基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种移动闭塞列车运行控制方法及系统，尤其是涉及一种基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制系统。

背景技术：

目前中国列车运行控制系统ctcs主要分为地面设备和车载设备，闭塞方式可以分为固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞，以ctcs-3级为例，ctcs-3级系统是基于gsm-r无线通信实现车-地信息双向传输，无线闭塞中心rbc生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备ctcs-2级功能的列车运行控制系统。ctcs-3级是一种基于自动固定闭塞的准移动闭塞系统，由于它采用大容量点式设备判断分区占用，能够告知后续列车继续前行的距离即行车许可，后续列车根据行车许可制定速度目标距离曲线，从而可缩小列车安全间隔，达到准移动闭塞控制，但准移动闭塞中后续列车目标制动点仍在前行列车占用分区的外方，不能突破轨道电路的限制，从而不能实现移动闭塞。随着我国经济快速发展，对高速铁路运输能力要求不断提高，需要克服高速铁路运输中无法实现移动闭塞的难题，这需要从优化列控系统结构出发，打破既有地面和车载设备功能划分，重组列控系统功能分配。我国北斗卫星定位系统的全面布局与精度日趋精准使得卫星导航可应用于高速铁路列车定位，从而可取消轨道电路，由列车自主实现列车定位，实现移动闭塞。因此如何将列车自主定位应用到移动闭塞列车运行控制中成为需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型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列车自主定位的移动闭塞列车运行控制系统，增强车载设备能力，减少轨旁设备，优化列控系统结构，提高了系统工作效率，同时降低了系统建设和维护成本。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于列车自主定位的移动闭塞列车运行控制系统，其特征在于，包括：

车载设备，位于列车上；

全ip多模通信网络，用于车载设备、轨旁设备和车载设备之间通信连接；

轨旁设备，通过全ip多模通信网络通信；

中心设备，通过全ip多模通信网络通信。

优选地，所述的车载设备包括车载安全计算机、以及分别与车载安全计算机连接的速度传感器、北斗卫星接收单元、列车完整性检查单元、列车接口单元、数据记录单元、车载多模通信网关和人机界面，所述的车载多模通信网关通过全ip多模通信网络分别与轨旁设备和车载设备通信。

优选地，所述的列车完整性检查单元为基于列车风管内压力监测的列车完整性检测装置。

优选地，所述的车载安全计算机采用二乘二取二的机构。

优选地，所述的人机界面采用触摸屏。

优选地，所述的轨旁设备包括对象控制器、差分基站和轨旁多模通信网关，所述的轨旁多模通信网关分别与对象控制器、差分基站通过全ip多模通信网络与中心设备和车载设备通信。

优选地，所述的中心设备包括资源管理系统rmu、调度集中系统、差分管理系统和中心多模通信网关，所述的资源管理系统rmu分别与调度集中系统、差分管理系统和中心多模通信网关连接，所述的中心多模通信网关通过全ip多模通信网络分别与轨旁设备和车载设备通信。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)传统ctcs-3级列控系统采用车-地无线通信方式，车地之间传输大量列控安全信息，车车之间没有直接信息交互，当前列车需要依靠地面设备获得前车位置信息，车与前车之间的数据通过车-地-车方式传输，本实用新型车-车之间直接通信在数据传输安全性和实效性方面明显优于传统ctcs-3级车-地-车传输方式。

(2)随着卫星导航技术、无线通信技术的不断发展，使得车载设备可以承担更多功能，增强车载设备能力，由多源传感器、电子地图、数据融合实现列车精确定位，列车占用检查从轨道电路发展为列车自主定位，去除轨道电路并大幅减少实体应答器，本实用新型的控制理念由传统“地面中心化”转向“车载中心化”，降低系统建设和维护成本。

(3)传统ctcs-3级列控系统地面设备承担较多功能，同一功能涉及多个地面设备信息交互，复杂的通信接口使得系统复杂度增加，影响系统稳定性，本实用新型所述列控系统轨旁设备大幅减少，中心设备高度集成。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应属于本实用新型保护的范围。

列车自主定位是下一代列车运行控制系统的重要发展方向。本实用新型的车载设备通过卫星实现自主定位和完整性检查，从而取消轨道电路实现列车占用检查，行车许可可以直接延伸至前车尾部，结合车车通信列车安全防护技术，车载设备可根据前车实时位置、速度以及线路状态动态计算行车许可和目标距离曲线，从而实现移动闭塞。基于卫星车载自主定位的实现使得传统控制理念“地面中心化”转向“车载中心化”成为可能。列控系统功能进一步整合和重新分配，增强车载设备能力，减少轨旁设备，优化列控系统结构，降低系统复杂度，从而提高系统工作效率，同时降低系统建设和维护成本。

因此本实用新型以车载设备为核心，取消轨道电路，由车载设备取代轨旁设备实现列车定位和完整性检查，车载设备计算行车许可，基于车车通信实现列控系统的移动闭塞控制。

如图1所示，本实用新型基于列车自主定位的移动闭塞控制系统，该系统包括：车载设备、轨旁设备、中心设备，其中车载设备位于列车上，由车载安全计算机、速度传感器、北斗卫星接收单元、列车完整性检查单元、列车接口单元、数据记录单元、多模通信网关组成。轨旁设备由对象控制器、差分基站和多模通信网关组成。中心设备由资源管理系统rmu、调度集中系统、差分管理系统和多模通信网关组成。

所述的列车完整性检查单元为基于列车风管内压力监测的列车完整性检测装置，具体详见中国专利公开号cn209096706u。

本实用新型所述移动闭塞列车运行控制系统，以车载自主定位和完整性检查为基础，以车载计算行车许可为核心，同时需要实时与中心资源管理系统无线通信获得线路资源状态和前车信息，通过车车通信直接获得前车位置和速度，保证数据传输的安全和高效。下面将详细描述本实用新型移动闭塞列车运行控制方法的具体实现过程。控制过程如下：

1)司机打开驾驶台，输入有效rmuid和ip,司机确认连接rmu；

2)管辖范围内列车均向rmu注册连接；

3)注册列车进行完整性检查，完成精确定位；

4)rmu获得全线注册列车位置信息；

5)列车周期向rmu申请前车资源和线路资源；

6)rmu根据全线列车和线路资源情况回复信息；

7)列车通过rmu获得前车ip和前方线路安全资源信息；

8)列车主动向前车发起通信会话，检查系统版本如与本地一致则与前车建立通信会话；

9)列车与前车建立通信会话，周期发送“列车位置查询”消息查询前车位置，如收到前车发送的列车位置有效，则每隔一定时间(可配置)向前车发送“列车位置查询”消息，直接获得前车位置和速度。

10)如收到前车发送的列车位置无效，则结束当前通信会话，重复步骤7)；

11)列车在区间运行，列车的行车许可终点为进站信号机前距离自己最近的前方列车最小安全后端加一定安全防护距离，结合最限制速度曲线和列车制动参数按照移动闭塞原则计算列车运行动态监控曲线；

12)前方列车进入车站，列车则缩短行车许可至车站进站信号机前；

13)前方列车驶出车站，列车收到前方车站接车计划，同时接车进路开放，列车行车许可延伸至发车信号机；

14)如行车许可终点在车站发车信号机，ctc更改行车计划，进路发生变更，车载判断是否可以按照最新进路更新行车许可，如果可以，则更新行车许可，如已不能更新行车许可，列车立即eb停车，待调度员确认后，人工将列车接入股道停车；

15)列车驶入股道停车，根据行车计划，发车进路开放，行车许可延伸至区间；

16)若区间无封锁等危险点，重复步骤11)。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，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实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除