一种基于车车通信的列车自主控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于车车通信的列车自主控制系统及方法，包括列车自动监控系统ATS、目标控制器OC、车载子系统CC、标签阅读器子系统、查询应答器、以及数据通信系统DCS，所述的列车自动监控系统ATS与车载子系统CC连接，相邻列车的所述车载子系统CC相互通信连接，所述的控制系统还包括轨旁资源管理器WRC，所述的轨旁资源管理器WRC分别与列车自动监控系统ATS、车载子系统CC、目标控制器OC、标签阅读器子系统、查询应答器连接。与现有技术相比，本发明专利技术具有减少了数据信息在网络上的传输环节，提高了系统的运行效率等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车车通信的列车自主控制系统及方法
本专利技术涉及一种列车自主控制系统及方法，尤其是涉及一种基于车车通信的列车自主控制系统及方法。
技术介绍
传统的城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制系统)信号系统的轨旁资源管理和间隔防护以地面设备为核心，地面设备通过车地通信交互来告知车载设备，以保证列车的运行安全，但传统的CBTC信号系统中的资源管理和实际使用并不是同一个对象，导致设备间往返信息交互复杂，链路比较多，影响了信息传递的效率，同时系统中轨旁设备繁多，维护及实施成本比较高。近期以车车通信为基础的列车控制系统成为了下一代列控系统的发展方向，以车载为控制核心，由车载设备根据运行任务计划进行路径规划，向轨旁目标控制器申请轨旁资源，轨旁目标控制器对轨旁资源进行分配并告知车载设备，车载设备通过与相邻列车直接进行通信，获取相邻列车的位置信息并主动进行移动授权计算，控制列车安全有效地运营。但这类系统在线路上设施了多个目标控制器，由目标控制器来进行轨旁资源的管理及分配，多个目标控制器之间存在信息交互及传输延时等问题，一定程度上制约了系统运行的效率。
技术实现思路
本专利技术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车车通信的列车自主控制系统及方法，减少了数据信息在网络上的传输环节，提高了系统的运行效率。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于车车通信的列车自主控制系统，包括列车自动监控系统ATS、目标控制器OC、车载子系统CC、标签阅读器子系统、查询应答器、以及数据通信系统DCS，所述的列车自动监控系统ATS与车载子系统CC连接，相邻列车的所述车载子系统CC相互通信连接，所述的控制系统还包括轨旁资源管理器WRC，所述的轨旁资源管理器WRC分别与列车自动监控系统ATS、车载子系统CC、目标控制器OC、标签阅读器子系统、查询应答器连接；所述的车载子系统根据接收的运行任务计划，对运行路径进行规划，向轨旁资源管理器WRC申请所需的轨旁资源，车载子系统获取WRC分配好的资源后，自主控制列车进行运行，当车载不需要这些资源后，主动发起释放该资源的申请；列车通过与相邻列车直接进行通信，获取相邻列车的位置及运行范围信息，主动计算出运行所需的移动授权。优选地，所述的车载子系统CC通过无线网络接口ITF1与列车自动监控系统ATS连接；所述的车载子系统CC周期性地将列车的位置信息发送给列车自动监控系统ATS，列车自动监控系统ATS将列车运行计划和人工调整信息发给车载子系统CC。优选地，所述的车载子系统CC通过无线网络接口ITF2与轨旁资源管理器WRC连接；所述的车载子系统CC将列车位置信息发给轨旁资源管理器WRC，并根据运行计划向轨旁资源管理器WRC发送轨旁资源申请及释放信息，轨旁资源管理器WRC将列车序列信息、资源分配与回收信息、以及线路设备状态信息发送给车载子系统CC，另外轨旁资源管理器WRC还能向相邻列车发送故障列车位置信息。优选地，所述的轨旁资源管理器WRC通过无线网络接口ITF3与目标控制器OC连接；所述的轨旁资源管理器WRC向目标控制器OC发送轨旁设备驱动命令，目标控制器OC将轨旁设备的状态反馈给轨旁资源管理器WRC。优选地，相邻所述的车载子系统CC通过无线网络接口ITF4通信连接；所述的车载子系统CC向相邻列车的车载子系统CC互相发送列车位置信息，以及主动计算的运行范围信息。优选地，所述的车载子系统CC通过无线网络接口ITF5与查询应答器连接；所述的车载子系统CC读取查询应答器的报文，实现列车的绝对定位信息。优选地，所述的列车自动监控系统ATS通过无线网络接口ITF6与轨旁资源管理器WRC连接；所述的列车自动监控系统ATS向轨旁资源管理器WRC发送轨旁设备控制命令，以及列车运行计划信息。优选地，所述的轨旁资源管理器WRC通过无线网络接口ITF7与标签阅读器子系统连接；所述的轨旁资源管理器WRC获取标签阅读器子系统检测到的列车位置信息，当车载子系统CC发生故障后，安装在列车上的标签阅读器子系统仍能读取线路上的标签，从而实现列车位置的检测。优选地，所述的轨旁资源管理器WRC通过无线网络接口ITF8与查询应答器连接；所述的查询应答器线读取线路上的应答器ID，并将应答器ID信息直接发送给轨旁资源管理器WRC，实现故障列车的位置检测。一种用于所述的基于车车通信的列车自主控制系统的方法，包括以下步骤：1)列车各自根据运行计划向WRC申请轨旁资源；2)WRC收到资源申请后，对资源申请进行合理性判断，如果资源申请不合法，则拒绝该申请，如果申请合法，则存放在申请列表中，进入到资源分配处理环节；3)判断所请求的资源是否处于未分配状态，如果该资源未被分配，则进入到步骤5)；否则，进入到资源冲突判断，执行步骤4)；4)如果请求的资源与当前资源所处的分配状态冲突，该请求被拒绝，否则，进入到步骤5)；5)判断请求的资源与当前资源状态是否一致，如果不一致，则进入步骤6)；否则，进入步骤7)；6)WRC根据请求的资源状态向OC输出驱动轨旁设备的命令；7)当轨旁设备状态与请求的资源状态一致后，则对该资源进行分配；8)WRC向列车反馈资源分配的状态；9)当列车不再需要该资源时，则CC向WRC申请释放该资源。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)基于车车通信的列车控制系统中的WRC负责管理全线的资源分配与回收，对列车资源请求进行冲突管理，确保不会对冲突的资源请求进行分配，保证了系统的安全性，同时对来自不同列车且没有冲突的资源请求进行响应，提高了系统的效率；2)系统只需要全线设置一套WRC设备，不涉及到跨WRC控制区的处理，简化了轨旁的接口及信息交互；3)WRC作为故障列车的备份，负责接管故障列车并替代故障列车进行资源的申请及相邻列车的信息交互，降低了故障列车对通信列车的影响；4)基于车车通信的列车控制系统中的OC与OC之前不需要接口，避免了数据的横向传输；5)标签阅读器子系统能够检测列车的位置，当车载CC发生故障后，标签阅读器子系统能正确识别出故障列车所在区域内的列车信息，并将列车位置信息上传给WRC，由WRC实现故障列车位置的跟踪。6)在没有布置标签阅读器时，当车载CC发生故障后，使用线路上的应答器能识别出故障列车所在应答器区间的信息，并上传给WRC，由WRC实现故障列车的位置跟踪。附图说明图1为本专利技术的工作流程示意图图2为本专利技术的结构示意图；图3为本专利技术的接口示意图；图4为列车正线运营示意图；图5为本专利技术的轨旁资源分配与回收处理示意图；图6为本专利技术的轨旁资源分配与回收流程图；图7为本专利技术故障列车的处理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车车通信的列车自主控制系统，包括列车自动监控系统ATS、目标控制器OC、车载子系统CC、标签阅读器子系统、查询应答器、以及数据通信系统DCS，所述的列车自动监控系统ATS与车载子系统CC连接，相邻列车的所述车载子系统CC相互通信连接，其特征在于，所述的控制系统还包括轨旁资源管理器WRC，所述的轨旁资源管理器WRC分别与列车自动监控系统ATS、车载子系统CC、目标控制器OC、标签阅读器子系统、查询应答器连接；/n所述的车载子系统根据接收的运行任务计划，对运行路径进行规划，向轨旁资源管理器WRC申请所需的轨旁资源，车载子系统获取WRC分配好的资源后，自主控制列车进行运行，当车载不需要这些资源后，主动发起释放该资源的申请；列车通过与相邻列车直接进行通信，获取相邻列车的位置及运行范围信息，主动计算出运行所需的移动授权。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于车车通信的列车自主控制系统，包括列车自动监控系统ATS、目标控制器OC、车载子系统CC、标签阅读器子系统、查询应答器、以及数据通信系统DCS，所述的列车自动监控系统ATS与车载子系统CC连接，相邻列车的所述车载子系统CC相互通信连接，其特征在于，所述的控制系统还包括轨旁资源管理器WRC，所述的轨旁资源管理器WRC分别与列车自动监控系统ATS、车载子系统CC、目标控制器OC、标签阅读器子系统、查询应答器连接；
所述的车载子系统根据接收的运行任务计划，对运行路径进行规划，向轨旁资源管理器WRC申请所需的轨旁资源，车载子系统获取WRC分配好的资源后，自主控制列车进行运行，当车载不需要这些资源后，主动发起释放该资源的申请；列车通过与相邻列车直接进行通信，获取相邻列车的位置及运行范围信息，主动计算出运行所需的移动授权。


2.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车自主控制系统，其特征在于，所述的车载子系统CC通过无线网络接口ITF1与列车自动监控系统ATS连接；
所述的车载子系统CC周期性地将列车的位置信息发送给列车自动监控系统ATS，列车自动监控系统ATS将列车运行计划和人工调整信息发给车载子系统CC。


3.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车自主控制系统，其特征在于，所述的车载子系统CC通过无线网络接口ITF2与轨旁资源管理器WRC连接；
所述的车载子系统CC将列车位置信息发给轨旁资源管理器WRC，并根据运行计划向轨旁资源管理器WRC发送轨旁资源申请及释放信息，轨旁资源管理器WRC将列车序列信息、资源分配与回收信息、以及线路设备状态信息发送给车载子系统CC，另外轨旁资源管理器WRC还能向相邻列车发送故障列车位置信息。


4.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车自主控制系统，其特征在于，所述的轨旁资源管理器WRC通过无线网络接口ITF3与目标控制器OC连接；
所述的轨旁资源管理器WRC向目标控制器OC发送轨旁设备驱动命令，目标控制器OC将轨旁设备的状态反馈给轨旁资源管理器WRC。


5.根据权利要求1所述的一种基于车车通信的列车自主控制系统，其特征在于，相邻所述的车载子系统CC通过无线网络接口ITF4通信连接；
所述的车载子系统CC向相邻列车的车载子系统CC互相发送列车位置信息，以及主动...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海贵，汪小勇，陆怡然，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31