CN113479240A

CN113479240A - 一种城轨信号系统远程运维系统

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Publication number: CN113479240A
Application number: CN202110956685.7A
Authority: CN
Inventors: 谭力天; 陈昕; 刘佳政; 任颖; 杨晓荣; 李澎东; 田昌宇; 姜宏阔; 刘翔; 张广炎
Original assignee: Hunan CRRC Times Signal and Communication Co Ltd
Current assignee: Hunan CRRC Times Signal and Communication Co Ltd
Priority date: 2021-08-19
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2021-10-08

Abstract

本发明涉及铁道科学技术领域，更具体的说，涉及一种城轨信号系统远程运维系统。本发明提供了一种城轨信号系统远程运维系统，包括远程维护主机和多个业务单元设备：远程维护主机，与多个业务单元设备同时连接，位于远端负责统一发起并处理所有城轨信号系统维护工作；业务单元设备，通过专用维护网连接到远程维护主机，作为终端接收远程维护主机的操作命令，校验并响应相关的操作，对车载设备或地面设备进行维护。本发明通过远程换装在充分利用既有设备的基础上，实现对整条城轨线路所有信号设备的统一、有效的远程维护管理，降低城市轨道交通信号系统维护工作强度，提高维护工作效率。

Description

一种城轨信号系统远程运维系统

技术领域

本发明涉及铁道科学技术领域，更具体的说，涉及一种城轨信号系统远程运维系统。

背景技术

基于通信的列车运行控制系统(CBTC)，应用在城市轨道交通线路中，一条轨道交通线路地面设备集中站分布在十几公里甚至几十公里的线路上，各个设备集中站间隔较远，而列车集中在车辆段或停车场位于一条线路的两端。

因为城市轨道交通运营的特点，每天可用的维护时间窗口往往只有2-3个小时，这使得维护工作需要投入一定数量的专业人员，在有限的时间内统一、高效、准确、可靠的完成维护工作。

现有技术的城轨信号系统的维护存在以下问题：

1)人力资源问题：城轨信号系统的维护需要针对地面设备集中站和位于停车场与车辆段的列车，在维护工作中需要投入相当数量相应的专业维护人员，并且由于维护时间窗口的限制，上述维护人员需要同时展开作业，维护人力成本高；

2)版本管控问题：在维护工作展开时，由于工作的交接等中间环节容易出现产品版本错误或混乱；

3)效率问题：分别针对单个目标设备的维护，就信号系统整体而言是低效的、易错的。

发明内容

本发明的目的是提供一种城轨信号系统远程运维系统，解决现有技术的城轨信号系统的维护存在的成本高、效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种城轨信号系统远程运维系统，包括远程维护主机和多个业务单元设备：

远程维护主机，与多个业务单元设备同时连接，位于远端负责统一发起并处理所有城轨信号系统维护工作；

业务单元设备，通过专用维护网连接到远程维护主机，作为终端接收远程维护主机的操作命令，校验并响应相关的操作，对城轨信号系统的车载设备或地面设备进行维护。

在一实施例中，所述业务单元设备，包括信息通道、执行单元，信息交互单元和响应单元：

所述信息通道，与维护网连接，传递远程维护主机与业务单元设备之间的信息交互；

所述执行单元，接收到远程维护主机的操作命令，执行相应的维护操作；

所述信息交互单元，负责传递维护信息，传递执行单元与响应单元之间的所有维护信息；

所述响应单元，为需要进行维护的车载设备或地面设备，完成对不同维护操作命令的响应。

在一实施例中，所述业务单元设备为地面远程维护设备：

所述执行单元为地面维护机，与远程维护主机通过维护网以信息通道为媒介进行连接；

所述信息交互单元为地面设备内部交换机，传递地面设备与地面维护机的信息交互；

所述响应单元为地面设备，完成对不同维护操作命令的响应。

在一实施例中，所述业务单元设备为地面远程维护设备，所述信息通道包括互相独立、互不干扰的命令通道和文件传输通道：

所述命令通道，采用安全通信协议传输命令，用于驱动执行单元；

所述文件传输通道，传输远程维护主机与业务单元设备之间的各类维护文件。

在一实施例中，所述业务单元设备为车载远程维护设备：

所述执行单元为车载日志插件，与远程维护主机通过维护网以信息通道为媒介进行连接；

所述信息交互单元为车载设备内部交换机，传递车载设备与车载日志插件的信息交互；

所述响应单元为车载设备，完成对不同维护操作命令的响应。

在一实施例中，所述业务单元设备为车载远程维护设备，所述信息通道包括相互独立、互不干扰的命令通道和文件传输通道：

在一实施例中，所述远程维护主机，通过统一的版本比对校验后，下发对应的操作命令和需要更新的维护文件至业务单元设备；

所述执行单元，接收远程维护主机的操作命令和对应的维护文件，进行命令和需要下发到执行单元的维护文件的校验，确保下发的维护文件版本与操作命令一致对应；

所述执行单元，进行命令和需要上传到远程维护主机的维护文件或信息的校验，确保上传的维护文件或信息与命令一致对应。

在一实施例中，所述命令通道采用的安全通信协议包括RSSP-I铁路信号安全通信协议。

在一实施例中，所述文件传输通道包括FTP通道。

在一实施例中，所述车载设备包括列车自动防护子系统和列车自动驾驶子系统；

所述地面设备包括区域控制器子系统和联锁子系统。

本发明提供的一种城轨信号系统远程运维系统，通过远程换装在充分利用既有设备的基础上，实现对整条城轨线路所有信号设备的统一、有效的远程维护管理，基于安全通信协议保证数据传输安全准确，降低城市轨道交通信号系统维护工作强度，提高维护工作效率。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明一实施例的地面远程维护设备的连接结构图；

图2揭示了根据本发明一实施例的车载远程维护设备的连接结构图。

图中各附图标记的含义如下：

110 业务单元设备；

111 地面设备；

112 地面设备内部交换机；

113 地面维护机；

1141 命令通道；

1142 文件传输通道；

120 业务单元设备；

121 地面设备；

122 地面设备内部交换机；

123 地面维护机；

1241 命令通道；

1242 文件传输通道；

1n0 业务单元设备；

1n1 地面设备；

1n2 地面设备内部交换机；

1n3 地面维护机；

1n41 命令通道；

1n42 文件传输通道；

210 业务单元设备；

211 车载设备；

212 车载设备内部交换机；

213 车载日志插件；

2141 命令通道；

2142 文件传输通道；

220 业务单元设备；

221 车载设备；

222 车载设备内部交换机；

223 车载日志插件；

2241 命令通道；

2242 文件传输通道；

2m0 业务单元设备；

2m1 车载设备；

2m2 车载设备内部交换机；

2m3 车载日志插件；

2m41 命令通道；

2m42 文件传输通道；

300 维护网；

400 远程维护主机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。

本发明提出的一种基于安全通信协议的城轨信号系统远程运维系统，其目标是满足城市轨道交通信号系统ATP(Automatic Train Protection，列车自动防护)、ATO(Automatic Train Operation，列车自动驾驶)、ZC(Zone Controller，区域控制器)、CI(Computer Interlock，计算机联锁)等子系统设备的远程维护功能。

为解决上述问题，本发明提出一种基于安全通信协议的城轨信号系统远程运维系统，包括远程维护主机和多个业务单元设备：

为安全、高效管理，本实施例中，采用唯一的一台专用远程维护主机位于远端处理所有维护工作，通过专业的维护网络统一连接到所有业务单元设备，可以实现一对多设备管理，以无线以太网方式同时远程连接所有业务单元设备，一条城轨线路只有唯一的远程维护主机。

远程维护主机具有用户级别检查功能，对于非法操作或误操作进行了一定防护。

每个业务单元设备，作为终端接收远程维护主机的操作命令，响应相关的操作。

业务单元设备包括维护系统的信息通道、执行单元、信息交互单元和响应单元：

信息通道，与维护网连接，传递远程维护主机与业务单元设备之间的信息交互；

执行单元，在接收到远程维护主机的操作命令后执行相应的维护操作，执行操作命令的具体实施；

信息交互单元，负责传递维护信息文件，传递执行单元与响应单元之间的所有维护信息文件，不进行信息处理。

响应单元，为需要进行维护的车载设备或地面设备，完成对不同维护操作命令的响应。

维护信息文件包括如下：

地面设备、车载设备需要更新的软件、数据文件、配置文件，对应的操作主要为上述文件从远程维护主机向车载设备或地面设备的传输；

地面设备、车载设备在运行过程中产生的日志文件等，对应的操作主要为上述文件从地面设备或车载设备向远程维护主机的传输。

基于城轨信号系统车载设备与地面设备不同架构，特别是车载设备可供利用的空间有限，并且出于减小成本支出与系统架构变更，本发明提出的城轨信号系统远程运维系统，利用既有设备采用两种具体实施方案，业务单元设备包括地面远程维护设备和车载远程维护设备。

图1揭示了根据本发明一实施例的地面远程维护设备的连接结构图，如图1所示的实施例中，本发明提出的城轨信号系统远程运维系统，包括远程维护主机400和业务单元设备110、...、业务单元设备1n0，其中，n为地面远程维护设备的数量。

业务单元设备110、...、业务单元设备1n0为地面远程维护设备。

所述执行单元为地面维护机，包括地面维护机113、地面维护机123，...，地面维护机1n3，与远程维护主机400通过维护网300以信息通道为媒介进行连接，用于同地面设备进行维护信息交互与记录，其中，n为地面远程维护设备的数量；

所述信息交互单元为地面设备内部交换机，包括地面设备内部交换机112、地面设备内部交换机122，...，地面设备内部交换机1n2，传递地面设备与地面维护机的信息交互；

所述响应单元为地面设备，包括地面设备111、地面设备121，...，地面设备1n1，完成对不同维护操作命令的响应。

更进一步的，地面设备包括ZC子系统和CI子系统。

ZC子系统，根据列车和地面设备状态信息，分配列车移动授权，实现列车追踪运行。

CI子系统，保证行车安全、信号设备安全条件约束检查。

远程维护主机400与地面维护机通过维护网300进行连接，两者之间的信息通道存在两条信息链路，包括命令通道和文件传输通道，二者相互独立，互不干扰。

命令通道包括命令通道1141、命令通道1241，...，命令通道1n41，采用安全通信协议传输命令，保证传输的真实性、完整性、有序性和实效性，用于驱动执行单元。

更进一步的，安全通信协议包括RSSP-I铁路信号安全通信协议，通过铁路信号安全通信协议连接，且带有加密数据位，保障了通信连接的安全性和实效性。

文件传输通道包括文件传输通道1142、文件传输通道1242，...，文件传输通道1n42，远程维护主机与业务单元设备之间的各类维护文件通过该通道传输，与命令通道相互独立，提供交互式的访问，容易实现异构网络中的远程系统交互。

更进一步的，文件传输通道，为FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)通道。

图2揭示了根据本发明一实施例的车载远程维护设备的连接结构图，如图2所示的实施例中，本发明提出的城轨信号系统远程运维系统，包括远程维护主机400和业务单元设备210、...、业务单元设备2m0，其中，m为车载远程维护设备的数量。

业务单元设备为车载远程维护设备。

所述执行单元为车载日志插件，包括车载日志插件213、车载日志插件223，...，车载日志插件2m3，与远程维护主机400通过维护网300以信息通道为媒介进行连接，用于同车载设备进行维护信息交互与记录，其中，m为车载远程维护设备的数量；

所述信息交互单元为车载设备内部交换机，包括车载设备内部交换机212、车载设备内部交换机222，...，车载设备内部交换机2m2，传递车载设备与车载日志插件的信息交互；

所述响应单元为车载设备，包括车载设备211、车载设备221，...，车载设备2m1，完成对不同维护操作命令的响应。

更进一步的，车载设备包括ATP子系统和ATO子系统。

ATO子系统，完成车载列车自动驾驶，实现列车速度控制、精确停车、车门监控等的关键设备。

ATP子系统，确保列车运行安全和提高列车运行效率的核心子系统。

命令通道包括命令通道2141、命令通道2241，...，命令通道2m41，采用安全通信协议传输命令，保证传输的真实性、完整性、有序性和实效性，用于驱动执行单元。

文件传输通道包括文件传输通道2142、文件传输通道2242，...，文件传输通道2m42，远程维护主机与业务单元设备之间的各类维护文件通过该通道传输，与命令通道相互独立，提供交互式的访问，容易实现异构网络中的远程系统交互。

本发明提出的一种基于安全通信协议的城轨信号系统远程运维系统，具备版本校验功能，远程维护主机将需要更新的维护文件通过统一的版本比对校验，经过命令通道统一下发对应的操作命令至业务单元设备的执行单元，经过文件传输通道统一下发维护文件至业务单元设备的执行单元，保证了维护更新文件的正确性和统一性。

版本校验在执行单元进行，执行单元在收到远程维护主机的操作命令和对应需要下发到执行单元的维护文件后，在文件之间进行校验，同时在命令与维护文件直接进行校验，确保下发维护文件版本一致，维护文件与操作命令对应一致；

执行单元，进行命令和需要上传到远程维护主机的维护文件或信息的校验，确保上传的维护文件或信息与命令一致对应。

本发明提出的一种基于安全通信协议的城轨信号系统远程运维系统，利用安全通信协议创建安全链路，远程实现对目标设备的各个业务单元设备所需要维护的业务逻辑文件、数据文件、配置文件的版本以及更新维护，远程实现对各个业务单元设备运行所产生的运行日志的远程获取，远程实现对目标设备统一、高效和安全的管理。

本发明提供的一种城轨信号系统远程运维系统，具体具有以下有益效果：

1)通过一台远程维护主机，实现对整条城轨线路所有车载、地面信号设备的统一维护管理，降低了系统维护成本；

2)维护文件通过版本比对校验后统一下发，加强了维护文件版本管理和统一性管理；

3)采用相互独立互不干扰的命令通道与文件传输通道构成信息通道，其中，命令通道通过RSSP-I铁路信号安全通信协议连接，命令独立统一下发，保证了维护命令的真实、完整、有序、实时，提高了维护工作效率。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims

1.一种城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，包括远程维护主机和多个业务单元设备：

2.根据权利要求1所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，所述业务单元设备，包括信息通道、执行单元，信息交互单元和响应单元：

3.根据权利要求2所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，所述业务单元设备为地面远程维护设备：

4.根据权利要求3所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，所述业务单元设备为地面远程维护设备，所述信息通道包括相互独立、互不干扰的命令通道和文件传输通道：

5.根据权利要求2所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，所述业务单元设备为车载远程维护设备：

6.根据权利要求5所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，所述业务单元设备为车载远程维护设备，所述信息通道包括相互独立、互不干扰的命令通道和文件传输通道：

7.根据权利要求2所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于：

所述远程维护主机，通过统一的版本比对校验后，下发对应的操作命令和需要更新的维护文件至业务单元设备；

8.根据权利要求4或权利要求6所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，所述命令通道采用的安全通信协议包括RSSP-I铁路信号安全通信协议。

9.根据权利要求4或权利要求6所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于，所述文件传输通道包括FTP通道。

10.根据权利要求1所述的城轨信号系统远程运维系统，其特征在于：

所述车载设备包括列车自动防护子系统和列车自动驾驶子系统；

所述地面设备包括区域控制器子系统和联锁子系统。