[發(fā)明專利]一種基于衛(wèi)星通信和公共蜂窩通信的列車控制系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810314204.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN108454653A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B61L27/00
• 分類號(hào): B61L27/00;G08C17/02
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明屬于列車控制技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于衛(wèi)星通信和公共蜂窩通信的列車控制系統(tǒng)，包括：溫度/壓力采集模塊、列車監(jiān)視模塊、指令輸入模塊、主控模塊、無線通信模塊、定位模塊、信息記錄模塊、人機(jī)交互模塊、故障檢測(cè)模塊、故障報(bào)警模塊。本發(fā)明通過故障檢測(cè)模塊、故障報(bào)警模塊可以更加全面的對(duì)牽引設(shè)備進(jìn)行檢查，一旦故障可以立刻發(fā)出報(bào)警信息，通知工作人員做好防護(hù)措施，安全性更高；同時(shí)通過無線通信模塊利用衛(wèi)星通信和公共蜂窩通信相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了車載設(shè)備和地面設(shè)備之間的穩(wěn)定可靠的不間斷的互相通信，大大降低了車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于列車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于衛(wèi)星通信和公共蜂窩通信的列車控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，業(yè)內(nèi)常用的現(xiàn)有技術(shù)是這樣的：

列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)是以技術(shù)手段對(duì)列車運(yùn)行方向、運(yùn)行間隔和運(yùn)行速度進(jìn)行控制，保證列車能夠安全運(yùn)行、提高運(yùn)行效率的系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱列控系統(tǒng)。列車自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)分為列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(ATO)、列車自動(dòng)監(jiān)督系統(tǒng)(ATS)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)(CI)。

然而，現(xiàn)有列車控制技術(shù)如果牽引設(shè)備故障不能及時(shí)通知工作人員，導(dǎo)致安全事故發(fā)生，安全性低；同時(shí)列車使用專用無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連續(xù)、雙向的車地信息傳輸，這樣的工作方式需要全線無線通信覆蓋，而在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)并且人煙稀少的西部地區(qū)以及廠礦專線鐵路，無線通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)造價(jià)太過昂貴。

在列車故障檢測(cè)中，因多種因素產(chǎn)生的威脅，對(duì)列車的正常運(yùn)行有著重要的影響。如何對(duì)威脅因素進(jìn)行較為準(zhǔn)確的量化評(píng)估成為迫切需求。

來自威脅信息有其獨(dú)有的特點(diǎn)，諸如模糊性、不確定性和時(shí)效性等，因此不能用常規(guī)的方法，比如函數(shù)法來定量地分析威脅。

在國(guó)外的一些研究當(dāng)中，模擬推理出的近似效果并不樂觀。國(guó)內(nèi)曾有學(xué)者運(yùn)用靜態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)威脅信息進(jìn)行了量化評(píng)估，但其缺乏對(duì)信息的時(shí)效性分析，不能反映威脅信息在不同時(shí)刻的變化規(guī)律。

離散動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一種對(duì)動(dòng)態(tài)不確定事件進(jìn)行建模和推理的工具，近幾年正日益應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。

列車運(yùn)行的感知網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多種接入技術(shù)和多層次部署的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜图軜?gòu)都隨網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的變化而變化，從而使網(wǎng)絡(luò)具有重構(gòu)性，并且多種技術(shù)體制并存所引起的互操作的大量應(yīng)用，易發(fā)生產(chǎn)生大量網(wǎng)絡(luò)告警信息及網(wǎng)絡(luò)故障，使得未來網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)維變得越來越復(fù)雜。巨量的規(guī)劃、優(yōu)化參數(shù)使得傳統(tǒng)的手工操作無法完成。現(xiàn)階段希望用新技術(shù)來降低運(yùn)營(yíng)成本、提高系統(tǒng)性能，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行高效、安全、穩(wěn)定。

目前最普遍的做法是通過大量的人工分析網(wǎng)絡(luò)的問題，然后進(jìn)行探索性的故障定位及優(yōu)化，然而，優(yōu)化的結(jié)果非常粗糙，不能準(zhǔn)確及時(shí)定位網(wǎng)絡(luò)故障問題，無法滿足列車的運(yùn)行需求。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：

現(xiàn)有列車控制技術(shù)安全性低；無線通信覆蓋范圍小；無線通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)造價(jià)昂貴。

現(xiàn)有的威脅信息指數(shù)評(píng)估方法有效性、實(shí)用性和準(zhǔn)確性不夠高。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)列車網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，沒有定位數(shù)據(jù)傳輸中的網(wǎng)絡(luò)故障，沒有進(jìn)行對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，不能為列車運(yùn)行中的所有參數(shù)進(jìn)行合理管理。

解決上述技術(shù)問題的難度和意義：

通過無線通信模塊利用衛(wèi)星通信和公共蜂窩通信相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了車載設(shè)備和地面設(shè)備之間的穩(wěn)定可靠的不間斷的互相通信，大大降低了列車無線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于衛(wèi)星通信和公共蜂窩通信的列車控制系統(tǒng)。