【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通，尤其涉及一种cbtc与ctcs-2贯通运行的ato系统。
技术介绍
1、目前，建设城市群一体化交通网，推进干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通的四网融合，成为轨道交通领域的重要研究方向。城际铁路与市域快线、地铁的衔接，将有力促进城际和城区人员的流动，带动都市圈区域协调发展。在城际线路中，ctcs-2+ato信号系统制式被广泛采用，如穗莞深城际铁路、广佛东环线、广清城际等。而市域快线与城市地铁线路，为了满足大客流、高密度的运输需求，则多以cbtc信号系统制式为主。开展两种信号系统制式贯通运行的相关研究，对于推进“四网融合”建设具有重要意义。其中，ctcs为中国列车控制系统，-2表示其级别；ato信号系统表示列车自动驾驶信号系统；cbtc信号系统表示基于通信的列车自动控制信号系统。
2、ato系统作为ctcs-2+ato信号系统制式与cbtc信号系统制式的核心系统，在两种制式信号系统列车的平稳运行中发挥了重要作用。在两种信号系统制式贯通运行中，如何保证两种信号系统制式的ato平滑切换，是亟待研究的重要课题。
3、目前主要有如下三种方案：
4、方案一：基于人工切换的双套ato系统。
5、cbtc制式的ato系统和ctcs-2制式的ato系统分别安装在cbtc车载机柜和ctcs-2车载机柜中，两套系统单独运行，共享dmi(列控车载设备人机界面)、速度传感器、btm(应答器传输模块)天线等外设，通过人工关闭和启动车载设备的方式控制两套车载系统分别独立在不同
6、然而，其缺陷在于：1)cbtc制式ato设备和ctcs-2制式ato设备分别安装在两种信号制式的车载机柜中，占用空间大，且与各自车载机柜中的设备接口众多，不易维护；2)在ato系统制式转换时需要人工控制两套车载设备的启动和关闭，对操作人员技能水平、操作时机与规范性有较高要求，自动化不足；3)切换过程中需要列车停车，无法实现列车运行中的动态切换。而且停车后需等待原有制式信号系统设备关机、新制式信号系统设备开机并完成自检后才能投入使用，停车等待时间长。并且新投入使用的系统需要重新完成列车定位并进行升级，影响运营效率和旅客舒适度。
7、方案二：基于切换单元控制的双套ato系统。在列车上安装双制式车载主机，车载主机间的ato设备相互独立，由切换单元控制两种制式车载主机的主控状态切换，ato制式随车载主机制式切换。
8、然而，其缺陷在于：1)cbtc制式ato设备和ctcs-2制式ato设备分别安装在两种信号制式的车载机柜中，两套ato设备与车辆的接口重复，对切换单元的输入输出接口需求较多，并增加了故障点，不便于维护；2)两种制式的ato设备硬件需求基本一致，但需要安装两套设备，成本较高。
9、方案三、集成双制式ato逻辑的一体化ato设备。将双制式ato设备进行融合，重构两种不同制式的ato软件，将两种制式ato软件的相同功能整合为同一模块。并使用软件中的标准应用层控制不同制式ato软件的前后台运行，达到ato制式切换的功能。
10、然而，其缺陷在于：1)cbtc制式ato软件与ctcs-2制式ato软件的既有功能主要控制逻辑被改变，两种制式ato软件的相同功能(如列车速度控制、进站停车、开关门作业、ato启动发车等)被整合进同一公用功能组件执行，一旦公用功能组件发生故障，将导致两种制式ato系统都无法运行，系统容错度低；2)cbtc制式ato软件与ctcs-2制式ato软件功能需分别满足cbtc以及ctcs相关标准规范的要求，同时两种制式的ato需分别适配对应制式atp的授权及控制特性，由于两种制式ato系统的一些功能由同一公用功能组件实现，一旦不同制式的标准规范、功能要求、atp接口等发生改变，难以在同一公用功能组件更新，导致无法单独维护一种制式ato系统的某些功能，系统灵活性不足。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种cbtc与ctcs-2贯通运行的ato系统，能够实现两种制式ato的不停车转换，且对既有ato软件主要功能逻辑改动小，便于单独维护；同时，设备集成度高，节省硬件空间。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种cbtc与ctcs-2贯通运行的ato系统，包括：ato接口软件模块、cbtc制式ato软件模块以及ctcs-2制式ato软件模块，三个模块之间相互连接；其中：
4、ato接口软件模块，用于通过制式转换逻辑判断，输出工作制式至cbtc制式ato软件模块与ctcs-2制式ato软件模块，以控制cbtc制式ato软件模块与ctcs-2制式ato软件模块中的一个ato软件模块为前台运行，另一个为后台运行；
5、前台运行的ato软件模块经过逻辑处理并计算运行曲线后，输出控车命令；进入制式转换区域后，后台运行的ato软件模块通过条件检查后进入自动驾驶模式；前台运行的ato软件模块根据后台运行的ato软件模块计算的制式转换点的保护速度限制值与制动曲线速度值，计算出至制式转换点的目标速度曲线，并结合目标速度曲线输出控车命令；当列车运行至制式转换点时，ato接口软件模块制式转换逻辑判断，输出工作制式，使前台运行ato软件模块转为后台运行，后台运行的ato软件模块保持自动驾驶模式并转为前台运行。
6、由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，1)设备集成度高，节省硬件空间：整套系统运行在同一ato硬件设备中，无需单独部署两种不同制式的ato硬件设备，高集成度减少了硬件设备对外接口的复杂程度，使得硬件设备的更新维护更为容易，与使用两套不同制式的ato硬件设备相比，使用同一套硬件设备节省了机柜的安装空间，以及控车接口；2)实现了两种制式ato的不停车转换：在不同制式ato的转换过程中，通过控制ato软件前后台运行的方式，实现了后台制式ato系统以am模式(自动驾驶模式)转入前台运行，保证了am控车的连续性，在不同制式ato的转换过程中，通过ato软件前后台计算并交互转换点相关速度曲线和牵引制动控制级位的方式，实现两种制式下ato目标速度曲线的平顺衔接；3)既有ato软件主要功能逻辑改动小，便于单独维护：既有的两种制式ato软件分别满足cbtc以及ctcs相关标准规范的要求，同时分别适配对应制式atp的授权及控制特性，既有的主要功能的逻辑均未改变，当两种制式ato软件仅有一方的功能发生变动时，只需要针对该制式的功能进行修改，而不需要对两种不同制式ato软件共用的公有功能模块进行改动，方便单独制式ato软件的升级维护。在运行方面，可实现任一制式ato软件及ato接口软件的组合运行，系统使用场景灵活。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，包括：ATO接口软件模块、CBTC制式ATO软件模块以及CTCS-2制式ATO软件模块，三个模块之间相互连接；其中：
2.根据权利要求1所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，所述ATO接口软件模块与CBTC制式ATO软件模块以及CTCS-2制式ATO软件模块，采用系统内部虚拟环网进行双向数据交互，ATO接口软件模块将采集到的输入数据和逻辑处理后的制式转换信息发送给两种制式的ATO软件模块，接收相应ATO软件模块的工作制式反馈和控车命令，并将控车命令输入至列车。
3.根据权利要求2所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，所述ATO接口软件模块还与第一串口模块、IO板以及MVB接口板或TRDP接口板连接；其中，所述ATO接口软件模块通过IO板采集测速数据与输入数据，以及输出所述接口输出数据；通过第一串口模块，采集主备系切换板数据与雷达数据，以及输出主备系切换指令；通过MVB接口板或TRDP接口板采集列车TCMS通信数据以及输出对列车TCMS输出
4.根据权利要求1所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，ATO接口软件模块，通过制式转换逻辑判断，输出工作制式包括：
6.根据权利要求1所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，所述若当前为CTCS-2制式，则使用CTCS-2制式下的ATO工作制式处理，输出工作制式包括：
7.根据权利要求1所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，若当前为CBTC制式，则使用CBTC制式下的ATO工作制式处理，输出工作制式包括：
8.根据权利要求1所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，若当前工作制式为无效，则采用无效制式下的ATO工作制式处理，输出工作制式包括：
9.根据权利要求1所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，所述进入制式转换区域后，前台运行的ATO软件模块根据后台运行的ATO软件模块计算的制式转换点的保护速度限制值与制动曲线速度值，计算出至制式转换点的目标速度曲线包括：
10.根据权利要求1或9所述的一种CBTC与CTCS-2贯通运行的ATO系统，其特征在于，还包括：在到达制式转换点之前，后台运行的ATO软件模块从前台运行的ATO软件模块中获取牵引制动控制级位，实现制式转换过程中列车速度和控制级位的过渡。
...【技术特征摘要】
1.一种cbtc与ctcs-2贯通运行的ato系统，其特征在于，包括：ato接口软件模块、cbtc制式ato软件模块以及ctcs-2制式ato软件模块，三个模块之间相互连接；其中：
2.根据权利要求1所述的一种cbtc与ctcs-2贯通运行的ato系统，其特征在于，所述ato接口软件模块与cbtc制式ato软件模块以及ctcs-2制式ato软件模块，采用系统内部虚拟环网进行双向数据交互，ato接口软件模块将采集到的输入数据和逻辑处理后的制式转换信息发送给两种制式的ato软件模块，接收相应ato软件模块的工作制式反馈和控车命令，并将控车命令输入至列车。
3.根据权利要求2所述的一种cbtc与ctcs-2贯通运行的ato系统，其特征在于，所述ato接口软件模块还与第一串口模块、io板以及mvb接口板或trdp接口板连接；其中，所述ato接口软件模块通过io板采集测速数据与输入数据，以及输出所述接口输出数据；通过第一串口模块，采集主备系切换板数据与雷达数据，以及输出主备系切换指令；通过mvb接口板或trdp接口板采集列车tcms通信数据以及输出对列车tcms输出控制命令；其中，接口输出数据与对列车tcms输出的控制命令均属于控车命令，主备系切换板数据用于确定三个模块各自的主系与备系关系。
4.根据权利要求1所述的一种cbtc与ctcs-2贯通运行的ato系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢科家，李学峰，林湛，潘明，崔亦博，孟军，孙旺，陈宁宁，郑伟，秦悦，王芃，余刚，高静，王玺，赵俊义，姜庆阳，唐凯林，廖志斌，郭伟，穆进超，段宏伟，黄长鹏，陈为华，王建英，郭戬，孙磊，易海旺，王俊高，杨岚清，王宜纯，张鑫鑫，刘永鑫，白轩，黎晨光，程鹏，陈新建，彭赛荣，毛伟成，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。