[發(fā)明專利]一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010344889.0
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111497905B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 徐海貴;汪小勇;潘亮
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: B61L27/20
• 分類號: B61L27/20;B61L27/70;B61L15/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以及分別與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信連接的車載控制系統(tǒng)、軌旁控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲單元、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)和維護支持系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號系統(tǒng)還包括切換開關，所述的軌旁控制系統(tǒng)包括分別與切換開關連接的目標控制器OC、微機聯(lián)鎖CI和區(qū)域控制器；

所述的切換開關用于進行傳統(tǒng)信號系統(tǒng)運營模式和TACS運營模式的切換，當切換到TACS運營模式時，所述的軌旁控制系統(tǒng)采用目標控制器OC；當切換到傳統(tǒng)信號系統(tǒng)運營模式時，所述的軌旁控制系統(tǒng)采用微機聯(lián)鎖CI和區(qū)域控制器；

軟件模塊設計同時兼容傳統(tǒng)信號系統(tǒng)和TACS系統(tǒng)的功能，通過外部切換開關的選擇，軟件模塊獲取運營模式選擇信息，加載相應的信號系統(tǒng)軟件功能，執(zhí)行相應的車地通信接口協(xié)議，完成列車自動控制的功能。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，其特征在于，所述的列車自動監(jiān)控系統(tǒng)用于負責監(jiān)督和控制列車的運營，具有列車追蹤運行、報警和事件報告、運行調(diào)整、和操作控制功能。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，其特征在于，所述的維護支持系統(tǒng)用于負責整個信號系統(tǒng)設備狀態(tài)監(jiān)測和維護。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)存儲單元用于提供線路靜態(tài)數(shù)據(jù)信息、動態(tài)數(shù)據(jù)信息、子系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)信息。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通過冗余有線骨干網(wǎng)實現(xiàn)軌旁設備間的通信，通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)列車與地面設備之間及列車與列車之間的雙向實時通信。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，其特征在于，切換到TACS運營模式時，所述的目標控制器OC用于負責線路資源分配與回收，列車序列管理，并進行軌旁設備狀態(tài)采集及控制，所述的車載控制系統(tǒng)根據(jù)計劃進行線路資源請求及釋放，主動進行列車控制，實現(xiàn)列車安全防護功能和列車自動駕駛功能。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號系統(tǒng)運營模式為傳統(tǒng)CBTC運營模式。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)，其特征在于，切換到傳統(tǒng)CBTC運營模式時，所述的微機聯(lián)鎖CI和區(qū)域控制器用于負責獲取軌旁狀態(tài)及軌旁設備控制，負責為列車提供移動授權，所述的車載控制系統(tǒng)根據(jù)收到的移動授權來實現(xiàn)列車安全防護功能和列車自動駕駛功能。

9.一種用于權利要求1所述的基于軟件定義的軌道交通信號系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法根據(jù)運營的需求來選擇不同的運營模式，包括傳統(tǒng)信號系統(tǒng)運營模式和TACS運營模式，所述的軌道交通信號系統(tǒng)基于相同的硬件平臺，軟件模塊設計同時兼容傳統(tǒng)信號系統(tǒng)和TACS系統(tǒng)的功能，通過外部切換開關的選擇，軟件模塊獲取運營模式選擇信息，加載相應的信號系統(tǒng)軟件功能，執(zhí)行相應的車地通信接口協(xié)議，完成列車自動控制的功能。

10.根據(jù)權利要求9所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

1)根據(jù)運營需求選擇切換開關，如果運營條件符合TACS模式，則將切換開關設置為TACS模式，當運營條件符合傳統(tǒng)CBTC模式，則將切換開關設置于傳統(tǒng)CBTC模式；

2)獲取切換開關狀態(tài)，當用戶選擇切換開關后，軌旁控制系統(tǒng)通過采集模塊獲取切換開關狀態(tài)信息；

3)判斷切換開關是否在傳統(tǒng)CBTC模式，當切換開關在傳統(tǒng)CBTC模式時，則進入傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)的啟用過程；否則，進入TACS系統(tǒng)的啟用過程；

4)當切換開關在傳統(tǒng)CBTC模式時，軌旁控制系統(tǒng)啟用聯(lián)鎖和區(qū)域控制器功能軟件，加載相應的應用數(shù)據(jù)；

5)軌旁控制系統(tǒng)發(fā)送相應的信息給車載控制系統(tǒng)，通過消息字段通知車載控制系統(tǒng)當前應該啟用傳統(tǒng)CBTC功能軟件；

6)車載控制系統(tǒng)啟用傳統(tǒng)CBTC車載功能軟件，加載相應的應用數(shù)據(jù)；

7)系統(tǒng)完成軟件加載初始化，進入傳統(tǒng)CBTC運營模式；

8)當切換開關在TACS模式時，軌旁控制系統(tǒng)啟用目標控制器功能軟件，加載相應的應用數(shù)據(jù)；

9)目標控制器發(fā)送相應的信息給車載控制系統(tǒng)，通過消息字段通知車載控制系統(tǒng)當前應該啟用TACS功能軟件；

10)車載控制系統(tǒng)啟用TACS車載功能軟件，加載相應的應用數(shù)據(jù)；

11)系統(tǒng)完成軟件加載初始化，進入TACS運營模式。