CN116873000A - 一种轨道车辆制动指令冗余传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆制动指令冗余传输系统及方法，包括：设置在每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置，两者之间通过网络线路连接通信；设置在每一个客室内的终端控制装置和制动系统，两者之间通过线路连接，同时，还通过网络线路连接通信；每一个司机室内的司控器与该司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过线路连接；各司控器与各个客室内的制动系统通过线路连接；每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路与各个客室的终端控制装置连接通信。本发明能够确保司控器制动指令能够实时传输至各车制动系统，当网络出现异常时也能够保证车辆及时制动停车，保障行车安全。

Description

一种轨道车辆制动指令冗余传输系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆制动控制技术领域，尤其涉及一种轨道车辆制动指令冗余传输系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

轨道车辆制动系统能够实现车辆的降速和停车，保证司控器制动指令能够实时有效无差异的传输至各车制动系统，对于轨道车辆的安全运行具有十分重要的意义。

现有技术中，制动系统指令的传输通过单独的网络传输或者单独的硬线传输，这种方式传输可靠性差，一旦传输路径发生故障，轨道车辆将无法获取到准确的制动指令，从而影响车辆的安全运行。

现有技术虽然公开了通过硬线辅助的制动指令传输方式，但是这种方式下，作为辅助的硬线传输仅能够传输紧急制动指令，或者，仅能够传输部分制动指令，适用于紧急牵引模式，比如：仅能够传输100％最大制动指令和50％最小制动指令，无法满足所有制动指令的传输，同时，网络出现异常切换到硬线传输时，需要切换到紧急制动模式，延长了制动所需的时间，不利于轨道车辆的安全稳定运行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种轨道车辆制动指令冗余传输系统及方法，制动指令能够采用多重冗余传输路径同时传输至各车制动系统；各车制动系统对各种传输途径获得的制动指令进行实时对比，采信其中最大的制动指令，同时传输途径切换无时间差，确保车辆制动指令实时有效，保障车辆运行安全。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，包括：

设置在每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置互为冗余，两者之间通过网络线路连接通信；

设置在每一个客室内的终端控制装置和制动系统，所述终端控制装置和制动系统之间通过线路连接，同时，所述终端控制装置和制动系统之间还通过网络线路连接通信；

每一个司机室内的司控器与该司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过线路连接；各司控器与各个客室内的制动系统通过线路连接；

每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路与各个客室的终端控制装置连接通信。其中，所述网络线路包括双重网络线缆，两种网络线缆互为冗余。

司控室的制动指令能够同时通过不同的传输路径传输至各个客室的制动系统；各个传输路径之间设置优先级，当各路径传输的制动级位均相同时，制动系统优先采信优先级最高的传输路径传输的制动指令；当其中一种传输路径出现异常时，制动系统自动采信剩余传输路径中优先级最高的传输路径传输的制动指令。

当各路径传输的制动级位不同时，制动系统选取接收到的制动级位中的最大值，进行相应客室的制动控制。

司控室的制动指令传输至各个客室的制动系统，传输途径如下：

司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；

第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令传送至通过网络线路传送至该客室的制动系统，以实现对该客室的制动控制。

或者，司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；

第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令通过线路传送至该客室的制动系统，以实现对该客室的制动控制。

或者，司控器发送的制动指令通过线路直接传送至各客室的制动系统，以实现对该客室的制动控制。

根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种轨道车辆制动指令冗余传输方法，包括：

司控室的制动指令能够通过不同的传输路径同时传输至各个客室的制动系统，各个传输路径之间设置优先级，当各路径传输的制动级位均相同时，制动系统优先采信优先级最高的传输路径传输的制动指令；当其中一种传输路径出现异常时，制动系统自动采信剩余传输路径中优先级最高的传输路径传输的制动指令；

当各路径传输的制动级位不同时，制动系统选取接收到的制动级位中的最大值，进行相应客室的制动控制。

其中，所述传输路径包括：

路径①：司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令传送至通过网络线路传送至该客室的制动系统；

路径②：司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令通过线路传送至该客室的制动系统；

路径③：司控器发送的制动指令通过线路直接传送至各客室的制动系统。

根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种轨道车辆，包括上述的轨道车辆制动指令冗余传输系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过网络通信和电路通信相结合的数据传输方式，司控器的制动指令能够采用三种冗余传输路径传输至各客室车的制动系统；确保司控器制动指令能够实时传输至各车制动系统，当网络出现异常时，能够实现传输路径的无时差切换，保证车辆及时制动停车，并且每一种传输路径均能够实现对所有制动指令的实时传输，保障行车安全。

(2)本发明三种冗余传输路径同时传输，当一个传输途径异常时，能够根据优先级原则，对采信的传输路径进行切换，途径相互切换时无时差；保证数据传输的及时性和可靠性，保证传输信息的全面以及整车信号的一致性。

(3)本发明各客室车制动系统对各种传输途径获得的制动指令进行实时对比，采信其中最大的制动指令，充分保证了车辆制动的安全性。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分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

图1为本发明实施例中轨道车辆制动指令冗余传输系统结构示意图；

图2为本发明实施例中三种途径均正常时的传输过程示意图；

图3为本发明实施例中两种途径正常时的传输过程示意图；

图4为本发明实施例中一种途径正常时的传输过程示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

在一个或多个实施方式中，公开了一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，结合图1，具体包括：

设置在每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置互为冗余，两者之间通过网络线路连接通信；

设置在每一个客室内的终端控制装置和制动系统，终端控制装置和制动系统之间通过线路连接，同时，终端控制装置和制动系统之间还通过网络线路连接通信；

每一个司机室内的司控器与该司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过线路连接；各司控器与各个客室内的制动系统通过线路连接；

每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路与各个客室的终端控制装置连接通信。

图1中，司机室1和司机室2分别为车头和车尾的两个司机室，轨道车辆运行时，选择其中一个司机室进行操作，通常在前端的驾驭室内进行操作。

本实施例中，通过网络线路连接通信时，网络线路采用双重网络线缆(互为冗余)的方式，保证网络通信的双重可靠；网络线缆可采用光纤、以太网和WTB线缆等形式。

本实施例中，终端控制装置和制动系统之间通过线路连接，各司控器与各个客室内的制动系统通过线路连接；连接线路有多条，能够同时传输各种不同的制动指令，保证指令传输的准确性和全面性。

基于上述结构，将司控器的制动指令可以通过三种路径传输至客室车的制动系统，三种路径分别如下：

路径①：司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，终端控制装置将接收到的制动指令传送至通过网络线路传送至该客室的制动系统。

路径②：司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，终端控制装置将接收到的制动指令通过线路传送至该客室的制动系统。

路径③：司控器发送的制动指令通过线路直接传送至各客室的制动系统。

上述三种路径的优先级顺序为：途径①＞途径②＞途径③，因为网络传输方式传输的数据量大，传输速度快、传输信息全面，因此网络通信的优先级大于线路通信的优先级。

当各装置之间网络通信正常时，制动指令通过途径①-③同时传输至制动系统，判断三种路径传输的制动指令是否一致，若一致，比如都是50％最大制动指令，采信优先级最高的传输途径对应的制动指令；若不一致，采信制动指令中的最大值。

当终端装置与制动系统之间网络通信异常时，制动指令只能通过途径②和③传输至制动系统；按照上述的方法判断指令是否一致，若一致，采信优先级最高的传输途径对应的制动指令；若不一致，采信制动指令中的最大值。

当网络环网通信异常，终端装置无法获取制动指令时，制动指令只能通过途径③传输至制动系统，采信该路径的制动指令。

三种制动指令传输途径切换无时间差，确保制动指令的实时传输。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了一种轨道车辆制动指令冗余传输方法，具体包括：

司控室的制动指令能够通过不同的传输路径同时传输至各个客室的制动系统，各个传输路径之间设置优先级，当各路径传输的制动级位均相同时，制动系统优先采信优先级最高的传输路径传输的制动指令；当其中一种传输路径出现异常时，制动系统自动采信剩余传输路径中优先级最高的传输路径传输的制动指令；

当各路径传输的制动级位不同时，制动系统选取接收到的制动级位中的最大值，进行相应客室的制动控制。

具体地，结合图2，司控室的制动指令能够通过三种不同的传输路径传输至各个客室的制动系统，判断各路径传输是否正常，若三种路径传输均正常，则比较三种路径传输的制动指令是否相同；若相同，制动系统采信优先级最高的传输路径的制动指令，进行制动控制；若不相同，则比较三种路径的制动指令值，制动系统采用最大制动指令进行制动控制。

结合图3，若三种路径中只有两种路径传输正常，则判断这两种路径的制动指令值是否相同，若相同，制动系统采信优先级最高的传输路径的制动指令，进行制动控制；若不相同，则比较两种路径的制动指令值，制动系统采用最大制动指令进行制动控制。

结合图4，若三种路径中只有一种路径传输正常，则制动系统采用该正常路径传输的制动指令值进行制动控制。

本实施例通过网络通信和电路通信相结合的数据传输方式，司控器的制动指令能够采用三种冗余传输路径传输至各客室车的制动系统；确保司控器制动指令能够实时传输至各车制动系统，当网络出现异常时也能够保证车辆及时制动停车，保障行车安全。

各客室车制动系统对各种传输途径获得的制动指令进行实时对比，采信其中最大的制动指令，充分保证了车辆制动的安全性。

实施例三

在一个或多个实施方式中，公开了一种轨道交通车辆，包括实施例一中的轨道车辆制动指令冗余传输系统；采用实施例一中的轨道车辆制动指令冗余传输方法，进行车辆制动控制。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，其特征在于，包括：

设置在每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置互为冗余，两者之间通过网络线路连接通信；

设置在每一个客室内的终端控制装置和制动系统，所述终端控制装置和制动系统之间通过线路连接，同时，所述终端控制装置和制动系统之间通过网络线路连接通信；

每一个司机室内的司控器与该司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过线路连接；各司控器与各个客室内的制动系统通过线路连接；

每一个司机室内的第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路与各个客室的终端控制装置连接通信。

2.如权利要求1所述的一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，其特征在于，司控室的制动指令能够同时通过不同的传输路径传输至各个客室的制动系统；各个传输路径之间设置优先级，当各路径传输的制动级位均相同时，制动系统优先采信优先级最高的传输路径传输的制动指令；当其中一种传输路径出现异常时，制动系统自动采信剩余传输路径中优先级最高的传输路径传输的制动指令。

3.如权利要求1所述的一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，其特征在于，司控室的制动指令能够同时通过不同的传输路径传输至各个客室的制动系统；当各路径传输的制动级位不同时，制动系统选取接收到的制动级位中的最大值，进行相应客室的制动控制。

4.如权利要求2或3所述的一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，其特征在于，司控室的制动指令传输至各个客室的制动系统的路径为：

司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；

第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令传送至通过网络线路传送至该客室的制动系统，以实现对该客室的制动控制。

5.如权利要求2或3所述的一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，其特征在于，司控室的制动指令传输至各个客室的制动系统的路径为：

司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；

第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令通过线路传送至该客室的制动系统，以实现对该客室的制动控制。

6.如权利要求2或3所述的一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，其特征在于，司控室的制动指令传输至各个客室的制动系统的路径为：

司控器发送的制动指令通过线路直接传送至各客室的制动系统，以实现对该客室的制动控制。

7.如权利要求1所述的一种轨道车辆制动指令冗余传输系统，其特征在于，所述网络线路包括双重网络线缆，两种网络线缆互为冗余。

8.一种轨道车辆制动指令冗余传输方法，其特征在于，包括：

司控室的制动指令能够通过不同的传输路径同时传输至各个客室的制动系统，各个传输路径之间设置优先级，当各路径传输的制动级位均相同时，制动系统优先采信优先级最高的传输路径传输的制动指令；当其中一种传输路径出现异常时，制动系统自动采信剩余传输路径中优先级最高的传输路径传输的制动指令；

当各路径传输的制动级位不同时，制动系统选取接收到的制动级位中的最大值，进行相应客室的制动控制。

9.如权利要求8所述的一种轨道车辆制动指令冗余传输方法，其特征在于，所述传输路径包括：

路径①：司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令传送至通过网络线路传送至该客室的制动系统；

路径②：司控器发送的制动指令通过线路传送至与其连接的第一中央控制装置和第二中央控制装置；第一中央控制装置和第二中央控制装置分别通过网络线路，将接收到的制动指令传送至每一个客室的终端控制装置，所述终端控制装置将接收到的制动指令通过线路传送至该客室的制动系统；

路径③：司控器发送的制动指令通过线路直接传送至各客室的制动系统。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的轨道车辆制动指令冗余传输系统。