一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統的製作方法

2023-05-27 02:52:36

專利名稱：一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及軌道交通信號安全控制技術領域，特別是涉及一種城市軌道交通車載 運行控制系統。
背景技術：
運行控制系統是確保城市軌道交通系統安全、可靠及正點運營的關鍵系統，如果 該系統發生故障並導致系統降級運行甚至停止運行，將給城市交通帶來極大混亂及負面影 響。車載運行控制系統是運行控制系統的關鍵核心子系統之一。目前，國內外的車載 運行控制系統其位於列車兩端的車載運行控制系統並未構成完全的冗餘關係，在列車運行 過程中，如果運行方向前端的車載運行控制設備或其外設發生故障，系統至少要降級運行， 甚至停運，列車將無法按原計劃高效運行，打亂整條線乃至整個路網的運輸計劃，造成嚴重 的後果。為了解決該問題，個別國外企業對車載運行控制系統進行升級改造，利用電纜將 列車兩端所有安全相關的信號分別接至位於列車兩端的安全計算機，但仍然沒有實現首尾 兩端車的運行控制系統完全冗餘熱備、而且帶來了兩車間電纜數量龐大、故障點多、施工及 維護難度大等致命缺陷。因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠創新地 提出一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統，以解決現有技術中系統不完全冗餘而且 電纜數量龐大，故障點多等問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統， 用以保證車載運行控制系統或其外設的局部發生故障時，系統能夠正常運行，有效提高系 統的可靠性和可用性。為了解決上述問題，本發明公開了一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統， 其特徵在於，所述運行控制系統包括兩個結構及功能完全相同的2取2或3取2安全計算機主機分別安裝在首車和尾 車構成2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統主機，所述車載運行控制系統主機用於 實現車載運行控制邏輯運算功能；四組結構及功能完全相同的3取2或2取2安全信息採集/驅動單元，首車及尾 車各安裝兩組，其實現對車載運行控制系統全部外設或執行機構的狀態監測與控制。優選的，安裝在首車的安全計算機主機，分別通過冗餘且獨立的現場總線或網絡 與安裝在首車的兩組安全信息採集/驅動單元中的一組相連，與安裝在尾車的兩組安全信 息採集/驅動單元中的一組相連，對安裝在首車的安全計算機主機而言，該兩組安全信息 採集/驅動單元構成冗餘關係。
優選的，安裝在尾車的安全計算機主機，分別通過冗餘且獨立的現場總線或網絡 與安裝在首車的兩組安全信息採集/驅動單元中的另一組相連，與安裝在尾車的兩組安全 信息採集/驅動單元中的另一組相連，對安裝在尾車的安全計算機主機而言，該兩組安全 信息採集/驅動單元構成冗餘關係。優選的，安裝在首車的兩組安全信息採集/驅動單元通過相同的接口與安裝在首 車的車載運行控制系統外設或執行機構相連，實現對首車的車載運行控制系統外設或執行 機構的狀態監測與控制，針對安裝在首車的車載運行控制系統外設或執行機構來說，安裝 在首車的兩組安全信息採集/驅動單元構成了冗餘關係。優選的，安裝在尾車的兩組安全信息採集/驅動單元通過相同的接口與安裝在尾 車的車載運行控制系統外設或執行機構相連，實現對尾車的車載運行控制系統外設或執行 機構的狀態監測與控制，針對安裝在尾車的車載運行控制系統外設或執行機構來說，安裝 在尾車的兩組安全信息採集/驅動單元構成了冗餘關係。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明提供一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統，包括兩個分別安裝在首 尾車的2取2或3取2安全計算機主機構成的2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統 主機，所述兩個車載運行控制系統主機其結構與功能完全相同，用於實現車載運行控制邏 輯運算功能；以及四組3取2或2取2安全信息採集/驅動單元，首車及尾車各安裝兩組， 所述四組安全信息採集/驅動單元其結構與功能完全相同，實現對車載運行控制系統全部 外設或執行機構的狀態監測與控制，當車載運行控制系統或其外設的局部發生故障時，不 會影響整個運行控制系統的正常運行，極大地提高了運行控制系統的可靠性和可用性，整 個運行控制系統能夠實現單元級、設備級、系統級冗餘熱備。


圖1是本發明實施例一所述的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統的結 構圖；圖2是本發明實施例二所述的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統的示 意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實 施方式對本發明作進一步詳細的說明。實施例一參照圖1，示出了本發明的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統的結構圖， 所述運行控制系統包括兩個結構與功能完全相同的2取2或3取2安全計算機主機Ml和M2分別安裝在 首尾車，Ml和M2通過冗餘的乙太網或總線相連構成2取2乘2或3取2乘2車載運行控 制系統主機101，所述車載運行控制系統主機101用於實現車載運行控制邏輯運算功能；為了方便介紹，這裡假設Ml安裝於首車，M2安裝於尾車。四組結構與功能完全相同的3取2或2取2安全信息採集/驅動單元Ni、N2、N3和N4，首車及尾車各安裝兩組，其實現對車載運行控制系統全部外設或執行機構的狀態監 測與控制。為了方便介紹，這裡假設m和N2安裝於首車，N3和N4安裝於尾車。優選的，安裝在首車的安全計算機主機Ml分別通過冗餘、獨立的現場總線或網絡 與安裝於首車的安全信息採集/驅動單元W和安裝於尾車的安全信息採集/驅動單元N3 相連。針對首車的安全計算機主機Ml來說，分別安裝在首車的安全信息採集/驅動單元m 與安裝在尾車的安全信息採集/驅動單元N3構成了冗餘關係。優選的，安裝在尾車的安全計算機主機M2分別通過冗餘、獨立的現場總線或網絡 與安裝於首車的安全信息採集/驅動單元N2和安裝於尾車的安全信息採集/驅動單元N4 相連。針對尾車的安全計算機主機M2來說，分別安裝在首車的安全信息採集/驅動單元N2 與安裝在尾車的安全信息採集/驅動單元N4構成了冗餘關係。優選的，安裝在首車的安全信息採集/驅動單元m和N2通過相同的接口與安裝 在首車的車載運行控制系統外設或執行機構相連，實現對首車的車載運行控制系統外設或 執行機構的狀態監測與控制，針對安裝在首車的車載運行控制系統外設或執行機構來說， 安裝在首車的安全信息採集/驅動單元m和N2構成了冗餘關係。優選的，安裝在尾車的安全信息採集/驅動單元N3和N4通過相同的接口與安裝 在尾車的車載運行控制系統外設或執行機構相連，實現對尾車的車載運行控制系統外設或 執行機構的狀態監測與控制，針對安裝在尾車的車載運行控制系統外設或執行機構來說， 安裝在尾車的安全信息採集/驅動單元N3和N4構成了冗餘關係。實施例二 參照圖2，示出了本發明的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統的示意圖， 整個運行控制系統包括兩個2取2或3取2安全計算機主機A和B，其中A和B分別安裝在 首車和尾車，並由冗餘的乙太網相連，共同構成了實現車載運行控制邏輯運算功能的2乘2 取2或3乘2取2車載安全計算機主機；四個結構與功能完全相同的3取2或2取2安全採集/驅動單元組(All、 A12、... AlN ；Bll、B12、... BlN ；A21、A22、. . . A2N ；B21、B22、. . . B2N)，實現對車載運行控制 系統全部外設或執行機構的狀態監測與控制。例如A11、B11、A21、B21為與測速定位外設接口的安全信息採集單元，其中，All、 Bll布置在首車，A21、B21布置在尾車；A12、B12、A22、B22為與司機操作臺接口的安全信息 採集/驅動單元，其中，A12、B 12布置在首車，A22、B22布置在尾車；A13、B13、A23、B23為 與制動系統接口的安全信息採集/驅動單元，其中，A13、B13布置在首車，A23、B23布置在尾 車；A14、B14、A24、B24為與車載無線通信天線接口的安全信息採集/驅動單元，其中，A14、 B14布置在首車，A24、B24布置在尾車；A15、B15、A25、B25為與應答器天線接口的安全信息 採集/驅動單元，其中，A15、B15布置在首車，A25、B25布置在尾車，等等。每一組安全採集/驅動單元分別通過獨立的冗餘總線僅與首車或僅與尾車的車 載安全計算機主機相連，並構成冗餘關係。以上對本發明所提供的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統進行了詳細 介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明 只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統，其特徵在於，所述運行控制系統包括兩個結構及功能完全相同的2取2或3取2安全計算機主機分別安裝在首車和尾車構成2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統主機，所述車載運行控制系統主機用於實現車載運行控制邏輯運算功能；四組結構及功能完全相同的3取2或2取2安全信息採集/驅動單元，首車及尾車各安裝兩組，其實現對車載運行控制系統全部外設或執行機構的狀態監測與控制。
2.根據權利要求1所述的運行控制系統，其特徵在於安裝在首車的安全計算機主機，分別通過冗餘且獨立的現場總線或網絡與安裝在首車 的兩組安全信息採集/驅動單元中的一組相連，與安裝在尾車的兩組安全信息採集/驅動 單元中的一組相連，對安裝在首車的安全計算機主機而言，該兩組安全信息採集/驅動單 元構成冗餘關係。
3.根據權利要求1所述的運行控制系統，其特徵在於安裝在尾車的安全計算機主機，分別通過冗餘且獨立的現場總線或網絡與安裝在首車 的兩組安全信息採集/驅動單元中的另一組相連，與安裝在尾車的兩組安全信息採集/驅 動單元中的另一組相連，對安裝在尾車的安全計算機主機而言，該兩組安全信息採集/驅 動單元構成冗餘關係。
4.根據權利要求1所述的運行控制系統，其特徵在於安裝在首車的兩組安全信息採集/驅動單元通過相同的接口與安裝在首車的車載運 行控制系統外設或執行機構相連，實現對首車的車載運行控制系統外設或執行機構的狀態 監測與控制，針對安裝在首車的車載運行控制系統外設或執行機構來說，安裝在首車的兩 組安全信息採集/驅動單元構成了冗餘關係。
5.根據權利要求1所述的運行控制系統，其特徵在於安裝在尾車的兩組安全信息採集/驅動單元通過相同的接口與安裝在尾車的車載運 行控制系統外設或執行機構相連，實現對尾車的車載運行控制系統外設或執行機構的狀態 監測與控制，針對安裝在尾車的車載運行控制系統外設或執行機構來說，安裝在尾車的兩 組安全信息採集/驅動單元構成了冗餘關係。
全文摘要
本發明提供一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統，包括兩個分別安裝在首車和尾車的2取2或3取2安全計算機主機構成的2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統主機，所述兩個車載運行控制系統主機其結構與功能完全相同，用於實現車載運行控制邏輯運算功能；以及四組3取2或2取2安全信息採集/驅動單元，首車及尾車各安裝兩組，所述四組安全信息採集/驅動單元其結構與功能完全相同，實現對車載運行控制系統全部外設或執行機構的狀態監測與控制，當車載運行控制系統或其外設的局部發生故障時，不會影響整個運行控制系統的正常運行，極大地提高了運行控制系統的可靠性和可用性，整個運行控制系統能夠實現單元級、設備級、系統級冗餘熱備。
文檔編號B61L23/00GK101987627SQ201010536390
公開日2011年3月23日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者仲維鋒, 劉湘黔, 嶽強, 張文靜, 徐洪澤, 楊光 申請人:北京交通大學