CN109591849A - 一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，包括中心设备、轨旁设备和车载设备，所述的车载设备分别与中心设备、轨旁设备通信连接；所述的中心设备包括相互连接的调度集中控制系统CTC和资源管理系统RMU；所述的轨旁设备包括用于实现列车精确停车的定位应答器；所述的车载设备包括用于实现列车精确定位的卫星定位模块；所述的列车系统采用一体化的设计思想，集移动闭塞、车站一体化设备控制和列车自动驾驶于一身，同时采用双向连续的车地无线通信，以车载信号作为列车运行的主体信号控制列车运行。与现有技术相比，本发明在减少轨旁设备的情况下，具有定位精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种城际铁路列控系统，尤其是涉及一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统。
背景技术
基于CTCS-2级高速铁路研制的INTXIS系统是世界上第一个在高速铁路上应用自动驾驶技术的信号系统。该系统是采用C2+ATO模式构建的城际铁路信号系统解决方案.该系统具备自动驾驶、自动开关门和自动折返，同时能够保证列车精确停车，在区间运行过程中能够自动调整时分，满足乘客舒适性的同时达到了节能的作用。该系统主要由CTC、CCS、TCC、CBI、TSRS、ATP\ATO等设备组成。
由于城际铁路速度达到200km/h，同时运行时间间隔要达到3min。在这样高速且高密度运输的情况下，增加设备的稳定、降低设备故障、降低投资成本、减少维护成本、提升运营效率势在必行。通过实际的应用发现，城际铁路系统存在如下的问题待解决：
1、设备较多，投资成本较高；
2、设备多导致设备的接口增加，故障点增加，增加了维护工作量；
3、一个设备故障就会影响整个线路的运营，影响线路运营效率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，包括中心设备、轨旁设备和车载设备，所述的车载设备分别与中心设备、轨旁设备通信连接；
所述的中心设备包括相互连接的调度集中控制系统CTC和资源管理系统RMU；
所述的轨旁设备包括用于实现列车精确停车的定位应答器；
所述的车载设备包括用于实现列车精确定位的卫星定位模块；
所述的列车系统采用一体化的设计思想，集移动闭塞、车站一体化设备控制和列车自动驾驶于一身，同时采用双向连续的车地无线通信，以车载信号作为列车运行的主体信号控制列车运行。
优选地，所述的资源管理系统RMU包括中心安全计算平台以及分别与中心安全计算平台连接的临时限速模块、电子地图管理模块、列车计划管理模块、诊断维护模块、通信管理模块和差分管理模块，所述的临时限速模块、电子地图管理模块、列车计划管理模块分别与CTC连接，所述的通信管理模块与多模通信网关连接，所述的差分管理模块与差分服务器连接。
优选地，所述的中心安全计算平台包括主备切换单元、双机热备冗余的A系计算单元和B系计算单元，所述的主备切换单元分别与A系计算单元和B系计算单元连接。
优选地，所述的A系计算单元和B系计算单元均包括MCU、MNCU、通信总线和双机热备的MPU1和MPU2，所述的MCU、MNCU、MPU1和MPU2均接在通信总线上。
优选地，所述的车载设备包括车载安全计算平台，以及分别与车载安全计算平台连接的多模通信网关、卫星定位模块、测速测距单元、BTM应答器传输模块、列车完整性检查单元、DMU动态监测单元、列车接口单元和DMI。
优选地，所述的卫星定位模块采用双机热备冗余机构。
优选地，每个所述的卫星定位模块包括北斗定位单元和GPS定位单元。
优选地，所述的列车完整性检查单元包括安装在列车尾部的尾部装置EOTD和安装在列车的机车驾驶室内的机车装置HOTD，所述的EOTD与HOTD通信连接。
优选地，所述的列车接口单元与列车的I/O口连接。
优选地，所述的车载设备通过使用卫星、惯性导航和速度传感器组合测速测距确定速度位置，通过卫星定位结合另一端车载通信获得列车完整性信息，如果车辆提供贯通线，结合贯通线对列车完整性进行检测，车载设备在站内和设置应答器的区间使用应答器信息作为参考点报告列车位置，在无应答器区段使用虚拟应答器作为参考列车位置报告；列车与前后相邻的列车通信，获取前后车位置，并结合RMU发送的线路资源，计算行车许可并监控列车运行。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、定位精度高：采用北斗/GPS的双模定位+惯性导航；通过卫星定位+惯导实现列车精确定位，同时完成列车完整性检查(结合车辆贯通线检查完整性)；区间和无道叉车站不设轨道电路；
2、车车通信-列车自主运行，通过GSM-R/LTE/5G通讯方式进行车车通信，车载计算移动授权，实现移动闭塞，中心通过车地无线通信将计划和临时限速发送给车载设备；
3、轨旁设备一体化，车站列控联锁一体化，中心资源管理单元(RMU)集成RBC、TSRS、CCS的功能。
附图说明
图1为车载设备的结构示意图；
图2为资源管理系统RMU的结构示意图；
图3为列控联锁一体化设备示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，包括中心设备、轨旁设备和车载设备，所述的车载设备分别与中心设备、轨旁设备通信连接；
所述的中心设备包括相互连接的调度集中控制系统CTC和资源管理系统RMU；所述的轨旁设备包括用于实现列车精确停车的定位应答器；所述的车载设备设有用于实现列车精确定位的卫星定位模块；
所述的列车系统采用一体化的设计思想，集移动闭塞、车站一体化设备控制和列车自动驾驶于一身，同时采用双向连续的车地无线通信，以车载信号作为列车运行的主体信号控制列车运行。
如图2所示，所述的资源管理系统RMU包括中心安全计算平台201以及分别与中心安全计算平台201连接的临时限速模块202、电子地图管理模块203、列车计划管理模块204、诊断维护模块205、通信管理模块206和差分管理模块207，所述的临时限速模块、电子地图管理模块、列车计划管理模块分别与CTC连接，所述的通信管理模块与多模通信网关连接，所述的差分管理模块与差分服务器连接。
所述的中心安全计算平台包括主备切换单元、双机热备冗余的A系计算单元和B系计算单元，所述的主备切换单元分别与A系计算单元和B系计算单元连接。
所述的A系计算单元和B系计算单元均包括MCU、MNCU、通信总线和双机热备的MPU1和MPU2，所述的MCU、MNCU、MPU1和MPU2均接在通信总线上。
如图1所示，所述的车载设备包括车载安全计算平台101，以及分别与车载安全计算平台101连接的多模通信网关102、卫星定位模块103、测速测距单元104、BTM应答器传输模块105、列车完整性检查单元106、DMU动态监测单元107、列车接口单元108和DMI109。所述的卫星定位模块采用双机热备冗余机构。每个所述的卫星定位模块包括北斗定位单元和GPS定位单元。
所述的列车完整性检查单元包括安装在列车尾部的尾部装置EOTD1061和安装在列车的机车驾驶室内的机车装置HOTD1062，所述的EOTD与HOTD通信连接。所述的列车接口单元与列车的I/O口连接。
所述的车载设备通过使用卫星、惯性导航和速度传感器组合测速测距确定速度位置，通过卫星定位结合另一端车载通信获得列车完整性信息，如果车辆提供贯通线，结合贯通线对列车完整性进行检测，车载设备在站内和设置应答器的区间使用应答器信息作为参考点报告列车位置，在无应答器区段使用虚拟应答器作为参考列车位置报告；列车与前后相邻的列车通信，获取前后车位置，并结合RMU发送的线路资源，计算行车许可并监控列车运行。车站根据需要只配置一体化设备，部分车站只需要设置目标控制器，不需要设置其他设备。大大减少轨旁设备。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，包括中心设备、轨旁设备和车载设备，所述的车载设备分别与中心设备、轨旁设备通信连接；
所述的中心设备包括相互连接的调度集中控制系统CTC和资源管理系统RMU；
所述的轨旁设备包括用于实现列车精确停车的定位应答器；
所述的车载设备包括用于实现列车精确定位的卫星定位模块；
所述的列车系统采用一体化的设计思想，集移动闭塞、车站一体化设备控制和列车自动驾驶于一身，同时采用双向连续的车地无线通信，以车载信号作为列车运行的主体信号控制列车运行。
2.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的资源管理系统RMU包括中心安全计算平台以及分别与中心安全计算平台连接的临时限速模块、电子地图管理模块、列车计划管理模块、诊断维护模块、通信管理模块和差分管理模块，所述的临时限速模块、电子地图管理模块、列车计划管理模块分别与CTC连接，所述的通信管理模块与多模通信网关连接，所述的差分管理模块与差分服务器连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的中心安全计算平台包括主备切换单元、双机热备冗余的A系计算单元和B系计算单元，所述的主备切换单元分别与A系计算单元和B系计算单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的A系计算单元和B系计算单元均包括MCU、MNCU、通信总线和双机热备的MPU1和MPU2，所述的MCU、MNCU、MPU1和MPU2均接在通信总线上。
5.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的车载设备包括车载安全计算平台，以及分别与车载安全计算平台连接的多模通信网关、卫星定位模块、测速测距单元、BTM应答器传输模块、列车完整性检查单元、DMU动态监测单元、列车接口单元和DMI。
6.根据权利要求5所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的卫星定位模块采用双机热备冗余机构。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，每个所述的卫星定位模块包括北斗定位单元和GPS定位单元。
8.根据权利要求5所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的列车完整性检查单元包括安装在列车尾部的尾部装置EOTD和安装在列车的机车驾驶室内的机车装置HOTD，所述的EOTD与HOTD通信连接。
9.根据权利要求5所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的列车接口单元与列车的I/O口连接。
10.根据权利要求5所述的一种基于卫星定位技术的城际铁路列控系统，其特征在于，所述的车载设备通过使用卫星、惯性导航和速度传感器组合测速测距确定速度位置，通过卫星定位结合另一端车载通信获得列车完整性信息，如果车辆提供贯通线，结合贯通线对列车完整性进行检测，车载设备在站内和设置应答器的区间使用应答器信息作为参考点报告列车位置，在无应答器区段使用虚拟应答器作为参考列车位置报告；列车与前后相邻的列车通信，获取前后车位置，并结合RMU发送的线路资源，计算行车许可并监控列车运行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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