基于通信的轨道交通列车自动监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于通信的轨道交通列车自动监控系统。包括车载设备和地面自动监控系统，车载设备设置在列车上，用于收集列车信息并通过无线网络发送给地面自动监控系统，还用于接收并执行由地面自动监控系统发送来的调度命令；地面自动监控系统用于接收车载设备发送来的列车信息，并根据列车信息进行联锁运算，生成调度命令，并通过无线网络发送给车载设备。本发明专利技术通过车－地间双向信息传输，实现对列车的闭环控制，大大降低了认为错误的影响，系统可靠性提高；ＡＴＳ系统实时了解列车的位置、速度等各种运行参数，提高了系统运行效率和自动化程度；通过无线通信方式，可实现移动闭塞方式，有利于提高行车密度；列车可及时响应ＡＴＳ系统的调度调整命令。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通控制
，具体地说是一种基于通信的轨道交 通列车自动监控系统。
技术介绍
轨道交通是解决现代城市交通拥挤的有效手段，它的最大特点是运营密 度大、列车行车间隔时间短、安全、正点。近些年，城市人口急剧膨胀，从 而对城市轨道交通的载客能力提出了越来越高的要求。为了提高载客能力，措施之一是增加每列车的车辆数目及增加车辆的空间容量；措施之二是缩短 行车间隔，从而提高线路的通过能力。现有列车控制系统主要是利用轨道电路传送地面至车上信息。轨道电路 有它独特的优点，如能比较完善的地检查列车完整性。但轨道电路的明显 缺点，轨道电路只能达到地面到车上的单向传输，而不能实现双向传输。且 轨道电路只能使用较低的频率发送信息，传输信息量较小，受环境影响大， 很难实现列车对地面的信息传输。因此，难以满足大量信息传输的要求。为 了保证列车的安全运行，提高服务质量，减少轨旁设备，加强地车的联系， 需要列车与地面进行双向通信，传输大量的数据。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于通信的轨道交通列车自动监 控(ATS ， Automatic Train Supervision)系统，以满足车上、地面可靠信息 量的扩大，满足对列车实施更为精确的控制的需求。为了解决上述问题，本专利技术提供了基于通信的轨道交通列车自动监控系 统，包括车载设备和地面自动监控系统，所述车载设备设置在列车上，用于收集列车信息并通过无线网络发送给地面自动监控系统，还用于接收由地面自动监控系统发送来的调度命令，并执行所述调度命令；所述地面自动监控 系统用于接收所述车载设备发送来的列车信息，并根据列车信息进行联锁运 算，根据运算结果生成调度命令，并将所述调度命令通过无线网络发送给所 述车载设备。进一步地，所述地面自动监控系统包括一个中央自动监控子系统和至少 一个车站自动监控子系统，每个车站自动监控子系统配置一个地面设备；所 述地面设备用于通过无线网络和车载设备通信；所述车站自动监控子系统用 于在系统运行在分布控制模式时接收地面设备转发来的列车信息，进联锁运 算，并根据联锁运算生成调度命令，再通过地面设备和无线网络发送给车载 设备；所述中央自动监控子系统用于在系统运行在集中控制模式时接收车载 设备通过无线网线网络发送来的列车信息，进联锁运算，并根据联锁运算生 成调度命令，再通过无线网络发送给车载设备。进一步地，所述地面设备上连接有位于轨道旁的显示窗口，用于显示信 息供列车驾驶员参考。进一步地，所述中央自动监控子系统或车站自动监控子系统包括列车监视与跟踪模块及设备管理模块，用于对整个站场情况进行监视， 包括列车的运行情况的监视和信号设备状态的监视，并根据计划时刻表，为 列车分配车次号及其运营计划；列车根据其分配的运营计划;漠拟运行，并将 列车的位置和到发时刻发送给所述地面自动监控系统；调整模块，用于根据列车的到发时刻及计划时刻对列车的运行状态进行 调整，以保证列车能够按预先制定的运营图运营；进路控制模块，根据列车的位置信息、列车计划时刻表为列车办理相应 的进路；运行图管理模块，用于选择所需基本运行图作为当日的计划运行图，并 将其下发至车站，所述基本运行图为预先由人工或系统自动制定好。进一步地，所述运行图管理模块还用于离线管理编辑满足运营要求的基 本运行图。进一步地，所述运行图管理模块还用于使车站自动监控子系统的运行图 与中央自动监控子系统的运行图同步。进一步地，所述调整模块包括自动调整模块和人工调整模块，分别用于 实现根据列车的到发时刻及计划时刻对列车的运行状态的自动或人工调整。进一步地，所述进路控制模块包括自动进路控制模块和人工进路控制模 块，分别用于根据列车的位置信息、列车计划时刻表自动或人工为列车办理 相应的进i 各。进一步地，所述中央自动监控子系统或车站自动监控子系统还包括历史回放模块，用于对列车运营的全过程进行监视回放，对站场中信号 设备正常运行和故障状态情况进行监视以及对操作员的操作命令过程进行 监视。进一步地，所述中央自动监控子系统或车站自动监控子系统还包括权限管理模块，用于对操作人员用户信息、岗位信息进行维护，并且根 据不同操作员身份为其分配不同的岗位职责权限，还用于完成正常权限的转 移。本专利技术的基于通信的轨道交通列车自动监控系统是利用列车和地面间 的双向数据通信设备,使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息及 列车速度信息并将其传送至列车自动监控系统，使列车自动监控系统实时了 解每一列车位置和速度信息，以便能够作出更好的调整计划；地面通信设备 也将ATS系统实时有效的调度命令及时传送给列车，使列车能够及时按照 调度命令运行，从而保证列车能够更好地按图运行，更好地完成运行计划； 精确连续的列车定位可使固定闭塞分区取消，采用移动自动闭塞，提高运输 组织的灵活性，提高运输效率。基于通信的轨道交通列车自动监控系统通过无线通信网络保证车-地之 间双向、连续、高效的信息通信，使车载信号设备的信息能够和地面轨旁信 号设备信息进行交换，从而有效的确定列车的位置，并计算出前后列车间的 相对距离。列车间隔是按照后续列车在当前速度下所需要的制动距离，加上 设定的安全余量计算和控制的，最终确保前后列车的安全追踪距离。本专利技术的有益效果是1、 通过车-地间双向信息传输，实现对列车的闭环控制，从而大大降低 认为错误的影响，系统可靠性提高；2、 ATS系统实时了解列车的位置、速度等各种运行列车的参数，结合 智能技术调整列车运行，获得最佳的区间通过能力，减少列车在区段内运行 时不需要的加速、制动等，有利于提高系统运行效率和自动化程度；3、 通过无线通信方式，可实现移动闭塞方式，有利于提高城市轨道交 通中列车的行车密度；4、 通过车-地间双向通信，列车可及时响应ATS系统的调度调整命令， 有利于采用更节能的运营计划方便旅客出行；有利于更好的指导监督列车完 成运营计划。附图说明图1是本专利技术的基于通信的轨道交通列车自动监控系统的整体结构框图；图2是本专利技术的地面自动监控系统的功能模块图；图3是本专利技术的基于通信的轨道交通列车自动监控系统的数据流图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术 人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的 限定。本专利技术的基于通信的轨道交通列车自动监控系统摆脱了用地面轨道电 路设备判别列车占用和信息传输的束缚，采用商用设备(Commercial Off-The-Shelf，简称COTS)技术，实现移动闭塞。实时或定时地进行列车 与地面间的双向通信，后续列车可以及时了解前方列车运行情况。从而实现 移动闭塞系统，不需要预先设置固定的闭塞分区，而是根据实际运行速度、 制动曲线以及列车的相对位置等信息，实时动态的计算出相邻列车之间的安全距离，列车安全距离的计算是后续列车的受控停车点和前一列车尾部的确 认位置之间的 一段距离。如图l所示，本专利技术的基于通信的轨道交通列车自动监控系统，包括置 于列车上的车载设备和地面自动监控系统，车载设备和地面自动监控系统 之间通过无线网络通信。车载设备负责采集列车信息，例如列车位置、车速等，并将这些信息通过无线网络发送给地面自动监控系统；车载设备还 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于通信的轨道交通列车自动监控系统，其特征在于，包括车载设备和地面自动监控系统，所述车载设备设置在列车上，用于收集列车信息并通过无线网络发送给地面自动监控系统，还用于接收由地面自动监控系统发送来的调度命令，并执行所述调度命令；所述地面自动监控系统用于接收所述车载设备发送来的列车信息，并根据列车信息进行联锁运算，根据运算结果生成调度命令，并将所述调度命令通过无线网络发送给所述车载设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周斌，陈建广，郝瑞琴，张勇，赵卫刚，
申请(专利权)人：北京和利时系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]