[發明專利]一種基于車車及車地通信的列車運行控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110374983.5
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN112758140B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 孫博倫;劉亦偉;曹海濱;周宇暉;師進;石江;韋文;趙國強;丁百一;曹帥
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院集團有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00;B61L15/00
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

本發明提出一種基于車車及車地通信的列車運行控制系統及方法。包括：判斷是否存在地面網絡；存在地面網絡時，車車、車地之間均通過地面通信系統進行通信；無地面網絡時，車地之間通過車地雙向通信基站和車地通信單元進行通信，車車之間通過車地通信單元和自組網車車通信單元進行通信。本發明的一種基于車車及車地通信的列車運行控制系統及方法，提升了車車通信的效率與準確性，極大的增加了車車通信的通信距離，在原有的C1、C2以及C3列控技術的基礎上，直接進行車車間的通信。在無核心網和地面接入網覆蓋的且需長距離通信的重載運輸鐵路上效果顯著，保障了追蹤列車間的信息交互效率，兼容使用GSM?R、LTE?M和wifi等既有通信基礎設施。

技術領域

本發明屬于軌道交通控制技術領域，特別涉及一種基于車車及車地通信的列車運行控制系統及方法。

背景技術

目前，重載列車在無基礎通信設施覆蓋的區段行駛時，兩列車距離較遠時無法準確的得到彼此的實時信息，列車只能根據軌道電路信息進行追蹤，區間僅有列調通信系統覆蓋。重載列車朔黃鐵路采用LTE-M通信系統全線覆蓋，該通信系統承載語音列調電話、無線重聯業務和綜合列尾等業務信息交互，圖9示出了重載列車主從機連接方式示意圖。

目前高鐵CTCS-3級列控系統采用GSM-R（Global System for MobileCommunications–Railway）通信系統承載列控信息交互，GSM-R是一項用于鐵路通信及應用的國際無線通信標準。歐洲鐵路交通管理系統的子系統使用GSM-R完成列車和調度中心的通信。GSM-R系統由車載通信電臺、無線接入網、傳輸網和核心網設備組成。車載列控信息使用9.6kbps通信速率，采用車地雙向通信方式，通過GSM-R網絡與RBC（無線承載控制）實時交互。GSM-R網絡同時承載部分列調語音電話業務。

CBTC地鐵控制系統采用LTE-M或wifi通信方式與地面控制中心進行列控信息交互，LTE-M或wifi系統同時承載車內監控回傳和PIS（旅客信息系統）的信息交互與回傳。

重載列車指的是一種由雙機或者多機牽引的超長、超重的貨物列車。重載列車運行的區段通常沒有地面基礎網絡的覆蓋，如何完成重載列車在無通信基礎設施覆蓋地區實時信息的交互，增加重載列車之間點對點通信的可靠性和有效性尤為重要。目前重載列車技術中采用400M、800M和電力線耦合的通信方式，這些方案中鏈路預算較低、抗干擾能力較差、傳輸距離較短。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于車車及車地通信的列車運行控制方法，所述方法包括：

判斷是否存在地面網絡；

存在地面網絡時，車車、車地之間均通過地面通信系統進行通信；

無地面網絡時，車地之間通過車地雙向通信基站和車地通信單元進行通信，車車之間通過車地通信單元和自組網車車通信單元進行通信進而控制列車運行。

進一步的，車地之間進行通信時，列車通過所述車地通信單元采用IP尋址，

經過車地雙向通信基站向群組控制服務器發起鏈接，通過用戶數據報協議的方式與所述群組控制服務器交互，獲得列車自動駕駛的計劃數據和群組信息；

經過車地雙向通信基站向密鑰服務器發起鏈接，通過用戶數據報協議的方式與所述密鑰服務器交互，獲得密鑰信息。

進一步的，車車之間通過自組網車車通信單元進行通信時，

前車列首的自組網車車通信單元將列車信息發送給地補設備，所述地補設備將前車的所述列車信息發送給后車列首的自組網車車通信單元，前車列首與后車列首通過地補設備作為中繼通信。

進一步的，車車之間通過自組網車車通信單元進行通信時，