CN113022660A - 一种基于平台融合的多制式车载设备及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于平台融合的多制式车载设备及其实现方法，其中设备包括CTCS‑2车载设备以及与CTCS‑2车载设备连接的CBTC系统相关的接口，实现了两种制式车载平台的统一，所述的CBTC系统相关的接口包括：VOBC‑ZC接口，用于在移动闭塞模式下实现车载设备与轨旁间的列车位置、移动授权和临时限速的交互；VOBC‑GTW‑CTC接口，用于列车运动相关指令及列车状态的交互；CTC‑CCS‑VOBC接口，用于接收CTC发送的列车发送运营计划、扣车、跳停、自动折返命令；VOBC‑CCS‑TCC，用于站台门开关。与现有技术相比，本发明具有系统成本低，减少现场施工难度等优点。
Description
技术领域
本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种基于平台融合的多制式车载设备及其实现方法。
背景技术
在目前轨道交通领域中，信号系统一般是采用单一制式进行列车控制。如国铁采用CTCS-2制式，而城市轨道交通一般采用CBTC制式。对于某一信号制式，列车只能在其对应的制式线路内运行，不能实现在两种制式的线路间互通运行。
CTCS-2制式由国家统一制定标准，其可以实现与高铁、城际线网的互联互通，但无法实现与城市轨道交通网互通，且CTCS-2标准和设计规范限制了列车运行的追踪间隔和折返间隔，不能满足市域公交化运营需求。
CBTC制式是基于通信的移动闭塞，区间追踪和折返间隔都可以到达非常小，可以满足市域线路的公交化、高密度需求，但无法与高铁、城际等网络实现互通性运营。
经过检索，中国专利公开号CN111688767A公开了一种CTCS系统与CBTC系统叠加的方法，在不影响CTCS系统和CBTC系统原有车载设备配置的条件下，通过在重叠区域的轨旁同时部署CTCS-2轨旁设备和CBTC轨旁设备两套不同制式的设备，让不同制式的信号系统共存，保障CBTC列车和CTCS列车能够在重叠区域安全可靠的混跑混行，提升重叠区域线路运输能力。但是该现有技术需要两种车载设备才能实现，因此存在系统成本高、结构复杂等问题。
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平台融合的多制式车载设备及其实现方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的一个方面，提供了一种基于平台融合的多制式车载设备，包括CTCS-2车载设备以及与CTCS-2车载设备连接的CBTC系统相关的接口，实现了两种制式车载平台的统一，所述的CBTC系统相关的接口包括：
VOBC-ZC接口，用于在移动闭塞模式下实现车载设备与轨旁间的列车位置、移动授权和临时限速的交互；
VOBC-GTW-CTC接口，用于列车运动相关指令及列车状态的交互；
CTC-CCS-VOBC接口，用于接收CTC发送的列车发送运营计划、扣车、跳停、自动折返命令；
VOBC-CCS-TCC，用于站台门开关。
作为优选的技术方案，所述的多制式车载设备包括相互连接的车载核心处理器和外围接口设备。
作为优选的技术方案，所述的车载核心处理器包括相互连接的ATP部分和ATO部分。
作为优选的技术方案，所述的外围接口设备包括分别与车载核心处理器连接的司法记录单元、车地通信单元、轨道电路读取器、点式信息处理器、测速测距处理器及列车控制接口。
作为优选的技术方案，所述的轨道电路读取器连接轨道电路接收天线，用于接收轨道电路的信息。
作为优选的技术方案，所述的点式信息处理器连接应答器接收天线，用于接收应答器的信息。
作为优选的技术方案，所述的测速测距处理器连接测速传感器或编码里程计。
作为优选的技术方案，所述的列车控制接口控制列车相关的输入输出，包括牵引、制动命令和紧急制动。
根据本发明的另一个方面，提供了一种所述基于平台融合的多制式车载设备的实现方法，该方法通过所述多制式车载设备，列车实现由CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间的转换以及在共线运营。
作为优选的技术方案，所述的列车实现由CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间的转换以及在共线运营具体为：
1)CTCS制式列车和CBTC制式列车在CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间进行模式转换，模式转换过程在共管区域内进行；
2)在共管区域内，实现CTCS制式列车和CBTC制式列车共线运营。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明将国铁制式与城市轨道交通制式车载平台进行了统一，在原有国铁CTCS-2级车载平台上增加与CBTC相关的接口功能；
2、本发明可以实现配备本平台融合车载的列车既可以运行在国铁制式的线路上，也可以运行在城市轨道交通制式的线路上；
3、本发明可以实现市域公交化调度功能，并保持与既有CTCS-2级制式接口不变的基础上，完善CTC调度功能，实现公交化调度；
4、本发明缩短区间追踪和折返间隔，可以满足市域线路的公交化、高密度需求；
5、本发明具有系统成本低，结构简单，减少现场施工难度，降低维护成本等优点。
附图说明
图1为本发明的实例说明图，其中虚线为新增接口；
图2为配备本发明车载的列车在不同制式线路运行的示意图；
图3为配备本发明车载的列车采用不同的制式在同一线路上运行的示意图；
图4为本发明的具体实例说明示意图，其中BSC为基站控制器，BTS为基站，DMI为人机界面，OTE为光传输设备，ATO为自动运行子系统。
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。
本发明提出一种平台融合的多制式车载设备。该设备将CTCS-2车载系统进行平台升级，在原CTCS-2车载基础上增加以下CBTC系统相关的接口(见图1)，实现了两种制式车载平台的统一：
1)VOBC-ZC：采用安全协议，用于移动闭塞模式下车载与轨旁间的列车位置、移动授权和临时限速的交互；
2)VOBC-GTW-CTC：该接口用于列车运动相关指令及列车状态的交互；
3)CTC-CCS-VOBC：用于接收CTC发送的列车发送运营计划、扣车、跳停、自动折返等命令；
4)VOBC-CCS-TCC：用于站台门开关。
平台整合后，列车可以实现由CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间的转换以及在共线运营，具体为：
1)在CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间转换。
如图2所示，CTCS制式列车和CBTC制式列车可以在CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间进行模式转换，模式转换过程在共管区域内进行。
2)共线运营
如图3所示，在共管区域内，可以实现CTCS制式列车和CBTC制式列车共线运营。
其中VOBC为车载控制器；ZC为区域控制器；GWT为网关服务器；CTC为调度集中控制系统；CCS为通信控制服务器；TCC为列控中心。
下面结合图4的控制过程说明本发明一个具体实例。
平台整合后，车载控制器可以同时具备CBTC制式和CTCS-2级制式，两种制式列车运行于同一线路上；
车载核心处理器包括ATP部分和ATO两部分；
外围接口设备包括：司法记录单元、车地通信单元、轨道电路读取器、点式信息处理器、测速测距处理器及列车控制接口；
轨道电路读取器连接轨道电路接收天线；
点式信息处理器连接应答器接收天线；
测速测距处理器连接测速传感器或编码里程计；
列车控制接口控制列车相关的输入输出，如牵引、制动命令、紧急制动等。
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 (10)
1.一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，包括CTCS-2车载设备以及与CTCS-2车载设备连接的CBTC系统相关的接口，实现了两种制式车载平台的统一，所述的CBTC系统相关的接口包括：
VOBC-ZC接口，用于在移动闭塞模式下实现车载设备与轨旁间的列车位置、移动授权和临时限速的交互；
VOBC-GTW-CTC接口，用于列车运动相关指令及列车状态的交互；
CTC-CCS-VOBC接口，用于接收CTC发送的列车发送运营计划、扣车、跳停、自动折返命令；
VOBC-CCS-TCC，用于站台门开关。
2.根据权利要求1所述的一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，所述的多制式车载设备包括相互连接的车载核心处理器和外围接口设备。
3.根据权利要求2所述的一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，所述的车载核心处理器包括相互连接的ATP部分和ATO部分。
4.根据权利要求2所述的一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，所述的外围接口设备包括分别与车载核心处理器连接的司法记录单元、车地通信单元、轨道电路读取器、点式信息处理器、测速测距处理器及列车控制接口。
5.根据权利要求4所述的一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，所述的轨道电路读取器连接轨道电路接收天线，用于接收轨道电路的信息。
6.根据权利要求4所述的一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，所述的点式信息处理器连接应答器接收天线，用于接收应答器的信息。
7.根据权利要求4所述的一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，所述的测速测距处理器连接测速传感器或编码里程计。
8.根据权利要求4所述的一种基于平台融合的多制式车载设备，其特征在于，所述的列车控制接口控制列车相关的输入输出，包括牵引、制动命令和紧急制动。
9.一种权利要求1所述基于平台融合的多制式车载设备的实现方法，其特征在于，该方法通过所述多制式车载设备，列车实现由CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间的转换以及在共线运营。
10.根据权利要求9所述的实现方法，其特征在于，所述的列车实现由CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间的转换以及在共线运营具体为：
1)CTCS制式列车和CBTC制式列车在CTCS-2级控制区域与CBTC控制区域间进行模式转换，模式转换过程在共管区域内进行；
2)在共管区域内，实现CTCS制式列车和CBTC制式列车共线运营。
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