CN114954573A - 一种基于无线通信网络的列车调度***及其工作方法 - Google Patents

一种基于无线通信网络的列车调度***及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线通信网络的列车调度***，包括车载设备，采集列车的车次、列车的位置和运行信息，列车电气设备参数信息反馈，故障信息即时提醒，车站地面监控中心通知相关维护维修部门；车站地面监控中心，用于采集列车轨道占用信息、各种信号灯、道岔信号、列车位置，实时监测列车上的电气设备参数和图像数据监控；数据处理中心，接收车载设备和车站地面监控中心的发来的信息，并制定列车实时位置图，将列车的实时位置图发送至调度中心；调度中心，根据列车实时位置生成计划运行图数据并实时进行优化，根据计划运行图发出调度指令，将调度指令传输至车载设备，由车载设备根据调度指令进行列车调度。本发明将为调度人员提供先进的调度指挥和处理手段，提高应变和处理能力，减轻调度人员的工作量，提高服务质量。

Description

一种基于无线通信网络的列车调度***及其工作方法
技术领域
本发明涉及列车调度技术领域，是一种基于无线通信网络的列车调度***及其工作方法。
背景技术
随着铁路运输***的日益壮大,铁路网变的愈来愈复杂，而在铁路运输***中,保证行车安全、提高区间和车站通过能力以及提高对列车的调度能力成为了相关工作人员研究的重点。
目前高速铁路列车运行调度***是采用传统铁路的自动闭塞分区原理进行调度的。驾驶员在驾驶过程中,都是依靠驾驶员的经验进行驾驶。虽然调度中心为每列车都设定了运行时刻表,但是在高速铁路的实际运行过程中,驾驶员只有在快速列车到达途径站点时才会校对列车实际到站时间与规定到站时间之间的时间差,在列车后续的运行过程中根据该时间差进行列车运行速度的调整。一般情况下,列车实际到站时间与运行时刻表规定的时刻误差在几十秒甚至几分钟,无法做到精确到秒的到达每一停靠站,更无法实现在运行的过程中每一秒都到达规定的位置点。而高速铁路的列车在实际运行时,最高时速可达到300公里/小时以上，因此每一秒钟都能行进80多米,如果误差达到一分钟,就会产生将近5公里的偏差,在发车间隔密集或者前车有突发情况紧急停车时,极易发生追尾事故。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术中的存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种基于无线通信网络的列车调度***及其工作方法。将为调度人员提供先进的调度指挥和处理手段，提高应变和处理能力，减轻调度人员的工作量，提高服务质量。
技术方案：为达到上述目的，本发明所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，包括车载设备，采集列车的车次、列车的位置和运行信息，具有列车电气设备参数信息反馈，故障信息即时提醒，通过互联网的传输方式将信息发送至车站地面监控中心，车站地面监控中心通知相关维护维修部门；
车站地面监控中心，用于采集列车轨道占用信息、各种信号灯、道岔信号、列车位置，实时监测列车上的电气设备参数和图像数据监控；
数据处理中心，接收车载设备和车站地面监控中心的发来的信息，并制定列车实时位置图，将列车的实时位置图发送至调度中心；
调度中心，根据列车实时位置生成计划运行图数据并实时进行优化，根据计划运行图发出调度指令，将调度指令传输至车载设备，由车载设备根据调度指令进行列车调度。
进一步地，所述车载设备包括定位单元、通信单元、列车设备参数反馈单元、故障报警单元和列车完整性检查单元，所述定位单元、列车设备参数参考单元、故障报警单元和列车完整性检查单元将信息通过通信单元发送至车站地面监控中心。
进一步地，所述定位单元基于卫星信号、地面应答器或车载传感器采集的数据获得列车的位置与速度。
进一步地，包括卫星定位单元、测速测距单元、车载惯导单元及电子地图。
进一步地，所述通信单元包括无线通信单元和轨旁通信单元。
进一步地，所述无线通信单元，支持多通道与多模式的无线通信，实现车载设备与调度中心以及其他列车的车载设备进行数据通信，与调度中心通信时，向调度中心发送列车号，速度和位置，接收调度中心发送的行车计划，前方列车的车号、速度和位置、故障列车报警信息；与其他列车中的车载设备通信时，向后方列车发送本车速度和位置信息，同时接受前方列车发送的速度与位置信息。
进一步地，所述列车完整形检查单元的具体过程如下：
（1）在卫星信号可用时，根据获取的列火车车头和尾部的位置信息，通过运算后，获得列车长度，通过持续跟踪长度变化，获得列车的完整性信息；
（2）在卫星信号不可用时，通过获取列车的头部和尾部的惯性导航的数据，持续跟踪列车两端的姿态和运动轨迹，利用时间偏移分析和车载电子地图校验，识别列车的完整性信息。
基于无线通信网络的列车调度***的工作方法，具体方法如下：
（1）、通过车载设备的定位单元对列车的位置进行监测，采集列车的车次、运行信息、列车电气设备参数和故障信息；
（2）车站地面监控中心，访问多个车载设备上的各种列车电气设备参数，实时监测列车上的电气设备参数和图像数据监控；接收车载设备发送的车次、运行信息和故障信息，同时采集列车轨道的占用信息、各种信号灯和道岔信号；
（3）数据处理中心，接收车载设备和车站地面监控中心的发来的信息，并制定列车实时位置图，将列车的实时位置图发送至调度中心；
（4）调度中心确定列车满足预设调度条件时，向车载设备发送指示列车获取周围环境的地图信息，基于列车所处的当前环境图像，获取列车的位置信息；
（5）从调度中心读取列车计划运行图，从计划运行图中提取列车到发信息；
（6）根据列车到发信息按照先到先发的原则重新生成可行的运行图，得到优化的运行图；
（7）根据当前列车实时运行信息，当列车出现晚点事件时，返回步骤1重新优化列车运行图。
进一步地，所述计划运行图包括列车车次号、始发站、途径站、终到站、始发时间和终到时间。
上述技术方案可以看出，本发明的有益效果为：
（1）本发明所述一种基于无线通信网络的列车调度***，为调度人员提供先进的调度指挥和处理手段，提高应变和处理能力，减轻调度人员的工作量，提高服务质量。
（2）本发明所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，调度中心根据列车实时位置生成计划运行图数据并实时进行优化，根据计划运行图发出调度指令，将调度指令传输至车载设备，由车载设备根据调度指令进行列车调度，驾驶员在行驶过程中能够及时修改到达途径站点的时间，在列车后续的运行过程中根据该时间差进行列车运行速度的调整。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1所示的一种基于无线通信网络的列车调度***，包括车载设备1，采集列车的车次、列车的位置和运行信息，具有列车电气设备参数信息反馈，故障信息即时提醒，通过互联网的传输方式将信息发送至车站地面监控中心，车站地面监控中心通知相关维护维修部门；
车站地面监控中心2，用于采集列车轨道占用信息、各种信号灯、道岔信号、列车位置，实时监测列车上的电气设备参数和图像数据监控；
数据处理中心3，接收车载设备和车站地面监控中心的发来的信息，并制定列车实时位置图，将列车的实时位置图发送至调度中心；
调度中心4，根据列车实时位置生成计划运行图数据并实时进行优化，根据计划运行图发出调度指令，将调度指令传输至车载设备，由车载设备根据调度指令进行列车调度。
所述车载设备1包括定位单元11、通信单元11、列车设备参数反馈单元13、故障报警单元14和列车完整性检查单元15，所述定位单元11、列车设备参数参考单元12、故障报警单元14和列车完整性检查单元15将信息通过通信单元11发送至车站地面监控中心。
本实施例中所述定位单元11基于卫星信号、地面应答器或车载传感器采集的数据获得列车的位置与速度。
本实施例中所述定位单元11包括卫星定位单元、测速测距单元、车载惯导单元及电子地图。
本实施例中所述通信单元12包括无线通信单元和轨旁通信单元。
本实施例中所述无线通信单元，支持多通道与多模式的无线通信，实现车载设备与调度中心以及其他列车的车载设备进行数据通信，与调度中心通信时，向调度中心发送列车号，速度和位置，接收调度中心发送的行车计划，前方列车的车号、速度和位置、故障列车报警信息；与其他列车中的车载设备通信时，向后方列车发送本车速度和位置信息，同时接受前方列车发送的速度与位置信息。
本实施例中所述列车完整形检查单元15的具体过程如下：
（1）在卫星信号可用时，根据获取的列火车车头和尾部的位置信息，通过运算后，获得列车长度，通过持续跟踪长度变化，获得列车的完整性信息；
（2）在卫星信号不可用时，通过获取列车的头部和尾部的惯性导航的数据，持续跟踪列车两端的姿态和运动轨迹，利用时间偏移分析和车载电子地图校验，识别列车的完整性信息。
一种基于无线通信网络的列车调度***的工作方法，具体方法如下：
（1）、通过车载设备1的定位单元11对列车的位置进行监测，采集列车的车次、运行信息、列车电气设备参数和故障信息；
（2）车站地面监控中心2，访问多个车载设备上的各种列车电气设备参数，实时监测列车上的电气设备参数和图像数据监控；接收车载设备发送的车次、运行信息和故障信息，同时采集列车轨道的占用信息、各种信号灯和道岔信号；
（3）数据处理中心3，接收车载设备和车站地面监控中心的发来的信息，并制定列车实时位置图，将列车的实时位置图发送至调度中心；
（4）调度中心4确定列车满足预设调度条件时，向车载设备发送指示列车获取周围环境的地图信息，基于列车所处的当前环境图像，获取列车的位置信息；
（5）从调度中心4读取列车计划运行图，从计划运行图中提取列车到发信息；
（6）根据列车到发信息按照先到先发的原则重新生成可行的运行图，得到优化的运行图；
（7）根据当前雷车实时运行信息，当列车出现晚点事件时，返回步骤1重新优化列车运行图。
其中，所述计划运行图包括列车车次号、始发站、途径站、终到站、始发时间和终到时间。
实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种基于无线通信网络的列车调度***，其特征在于：包括车载设备（1），采集列车的车次、列车的位置和运行信息，具有列车电气设备参数信息反馈，故障信息即时提醒，通过互联网的传输方式将信息发送至车站地面监控中心，车站地面监控中心通知相关维护维修部门；
车站地面监控中心（2），用于采集列车轨道占用信息、各种信号灯、道岔信号、列车位置，实时监测列车上的电气设备参数和图像数据监控；
数据处理中心（3），接收车载设备和车站地面监控中心的发来的信息，并制定列车实时位置图，将列车的实时位置图发送至调度中心；
调度中心（4），根据列车实时位置生成计划运行图数据并实时进行优化，根据计划运行图发出调度指令，将调度指令传输至车载设备，由车载设备根据调度指令进行列车调度。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，其特征在于：所述车载设备（1）包括定位单元（11）、通信单元（11）、列车设备参数反馈单元（13）、故障报警单元（14）和列车完整性检查单元（15），所述定位单元（11）、列车设备参数参考单元（12）、故障报警单元（14）和列车完整性检查单元（15）将信息通过通信单元（11）发送至车站地面监控中心。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，其特征在于：所述定位单元（11）基于卫星信号、地面应答器或车载传感器采集的数据获得列车的位置与速度。
4.根据权利要求3所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，其特征在于：所述定位单元（11）包括卫星定位单元、测速测距单元、车载惯导单元及电子地图。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，其特征在于：所述通信单元（12）包括无线通信单元和轨旁通信单元。
6.根据权利要求5所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，其特征在于：所述无线通信单元，支持多通道与多模式的无线通信，实现车载设备与调度中心以及其他列车的车载设备进行数据通信，与调度中心通信时，向调度中心发送列车号，速度和位置，接收调度中心发送的行车计划，前方列车的车号、速度和位置、故障列车报警信息；与其他列车中的车载设备通信时，向后方列车发送本车速度和位置信息，同时接受前方列车发送的速度与位置信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于无线通信网络的列车调度***，其特征在于：所述列车完整形检查单元（15）的具体过程如下：
（1）在卫星信号可用时，根据获取的列火车车头和尾部的位置信息，通过运算后，获得列车长度，通过持续跟踪长度变化，获得列车的完整性信息；
（2）在卫星信号不可用时，通过获取列车的头部和尾部的惯性导航的数据，持续跟踪列车两端的姿态和运动轨迹，利用时间偏移分析和车载电子地图校验，识别列车的完整性信息。
8.一种基于无线通信网络的列车调度***的工作方法，其特征在于：具体方法如下：
（1）、通过车载设备（1）的定位单元（11）对列车的位置进行监测，采集列车的车次、运行信息、列车电气设备参数和故障信息；
（2）车站地面监控中心(2)，访问多个车载设备上的各种列车电气设备参数，实时监测列车上的电气设备参数和图像数据监控；接收车载设备发送的车次、运行信息和故障信息，同时采集列车轨道的占用信息、各种信号灯和道岔信号；
（3）数据处理中心(3)，接收车载设备和车站地面监控中心的发来的信息，并制定列车实时位置图，将列车的实时位置图发送至调度中心；
（4）调度中心(4)确定列车满足预设调度条件时，向车载设备发送指示列车获取周围环境的地图信息，基于列车所处的当前环境图像，获取列车的位置信息；
（5）从调度中心(4)读取列车计划运行图，从计划运行图中提取列车到发信息；
（6）根据列车到发信息按照先到先发的原则重新生成可行的运行图，得到优化的运行图；
（7）根据当前雷车实时运行信息，当列车出现晚点事件时，返回步骤1重新优化列车运行图。
9.根据权利要求8所述的一种基于无线通信网络的列车调度***的工作方法，其特征在于： 所述计划运行图包括列车车次号、始发站、途径站、终到站、始发时间和终到时间。
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