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原文传递一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统

专利名称：	一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统
摘要：	本发明涉及一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，该系统分别与调度中心设备、联锁设备、卫星定位差分站设备、应答器设备和轨道电路设备连接，所述的列车自动控制系统包括地面控制中心ROC和车载设备，所述的地面控制中心ROC分别与调度中心设备、联锁设备、卫星定位差分站设备和车载设备连接，所述的车载设备与应答器设备、ROC设备、轨道电路设备连接；所述的列车自动控制系统，在充分复用现有重载列控系统的成果基础上，具有安全防护功能、运营计划管理功能、临时限速管理功能和自动驾驶功能。与现有技术相比，本发明具有轻量化、安全和高效等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	卡斯柯信号有限公司
发明人：	徐先良;陈俊;韩涛;蒋红军;冯雷;曹德宁;周欣
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910048417.8
公开号：	CN109677466A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	应小波
分类号：	B61L27/00(2006.01);B;B61;B61L;B61L27
申请人地址：	200070 上海市静安区天目中路428号凯旋门大厦27层C/D室
主权项：	1.一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，该系统分别与调度中心设备、联锁设备、卫星定位差分站设备、应答器设备和轨道电路设备连接，其特征在于，所述的列车自动控制系统包括地面控制中心ROC和车载设备，所述的地面控制中心ROC分别与调度中心设备、联锁设备、卫星定位差分站设备和车载设备连接，所述的车载设备与应答器设备、ROC设备、轨道电路设备连接；所述的列车自动控制系统，在充分复用现有重载列控系统的成果基础上，具有安全防护功能、运营计划管理功能、临时限速管理功能和自动驾驶功能。 2.根据权利要求1所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的地面控制中心ROC与车载设备通过GSM-R无线通道进行通信；所述的地面控制中心ROC用于下发运营计划信息、临时限速信息、道岔信息、差分信息；同时，所述的地面控制中心ROC从车载设备获取当前列车位置信息、临时限速请求信息。 3.根据权利要求1所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的地面控制中心ROC与联锁设备通过数字安全网进行通信；所述的地面控制中心ROC从联锁设备接收道岔信息，供车载设备判定站内运行路径。 4.根据权利要求1所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的地面控制中心ROC通过数字专用通道与调度设备进行通信；所述的地面控制中心ROC与调度中心设备通信，用于获取运营计划信息和临时限速信息，并周期性的与调度中心校验临时限速信息的一致性。 5.根据权利要求1所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的地面控制中心ROC与卫星定位差分站设备通信，用于获取卫星定位差分信息。 6.根据权利要求1所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的地面控制中心ROC与车载设备周期性交互地图和临时限速信息，并根据车载设备请求，回复对应的信息。 7.根据权利要求1所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的地面控制中心ROC具有虚拟信号管理功能：当现场不具备部署轨道电路条件时，地面控制中心ROC将线路划分成若干虚拟闭塞分区，每个闭塞分区对应一个虚拟信号机；地面控制中心ROC接收列车的车载位置报告信息，当虚拟闭塞分区中存在列车占用时，地面控制中心ROC可设置对应虚拟信号为关闭状态；地面控制中心ROC同时支持对列车位置进行猜测，当列车失去位置或者与地面控制中心ROC通信中断时，对于没有设置轨道电路的区域，地面控制中心ROC根据信号开放、道岔位置信息，将列车可能进入的区域设置为封锁状态，并关闭对于的虚拟信号机，防止其他列车驶入虚拟闭塞分区。 8.根据权利要求1所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的车载设备包括主控单元、轨道电路信息接收单元、应答器信息接收单元、数据记录单元、无线传输单元、测速测距处理单元、GPS/北斗接口单元、车载DMI、GPS/北斗定位单元、车载电台、轨道电路天线、速度传感器、应答器天线和雷达，所述的主控单元分别与轨道电路信息接收单元、应答器信息接收单元、数据记录单元、无线传输单元、测速测距处理单元、GPS/北斗接口单元、车载DMI连接，所述的轨道电路信息接收单元与轨道电路天线连接，所述的应答器信息接收单元与应答器天线连接，所述的无线传输单元与车载电台连接，所述的测速测距处理单元分别与速度传感器和雷达连接，所述的GPS/北斗接口单元与GPS/北斗定位单元连接。 9.根据权利要求1或8所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的车载设备将高精测速测距单元与卫星定位一起用于定位计算，可采用卡尔曼滤波算法融合测速测距信息和卫星定位信息，得到更高精度的定位信息；所述的车载设备内部存储有电子地图数据，并实时与地面控制中心ROC校验，当发现地图数据与地面不一致时，应进行导向安全侧处理，并向地面控制中心ROC请求地图信息；所述的车载设备具备接收应答器信息的功能，车载设备从ROC设备接收道岔信息，或者通过在股道部署定位应答器取代从联锁接收道岔信息；所述的车载设备根据从地面控制中心ROC接收的轨道电路占用信息、临时限速信息，结合自身存储的地图信息、定位信息，依据这些信息计算制动曲线，进行列车运行速度监控；所述的设备根据运营计划信息，在安全授权的监控下，根据车载的定位信息和地图信息，实现自动驾驶功能。 10.根据权利要求1或8所述的一种面向中国重载铁路的轻量化列车自动控制系统，其特征在于，所述的车载设备有四种车载模式： ATO模式，当列控车载设备具备列控所需的全部基本数据时，其中全部基本数据包括列车数据、行车许可、地图数据、道岔数据、定位信息完全且精度满足设定阈值，列控车载设备已具备生成目标距离连续速度控制模式曲线的能力，此时，按下ATO使能按钮，进入ATO自动驾驶模式；降级模式，当ATO模式条件不具备的时候，且手柄隔离位不在“隔离”位，进入降级模式，当ATO模式条件满足后，应自动进入ATO模式，此时，可沿用LKJ控车的传统模式；隔离模式，在车载设备需要被隔离，车载设备所在机车担当非本务牵引者或补机任务情况下，将隔离开关操作到“隔离”位，隔离车载设备的制动输出，车载设备仅显示部分人机界面信息和进行必要的信息记录，隔离模式下，车载设备不承担控车责任；待机模式，当车载设备上电且开启驾驶台，车载设备执行自检和外部设备测试正确后，自动处于待机模式；进入待机模式后，在DMI上输入司机号/副司机号以及车次号、客/货类型、总重、量数、车长的列车数据，允许司机人工选择上/下行载频数据，待流程结束后，车载具备启车条件；待机模式下车载设备禁止列车移动；当地面已设置有轨道电路设备时，本系统应具备读取轨道电路发码信息的能力，以实现区段占用检查和列车完整性检查，充分复用既有线路设备，降低建设和运营成本。
所属类别：	发明专利