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原文传递基于车车通信的城市轨道交通列控系统

专利名称：	基于车车通信的城市轨道交通列控系统
摘要：	本发明公开了一种基于车车通信的城市轨道交通列控系统，包括智能列车监控ITS系统、列车管理平台TMC、数据通信系统DCS、以及设置于各列车上的智能车载控制器IVOC，ITS系统、TMC和IVOC之间，以及不同列车的IVOC之间通过DCS通信连接。其中，所有在线列车的IVOC会按照预设周期分别向ITS系统上报第一列车运行信息，向TMC上报所述第二列车运行信息，TMC会将其接收到的第二列车运行信息发送至ITS系统，ITS系统根据第一列车运行信息和/或第二列车运行信息，确定出需要进行虚拟连挂运行的跟随车以及与跟随车相对应的头车，向头车的所述IVOC下发虚拟连挂运行指令，实现列车间的虚拟连挂运行。本发明的列控系统，能够有效提高列车运行效率，更好的满足实际应用需要。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	交控科技股份有限公司
发明人：	郜春海;张强;孙军国
专利状态：	有效
申请日期：	2017-10-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201710963594.X
公开号：	CN109664923A
代理机构：	北京东方亿思知识产权代理有限责任公司
代理人：	彭琼
分类号：	B61L27/00(2006.01);B;B61;B61L;B61L27
申请人地址：	100070 北京市丰台区科技园海鹰路6号院总部国际2号、3号楼
主权项：	1.一种基于车车通信的城市轨道交通列控系统，其特征在于，包括智能列车监控ITS系统、列车管理平台TMC、数据通信系统DCS、以及设置于各列车上的智能车载控制器IVOC，所述ITS系统、所述TMC和所述IVOC之间，以及不同列车的所述IVOC之间通过所述DCS通信连接；所述ITS系统，用于对全线在线列车进行监控，向所述IVOC下发列车运行计划，接收列车按照预设周期上报的第一列车运行信息和所述TMC按照所述预设周期发送的第二列车运行信息，根据所述第一列车运行信息和/或所述第二列车运行信息，确定出需要进行虚拟连挂运行的跟随车以及与所述跟随车相对应的头车，向所述头车的所述IVOC下发虚拟连挂运行指令；所述虚拟连挂运行是指所述跟随车跟随所述头车运行，所述跟随车包括故障车和符合预设虚拟连挂运行条件的列车，所述第一列车运行信息和所述第二列车运行信息均包括列车的车次号、位置和运行状态，所述虚拟连挂运行指令包括所述跟随车的所在区域；所述TMC，用于接收全线列车按照所述预设周期上报的所述第二列车运行信息，并将所述第二列车运行信息发送至所述ITS系统；所述IVOC，用于与所述ITS系统、所述TMC、以及其它列车的所述IVOC进行信息交互，按照所述预设周期分别向所述ITS系统上报所述第一列车运行信息，向所述TMC上报所述第二列车运行信息，在列车被确定为所述头车时，控制列车到达所述虚拟连挂运行指令中的所述跟随车的所在区域，与所述跟随车的所述IVOC建立通信，完成虚拟连挂，进行虚拟连挂运行。 2.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述系统还包括对象控制器OC，所述OC与所述ITS系统之间以及所述OC与所述IVOC之间通过所述DCS通信连接；所述IVOC，还用于在所述头车与所述跟随车之间完成虚拟连挂后，向所述ITS系统发送虚拟连挂完成信息和新编组车信息，所述新编组车信息包括头车的车次号、跟随车的车次号和组车长度；所述ITS系统，还用于在接收到所述虚拟连挂完成信息和新编组车信息后，向所述OC发送新编组车信息中的跟随车的对象资源释放指令，注销新编组车信息中的跟随车的车次号，所述对象资源包括轨旁设备资源和区段资源；所述OC，用于根据接收到的所述对象资源释放指令，释放对应的跟随车所占用的对象资源。 3.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述ITS系统，具体用于在所述第一列车运行信息或所述第二列车运行信息中存在运行状态故障的列车时，将所述运行状态故障的列车确定为故障车；所述ITS系统，还用于根据所述第一列车运行信息或所述第二列车运行信息确定出故障车的所在区域。 4.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述ITS系统，具体用于在列车的运行信息在所述第一列车运行信息和第二列车运行信息中均未存在时，将所述列车的运行信息对应的列车确定为故障车；所述ITS系统，还用于根据确定的故障车上一次上报的第一列车运行信息和第二列车运行信息确定出所述确定的故障车的所在区域。 5.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述IVOC，还用于在列车每次出站时，向所述ITS系统上报列车的车次号和出站时间；所述ITS系统，还用于接收列车在每次出站时上报的车次号和出站时间，若在距离当前车站上报时间的设定时长内，未接收到列车在下一站上报的车次号和出站时间，则确定未接收到下一站上报的车次号和出站时间的列车为故障车，未接收到下一站上报的车次号和出站时间的列车的所在区域为当前车站与下一站之间。 6.根据权利要求2所述的列控系统，其特征在于，所述IVOC，还用于在列车每次行至车站区域时，与车站区域对应的所述OC建立通信；所述OC，还用于在与进入车站区域的列车建立通信失败时，向所述ITS系统上报对应的车站区域内存在故障车。 7.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述TMC，还用于根据接收到的所述第二列车运行信息识别出位置非确定车，根据所述位置非确定车上一次上报的所述第二列车运行信息，计算所述位置非确定车的所在区域，并将所述位置非确定车的所在区域发送至所述ITS系统，所述位置非确定车包括当前上报的第二列车运行信息异常的列车；所述ITS系统，还用于根据所述位置非确定车的所在区域和所述第一列车运行信息，确定出所述位置非确定车中的故障车。 8.根据权利要求7所述的列控系统，其特征在于，所述当前上报的第二列车运行信息异常的列车包括：在设定时长内未接收到第二列车运行信息上报的列车、列车速度发生跳变的列车、列车上报的当前位置信息与上一次上报的位置信息相同的列车，或者发生丢失位置降级的列车，所述设定时长不小于所述预设周期。 9.根据权利要求7所述的列控系统，其特征在于，所述ITS系统，具体用于在未接收到所述位置非确定车的第一列车运行信息时，将所述位置非确定车确定为故障车。 10.根据权利要求7所述的列控系统，其特征在于，所述TMC，具体用于根据所述位置非确定车的可能行车状态和上一次上报的所述第二列车运行信息，计算所述位置非确定车的所在区域，所述行车状态包括继续行车或紧急制动停车。 11.根据权利要求10所述的列控系统，其特征在于，若所述行车状态为继续行车，所述TMC，具体用于根据列车最大限速v最大限速、列车最大牵引加速度a最大牵引、上一次上报的所述第二列车运行信息中的列车速度v0以及距离上一次上报所述第二列车运行信息的时间差t总，确定所述位置非确定车距离上一次上报的所述第二列车运行信息中的列车位置d非确定车位置的正向最远距离s正向，根据v最大限速、列车紧急制动加速度a紧急制动、v0以及t总，确定所述位置非确定车距离d非确定车位置的反向最远距离s反向，根据d非确定车位置、s正向和s反向确定所述位置非确定车的所在区域。 12.根据权利要求11所述的列控系统，其特征在于，根据d非确定车位置、s正向和s反向确定的所述位置非确定车的所在区域为： [d非确定车位置-s反向-d安全距离,d非确定车位置+s正向+d安全距离] s正向＝v最大限速t总-(v最大限速-v0)2/2a最大牵引 s反向＝-v最大限速t总+v最大限速2/2a最大牵引+v02/2a紧急制动+v0v最大限速/a紧急制动其中，d安全距离表示预设的列车间安全距离。 13.根据权利要求10所述的列控系统，其特征在于，若所述行车状态为紧急制动停车，所述所在区域为： [d非确定车位置-d最大容忍退行距离-d安全距离,d非确定车位置+s前行距离+d安全距离] 其中，d非确定车位置表示所述位置非确定车距离上一次上报的所述第二列车运行信息中的列车位置，d最大容忍退行距离表示预设的最大允许退行距离，d安全距离表示预设的列车间安全距离，s前行距离表示在预设的通信故障判断时间内列车运行的距离与紧急制动后列车前行的距离之和，v0表示位置非确定车上一次上报的所述第二列车运行信息中的列车速度，t1表示所述通信故障判断时间，a最大牵引表示列车最大牵引加速度，a3表示列车紧急制动加速度和坡度加速度之和，α为预设的第一系数，β为预设的第二系数。 14.根据权利要求10或13所述的列控系统，其特征在于，若所述跟随车为行车状态为紧急制动的故障车，所述虚拟连挂运行指令还包括虚拟连挂运行列车的退出路径；所述IVOC，还用于在列车作为头车与对应的跟随车虚拟连挂成功之后，根据所述退出路径运行。 15.根据权利要求14所述的列控系统，其特征在于，所述ITS系统，还用于将所述退出路径发送至所述TMC；所述TMC，还用于将所述退出路径添加至相应的故障车的所在区域中，将添加后的区域发送给所述ITS系统和全线列车中非故障车的所述IVOC。 16.根据权利要求7至13中任一项所述的列控系统，其特征在于，所述TMC，还用于在所述位置非确定车的所在区域包括道岔时，根据所述道岔的两种状态分别重新计算位置非确定车的所在区域，将两种状态下计算出的所在区域合并后得到的区域作为对应的位置非确定车的所在区域。 17.根据权利要求7至13中任一项所述的列控系统，其特征在于，所述TMC，还用于根据以下至少一种位置修正信息，对所述位置非确定车的所述所在区域进行修正，将修正后的所述位置非确定车的所在区域发送至所述ITS系统；其中，所述位置修正信息包括：所述位置非确定车的相邻前车的位置信息，相邻后车的位置信息，其他在线列车的位置信息，所述OC上报的轨旁设备状态信息，以及运行线路的线路终点。 18.根据权利要求2所述的列控系统，其特征在于，所述TMC，还用于通过所述DCS与所述OC通信连接，获取全线正线入口计轴向所述OC上报的列车进入信息，根据上报所述列车进入信息的正线入口计轴的位置确定进入列车的所在区域，并将进入列车的所在区域发送至所述ITS系统；所述ITS系统，还用于根据全线列车的运行计划，以及所述TMC发送的所述进入列车的所在区域确定出进入正线运行的非计划运行列车，将所述非计划运行列车确定为故障车。 19.根据权利要求18所述的列控系统，其特征在于，所述进入列车的所在区域为： [d入口计轴位置,d入口计轴位置+vRM模式限速t+d安全距离] 其中，d入口计轴位置表示上报所述进入列车进入的正线入口计轴的位置，vRM模式限速表示限制人工驾驶RM模式下的列车最高限速，t表示所述进入列车从列车压到正线入口计轴开始到目前所经历的时间，d安全距离表示预设的列车间安全距离。 20.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述IVOC还包括：主动识别装置，用于获取列车运行前方图像，根据获取的前方图像识别列车运行前方的列车，以及在列车被确定为头车且无法通过所述DCS系统与相对应的跟随车的所述IVOC建立通信时，列车在到达相对应的跟随车的所在区域且识别出跟随车后，基于预配置的通信方式与识别出的跟随车的主动识别装置建立通信，完成虚拟连挂。 21.根据权利要求20所述的列控系统，其特征在于，所述TMC，还用于根据所述跟随车之外的其他在线列车的主动识别装置的前车识别结果，对所述跟随车的所在区域进行修正。 22.根据权利要7所述的列控系统，其特征在于，所述TMC，还用于在同一条运行线路上存在一个以上的位置非确定车时，若相邻位置非确定车的所在区域有重叠，或者所述相邻位置非确定车的所在区域之间的距离小于预设距离，则将所述相邻位置非确定车的所在区域进行合并，将合并后的所在区域作为所述相邻位置非确定车的所在区域，将相邻位置非确定车和所述合并后的区域发送至所述ITS系统。 23.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述预设虚拟连挂运行条件包括一个以上相邻的列车中运行最前方之外的列车，且所述一个以上相邻的列车的运行时间和运行方向符合预设条件；所述ITS系统，具体用于将所述运行最前方的列车确定为与所述一个以上的列车中的跟随车相对应的头车。 24.根据权利要求1所述的列控系统，其特征在于，所述ITS系统，还用于在列车被确定为故障车后再次接收到所述故障车的运行状态正常的第一列车运行信息或第二列车运行信息时，则取消将列车确定为故障车的判定和相对应的虚拟连挂运行指令。
所属类别：	发明专利