CN114620100A - 基于云技术的cbtc信号系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于云技术的CBTC信号系统，所述系统包括：轨旁模块、车载模块、地面模块、控制中心模块、云中心模块；轨旁模块用于获取列车的轨道数据；车载模块用于获取列车运行时的运行数据；地面模块用于监控并获取列车的车站数据及车辆基地数据；主控制中心模块包括列车调度的调度子模块，用于接收到轨道数据、运行数据后，将轨道数据、运行数据传输到对应的调度子模块，生成列车管理方案发送至云中心模块；云中心模块包括列车子系统，接收到数据后，结合列车子系统提供云服务方案。本系统借助基于云平台的运维服务，更大限度实现列车运行中的信息交互，形成列车的智能调度平台，对于列车行驶中信息处理的效率也大幅度增加。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于云技术的CBTC信号系统。
背景技术
传统CBTC(Communication Based Train Control，基于通信的列车自动控制)系统是保证列车安全、快速、有序、不间断地运行，从而提高运输效率，降低运营成本，提高服务水平的重要系统，CBTC系统主要设备有：车载设备、轨旁设备、地面设备
但传统CBTC系统以地面控制为主并采用区域分散控制，每条线路划分为若干控制区域，设置若干套联锁子系统、ATP子系统控制设备，列车控制时主要存在的信息流向为，在从控制中心-车站-轨旁-车载之间的信息流，信息流路径较长，系统延时较长，并且对与信息流中的各个设备来说，分别划分了不同的控制区域进行本线控制，各个设备间，各条信息流间存在信息孤岛，不利于信息资源共享，不利于形成列车的智能调度平台。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种基于云技术的CBTC信号系统。
本发明实施例提供一种基于云技术的CBTC信号系统，包括：轨旁模块、车载模块、地面模块、控制中心模块、云中心模块；
所述轨旁模块与所述控制中心模块连接，用于获取列车的轨道数据，并将所述轨道数据发送至所述控制中心模块；
所述车载模块与所述主控制中心模块连接，用于获取列车运行时的运行数据，并将所述运行数据发送至所述控制中心模块；
所述地面模块与所述云中心模块连接，用于监控并获取列车的车站数据及车辆基地数据，并将所述车站数据及车辆基地数据发送至所述云中心模块；
所述主控制中心模块与所述云中心模块连接，包括列车调度的调度子模块，所述主控制中心模块用于接收到所述轨道数据、运行数据后，将所述轨道数据、运行数据传输到对应的调度子模块，所述调度子模块用于接收指令，并根据所述指令生成列车管理方案，并将所述列车管理方案发送至所述云中心模块；
所述云中心模块包括列车运行中的列车子系统，用于接收到所述列车管理方案、车站数据及车辆基地数据后，结合所述列车子系统提供云服务方案，并将所述云服务方案反馈至所述地面模块及主控制中心模块。
在其中一个实施例中，所述主控制中心模块，包括：
方案反馈模块，用于接收到所述云服务方案后，获取所述云服务方案中的轨道数据方案及运行数据方案，将所述轨道数据方案反馈至轨旁模块，将所述运行数据方案反馈至车载模块。
在其中一个实施例中，所述车载模块，包括：
第一车轨通信模块，用于与所述轨旁模块进行通信连接，接收所述轨旁模块实时发送的轨道数据方案；
所述轨旁模块，包括：
第二车轨通信模块，用于与所述车载模块进行通信连接，发送所述轨道数据方案至车载模块。
在其中一个实施例中，所述车载模块，包括：
第一车地通信模块，用于与所述地面模块进行通信连接，接收所述地面模块实时发送的云服务方案；
所述地面模块，包括：
第二车地通信模块，用于与所述车载模块进行通信连接，发送所述云服务方案至所述车载模块。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
冗余传输网络，用于传输所述云中心模块与地面模块之间的车站数据及车辆基地数据。
在其中一个实施例中，所述轨旁模块，包括：
转辙模块，用于获取对应轨道的轨道转辙数据；
信号处理模块，用于获取对应轨道的轨道信号数据；
轨道占用/空闲检测模块，用于检测对应的轨道处于占用状态还是空闲状态。
在其中一个实施例中，所述地面模块，包括：
接入交换机模块，用于将所述车站数据及车辆基地数据发送至所述云中心模块，并接收所述云中心模块反馈的云服务方案；
接入网关模块，用于选择云服务网关，并根据所述云服务网关与所述云中心模块连接。
在其中一个实施例中，所述控制中心模块，包括：
主控制中心模块、备控制中心模块。
本发明实施例提供的基于云技术的CBTC信号系统，包括轨旁模块、车载模块、地面模块、控制中心模块、云中心模块；轨旁模块与控制中心模块连接，用于获取列车的轨道数据，并将轨道数据发送至所述控制中心模块；车载模块与主控制中心模块连接，用于获取列车运行时的运行数据，并将运行数据发送至控制中心模块；地面模块与所述云中心模块连接，用于监控并获取列车的车站数据及车辆基地数据，并将车站数据及车辆基地数据发送至云中心模块；主控制中心模块与云中心模块连接，包括列车调度的调度子模块，主控制中心模块用于接收到轨道数据、运行数据后，将轨道数据、运行数据传输到对应的调度子模块，调度子模块用于接收指令，并根据指令生成列车管理方案，并将列车管理方案发送至云中心模块；云中心模块包括列车运行中的列车子系统，用于接收到列车管理方案、车站数据及车辆基地数据后，结合列车子系统提供云服务方案，并将云服务方案反馈至地面模块及主控制中心模块。通过借助基于云平台的运维服务，更大限度实现列车运行中的信息交互，形成列车的智能调度平台，并且将列车子系统集中到云中心模块处理，对于列车行驶中信息处理的效率也大幅度增加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例中基于云技术的CBTC信号系统的结构图；
图2为本发明另一实施例中基于云技术的CBTC信号系统的结构图；
图3为本发明另一实施例中基于云技术的CBTC信号系统的结构图。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的基于云技术的CBTC信号系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种基于云技术的CBTC信号系统，包括：轨旁模块101、车载模块102、地面模块103、控制中心模块104、云中心模块105。
其中，轨旁模块101与控制中心模块104连接，用于获取列车行驶的轨道数据的相关数据，其中，在获取轨道数据时，可以通过其中的转辙模块、信号处理模块、轨道占用/空闲检测模块进行获取，其中，转辙模块通常为转辙机，用于获取转辙机对应轨道的轨道转辙数据，信号处理模块通常为信号机，用于获取信号机对应轨道的轨道信号数据，轨道占用/空闲检测模块对应的设备则用于检测对应的轨道处于占用状态还是空闲状态，在获取到轨道数据后，将轨道数据发送至控制中心模块。
车载模块102与控制中心模块104连接，车载模块通常为列车的智能车载设备，用于获取列车运行时的运行数据，包括列车的实时速度、目的地、行驶时间、途径站点、途径轨道等等，并将运行数据发送至控制中心模块。
地面模块103与云中心模块105连接，地面模块通常可以包括列车车站或列车基地的监控设备，列车查询设备等等，用于监控并获取列车的车站数据及车辆基地数据，其中，车站数据及车辆基地数据可以包括车站或车辆基地当前的列车停靠情况、预设时间内的列车进站/基地情况等等，并将车站数据及车辆基地数据发送至云中心模块，另外，地面模块还包括接入交换机模块及接入网关模块，地面模块通过接入交换机模块将车站数据及车辆基地数据发送至云中心模块，并在后续流程中接收云中心模块反馈的云服务方案，接入网关模块，用于选择云服务网关，地面模块根据云服务网关与云中心模块连接。
控制中心模块104与云中心模块105连接，控制中心模块中包含各种进行列车调度的子模块，可以包括行车列车调度子模块、停车列车调度子模块、列车维修调度子模块、列车轨道调度子模块等等，控制中心模块用于接收到轨旁模块、车载模块发送的轨道数据、运行数据后，将轨道数据、运行数据传输到对应类型的调度子模块，控制中心模块在综合了列车的轨道数据、运行数据后，生成对应的指令，包括轨道指令、列车运行指令等，调度子模块接收对应的指令，并根据指令生成列车管理方案，并将列车管理方案发送至云中心模块。
云中心模块105中包含各种列车子系统对应的云服务，其中，列车子系统可以包括：城市轨道交通信号维护支持系统（MSS）、列车自动控制系统（ATS）、计算机联锁系统（CI）、列车自动保护系统（ATP）和列车自动驾驶（ATO）系统等，云中心模块用于在接收到控制中心模块发送的列车管理方案，地面模块发送的车站数据及车辆基地数据后，结合各种数据对应的列车子系统，根据对应列车子系统的云服务提供对应的云服务方案，并将云服务方案反馈至地面模块及主控制中心模块，另外，云中心模块还包含方案反馈模块，用于在进行反馈时，根据云服务方案方案的类型反馈到对应的模块，将地面云服务方案反馈至地面模块，将轨道对应的轨道数据方案反馈至轨旁模块，车载对应的运行数据方案反馈至车载模块，这样通过云中心模块集成列车子系统，也精简了各种子系统的相关设备。
采用本实施方式中所提供的基于云技术的CBTC信号系统，通过借助基于云平台的运维服务，更大限度实现列车运行中的信息交互，形成列车的智能调度平台，并且将列车子系统集中到云中心模块处理，对于列车行驶中信息处理的效率也大幅度增加。
进一步地，在上述实施例的基础上，可参考图2，本实施例中，车载模块包括第一车轨通信模块，用于与轨旁模块进行通信连接，接收轨旁模块实时发送的轨道数据方案；轨旁模块，包括与第一车轨通信模块对应的第二车轨通信模块，用于与车载模块进行通信连接，发送轨道数据方案至车载模块，这样使得列车在行驶过程中，不仅能根据运行数据方案进行列车速度、方向、停靠时间等调整，还能实时后获取到轨道数据，根据轨道数据进行列车行驶轨道、方向的调整，进一步增加了列车调节的及时性，也提高了云平台中交互性。
进一步地，在上述实施例的基础上，可参考图2，本实施例中，车载模块，包括第一车地通信模块，用于与地面模块进行通信连接，接收地面模块实时发送的云服务方案；地面模块，包括与第一车地通信模块对应的第二车地通信模块，用于与车载模块进行通信连接，发送云服务方案至车载模块，这样使得列车在行驶过程中，不仅能根据运行数据方案进行列车速度、方向、停靠时间等调整，还能实时后获取到车站及车辆基地的相关列车数据，根据车站及车辆基地的相关列车数据对列车的进出车站/车辆基地进行调整，进一步增加了列车在进出站、进出车辆基地时的灵活性，也提高了云平台中交互性。
进一步地，在上述实施例的基础上，本实施例中，基于云技术的CBTC信号系统还可以包括冗余传输网络，用于传输云中心模块与地面模块之间的车站数据及车辆基地数据，在传输车站数据及车辆基地数据时，数据发送方先将数据传输到冗余传输网络，通过冗余传输网络将数据传输到数据接收方，这样通过冗余传输网络这种网络架构进行数据传输，提高了数据传输的稳定性。
进一步地，在上述实施例的基础上，本实施例中，控制中心模块，包括主控制中心模块、备控制中心模块，其中，备控制中心模块与主控制中心模块配置相同设备，是主控制中心模的冗余备份，当主控制中心模故障且需要接替工作时，调度人员通过备控制中心模块实现行车调度、停车调度、维修调度、轨道调度等功能，接替主控制中心模实现列车网络的监控
以上所描述的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的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，包括：轨旁模块、车载模块、地面模块、控制中心模块、云中心模块；
所述轨旁模块与所述控制中心模块连接，用于获取列车的轨道数据，并将所述轨道数据发送至所述控制中心模块；
所述车载模块与所述主控制中心模块连接，用于获取列车运行时的运行数据，并将所述运行数据发送至所述控制中心模块；
所述地面模块与所述云中心模块连接，用于监控并获取列车的车站数据及车辆基地数据，并将所述车站数据及车辆基地数据发送至所述云中心模块；
所述主控制中心模块与所述云中心模块连接，包括列车调度的调度子模块，所述主控制中心模块用于接收到所述轨道数据、运行数据后，将所述轨道数据、运行数据传输到对应的调度子模块，所述调度子模块用于接收指令，并根据所述指令生成列车管理方案，并将所述列车管理方案发送至所述云中心模块；
所述云中心模块包括列车运行中的列车子系统，用于接收到所述列车管理方案、车站数据及车辆基地数据后，结合所述列车子系统提供云服务方案，并将所述云服务方案反馈至所述地面模块及主控制中心模块。
2.根据权利要求1所述的基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，所述主控制中心模块，包括：
方案反馈模块，用于接收到所述云服务方案后，获取所述云服务方案中的轨道数据方案及运行数据方案，将所述轨道数据方案反馈至轨旁模块，将所述运行数据方案反馈至车载模块。
3.根据权利要求2所述的基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，所述车载模块，包括：
第一车轨通信模块，用于与所述轨旁模块进行通信连接，接收所述轨旁模块实时发送的轨道数据方案；
所述轨旁模块，包括：
第二车轨通信模块，用于与所述车载模块进行通信连接，发送所述轨道数据方案至车载模块。
4.根据权利要求1所述的基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，所述车载模块，包括：
第一车地通信模块，用于与所述地面模块进行通信连接，接收所述地面模块实时发送的云服务方案；
所述地面模块，包括：
第二车地通信模块，用于与所述车载模块进行通信连接，发送所述云服务方案至所述车载模块。
5.根据权利要求1所述的基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，所述系统还包括：
冗余传输网络，用于传输所述云中心模块与地面模块之间的车站数据及车辆基地数据。
6.根据权利要求1所述的基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，所述轨旁模块，包括：
转辙模块，用于获取对应轨道的轨道转辙数据；
信号处理模块，用于获取对应轨道的轨道信号数据；
轨道占用/空闲检测模块，用于检测对应的轨道处于占用状态还是空闲状态。
7.根据权利要求1所述的基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，所述地面模块，包括：
接入交换机模块，用于将所述车站数据及车辆基地数据发送至所述云中心模块，并接收所述云中心模块反馈的云服务方案；
接入网关模块，用于选择云服务网关，并根据所述云服务网关与所述云中心模块连接。
8.根据权利要求1所述的基于云技术的CBTC信号系统，其特征在于，所述控制中心模块，包括：
主控制中心模块、备控制中心模块。
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