[發(fā)明專利]城際鐵路自主化列控車載系統(tǒng)中的擴(kuò)展單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610322150.3
• 申請(qǐng)日: 2016-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN105882689B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙東旭;賀廣宇;唐俊;開祥寶;徐寧;徐效寧;王財(cái)進(jìn);汪洋;張淼;李一楠;王瑞;唐明亮;易海旺;鄭理華;呂書麗;劉德超;何雷強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所;中國(guó)鐵路總公司;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B61L15/00
• 分類號(hào): B61L15/00;B61L27/00
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城際鐵路自主化列控車載系統(tǒng)中的擴(kuò)展單元。

背景技術(shù)

為了運(yùn)輸緊張的繁忙干線修建四線或多線，實(shí)行客貨分線運(yùn)輸，在大中城市間發(fā)展客運(yùn)專線，在人口稠密地區(qū)發(fā)展城際鐵路。城際鐵路是指專門服務(wù)于相鄰城市間或城市群，旅客列車設(shè)計(jì)速度200公里/小時(shí)及以下的快速、便捷、高密度客運(yùn)專線鐵路。

如何將目前已經(jīng)非常成熟的列控車載技術(shù)與列車自動(dòng)駕駛技術(shù)有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)ATP安全控制下的列車自動(dòng)運(yùn)行，形成城際鐵路自主化列控車載系統(tǒng)是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種城際鐵路自主化列控車載系統(tǒng)中的擴(kuò)展單元，實(shí)現(xiàn)了既有車載ATP系統(tǒng)和車載ATO系統(tǒng)的協(xié)同配合工作。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種城際鐵路自主化列控車載系統(tǒng)中的擴(kuò)展單元，包括：

所述擴(kuò)展單元作為信息交互通道分別與車載ATP系統(tǒng)、車載ATO系統(tǒng)、RTU系統(tǒng)以及列車接口單元連接，實(shí)現(xiàn)四者之間的相互通信；

其中，所述車載ATP系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)展單元將列車當(dāng)前時(shí)間、列車位置、速度、運(yùn)行等級(jí)、移動(dòng)授權(quán)、人工開門動(dòng)作、ATO允許命令、車門狀態(tài)、左右門使能命令、折返允許命令和列車停準(zhǔn)停穩(wěn)信息發(fā)送給車載ATO系統(tǒng)；通過(guò)擴(kuò)展單元將列車位置、屏蔽門開關(guān)命令和列車停準(zhǔn)停穩(wěn)信息發(fā)送給RTU系統(tǒng)；通過(guò)擴(kuò)展單元將折返允許命令、左右門使能命令和ATO允許命令發(fā)送給列車接口單元。

進(jìn)一步的，

所述車載ATO系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)展單元將車門操作模式、ATO模式、ATO運(yùn)行狀態(tài)和開車門命令發(fā)送給車載ATP系統(tǒng)；通過(guò)擴(kuò)展單元將運(yùn)行計(jì)劃反饋信息發(fā)送給RTU系統(tǒng)；

所述RTU系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)展單元將屏蔽門狀態(tài)信息發(fā)送給車載ATP系統(tǒng)；通過(guò)擴(kuò)展單元將運(yùn)行計(jì)劃和折返命令發(fā)送給車載ATO系統(tǒng)；

所述列車接口單元通過(guò)擴(kuò)展單元將駕駛臺(tái)激活、休眠信號(hào)、車門狀態(tài)、開關(guān)門按鈕動(dòng)作發(fā)送給車載ATP系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述擴(kuò)展單元采用二乘二取二架構(gòu)，包括：通過(guò)冗余串口422互相通信的通信單元1與通信單元2、分別為通信單元1與通信單元2供電的電源單元1與電源單元2，以及分別連接通信單元1與通信單元2的FIMIO模塊1與FIMIO模塊2。

進(jìn)一步的，所述通信單元1與通信單元2均包含主用狀態(tài)、備用狀態(tài)和離線狀態(tài)三個(gè)狀態(tài)；狀態(tài)切換流程如下：

備用狀態(tài)的通信單元跳轉(zhuǎn)流程：1)本地通信單元為備用狀態(tài)，遠(yuǎn)端通信單元雙鏈接收異常時(shí)，本地通信單元跳轉(zhuǎn)為離線狀態(tài)；遠(yuǎn)端通信單元雙鏈接收正常時(shí)，跳轉(zhuǎn)至第2)步；2)本地通信單元為備用狀態(tài)且收到車載ATP數(shù)據(jù)信息時(shí)，遠(yuǎn)端通信單元不處于主用狀態(tài)且遠(yuǎn)端通信單元未收到車載ATP數(shù)據(jù)信息時(shí)，本地通信單跳轉(zhuǎn)為主用狀態(tài)；遠(yuǎn)端通信單元不處于主用狀態(tài)且遠(yuǎn)端通信單元收到車載ATP數(shù)據(jù)信息的情況下，若本地為通信單元1則本地通信單元跳轉(zhuǎn)為主用狀態(tài)，否則跳轉(zhuǎn)至第3)步；本地通信單元為備用狀態(tài)且收到車載ATP數(shù)據(jù)信息時(shí)，遠(yuǎn)端通信單元處于主用狀態(tài)的情況下，跳轉(zhuǎn)至第3)步；本地通信單元為備用狀態(tài)且未收到車載ATP數(shù)據(jù)信息時(shí)，跳轉(zhuǎn)至第3)步；3)設(shè)備自檢失敗時(shí)，本地通信單元跳轉(zhuǎn)為離線狀態(tài)；當(dāng)設(shè)備自檢正常時(shí)跳轉(zhuǎn)至第4)步；4)本地通信單元為備用狀態(tài)且遠(yuǎn)端通信單元處于離線狀態(tài)時(shí)，本地通信單元跳轉(zhuǎn)為主用狀態(tài)；

主用狀態(tài)的通信單元跳轉(zhuǎn)流程：1)本地通信單元處于主用狀態(tài)且收到ATP數(shù)據(jù)時(shí)，跳轉(zhuǎn)至第2)步；若本地通信單元處于主用狀態(tài)但未收到ATP數(shù)據(jù)時(shí)，本地通信單元跳轉(zhuǎn)為處于備用狀態(tài)；2)遠(yuǎn)端通信單元雙鏈接收異常時(shí)，本地通信單元跳轉(zhuǎn)為離線狀態(tài)；遠(yuǎn)端通信單元雙鏈接收正常時(shí)，跳轉(zhuǎn)至第3)步；3)遠(yuǎn)端通信單元處于主用狀態(tài)時(shí)，本地通信單元跳轉(zhuǎn)為離線狀態(tài)；遠(yuǎn)端通信單元處于非主用狀態(tài)時(shí)，跳轉(zhuǎn)至第4)步；4)設(shè)備自檢失敗時(shí)，本地通信單元跳轉(zhuǎn)為離線狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述擴(kuò)展單元遵循SUBSET-037協(xié)議，在無(wú)線連接建立時(shí)，通過(guò)對(duì)等實(shí)體驗(yàn)證程序，與正確的地面設(shè)備建立連接；數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通過(guò)消息源認(rèn)證程序，驗(yàn)證消息是否來(lái)自于正確的地面設(shè)備。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，基于擴(kuò)展單元實(shí)現(xiàn)了既有ATP和ATO的協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)了C2+ATO的車載完整功能；同時(shí)，將車地?zé)o線通信功能的安全層功能放置在擴(kuò)展單元，車載ATP系統(tǒng)專注無(wú)線通信的上層應(yīng)用功能，無(wú)線通信功能層次更加清晰明確，同時(shí)便于從CTCS-2級(jí)升級(jí)至CTCS-3級(jí)；此外，擴(kuò)展單元還實(shí)現(xiàn)了ATP系統(tǒng)的通信接口和繼電接口擴(kuò)展。