运行时刻，接收集中分区运行系统下发的恢复运行信号，对牵引供电系统恢复供电。
在上述的磁浮运行控制系统中，所述的道岔防护单元，通过冗余通信与安全控制中枢相连，在每一个道岔端点切换时刻实时接收安全控制中枢的端点移动命令，将端点移动命令传输至道岔系统；接收道岔系统上报的状态信号，并将状态信号上报至安全控制中枢。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例采用集中统一的安全控制中枢替代原各运行分区独立的分区运行控制系统，各运行分区信号汇集于一个安全控制中枢，消除了相邻运行分区间的信号交互，从而减少信号传输故障，保障列车运行效率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高度集中的磁浮运行控制系统的结构图。
图2是本发明实施例提供的另一种高度集中的磁浮运行控制系统的结构图(非冗余安全控制中枢)。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明实施例提供了一种高度集中的磁浮运行控制系统，该系统由中央运行控制系统、安全控制中枢和车载控制系统组成。其中中央运行控制系统负责全线的指挥，完成运行参数的计算和下发，安全控制中枢负责全线的控制与防护，协调各分区列车有序高效地运行。
本发明实施例提供的一种高度集中的磁浮运行控制系统的结构如图1所示，包括：
所述的中央运行控制系统，用于与所述安全控制中枢电路连接，负责全线运行指挥，完成磁浮列车的运行计划，实时调度、进路预置和道岔控制，生成运行参数并将运行参数传输至安全控制中枢，显示线路和列车的运行状态；
所述的安全控制中枢A，用于与所述中央运行控制系统、车载控制系统电路连接，负责全线进路防护、全线牵引切断、全线道岔防护、全线驾驶顺序控制、全线列车防护、全线自动驾驶功能、全线速度曲线监控和全线定位功能，下发运行数据至全线路所有运行分区的牵引控制系统、牵引切断单元、道岔防护单元和车载控制系统。
安全控制中枢B，为热备的安全控制中枢，与安全控制中枢A异地部署，负责在安全控制中枢A出现不可自愈的故障后接管安全控制中枢A的功能，确保运行控制系统的持续安全可靠。
车载运行控制系统位于磁浮列车的两个端车上。接收来自安全控制中枢或者驾驶员控制台的与安全相关的控制指令，控制并管理磁浮列车的安全运行；接收磁浮列车的速度和位置信息以及列车的各种与安全相关的状态信息，并把这些信息传递给安全控制中枢；在列车运行过程中根据列车的速度信息和位置信息计算动态速度曲线，当列车超速时实施制动，从而确保列车安全。
本发明实施例提供的一种高度集中的磁浮运行控制系统的结构如图2所示，该系统采用非冗余安全控制中枢结构方式，即在对可靠性非强要求的线路上，仅部署一个安全控制中枢。
安全控制中枢的执行机构包括牵引切断单元和道岔防护单元，牵引切断单元实现牵引供电系统的电子电气切断，道岔防护单元实现恢复与线路的控制和防护。
牵引切断单元，通过冗余通信与安全控制中枢相连，在列车非安全运行状态时刻或要求制动时刻，接收安全控制中枢的紧急切断信号，对牵引供电系统执行切断供电操作。在允许恢复运行时刻，接收集中分区运行系统下发的恢复运行信号，对牵引供电系统恢复供电。
道岔防护单元，通过冗余通信与安全控制中枢相连，在每一个道岔端点切换时刻实时接收安全控制中枢的端点移动命令，将端点移动命令传输至道岔系统，同时接收道岔系统上报的状态信号，并将状态信号上报至安全控制中枢。
综上所述，相较于现有磁浮运行控制系统，本发明具有如下优势：
1.集中统一的安全控制中枢替代原各运行分区独立的分区运行控制系统，各运行分区信号汇集于一个安全控制中枢，消除了相邻运行分区间的信号交互，从而减少信号传输故障，保障列车运行效率。
2.相较于原有相邻分区间的信号协同，集中统一的安全控制中枢实时掌握全线路所有运行分区的数据，可以有效地协同全线路所有分区的线路状态及列车运行状态，保障所有运行分区的统一协同。
3.全线使用单一的安全控制中枢，显著减少磁浮运行控制系统的设备投入，降低系统的建设和施工成本，同时，也极大地提高了运行控制系统的可维护性，缩减维护周期。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
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揭露的技术范围内，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的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种磁浮运行控制系统，其特征在于，包括：中央运行控制系统、安全控制中枢和车载控制系统；
所述的中央运行控制系统，用于与所述安全控制中枢电路连接，负责全线运行指挥，完成磁浮列车的运行计划，实时调度、进路预置和道岔控制，生成运行参数并将运行参数传输至安全控制中枢，显示线路和列车的运行状态；
所述的安全控制中枢，用于与所述中央运行控制系统、车载控制系统电路连接，负责全线进路防护、全线牵引切断、全线道岔防护、全线驾驶顺序控制、全线列车防护、全线自动驾驶功能、全线速度曲线监控和全线定位功能，下发运行数据至全线路所有运行分区的牵引控制系统、牵引切断单元、道岔防护单元和车载控制系统；
所述的车载运行控制系统，用于位于磁浮列车的两个端车上，接收来自安全控制中枢或者驾驶员控制台的与安全相关的控制指令，控制并管理磁浮列车的安全运行；接收磁浮列车的速度和位置信息以及列车的各种与安全相关的状态信息，并把这些信息传递给安全控制中枢；在列车运行过程中根据列车的速度信息和位置信息计算动态速度曲线，当列车超速时实施制动。
2.根据权利要求1所述的磁浮运行控制系统，其特征在于，所述的安全控制中枢包括主用的安全控制中枢和热备的安全控制中枢，所述热备的安全控制中枢与所述主用的安全控制中枢异地部署，所述热备的安全控制中枢负责在主用的安全控制中枢出现故障后接管主用的安全控制中枢的功能。
3.根据权利要求1所述的磁浮运行控制系统，其特征在于，所述安全控制中枢通过冗余网络与全线路所有运行分区的牵引控制系统相连，实现所有运行分区的列车的自动驾驶控制。
4.根据权利要求1或者2或者3所述的磁浮运行控制系统，其特征在于，所述的安全控制中枢的执行机构包括牵引切断单元和道岔防护单元，所述牵引切断单元实现牵引供电系统的电子电气切断，所述道岔防护单元实现恢复与线路的控制和防护。
5.根据权利要求4所述的磁浮运行控制系统，其特征在于，所述的牵引切断单元通过冗余通信与安全控制中枢相连，在列车非安全运行状态时刻或要求制动时刻，接收安全控制中枢的紧急切断信号，对牵引供电系统执行切断供电操作；在允许恢复运行时刻，接收集中分区运行系统下发的恢复运行信号，对牵引供电系统恢复供电。
6.根据权利要求4所述的磁浮运行控制系统，其特征在于，所述的道岔防护单元通过冗余通信与安全控制中枢相连，在每一个道岔端点切换时刻实时接收安全控制中枢的端点移动命令，将端点移动命令传输至道岔系统；接收道岔系统上报的状态信号，并将状态信号上报至安全控制中枢。
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