CN113859321A - 一种基于云计算的基于列车通信的列车自动控制*** - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于云计算的CBTC***，包括：云计算平台，所述云计算平台用于处理轨道业务需求信息并生成与所述轨道业务需求信息对应的轨道业务处理信息；子***，所述子***根据所述轨道所述业务处理信息生成轨道业务控制信息；子设备，所述子设备用于收集所述轨道业务需求信息以及根据所述轨道业务控制信息执行轨道业务。根据本发明的CBTC***，由云计算平台为子***处理业务轨道业务需求信息，用于收集轨道业务需求信息、发送轨道业务需求信息和生成轨道业务控制信息，云计算平台和子***分工合作，处理效率更高。

Description

一种基于云计算的基于列车通信的列车自动控制***

技术领域

本发明涉及轨道通信领域，尤其是涉及一种基于云计算技术的基于列车通信的列车自动控制***。

背景技术

基于通信的列车自动控制（CBTC，Communication Based Train Control）***目前广泛应用在轨道交通领域。如图1所示，当前基于通信的列车自动控制***包括自动列车监控（ATS，Automatic Train Supervision）***、自动列车控制（ATP，Automatic TrainProtection）***、自动列车控制（ATO，Automatic Train Operation）***、计算机联锁（CI，computer interlocking）***、区域控制器（ZC，Zone Control）、数据通信***（DCS，）、维护支持***（MSS，Maintenance Support System）以及轨旁设备，每个***配置相应的信息控制模块及信息处理模块。自动列车监控***、自动列车控制***、计算机联锁***等前端***由于信息交互时延的影响需自配置信息处理模块，待自身信息处理完毕后将处理结果由数据通信***传输给其他***，这种信息处理模式过于零散化会存在如下问题：***配置不利于后期***运营的维护及管理。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于云计算的基于列车通信的列车自动控制***，处理效率更高。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于云计算的基于列车通信的列车自动控制***，云计算平台，所述云计算平台用于处理轨道业务需求信息并生成与所述轨道业务需求信息对应的轨道业务处理信息；子***，所述子***根据所述轨道所述业务处理信息生成轨道业务控制信息；子设备，所述子设备用于收集所述轨道业务需求信息以及根据所述轨道业务控制信息执行轨道业务。

根据本发明实施例的列车自动控制***，由云计算平台为子***处理轨道业务需求信息，而子***用于收集轨道业务需求信息、发送轨道业务需求信息，和生成轨道业务控制信息，云计算平台和子***分工合作，列车自动控制***的处理效率更高。

根据本发明的一些实施例，所述子***包括车载子***和地面子***，所述子设备包括与所述车载子***对应的车载设备以及与所述地面子***对应的所述地面设备。

根据本发明的一些实施例，所述云计算平台包括信息处理装置、信息存储装置和与各个所述子***的功能一一对应的多个交互接口，所述信息处理装置用于通过各个所述交互接口接收与各个所述子***的功能对应的所述轨道业务需求信息，处理对应的所述轨道业务需求信息后生成对应的所述轨道业务处理信息，将对应的所述轨道业务处理信息发送给对应的所述子***；所述信息存储装置用于存储所述轨道业务需求信息和所述轨道业务处理信息。

根据本发明的一些实施例，所述信息处理装置包括根据各个子***的功能划分的且与所述交互接口一一对应的处理模块，所述信息存储装置包括根据各个子***的功能划分且与所述交互接口一一对应的存储模块。

根据本发明的一些实施例，所述信息处理装置包括至少两个处理模块，所述信息存储装置包括至少两个存储模块，所述处理模块之间互相通信，所述存储模块之间互相通信。

根据本发明的一些实施例，所述云计算平台还用于对所述处理信息处理装置进行升级：更新至少一个所述处理模块的应用程序。

根据本发明的一些实施例，所述云计算平台集成与各个所述子***运算功能对应的处理模块。

根据本发明的一些实施例，所述云计算平台用于处理所述轨道业务需求信息的优先级顺序为：用于控制所述地面子设备的所述地面子***收集的所述轨道业务需求信息，用于控制所述车载子设备的所述车载子***收集的所述子***收集的所述轨道业务需求信息，用于监控的所述子***收集的所述轨道业务需求信息，用于维护的所述子***收集的所述轨道业务需求信息。

根据本发明的一些实施例，所述云计算平台通过无线网络与所述车载子***传输信息，所述云计算平台通过有线网络或者无线网络与所述地面子***传输信息，所述车载子***与所述地面子***通过无线网络传输信息。

根据本发明的一些实施例，所述子***通过有线传输网络与所述子设备传输信息。

附图说明

图1是现有技术的一种CBTC***的***架构图；

图2是本发明一种CBTC***的***架构图；

图3是本发明一种CBTC***的信息传输示意图；

图4是本发明一种实施例的子设备、子***和云计算平台之间的信息传输示意图；

图5是本发明一种云计算平台的示意图。

附图标记：

云计算平台10、信息处理装置11、信息存储装置12、子***20、收发装置21、控制装置22、子设备30、CBTC***100。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的***、模块、装置和设备，或具有相同或类似功能的***、模块、装置和设备。下面通过参考附图1-5描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图3，本发明第一方面提出了一种基于云计算的CBTC***100，包括：云计算平台10，云计算平台10用于处理轨道业务需求信息并生成与轨道业务需求信息对应的轨道业务处理信息；子***20，子***20根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息；子设备30，子设备30用于收集轨道业务需求信息以及根据轨道业务控制信息执行轨道业务。云计算平台10处理轨道业务需求信息后生成轨道业务处理信息并将轨道业务处理信息发送给子***20，子***20根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息并将轨道业务控制信息发送给对应的子设备30，子设备30根据轨道业务控制信息执行轨道业务。

根据本发明实施例的CBTC***100，相比现有技术的子***20完成处理轨道业务需求信息、生成轨道业务处理信息、根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息，本发明减轻了子***20的压力。由云计算为各个子***20处理轨道业务需求信息，而子***20用于收集轨道业务需求信息、发送轨道业务需求信息和生成轨道业务控制信息，云计算平台10和子***20分工合作，使CBTC***的处理效率更高。子***20不需要专门设计对应处理轨道业务需求信息的芯片，子***20的芯片保留收集轨道业务需求信息、发送轨道业务需求信息和生成轨道业务控制信息的功能即可，节约了子***20的芯片设计成本。如果云计算平台10集成子***的所有功能，例如收集轨道业务需求信息、传递和转化轨道业务需求信息、处理轨道业务需求信息、生成轨道业务处理信息、根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息，从云计算平台10与子设备30之间远距离传输，容易产生信息丢失、失真的现象，从而对子设备30的执行业务或者控制作出错误的决策，对列车造成巨大的运行危险和运营损失。

进一步地，一方面，子***20收集对应的子设备30的轨道业务需求信息，子***20将收集的轨道业务需求信息转化为适于云计算平台10接收和处理的轨道业务需求信息，再发送给云计算平台10，由于云计算平台10至子设备30的信息传输距离较长，子设备30直接将轨道业务需求信息发送给云计算平台10，轨道业务需求信息容易在信息传输途中被干扰而发生缺失或者错误；另一方面，子***20根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息（子***20根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息包括将轨道业务处理信息转化为适于子设备30接收和执行的轨道业务控制信息）并将轨道业务控制信息发送给对应的子设备30，云计算平台10不直接根据轨道业务处理信息产生轨道业务控制信息并发送给子设备30，由于云计算平台10至子设备30的信息传输距离较长，轨道业务控制信息容易在信息传输途中被干扰而发生缺失或者错误。子***20收集对应的子设备30的轨道业务需求信息并发送给云计算平台10，子***20根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息并将轨道业务控制信息发送给对应的子设备30，均提高了信息传输的可靠性和安全性。

需要说明的是，子设备30执行轨道业务包括：确定执行轨道业务的内容，确定执行轨道业务的途径，确定执行轨道业务的时间，确定执行轨道业务的参与对象，判断是否执行轨道业务。子***20接收发送的轨道业务需求信息或者接收处理的轨道业务处理信息都是与子***20本身的功能对应的，即子***20进行的每一项轨道业务都是与子***20本身的功能对应的。轨道业务需求信息包括处理轨道业务需求信息需要用到的子设备30参数以及如何执行轨道业务。

具体地，子***20包括车载子***和地面子***，子设备30包括与车载子***对应的车载设备以及与地面子***对应的地面设备。云计算平台10集成了处理至少两个子***20收集的轨道业务需求信息的功能，云计算平台10集中处理至少两个子***收集的轨道业务需求信息，使CBTC***100的集成度更高。

进一步地，车载子***收集车载设备的车载轨道业务需求信息并发送给云计算平台10，云计算平台10处理车载轨道业务需求信息后生成车载轨道业务处理信息并将车载轨道业务处理信息发送给车载子***，车载子***根据车载轨道业务处理信息生成车载轨道业务控制信息并将车载轨道业务控制信息发送给车载设备，车载设备根据车载轨道业务控制信息执行车载轨道业务。地面子***收集车载设备的地面轨道业务需求信息并发送给云计算平台10，云计算平台10处理地面轨道业务需求信息后生成地面轨道业务处理信息并将地面轨道业务处理信息发送给地面子***，地面子***根据地面轨道业务处理信息生成地面轨道业务控制信息并将地面轨道业务控制信息发送给地面设备，地面设备根据地面轨道业务控制信息执行地面轨道业务。

优选地，子***20包括收发装置21和控制装置22，收发装置21用于收集对应的子设备30的轨道业务需求信息，将轨道业务需求信息发送给云计算平台10，接收轨道业务控制信息，将轨道业务控制信息发送给控制装置22；控制装置22用于根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息并将轨道业务控制信息发送给对应的子设备30。子***20分别设置收发装置21和控制装置22，收发装置21用于收集和发送信息（收集和发送轨道业务需求信息、接收轨道业务处理信息、发送轨道业务控制信息），控制装置22用于控制子设备30执行轨道业务（根据业务处理信息生成轨道业务控制信息，将轨道业务控制信息发送给对应的子设备30），使信息的收发和控制独立实现，提高轨道业务处理效率，收发装置21故障时不会影响控制装置22的工作，控制装置22故障时也不会影响收发装置21的工作，提高了信息传输的可靠性。另外，云计算平台10处理轨道业务需求信息效率高，子***20将轨道业务需求信息交由云计算平台10处理，仅接收和发送信息以及控制子设备30执行轨道业务，减轻了子***20的负担。

优选地，云计算平台10包括信息处理装置11、信息存储装置12和与各个子***20的功能一一对应的多个交互接口，信息处理装置11用于通过各个交互接口接收与各个子***20的功能对应的轨道业务需求信息，处理对应的轨道业务需求信息后生成对应的轨道业务处理信息，将对应的所述轨道业务处理信息发送给对应的子***20；信息存储装置12用于存储轨道业务需求信息和轨道业务处理信息。信息存储装置12分别通过各个交互接口接收与与各个子***20的功能对应的轨道业务需求信息以及对应的轨道业务处理信息。云计算平台10的信息处理装置11和信息存储装置12通过与各个子***20的功能对应的交互接口接收轨道业务需求信息和发送轨道业务处理信息，轨道业务需求信息和轨道业务处理信息通过交互接口的设定的协议在信息处理装置11与子***20之间、信息处理装置11与信息存储装置12之间、子***20和信息存储装置12之间传输，有利于轨道业务需求信息和轨道业务处理信息的分类处理和分类储存，提高了信息的传输效率。云计算平台10不针对特定的子***20的功能，云计算平台10可以同时支撑不同的子***20的功能实现即云计算平台10有较好的通用性或者兼容性，只要增加与目标子***20功能对应的交互接口，以及在信息存储装置12和信息处理装置11分配为实现目标子***20功能对应的资源（或者在信息存储装置12和信息处理装置11分别划分与子***的功能对应的存储模块和处理模块）即可实现目标子***20功能。

具体地，云计算平台10的规模可以动态伸缩，有较高的扩展性，云计算平台10的整体信息处理资源和存储资源（信息处理资源指用于信息处理的资源，存信息储资源用于信息存储的资源）可依据用户需求配置拓展；另一方面，云计算平台10将资源（资源包括处理器、内存、显存、硬盘空间）虚拟化管理，可根据轨道业务需求量自动配置合理的用于处理的资源和用于储存的资源。图1的现有技术各***之间信息交互需通过数据通信***传输，信息交互节点多、信息交互效率低，而本发明由云计算平台10为各个子***20处理轨道业务需求信息，云计算平台10根据用户需求配置资源和根据轨道业务需求量自动配置合理的用于处理的资源和用于储存的资源，使轨道业务信息处理效率更高。

进一步地，云计算平台10处理轨道业务需求信息的优先级顺序为：用于控制地面子设备的地面子***收集的轨道业务需求信息，用于控制车载子设备的车载子***收集的子***收集的轨道业务需求信息，用于监控的子***收集的轨道业务需求信息，用于维护的子***收集的轨道业务需求信息。地面子设备包括轨旁设备，轨旁设备影响轨道车辆正常运行，优先与地面子设备对应的子***收集的轨道业务需求信息，有利于保证轨道交通正常运营。车载子设备包括门控、列车控制和管理***和制动器，车载子设备影响列车本身正常运行，在处理与地面子设备对应的子***收集的轨道业务需求信息后，再处理与车载子设备对应的子***收集的轨道业务需求信息，有利于保证轨道车辆正常运行。处理用于监控现场的子***（例如自动列车监控***、综合监控***、乘客信息***和公共广播***）收集的轨道业务需求信息的优先级次于地面子***和车载子***，处理用于维护和检修子***或者子设备的子***（例如维护支持***）收集的轨道业务需求信息的优先级放最后，即子***20的功能根据对CBTC***的重要性排序依次为对地面子设备30控制功能、对车载子设备的控制功能、子***20的监控功能、子***20的维护功能。云计算平台10处理子***20收集的轨道业务信息的优先级根据子***20的功能的重要性设置。

优选地，信息处理装置11包括根据各个子***20的功能划分的且与交互接口一一对应的处理模块，处理模块之间互相通信，信息存储装置12包括根据各个子***20的功能划分且与交互接口一一对应的存储模块，存储模块之间互相通信。信息处理装置11包括根据各个子***20的功能划分的且与交互接口一一对应的处理模块，有利于同时处理各个子***20的轨道业务需求信息，提高轨道业务处理效率，信息存储装置12包括根据各个子***20的功能划分且与交互接口一一对应的存储模块，有利于同时存储各个子***20的轨道业务需求信息和轨道业务处理信息，提高轨道业务存储效率。处理模块之间互相通信，可以减少各个子***20之间双向传输信息的线路成本，同时实时在两两处理模块之间双向传输处理模块的模块状态信息、处理模块接收的信息、处理模块生成的信息、处理模块发送的信息。存储模块之间互相通信，可以减少各个子***20之间双向传输信息的线路成本，同时实时在两两存储模块之间双向传输存储模块的模块状态信息、存储模块接收的信息、存储模块发送的信息。处理模块、存储模块、交互接口一一对应，保持了各项轨道业务处理和存储的独立性。

优选地，云计算平台10还用于对处理信息处理装置11升级包括：更新至少一个处理模块的应用程序。现有的CBTC***升级时，需要针对每一个子***20进行更新，即每一次CBTC***升级时需要专门考虑各个子***20的运行环境、***状态和网络状态，容易出现应用程序更新的兼容性问题，并且针对每个***的信息处理模块进行独立升级或改造，工程工作量大、成本高。云计算平台10可以统一更新各个处理模块的应用程序，各个子***20的运行环境、***状态和网络状态基本一致，可以避免出现应用程序更新的兼容性问题。

优选地，云计算平台10集成与各个子***20运算功能对应的处理模块。云计算平台10采用集中化处理信息，运算能力上移，由云计算机平台10统一完成所有信息的处理运算及信息处理结果下发。具体而言，将自动列车控制***的车载速度计算功能同步融合至云计算机平台10进行运算处理，通过低延时、高速率的无线网络可实现中心对全线可控车辆的速度运算，减少***运算能力溢出浪费，建设成本也大大减少，处理模块的后期维护升级也更加便捷。

需要说明的是，处理模块和存储模块均是根据子***20功能划分的软件架构，并非独立的硬件架构（例如芯片）。

优选地，信息处理装置11冗余设置，信息存储装置12冗余设置，相对应地，各个处理模块也冗余设置，各个存储模块也冗余设置。云计算平台10使用冗余设置，其中一个信息处理装置11故障时采用另一个信息处理装置11代替，或者其中一个信息存储装置12故障时采用另一个信息存储装置12代替，提高了CBTC***100的信息传输的容错率，提高了CBTC***100的信息传输可靠性和安全性。即云计算平台10还可以通过多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障轨道业务信息处理和存储的可靠性和安全性，进一步提高了CBTC***100的信息传输的可靠性和安全性。

具体地，云计算平台10通过无线网络与车载子***传输信息，云计算平台10通过有线网络或者无线网络与地面子***传输信息，车载子***与地面子***通过无线网络传输信息。CBTC***还包括数据通信***，云计算平台10和子***20通过数据通信***传输信息，数据通信***包括收发设备（例如基站）、交换设备（例如交换机）和传输网络，传输网络包括有线传输网络和无线传输网络。子***20和云计算平台10可以通过有线网络或者无线网络传输（包括轨道业务需求信息、轨道业务处理信息、***信息、设备信息、第二校验信息、第三校验信息）。车载子***通过车地网络（车地无线网络）与云计算平台10传输信息，地面子***通过安全骨干网络（有线安全骨干网络）与云计算平台10传输信息或者通过无线网络与云计算平台10传输信息。

优选地，子***20和子设备30通过有线网络传输，例如地面子***和地面子设备通过有线网络传输，提高了信息传输的可靠性和安全性。如果子***20和子设备30通过无线网络传输信息（包括轨道业务需求信息、轨道业务控制信息、设备信息、第一校验信息、第四校验信息），信息容易被干扰产生缺失或者错误。另外，车载子***和地面子***在传输网络中通过交换设备连接，车载子***和车载设备之间在传输网络中通过交换设备连接，地面子***和地面设备之间在传输网络中通过交换设备连接。在无线网络出现故障时，子***20和子设备30之间仍能采用降级模式完成信息传输，使子设备30正常执行业务。以计算机联锁***和轨旁设备为例，计算机联锁***对轨旁设备的控制通过硬线控制（或者通过有线网络向轨旁设备传输轨道业务控制信息），相比对轨旁设备采用无线控制（或者通过纯无线网络向轨旁设备传输轨道业务控制信息），***安全可用性上更高，在无线网络出现故障时，计算机联锁***仍能采用降级模式完成线路运营。

根据本发明的一些实施例，子***20接收到轨道业务需求信息后给子设备30发送第一校验信息，子设备30比对第一校验信息和轨道业务需求信息并检测轨道业务需求信息是否异常。云计算平台10接收到轨道业务需求信息后给子***20发送第二校验信息，子***20比对第二校验信息和轨道业务需求信息并检测轨道业务需求信息是否异常。子***20接收到轨道业务处理信息后给云计算平台10发送第三校验信息，云计算平台10比对第三校验信息和轨道业务处理信息并检测轨道业务处理信息是否异常。子设备30接收到轨道业务控制信息后给子***20发送第四校验信息，子***20比对第四校验信息和轨道业务控制信息并检测轨道业务控制信息是否异常。通过对云计算平台10接收的轨道业务需求信息、子***20接收的轨道业务需求信息和轨道业务处理信息、子设备30接收的轨道业务控制信息进行校验，保证了信息云计算平台10、子***20和子设备30之间的信息传输的可靠性和安全性。

根据本发明的一些实施例，子设备30将设备信息通过子***20发送给云计算平台10，子***20将***信息发送给云计算平台10。子设备30将设备信息发送给云计算平台10，设备信息反映子设备30的运行状态，云计算平台10比对设备信息和正常运行的设备信息，检测子设备30是否运行正常。子***20将***信息发送给云计算平台10，***信息反映子***20的运行状态，云计算平台10比对***信息和正常运行的***信息，检测子***20是否运行正常。

需要说明的是，第三校验信息由云计算平台10的信息处理装置11处理，储存在云计算平台10的信息存储装置12， 具体由与轨道业务需求信息对应的处理模块处理，储存在与轨道业务需求信息对应的存储模块。

具体地，如图2所示，车载子***包括自动列车控制***和自动列车防护***，地面子***包括计算机联锁、自动列车监控***、维护支持***、综合监控***、乘客信息***和公共广播***。

进一步地，车载子设备包括TCMS、车门控制器和制动器，地面子设备包括轨旁设备（轨旁设备包括信号机、计轴、道岔和紧急按钮）。TCMS、车门控制器、制动器均与自动列车控制***、自动列车防护***双向通信，计算机联锁与轨旁设备双向通信。信号调度工作站与自动列车监控***对应，自动列车监控***用于调度工作人员，信号维护工作站与维护支持***对应，维护支持***用于子***20和子设备30的检查维修计划。

优选地，云计算平台10设置有与自动列车控制***、自动列车防护***、计算机联锁、自动列车监控***、维护支持***、综合监控***、乘客信息***和公共广播***分别对应的处理模块和存储模块。各项轨道业务处理和存储的时候独立，减少各个轨道业务处理模块之间、各个存储模块之间的相互影响，提高了轨道业务处理效率。各处理模块互相通信，各存储模块互相通信，相比各个子***20之间的信息交互，减少了信息延迟、信息缺失和信息错误，进一步提高了轨道业务处理效率。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，轨旁设备包括道岔，道岔（即地面子设备）将道岔控制需求、道岔控制相关的子设备参数（即轨道业务需求信息）发送给计算机联锁（即地面子***），计算机联锁将轨道业务需求信息转化后发送给云计算平台10的信息处理装置11和信息存储装置12（与CI、计算机联锁对应的处理模块和存储模块），与计算机联锁对应的处理模块根据轨道业务需求信息生成轨道业务处理信息并发送给与计算机联锁对应的存储模块，计算机联锁（即地面子***），计算机联锁（即地面子***）根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息并发送给道岔（即地面子设备），道岔根据轨道业务控制信息执行道岔控制。云计算平台10与自动列车监控***对应的处理模块、信号调度工作站（子***）和监控设备（子设备）之间的信息传输原理，云计算平台10与维护支持***对应的处理模块、信号调度工作站（子***）和监控设备（子设备）之间的信息传输原理，云计算平台10与综合监控***对应的处理模块、综合监控***（子***）和监控设备（子设备）之间的信息传输原理，云计算平台10与乘客信息***对应的处理模块、乘客信息***（子***）和监控设备（子设备）之间的信息传输原理，云计算平台10与公共广播***对应的处理模块、公共广播***（子***）和广播设备（子设备）之间的信息传输原理，与云计算平台10与计算机联锁对应的处理模块、计算机联锁（地面子***）、道岔（地面子设备）的信息传输原理一致，不再赘述。

进一步地，结合图4实施例说明子***20、子设备30和云计算平台10信息传输。由各个车辆的车载控制器（即车载子设备）将列车当前的位置信息和速度信息（即子设备30参数）以及控车需求（即轨道业务需求）传输给自动列车控制***和自动列车防护***（即车载子***）的收发装置21，自动列车控制***和自动列车防护***将轨道业务需求信息（包括列车当前的位置信息、速度信息和控车需求）转化后汇报给云计算平台10的信息处理装置11和信息存储装置12（与ZC、区域控制器对应的处理模块和存储模块）。与区域控制器对应的处理模块计算列车的移动授权（即处理轨道业务需求信息），生成移动授权以及协议控车命令（即轨道业务处理信息）并发送给与区域控制器对应的存储模块、自动列车控制***和自动列车防护***。自动列车控制***和自动列车防护***的控制装置22根据移动授权以及协议控车命令（即轨道业务处理信息）生成控车命令（即轨道业务控制信息），并发送给车辆的车载控制器（即车载子设备）。云计算平台10在管辖范围内比对全列车位置信息和速度信息，实时地统一将各列车的移动授权、协议控车命令通过自动列车控制***和自动列车防护***的控制模块转化为控车命令，整个***车辆管理及控制更加集中化，列车出现追车的风险也更小。云计算平台10与区域控制器对应的处理模块、自动列车控制***和自动列车防护***（子***）、门控或者列车控制或者管理***、制动器（子设备）之间的信息传输原理，与云计算平台10与区域控制器对应的处理模块、运自动列车控制***和自动列车防护***（子***）、车载控制器（车载子设备）之间的信息传输原理一致，不再赘述。

如图5所示，一种云计算平台10，应用于本发明的CBTC***100，云计算平台10处理包括至少两个子***20收集的轨道业务需求信息，云计算平台10处理轨道业务需求信息后生成轨道业务处理信息并将轨道业务处理信息发送给子***。

根据本发明的云计算平台10，云计算平台10集中化处理子***20的轨道业务，子***20接收业务需求信息、发送业务需求信息、接收业务处理信息，生成轨道业务控制信息，合理分配云计算平台10和子***20的处理资源，提高了信息传输的效率。云计算平台10不生成轨道业务控制信息而子***20生成轨道业务控制信息，提高了远距离信息传输的可靠性和安全性。

进一步地，云计算平台10自配置处理模块和存储模块，所有子***20的信息处理及信息存储都集中在云计算平台10，由云计算平台10对所有交互信息进行统一处理并存储记录，提高了信息传输的效率。引入了云计算后各子***20间信息交互节点减少，减小信息交互过程的信息丢失，提高了信息传输的可靠性和安全性。现有的CBTC***100各子***20均配置相应的处理模块和存储模块，这些处理模块和存储模块性能资源均远远超越***轨道业务需求，造成了资源和成本浪费。引入了云计算平台10后，根据云计算平台10的高拓展性和虚拟化的特性，在实际应用中依据轨道业务的资源需求量，灵活合理地对云计算平台10进行性能配置，统一对各子***20轨道业务进行管理，减少了资源投入，降低了建设成本。现有CBTC***100升级或者改造过程需针对每个子***20的处理模块和存储模块进行更新或者维护，更新或者维护成本高、更新或者维护过程繁琐。引入了云计算平台10后，云计算平台10的处理模块的升级或者改造秩序相比子***20的处理模块的升级或者改造秩序，维护成本更低、过程更简便。总而言之，利用云计算平台10的可扩展性强、通用性（或者兼容性）强、可靠性（或者安全性）高、集成度高的特性提升CBTC***100的整体信息处理效率及信息传输可靠性，使列车信息传输效率高和安全性更高。

如图5所示，一种子***20，应用于本发明的CBTC***100，子***20收集轨道业务需求信息，将轨道业务需求信息发送给云计算平台10，接收云计算平台10处理轨道业务需求信息后生成的轨道业务处理信息，根据轨道业务处理信息生成所述轨道业务控制信息，将所述轨道业务控制信息发送给所述子设备30。

根据本发明实的子***20，由云计算平台10为子***处理业务轨道业务需求信息，而子***20收集轨道业务需求信息、发送轨道业务需求信息、发送轨道业务处理信息和生成轨道业务控制信息，云计算平台10和子***20分工合作，使信息传输效率更高。子***20根据轨道业务处理信息生成轨道业务控制信息，将轨道业务控制信息发送给子设备30，以实现对子设备30的控制，由于云计算平台10到子设备30之间的信息传输距离长，相比直接将轨道业务处理信息作为轨道业务控制信息发送给子设备30，对子设备30的控制精度更高，可靠性和安全性更高。

如图5所示，一种子设备30，应用于本发明的CBTC***100，子设备30生成轨道业务需求信息并将轨道业务需求信息发送给子***20，子***20将轨道业务需求信息发送给云计算平台10处理后生成轨道业务控制信息，子设备30根据子***20生成的轨道业务控制信息执行轨道业务。

根据本发明实的子设备30，子设备30收集的轨道业务需求信息由云计算平台10处理，相比子***20直接处理轨道业务需求信息并生成轨道业务控制信息，云计算平台10和子***20分工合作，信息传输效率更高。子***20将子设备30生成的轨道业务需求信息发送给云计算平台10处理，由于子设备30到云计算平台10之间的信息传输距离长，相比子设备30直接将轨道业务需求信息发送给云计算平台10处理，可靠性和安全性更高；子设备30根据子***20生成的轨道业务控制信息执行轨道业务，相比通过云计算平台10直接生成轨道业务控制信息，传输距离短，对子设备30的控制更精确，可靠性和安全性高。

可以理解的是，图5的箭头表示信息的传输方向。

在本发明中，涉及的英语名称如下：ATO（Automatic Train Operation）：自动列车控制***；ATP（Automatic Train Protection）：自动列车防护***；ATS（Automatic TrainSupervision）：自动列车监控***；CBTC（Communication Based Train Control）：基于通信的列车自动控制***；CI（computer interlocking）：计算机联锁；DCS（DataCommunication System）：数据通信***；ISCS（Integrated Supervisory ControlSystem）：综合监控***；MSS（Maintenance Support System）：维护支持***；PA（Public-address）：公共广播***；PIS（Passenger Information System）：乘客信息***；TCMS（Train Control and Management System）：列车控制和管理***；ZC（Zone Control）：区域控制器。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“云计算平台10”、“云端平台”和“云平台”对于本领域的普通技术人员而言，均为相同意思。术语“信息传输”、“传输信息”、“信息传递”、“传递信息”、“信息交互”、“交互信息”、“通信”，对于本领域的普通技术人员而言，均为相同意思。术语“信息”包括“轨道业务信息”、“校验信息”和“设备信息”、“***信息”，“轨道业务信息”包括“轨道业务需求信息”、“轨道业务处理信息”和“轨道业务控制信息”。术语“存储”与“储存”对于本领域的普通技术人员而言，均为相同意思。术语“连接”、“链接”、“联接”、等术语应结合具体实施例理解，例如，可以是硬件设备的固定连接，也可以是电路元件的电连接、各个通信模块的通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。处理装置可以是中央处理单元 (central processing unit，CPU)，该处理装置还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (field-programmable gate array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。而存储装置可以是移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。另外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于云计算的基于列车通信的列车自动控制***，其特征在于，包括：

云计算平台，所述云计算平台用于处理轨道业务需求信息并生成与所述轨道业务需求信息对应的轨道业务处理信息；

子***，所述子***根据所述轨道所述业务处理信息生成轨道业务控制信息；

子设备，所述子设备用于收集所述轨道业务需求信息以及根据所述轨道业务控制信息执行轨道业务。

2.如权利要求1所述的列车自动控制***，其特征在于，所述子***包括车载子***和地面子***，所述子设备包括与所述车载子***对应的车载设备以及与所述地面子***对应的所述地面设备。

3.如权利要求1所述的列车自动控制***，其特征在于，所述云计算平台包括信息处理装置、信息存储装置和与各个所述子***的功能一一对应的多个交互接口，所述信息处理装置用于通过各个所述交互接口接收与各个所述子***的功能对应的所述轨道业务需求信息，处理对应的所述轨道业务需求信息后生成对应的所述轨道业务处理信息，将对应的所述轨道业务处理信息发送给对应的所述子***；所述信息存储装置用于存储所述轨道业务需求信息和所述轨道业务处理信息。

4.如权利要求3所述的列车自动控制***，其特征在于，所述信息处理装置包括根据各个子***的功能划分的且与所述交互接口一一对应的处理模块，所述信息存储装置包括根据各个子***的功能划分且与所述交互接口一一对应的存储模块。

5.如权利要求4所述的列车自动控制***，其特征在于，所述信息处理装置包括至少两个处理模块，所述信息存储装置包括至少两个存储模块，所述处理模块之间互相通信，所述存储模块之间互相通信。

6.如权利要求4所述的列车自动控制***，其特征在于，所述云计算平台还用于对所述处理信息处理装置进行升级：更新至少一个所述处理模块的应用程序。

7.如权利要求4所述的列车自动控制***，其特征在于，所述云计算平台集成与各个所述子***运算功能对应的处理模块。

8.如权利要求2所述的列车自动控制***，其特征在于，所述云计算平台用于处理所述轨道业务需求信息的优先级顺序为：用于控制所述地面子设备的所述地面子***收集的所述轨道业务需求信息，用于控制所述车载子设备的所述车载子***收集的所述轨道业务需求信息，用于监控的所述子***收集的所述轨道业务需求信息，用于维护的所述子***收集的所述轨道业务需求信息。

9.如权利要求2所述的列车自动控制***，其特征在于，所述云计算平台通过无线网络与所述车载子***传输信息，所述云计算平台通过有线网络或者无线网络与所述地面子***传输信息，所述车载子***与所述地面子***通过无线网络传输信息。

10.如权利要求1所述的列车自动控制***，其特征在于，所述子***通过有线传输网络与所述子设备传输信息。

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