列车控制系统的制作方法

[0001]
本发明涉及铁路通信技术领域，尤其涉及一种列车控制系统。


背景技术：

[0002]
随着铁路通信的快速发展，需要对列车行车过程进行实时监测和控制，由工作人员及时对突发状况做出反馈从而确保列车能够安全行驶。
[0003]
目前的列车控制系统主要是采用ats系统(automatic train supervision，自动列车监控系统)和其他监控系统来实现，ats系统与其他监控系统存在信息交互，通过ats系统与其他监控系统间进行接口通信与信息互传，相同信息可能需要多次传输，所需网络资源较大，且信息的实时性较难保证，而且存在网络结构繁琐、故障排查困难以及系统维护性差等隐患，应对突发事件的处理能力较差，反应速度较慢。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例提供一种列车控制系统，用以解决现有技术中ats系统与其他监控系统存在信息交互，通过ats系统与其他监控系统间进行接口通信与信息互传，相同信息可能需要多次传输，所需网络资源较大，且信息的实时性较难保证，而且存在网络结构繁琐、故障排查困难以及系统维护性差等隐患，应对突发事件的处理能力较差，反应速度较慢的缺陷，实现ats系统和监控系统的信息共享和联动，避免资源重复配置，降低建设、运营和维护的费用，增强应对突发事件的处理能力，提高反应速度。
[0005]
本发明实施例提供一种列车控制系统，包括：ats系统和监控系统；集成平台和集成中间件，所述ats系统和所述监控系统通过所述集成中间件与所述集成平台通信连接；调度工作站，所述调度工作站与所述集成平台通信连接，所述调度工作站用于采用统一的交互界面显示和控制所述ats系统和所述监控系统的运行状态。
[0006]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，所述调度工作站具有人机界面框架，所述人机界面框架基于qt消息机制构建，所述人机界面框架设置为将所述ats系统和所述监控系统与所述调度工作站之间的交互信息按照消息类型分类，基于所述消息类型对所述交互信息进行显示及交互。
[0007]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，所述ats系统和所述监控系统设于同一局域网内。
[0008]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，所述监控系统为多个，多个监控系统之间通信连接。
[0009]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，多个所述监控系统之间采用tcp/ip通信。
[0010]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，所述监控系统包括：pscada系统、bas系统、psd系统、pa系统、pis系统、cctv系统、fas系统、afc系统、acs系统、nms系统、dms系统以及tms系统中的至少一种。
[0011]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，所述监控系统内部采用unix套接字通信。
[0012]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，所述集成平台包括：磁盘阵列、数据库、ats实时服务器、iscs实时服务器以及通信前置机。
[0013]
根据本发明一个实施例的列车控制系统，所述集成中间件包括：通信中间件、软件中间件和硬件设备集成中间件的至少一种。
[0014]
本发明实施例提供的列车控制系统，通过将ats系统和监控系统通过集成中心件连接到集成平台，调度工作站和集成平台通信连接，在调度工作站上采用统一的交互系统显示和控制ats系统和监控系统的运行状态，能够实现ats系统和监控系统的信息共享和联动，避免资源重复配置，降低建设、运营和维护的费用，增强应对突发事件的处理能力，提高反应速度。
附图说明
[0015]
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一简单地介绍，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。
[0016]
图1是本发明实施例提供的一种列车监控系统的结构示意图。
[0017]
附图标记：
[0018]
调度工作站10，人机界面框架11，集成平台20，磁盘阵列21，数据库22，ats实时服务器23，iscs实时服务器24，通信前置机25，集成中间件30，通信中间件31，软件中间件32，硬件设备集成中间件33，ats系统40，监控系统50，pscada系统51，bas系统52，psd系统53，pa系统54，pis系统55，cctv系统56，fsa系统57，afc系统58，acs系统59，nms系统60，dms系统61，tms系统62。
具体实施方式
[0019]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]
由于受不同专业技术发展水平的限制，轨道交通的运营主要通过ats系统来实现对列车的行车指挥，和其他监控系统一起来实现对机电设备和电力设备的监控。ats系统和其他监控系统都各自采用独立的软硬件平台实现各自的功能，仅通过在控制中心互联的方式，交互少量数据，在信息共享方面存在严重不足，不能通过统一的人机界面对整条线路的运营情况进行监控；且联动功能难以充分发挥作用，影响了应对突发事件的处理能力和反应速度。系统存在着资源重复配置、信息交换不便及建设、运营、维护费用较高等缺点。
[0021]
下面结合图1描述本发明实施例的列车控制系统。
[0022]
如图1所示，本发明实施例提供一种列车控制系统，包括：ats系统40、监控系统50、集成平台20、集成中间件30以及调度工作站10。
[0023]
其中，ats系统40和监控系统50通过集成中间件30与集成平台20通信连接。
[0024]
可以理解的是，ats系统40的核心设备位于信号系统的中央层，用于实现对高密度、大流量的城市轨道交通运输进行自动化管理和调度，是一个综合的行车指挥调度控制系统。
[0025]
监控系统50可以为iscs(integrated supervisory control system，城市轨道交通综合监控系统)系统，该监控系统50可以用于实现固定机电设备监控、远程调度及各专业的协调调度功能。
[0026]
此处将ats系统40和监控系统50采用集成中间件30与集成平台20通信连接，集成平台20是列车监控系统50的后台，集成平台20可以为服务器，服务器可以采用linux/unix操作系统。换言之，此处ats系统40与监控系统50并不是割裂开的单独通信方式，而是通过集成中间件30共同连接到集成平台20上，实现了信息共享。
[0027]
调度工作站10与集成平台20通信连接，调度工作站10用于采用统一的交互界面显示和控制ats系统40和监控系统50的运行状态。
[0028]
调度工作站10是列车监控系统的前台，可以为工控机，工控机可以采用windows操作系统或linux/unix操作系统，当然也可以根据需求来定制操作系统。
[0029]
此处的调度工作站10和集成平台20通信连接，调度工作站10和集成平台20采用统一的实时数据管理和历史数据管理，并且支持分布式部署。
[0030]
此处将ats系统40和监控系统50集成起来，能够解决各专业间的信息孤岛问题，实现各专业信息共享与联动。
[0031]
此处将ats系统40和监控系统50的信息进行整合后，可以分为通用功能、ats功能、电力监控功能、bas(building automation system，环境与设备监控系统)功能。
[0032]
其中通用功能可以包括：系统安全功能、时间同步功能、权限管理功能、报警功能、统计和报表功能、历史数据存储查询功能以及系统管理功能。
[0033]
ats功能可以包括：线路静态信息监视功能、线路信号设备监控功能、列车运行监控功能、基本计划功能、时刻表管理功能、在线计划管理功能以及车站ats本地控制功能。
[0034]
电力监控功能可以包括：数据采集和处理功能、电网控制和调节功能、事件报警处理功能、图形编辑和显示功能、网络拓扑着色功能、趋势记录功能、事故追忆(pdr)功能、事件顺序记录(soe)功能、打印和画面拷贝功能、信息屏蔽功能、信息查询和显示功能、录波显示功能、保护装置参数功能、事件读取功能、变电所监视功能以及监控全线供电系统设备功能，全线供电系统设备包括：主变电所、牵引降压混合变电所、降压或跟随式变电所、接触网以及低压配电室等。
[0035]
bas功能可以为对暖通空调系统设备、给排水系统设备、电梯系统设备、低压配电与动力照明系统设备等车站设备进行全面、有效地自动化监控及管理，进行程序自动、实时、定时和现场就地监视设备运行状态，控制开启和关停，检测环境参数，调控环境舒适度及节能管理。
[0036]
本发明实施例提供的列车控制系统，通过将ats系统40和监控系统50通过集成中心件连接到集成平台20，调度工作站10和集成平台20通信连接，在调度工作站10上采用统一的交互系统显示和控制ats系统40和监控系统50的运行状态，能够实现ats系统40和监控系统50的信息共享和联动，避免资源重复配置，降低建设、运营和维护的费用，增强应对突
发事件的处理能力，提高反应速度。
[0037]
在一些实施例中，调度工作站10设置为基于统一的用户信息以及操作权限信息，控制ats系统40和监控系统50的运行状态。
[0038]
可以理解的是，调度工作站10控制ats系统40和监控系统50的运行状态，现有的ats系统40和监控系统50往往针对用户信息有不同的操作权限信息，此时将调度工作站10设置为根据统一的用户信息以及操作权限信息，来实现对ats系统40和监控系统50的调配，能够进一步提升ats系统40和监控系统50的集成程度，用户在调度工作站10中就不需要重复进行权限认证，能够提升用户使用列车监控系统50的便捷程度。
[0039]
如图1所示，在一些实施例中，调度工作站10具有人机界面框架11，人机界面框架11基于qt消息机制构建，人机界面框架11设置为将ats系统40和监控系统50与调度工作站10之间的交互信息按照消息类型分类，基于消息类型对交互信息进行显示及交互。
[0040]
可以理解的是，调度工作站10可以采用统一的人机界面显示平台，同一界面可以进行ats系统40和监控系统50的显示切换，ats系统40和监控系统50可以均采用统一、标准的图形用户界面，具有一致的显示和操作风格，通过画面色彩的闪烁、声效报警等多种手段把发生的事件迅速通知用户，以便用户方便、快捷以及高效地完成相关操作。
[0041]
还可以采用统一的菜单显示，调度工作站10与用户的交互过程可以通过鼠标、键盘和显示器来完成。
[0042]
在一些实施例中，ats系统40和监控系统50设于同一局域网内。
[0043]
可以理解的是，ats系统40和监控系统50可以设置在同一局域网内，从而促进ats系统40和监控系统50使用的网络参数一致，能够避免不同局域网通信传输所带来的信息差距，进一步提高ats系统40和监控系统50的集成程度。
[0044]
如图1所示，在一些实施例中，监控系统50为多个，多个监控系统50之间通信连接，各监控系统50之间可以采用tcp/ip通信。
[0045]
换言之，与ats系统40集成的监控系统50可以不止一个，多个监控系统50之间还进行通信连接，比如可以采用tcp/ip通信。
[0046]
如图1所示，在一些实施例中，监控系统50包括：pscada系统51(power supervisory control and data acquisition，电力监控系统)、bas系统52(building automation system，环境与设备监控系统)、psd系统53(platform screen doors，轨道交通站台屏蔽门系统)、pa系统54(public address，广播系统)、pis系统55(passenger information system，乘客信息系统)、cctv系统56(closed-circuit television，闭路电视)、fas系统57(火灾自动报警系统，automatic fire alarm system)、afc系统58(auto fare collection，自动售票检票系统)、acs系统59(access control system，门禁系统)、nms系统60(network management system，网络管理系统)、dms系统61(database management system，数据管理系统)以及tms系统62(trian management system，列车管理系统)中的至少一种。
[0047]
在一些实施例中，监控系统50内部采用unix套接字通信。
[0048]
可以理解的是，socket(套接字)可以看成是两个网络应用程序进行通信时，各自通信连接中的端点，这是一个逻辑上的概念。它是网络环境中进程间通信的api(应用程序编程接口)，也是可以被命名和寻址的通信端点，使用中的每一个套接字都有其类型和一个
与之相连进程。通信时其中一个网络应用程序将要传输的一段信息写入它所在主机的socket中，该socket通过与网络接口卡(nic)相连的传输介质将这段信息送到另外一台主机的socket中，使对方能够接收到这段信息。socket是由ip地址和端口结合的，提供向应用层进程传送数据包的机制。
[0049]
如图1所示，在一些实施例中，集成平台20包括：磁盘阵列21、数据库22、ats实时服务器23、iscs实时服务器24以及通信前置机25。
[0050]
可以理解的是，集成平台20可以设置支持分布式部署，可以由磁盘阵列21、数据库22、ats实时服务器23、iscs实时服务器24以及通信前置机25来组成。
[0051]
如图1所示，在一些实施例中，集成中间件30包括：通信中间件31、软件中间件32和硬件设备集成中间件33的至少一种。
[0052]
可以理解的是，集成中间件30的类型可以与监控系统50对应，根据监控系统50的类型不同，可以采用通信中间件31、软件中间件32和硬件设备集成中间件33中的一种进行连接。
[0053]
在一些实施例中，以系统显示及信息共享为例，ats系统40需显示的界面有控显终端、运行图编辑界面、在线运行图显示界面、派班界面以及车辆mmi(multi-media interface，多媒体交互系统)，pscada系统51的电力模块遥信状态信息、遥测数值信息、电度读数信息、变电所中电力设备的产生的soe(sequence of event，事件顺序记录)以及电力设备的监控信息，bas系统52的空调状态信息、风机状态信息、阀门位置信息以及车站内温度和湿度等测量数值信息、环控设备的监控信息，cctv系统56采集的视频信息等这些信息都通过统一的人机界面接入人机界面架构进行显示。且这些系统将采集到的信息存入统一的数据库22，调度工作站10需要什么信息直接从数据库22请求。
[0054]
以上所描述的装置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。
[0055]
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。
[0056]
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。

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