[發(fā)明專利]一種基于5G-V2X和車-車通信的有軌電車運行控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110774925.1
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113442973A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張露;劉華祥;吳堅;周庭梁;張啟凡;楊輝;王秀峰;呂馮瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 卡斯柯信號（成都）有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00;B61L23/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 康拯通

本發(fā)明公開了一種基于5G?V2X和車?車通信的有軌列車運行控制方法，涉及有軌列車信號通訊技術(shù)領(lǐng)域，通常情況下，車載控制器通過5G網(wǎng)絡(luò)接入通信系統(tǒng)和軌旁道岔控制器，路口優(yōu)先控制器，中心調(diào)度指揮系統(tǒng)相互通信；車載控制器通過5G網(wǎng)絡(luò)和其他列車的車載控制器相互通信。當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)中斷時，車載控制器以V2X的方式與通信范圍內(nèi)的軌旁道岔控制器和路口優(yōu)先控制器直接相連，并通過軌旁道岔控制器和路口優(yōu)先控制器以轉(zhuǎn)發(fā)的方式向中心調(diào)度指揮系統(tǒng)發(fā)送信息；車載控制器以V2X的方式和通信范圍內(nèi)其他列車的車載控制器直接相互通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有軌列車信號通訊技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種基于5G-V2X和車-車通信的有軌列車運行控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代有軌列車，其作為一種中等運量的交通運行方式，具有高效，綠色環(huán)保等特點。由于有軌列車一般在城市道路地面上行駛，需要經(jīng)過道岔區(qū)域以及平交路口，為了保證運營效率，在經(jīng)過這些區(qū)域時，有軌列車需要適時對道岔、平交路口發(fā)出通過的請求，因此，在特定區(qū)域，有軌列車需要通過連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的車地通信來保證電車與軌旁的信息交互，從而實現(xiàn)其通過的高效性。

有軌列車信號控制系統(tǒng)大多都包括車載控制器、軌旁道岔控制器、軌旁路口優(yōu)先控制器、中心調(diào)度指揮系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)中，通車運營的有軌列車所搭載的信號控制系統(tǒng)中，車載控制器和軌旁道岔控制器、軌旁路口優(yōu)先控制器之間更多的是點式通信；車載控制器和中心調(diào)度指揮系統(tǒng)的通信更多的是通過4G-LTE網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的；不同車載控制器之間的數(shù)據(jù)交互更多的需要中心調(diào)度指揮系統(tǒng)進行處理和轉(zhuǎn)發(fā)，但是目前這種方案設(shè)計有如下幾個弊端：

1、車載控制器以點式通信向軌旁發(fā)送的路口優(yōu)先請求、進路辦理請求的方式靈活性較低，容易出現(xiàn)資源浪費的情況，少數(shù)場景下可能會出現(xiàn)進路辦理或優(yōu)先開放錯誤的情況；

2、4G-LTE網(wǎng)絡(luò)的可靠性有限，如果通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致車載控制系統(tǒng)與中心調(diào)度指揮系統(tǒng)通信中斷；

3、4G-LTE網(wǎng)絡(luò)速率相對較慢，帶寬相對較低，時延相對較高，無法實時傳輸較大的文件；

4、不同車載控制器之間的數(shù)據(jù)交互依賴中心調(diào)度指揮系統(tǒng)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)，還可能出現(xiàn)較高的通信時延。

因此，現(xiàn)在亟需一種網(wǎng)絡(luò)可靠性高、資源優(yōu)化、傳輸通道充裕且通訊及時的有軌列車通訊控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的線路區(qū)段劃分技術(shù)方案的不足，提出一種網(wǎng)絡(luò)可靠性高、資源優(yōu)化、傳輸通道充裕且通訊及時的基于5G-V2X和車-車通信的有軌列車運行控制方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于5G-V2X和車-車通信的有軌列車運行控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

通訊建立步驟，5G網(wǎng)絡(luò)正常工作狀態(tài)下，有軌列車的車載控制器通過5G網(wǎng)絡(luò)接入通信系統(tǒng)，并與軌旁道岔控制器、路口優(yōu)先控制器、中心調(diào)度指揮系統(tǒng)、以及其他列車的車載控制器相互通信；5G網(wǎng)絡(luò)中斷狀態(tài)下，有軌列車的車載控制器通過V2X通訊系統(tǒng)與通信范圍內(nèi)的軌旁道岔控制器、路口優(yōu)先控制器以及其他列車的車載控制器直接相連，并通過軌旁道岔控制器和路口優(yōu)先控制器以轉(zhuǎn)發(fā)的方式向中心調(diào)度指揮系統(tǒng)發(fā)送信息；

優(yōu)選地，在有軌列車的車載控制器預(yù)留用于與通信范圍內(nèi)社會車輛進行通信的V2X通訊系統(tǒng)接口，可以有效降低社會車輛和有軌列車發(fā)生碰撞的風(fēng)險。

路口控制步驟，當(dāng)兩列有軌列車同時在路口的優(yōu)先請求區(qū)向所述路口優(yōu)先控制器發(fā)出通過普通路口請求時，如果兩列有軌列車是對向平行運行則同時開放路口上下行相位的綠燈，即路口優(yōu)先控制器根據(jù)兩車的請求同時為他們開放優(yōu)先信號，優(yōu)先信號開放后，每列車正常過路口；如果兩列有軌列車是同向運行則所述路口優(yōu)先控制器按照有軌電的位置關(guān)系為兩列有軌列車先后開放路口優(yōu)先信號，并且當(dāng)前一列有軌列車通過路口后，路口優(yōu)先控制器才會處理后一列有軌列車的請求；