CN107054407A - 一种双制式融合的轨道交通车载控制***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双制式融合的轨道交通车载控制***及其控制方法,包括运算单元、测速模块、输入输出模块、MB处理模块和QMB处理模块,所述的运算单元分别与测速模块、输入输出模块、MB处理模块和QMB处理模块连接;所述的测速模块,用于测量列车的速度并将其发送给运算单元;所述的运算单元负责列车可运行距离及速度的计算并通过输入输出模块与车辆接口连接,获取车辆信息、控制列车并提供司机和车载控制***的接口;所述的MB处理模块为运算单元提供移动闭塞制式的定位和移动授权信息;所述的QMB处理模块为运算单元提供准移动闭塞制式的定位和目标速度距离信息。与现有技术相比,本发明具有提高了***的可靠性等优点。

Description

一种双制式融合的轨道交通车载控制***及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种轨道交通车载控制***,尤其是涉及一种双制式融合的轨道交通车载控制***及其控制方法。
背景技术
目前轨道交通车载控制***均采用首尾冗余或2oo3冗余的方式,这种方式可较好地解决因车载***硬件故障而带来的对行车的影响,但由于目前的车载控制***在同一时间只能从轨旁接收一种制式的信号或尽管能接收不同制式的信号却只能进行一种制式的信号的处理,因此当轨旁正在被应用的控制***出现问题时,既使车载控制***正常工作也会不可避免地触发紧急制动,造成了对行车的干扰。
发明内容
本发明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双制式融合的轨道交通车载控制***及其控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种双制式融合的轨道交通车载控制***,包括运算单元、测速模块、输入输出模块、MB处理模块和QMB处理模块,所述的运算单元分别与测速模块、输入输出模块、MB处理模块和QMB处理模块连接;
所述的测速模块,用于测量列车的速度并将其发送给运算单元;
所述的运算单元负责列车可运行距离及速度的计算并通过输入输出模块与车辆接口连接,获取车辆信息、控制列车并提供司机和车载控制***的接口;
所述的MB处理模块为运算单元提供移动闭塞制式的定位和移动授权信息;
所述的QMB处理模块为运算单元提供准移动闭塞制式的定位和目标速度距离信息。
该***还包括分别与MB处理模块连接的应答器天线及无线单元。
所述的应答器天线及无线单元分别设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
该***还包括分别与QMB处理模块连接的轨道电路天线及环线天线。
所述的轨道电路天线及环线天线分别设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
所述的测速模块设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
一种采用双制式融合的轨道交通车载控制***的控制方法,包括以下步骤:
通过自检并初始化后开始车载控制的运算,所述的运算单元从测速模块获取列车的当前速度,根据不同的驾驶模式进行控车曲线的计算,通过输入输出模块与车辆接口为列车提供控车命令,其后分别运行MB处理模块接口获取由MB处理模块送来的移动授权信息,在同一周期内再运行QMB处理模块接口获取由QMB处理模块送来的目标距离和速度的信息,在得到两种制式的授权信息后运算单元进行最大可用信息的计算,计算结果返回用于下一次控车曲线的计算。
所述的MB处理模块处理过程如下:
所述的MB处理模块自检通过初始化后开始列车的定位,其后通过与运算单元的接口传递MB处理模块移动授权信息同时接收运算单元提供给MB制式轨旁的信息,最后将列车位置报告传递给轨旁设备并接收列车的移动授权信息。
所述的QMB处理模块处理过程如下:
所述的QMB处理模块自检通过初始化后开始列车的定位,其后通过与运算单元的接口传递QMB处理模块的定位信息、目标距离和速度信息,最后通过轨道电路接收单元和环线天线进行目标距离和速度的接收,并传送车载至轨旁的信息。
通过应答器和轨道电路边缘分别进行定位,并且通过轨道电路天线及环线天线获取轨旁不同制式的列车控制***,两种制式信息并行输入运算单元,由运算单元基于列车控制信息的可用性进行计算,以保证无论哪一制式故障均不会影响列车的正常运行。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)在测算、输入输出和运算单元等通用模块共用的基础上实现双制式信息的并行接收处理,控制了***的复杂度,提高了***的可靠性。
2)实现了控制信息和定位信息的异构冗余,降低了车载***受内外部因素影响行车的概率。
3)对于分段建设的大修改造可实现既有QMB与MB的混用,复用既有的基于轨道电路的***,可实现***逐段平滑升级至MB,也可保护既有投资,降低了更新改造的复杂度,实现了无扰分段平滑升级。
附图说明
图1为MB与QMB均正常工作时的示意图;
图2为MB故障但QMB正常工作时的示意图;
图3为MB故障但QMB正常工作时的示意图;
图4为本发明的结构示意图;
其中1为运算单元、2为测速模块、3为MB处理模块、4为QMB处理模块、5为输入输出模块、6为列车。
图5为本发明MB处理模块与外挂设备的连接示意图;
其中3为MB处理模块、7为应答器天线、8为无线单元。
图6为本发明QMB处理模块与外挂设备的连接示意图;
其中4为QMB处理模块、9为轨道电路天线、10为环线天线。
图7为本发明控制方法的流程图;
图8为本发明QMB处理模块流程图;
图9为本发明MB处理模块流程图;
图10为本发明双制式融合的轨道交通车载控制***配置举例示意图。
具体实施方式
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的一部分实施例,而不是全部实施例。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,都应属于本发明保护的范围。
本发明针对目前轨道交通领域应用广泛的移动闭塞制式(Moving Block Mode,简称MB)和准移动闭塞制式(Quasi Moving Block Mode,简称QMB)从车载控制***层面进行有机融合,针对各制式现场发生概率较大的故障对车载控制***进行了功能重组和***重构,以实现单一制式的故障不影响列车的正常运行,***工作流程如下:
1)当移动闭塞制式和准移动闭塞制式均正常工作时,如图1所示:
①MB处理模块基于应答器确定列车的位置,QMB处理模块基于轨道电路的绝缘节/“S”棒/交叉环线确定列车位置。
②MB处理模式接收经由自由无线的移动授权信息,QMB处理模块接收经由轨道电路/交叉环线的目标距离信息。
③双制式融合车载控制***运算单元基于MB和QMB接收到的信息进行最大可用距离和速度对列车进行控制。
2)当移动闭塞制式发生故障或基于应答器的列车定位故障,但准移动闭塞工作正常时,如图2所示,双制式融合车载控制***将依赖于QMB信息进行列车的控制。
3)当准移动闭塞制式发生故障或基于绝缘节/“S”棒/交叉环线列车定位故障,但移动闭塞工作正常时,如图3所示,双制式融合车载控制***将依赖于MB信息进行列车的控制。
如图4所示,一种双制式融合的轨道交通车载控制***,包括运算单元1、测速模块2、输入输出模块5、MB处理模块3和QMB处理模块4,所述的运算单元1分别与测速模块2、输入输出模块5、MB处理模块3和QMB处理模块4连接;
所述的测速模块2,用于测量列车的速度并将其发送给运算单元;所述的运算单元1负责列车可运行距离及速度的计算并通过输入输出模块与车辆接口连接,获取车辆信息、控制列车并提供司机和车载控制***的接口;所述的MB处理模块3为运算单元提供移动闭塞制式的定位和移动授权信息;所述的QMB处理模块4为运算单元提供准移动闭塞制式的定位和目标速度距离信息。所述的测速模块设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
如图5所示,该***还包括分别与MB处理模块3连接的应答器天线7及无线单元8。所述的应答器天线及无线单元分别设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
如图6所示,该***还包括分别与QMB处理模块4连接的轨道电路天线9及环线天线10。所述的轨道电路天线及环线天线分别设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
本发明***的主流程图如图7所示,***通过自检并初始化后开始车载控制的运算,运算单元从测速单元获取列车的当前速度,根据不同的驾驶模式进行控车曲线的计算,通过输入输出模块与车辆接口为列车提供控车命令,其后分别运行MB处理模块接口程序获取由MB模块送来的移动授权信息,再运行QMB处理模块接口程序获取由QMB模块送来的目标距离和速度的信息,在得到两种制式的允许信息后运算单元进行最大可用信息的计算,计算结果返回用于下一次控车曲线的计算。
QMB模块处理流程图如图8所示,模块自检通过初始化后开始列车的定位,其后通过与运算单元的接口传递QMB模块的定位信息和目标距离和速度等信息,最后通过轨道电路接收单元和环线天线进行目标距离和速度的接收并传送车载至轨旁的信息。
MB模块处理流程图如图9所示,模块自检通过初始化后开始列车的定位,其后通过与运算单元的接口传递MB模块移动授权等信息同时接收运算单元提供给MB制式轨旁的信息,最后进行列车位置报告等传递给轨旁的信息并接收列车的移动授权等信息。
本发明实施示意图如图10所示的。其中首尾CC均采用2oo2方式并通过网络构成冗余,输入输出采用单端2X2oo2冗余方式,首尾测速装置构成冗余,并与CC接口;MB模块与应答器天线及无线单元连接,首尾构成冗余;QMB模块与轨道电路天线及环线天线连接,首尾构成冗余;MB与QMB同时为CC提供轨旁不同制式的控制信息,并在CC端进行融合,CC采取最大可用授权速度和距离进行列车的控制。
车载头尾冗余,每一端外挂设备包括测速装置x1、信标天线x1、无线通信单元x1、轨道电路接收天线x1、环线天线x1,每端设置2oo2运算单元1套,2X2oo2输入输出单元1套,MB和QMB处理单元各1套。
车载通过应答器和轨道电路边缘分别进行定位,并且通过轨道接收单元和无线获取轨旁不同制式的列车控制***,两种制式信息并行输入运算单元,由运算单元基于控车信息的可用性进行计算,以保证无论哪一制式故障均不会影响列车的正常运行。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,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发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双制式融合的轨道交通车载控制***,其特征在于,包括运算单元、测速模块、输入输出模块、MB处理模块和QMB处理模块,所述的运算单元分别与测速模块、输入输出模块、MB处理模块和QMB处理模块连接;
所述的测速模块,用于测量列车的速度并将其发送给运算单元;
所述的运算单元负责列车可运行距离及速度的计算并通过输入输出模块与车辆接口连接,获取车辆信息、控制列车并提供司机和车载控制***的接口;
所述的MB处理模块为运算单元提供移动闭塞制式的定位和移动授权信息;
所述的QMB处理模块为运算单元提供准移动闭塞制式的定位和目标速度距离信息。
2.根据权利要求1所述的一种双制式融合的轨道交通车载控制***,其特征在于,该***还包括分别与MB处理模块连接的应答器天线及无线单元。
3.根据权利要求2所述的一种双制式融合的轨道交通车载控制***,其特征在于,所述的应答器天线及无线单元分别设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
4.根据权利要求1所述的一种双制式融合的轨道交通车载控制***,其特征在于,该***还包括分别与QMB处理模块连接的轨道电路天线及环线天线。
5.根据权利要求4所述的一种双制式融合的轨道交通车载控制***,其特征在于,所述的轨道电路天线及环线天线分别设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
6.根据权利要求1所述的一种双制式融合的轨道交通车载控制***,其特征在于,所述的测速模块设有两个,分别安装在列车头尾,进行车载头尾冗余。
7.一种采用权利要求1所述的双制式融合的轨道交通车载控制***的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
通过自检并初始化后开始车载控制的运算,所述的运算单元从测速模块获取列车的当前速度,根据不同的驾驶模式进行控车曲线的计算,通过输入输出模块与车辆接口为列车提供控车命令,其后分别运行MB处理模块接口获取由MB处理模块送来的移动授权信息,在同一周期内再运行QMB处理模块接口获取由QMB处理模块送来的目标距离和速度的信息,在得到两种制式的授权信息后运算单元进行最大可用信息的计算,计算结果返回用于下一次控车曲线的计算。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的MB处理模块处理过程如下:
所述的MB处理模块自检通过初始化后开始列车的定位,其后通过与运算单元的接口传递MB处理模块移动授权信息同时接收运算单元提供给MB制式轨旁的信息,最后将列车位置报告传递给轨旁设备并接收列车的移动授权信息。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的QMB处理模块处理过程如下:
所述的QMB处理模块自检通过初始化后开始列车的定位,其后通过与运算单元的接口传递QMB处理模块的定位信息、目标距离和速度信息,最后通过轨道电路接收单元和环线天线进行目标距离和速度的接收,并传送车载至轨旁的信息。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过应答器和轨道电路边缘分别进行定位,并且通过轨道电路天线及环线天线获取轨旁不同制式的列车控制***,两种制式信息并行输入运算单元,由运算单元基于列车控制信息的可用性进行计算,以保证无论哪一制式故障均不会影响列车的正常运行。
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