[發明專利]一種單元級熱備冗余的ATO系統架構

有效

• 申請號: 201710433044.7
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107187465B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 毛暢;羅永升;樊亮
• 申請（專利權）人: 湖南中車時代通信信號有限公司
• 主分類號: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00;B61L23/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;陳斌

1.一種單元級熱備冗余的列車自動駕駛系統，其特征在于，所述系統包括：

作為主系運行的第一子系統，所述第一子系統具有第一主控單元以及第一組功能單元；以及

作為備系運行的第二子系統，所述第二子系統具有第二主控單元以及與所述第一組功能單元中的各個功能單元一一對應的第二組功能單元，

其中當所述第一子系統的第一組功能單元中的功能單元發生故障時，系統激活所述第二子系統的第二組功能單元中的與發生故障的功能單元對應的功能單元，使得所述第一子系統中的未發生故障的功能單元與所述第二子系統中被激活的功能單元一起繼續工作，

其中所述第一子系統和第二子系統通過第一總線和第二總線互聯，并且其中：

所述第一總線將所述第一主控單元與所述第二主控單元互聯，用于所述第一主控單元和所述第二主控單元之間狀態的檢測、以及所述第一子系統和所述第二子系統之間數據的同步；以及

所述第二總線將所述第一主控單元、所述第一組功能單元中的各個功能單元、第二主控單元以及所述第二組功能單元中的各個功能單元互聯，用于所述第一主控單元和所述第二主控單元對各個功能單元進行檢測、控制和管理。

2.如權利要求1所述的列車自動駕駛系統，其特征在于：所述第一總線和所述第二總線能夠通過以太網、RS232/422/485總線、CAN總線、Profibus總線、MVB總線、或FlexRay總線來實現。

3.如權利要求1所述的列車自動駕駛系統，其特征在于，所述第一子系統和所述第二子系統的主控單元和功能單元可對稱安裝在一個設備機籠中，并且每一個主控單元和功能單元接入所述設備機籠中的背板。

4.如權利要求3所述的列車自動駕駛系統，其特征在于，所述主控單元和功能單元通過采集所述背板提供的電平組合信號來獲取自身的單元識別號，其中所述主控單元的單元識別號用于上電時主系和備系的確立，所述功能單元的單元識別號用于被所述主控單元檢測、控制和管理。

5.一種用于列車自動駕駛系統的單元級熱備冗余方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述系統的多個子系統中確定主備關系，其中所述多個子系統中的每一個具有主控單元和功能單元；

激活主系各功能單元；

檢測所述主系各功能單元以及備系各功能單元的狀態；

響應于檢測到主系功能單元故障且對應于故障的主系功能單元的備系功能單元正常，激活所述對應于故障的主系功能單元的備系功能單元，使得所述主系各功能單元中的未發生故障的功能單元與所激活的備系功能單元一起繼續工作，

所述方法還包括：通過第一總線和第二總線將所述多個子系統互聯，其中：

通過所述第一總線將所述多個子系統的主控單元互聯，用于所述主控單元之間狀態的檢測、以及所述多個子系統之間數據的同步；以及

通過所述第二總線將所述多個子系統的主控單元中的每一個以及所述多個子系統的各個功能單元中的每一個互聯，用于所述子系統的主控單元對所述多個子系統的各個功能單元進行檢測、控制和管理。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

重復所述檢測所述主系各功能單元以及備系各功能單元的狀態的步驟；以及

響應于檢測到主系功能單元故障且對應于故障的主系功能單元的備系功能單元也故障，系統宕機。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，確定主備關系包括：

當出現雙主情況時，通過各系主控單元作為主系主控單元運行的周期以及各系主控單元各自的單元識別號來確定主備關系。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，通過各系主控單元的運行周期以及各系主控單元各自的單元識別號來確定主備關系進一步包括：

將主控單元作為主系主控單元運行的周期數大的主控單元對應的子系統確定為主系；以及

當主控單元作為主系主控單元運行的周期數相等時，將系統默認的主系單元識別號對應的主控單元所屬的子系統確定為主系。