專利名稱：Ctcs-3級列控車載設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車運行控制技術(shù)，尤其涉及一種CTCS-3級列控車載設(shè)備。
背景技術(shù)：
中國列車運行控制系統(tǒng)(China Train Control System，以下簡稱CTCS)是目前國內(nèi)高速鐵路的核心安全系統(tǒng)，隨著國內(nèi)高速鐵路建設(shè)步伐的加快，列車運行速度不斷提
尚ο現(xiàn)有的CTCS-2級列控系統(tǒng)分為列控車載設(shè)備、列控地面設(shè)備，其中列控車載設(shè)備通過列控地面設(shè)備中的應(yīng)答器和軌道電路接收列控信息，根據(jù)列控信息生成控車曲線，并通過列控曲線來對列車的安全運行進(jìn)行監(jiān)督。現(xiàn)有的CTCS-2級列控系統(tǒng)僅能保障最高時速為250km/h的列車的安全運行。為了滿足最高時速超過250km/h的高速列車安全行車的需要，CTCS-3級列控系統(tǒng)應(yīng)運而生。由于現(xiàn)有的根據(jù)CTCS-2級列控系統(tǒng)規(guī)范設(shè)計的列控車載設(shè)備功能無法支持在 CTCS-3級列控系統(tǒng)下的高速運行。而目前CTCS-2級列控系統(tǒng)仍在國內(nèi)多條線路上使用，如果只針對CTCS-3級列控系統(tǒng)設(shè)計新的列控車載設(shè)備，會導(dǎo)致其無法在裝備了 CTCS-2級列控系統(tǒng)的線路上運行。因此，如何使高速列車的列控車載設(shè)備既滿足CTCS-3級列控系統(tǒng)的運營要求，又兼容CTCS-2級列控系統(tǒng)，就成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種CTCS-3級列控車載設(shè)備。本發(fā)明的CTCS-3級列控車載設(shè)備包括安全控制計算機(jī)模塊、測速測距模塊、無線通信模塊、應(yīng)答器接收模塊、軌道電路讀取模塊、列車控制接口模塊和人機(jī)交互模塊，所述安全控制計算機(jī)模塊分別與所述測速測距模塊、無線通信模塊、應(yīng)答器接收模塊、軌道電路讀取模塊、列車控制接口模塊和人機(jī)交互模塊連接，所述測速測距模塊用于獲取當(dāng)前列車的速度信息和走行距離信息；所述無線通信模塊用于與列控地面設(shè)備交換信息；所述應(yīng)答器接收模塊用于接收地面應(yīng)答器信息；所述軌道電路讀取模塊用于獲取軌道電路信息；所述列車控制接口模塊用于采集列車狀態(tài)信息和輸出控車指令；所述人機(jī)交互模塊用于與司機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互；所述安全控制計算機(jī)模塊用于根據(jù)通過與其連接的模塊接收到的信息生成控車指令，并將控車指令發(fā)送給所述列車控制接口模塊，以供與所述列車控制接口模塊連接的設(shè)備獲取并執(zhí)行。本發(fā)明的CTCS-3級列控車載設(shè)備可以通過GSM-R無線通訊網(wǎng)絡(luò)和軌道電路接收列控地面設(shè)備發(fā)送的列控信息，并根據(jù)列控信息監(jiān)督列車的安全運行，既可以滿足CTCS-3級列控系統(tǒng)的運營要求，又兼容CTCS-2級列控系統(tǒng)，具備良好的適應(yīng)性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，就可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例一的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例二的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例三的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例四的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例五的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的部分實施例，而非全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例一的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，本實施例的設(shè)備可以包括安全控制計算機(jī)模塊10、測速測距模塊11、無線通信模塊12、應(yīng)答器接收模塊13、軌道電路讀取模塊14、列車控制接口模塊16和人機(jī)交互模塊15。安全控制計算機(jī)模塊10分別與測速測距模塊11、無線通信模塊12、應(yīng)答器接收模塊13、軌道電路讀取模塊14、列車控制接口模塊16和人機(jī)交互模塊15連接。測速測距模塊11用于獲取當(dāng)前列車的速度信息和走行距離信息。舉例來說，測速測距模塊11可以與測速傳感器連接，可以實時獲取列車當(dāng)前速度信息和列車走行距離信息，安全控制計算機(jī)模塊10可以根據(jù)這兩個信息，實時監(jiān)控列車的運行狀態(tài)，并通過生成控車指令來對列車進(jìn)行限速等具體操作。優(yōu)選地，測速測距模塊11可以與雷達(dá)測速傳感器連接，通過雷達(dá)測速傳感器獲取當(dāng)前列車的速度信息和走行距離信息。舉例來說，雷達(dá)測速傳感器的精度高，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可以適應(yīng)最高運行速度超過350km/h的高速列車的需求，并且其測量結(jié)果不受列車車輪空轉(zhuǎn)或打滑，以及車輪輪徑值的影響。測速測距模塊11通過雷達(dá)測速傳感器可以獲得精確的速度信息和走行距離信息，從而提高CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全性和可靠性，進(jìn)而可以保障列車平穩(wěn)安全的運行。無線通信模塊12用于與列控地面設(shè)備交換信息。舉例來說，無線通信模塊12通過GSM-R(GSM for Railway)無線通訊網(wǎng)絡(luò)接收來自列控地面設(shè)備中的無線閉塞中心發(fā)送的行車許可等列控信息，并將接收到的列控信息傳輸給安全控制計算機(jī)模塊10，以供其生成控車指令。無線通信模塊12還將安全控制計算機(jī)模塊10根據(jù)列車當(dāng)前運行狀態(tài)生成的列車位置信息和運行模式信息通過GSM-R無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給無線閉塞中心。這樣就實現(xiàn)了與無線閉塞中心的信息交換，從而可以使無線閉塞中心根據(jù)列車當(dāng)前的運行狀態(tài)，實時調(diào)整向列車發(fā)出的列控信息，進(jìn)而有效的保障行車安全。為了保障無線通信模塊12與GSM-R無線通訊網(wǎng)絡(luò)的通訊安全，無線通信模塊12 中具有通用加密裝置，通用加密裝置與無線閉塞中心擁有相同的密鑰。在進(jìn)行通訊前，安全控制計算機(jī)模塊10根據(jù)密鑰生成用于本次通訊的隨機(jī)數(shù)，連同CTCS-3級列控車載設(shè)備的ID—起封裝為第一數(shù)據(jù)包，并通過無線通信模塊12發(fā)送給無線閉塞中心。無線閉塞中心接收到第一數(shù)據(jù)包后，即可獲得該隨機(jī)數(shù)，并將無線閉塞中心ID和隨機(jī)數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，再通過密鑰和鑒權(quán)算法生成第二數(shù)據(jù)包，將第二數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線通信模塊12，由無線通訊模塊12轉(zhuǎn)發(fā)給安全控制計算機(jī)模塊10。安全控制計算機(jī)模塊10通過密鑰對第二數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密，以獲得無線閉塞中心ID和隨機(jī)數(shù)等數(shù)據(jù)，從而完成第一次鑒權(quán)校驗。隨后安全控制計算機(jī)模塊10再通過無線閉塞中心ID和隨機(jī)數(shù)等數(shù)據(jù)及密鑰生成第三數(shù)據(jù)包，并將第三數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線閉塞中心，無線閉塞中心根據(jù)第三數(shù)據(jù)包的校驗結(jié)果，相應(yīng)向安全控制計算機(jī)模塊10發(fā)送授權(quán)數(shù)據(jù)包，以完成整個鑒權(quán)過程，安全控制計算機(jī)模塊10通過無線通信模塊12與無線閉塞中心之間就建立了安全連接。安全連接建立后，無線通信模塊12與無線閉塞中心之間的列控數(shù)據(jù)交換都需要通過密鑰數(shù)據(jù)和相應(yīng)的加密算法進(jìn)行相應(yīng)的加密和解密，從而可以有效地保障安全連接所傳輸列控數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。應(yīng)答器接收模塊13用于接收地面應(yīng)答器信息。舉例來說，應(yīng)答器接收模塊13接收應(yīng)答器或應(yīng)答器組發(fā)送的1023位的應(yīng)答器報文，即應(yīng)答器信息，并對接收到的應(yīng)答器報文進(jìn)行校驗解碼，將其轉(zhuǎn)換為830位的用戶報文，之后將解碼后的用戶報文發(fā)送給安全控制計算機(jī)模塊10，以供安全控制計算機(jī)模塊10 通過用戶報文獲取相應(yīng)的列控信息，如線路允許運行速度信息和線路坡度信息等，安全控制計算機(jī)模塊10就可以根據(jù)這些信息生成相應(yīng)的控車指令，從而有效地保障行車安全。軌道電路讀取模塊14用于獲取軌道電路信息。舉例來說，軌道電路讀取模塊14可以接收軌道電路發(fā)送的軌道電路信息，并對軌道電路信息進(jìn)行譯碼等相關(guān)處理，之后將處理后的軌道電路信息通過RS422接口傳輸給安全控制計算機(jī)模塊10，安全控制計算機(jī)模塊10根據(jù)軌道電路信息可以獲得前方空閑閉塞分區(qū)數(shù)量和車站進(jìn)路限速等相關(guān)列控信息，并根據(jù)這些列控信息生成相應(yīng)的控車指令來監(jiān)督列車的安全運行。列車控制接口模塊I6用于采集列車狀態(tài)信息和輸出控車指令。舉例來說，列車控制接口模塊16 —方面采集司機(jī)控制臺的輸入信號，如駕駛室狀態(tài)信號、方向手柄位置信號和休眠信號等，并將這些信號發(fā)送給安全控制計算機(jī)模塊10，以供安全控制計算機(jī)模塊10確定整個CTCS-3級列控車載設(shè)備的工作模式。另一方面安全控制計算機(jī)模塊10根據(jù)接收到的列控信息及列車的速度距離信息生成相應(yīng)的控車指令并發(fā)送給列車控制接口模塊16，由列車控制接口模塊16通過列車?yán)^電接口或MVB網(wǎng)絡(luò)傳送給相應(yīng)的執(zhí)行裝置，以執(zhí)行控車指令。人機(jī)交互模塊15用于與司機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互。舉例來說，人機(jī)交互模塊15可以具備圖形、文本顯示及語音提示功能，可以直觀地向司機(jī)顯示列車運行狀態(tài)和列控信息，并且司機(jī)可以通過人機(jī)交互模塊15向CTCS-3級列控車載設(shè)備輸入列車運行參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)CTCS-3級列控車載設(shè)備與司機(jī)的雙向交互。安全控制計算機(jī)模塊10用于根據(jù)通過與其連接的模塊接收到的信息生成控車指令，并將控車指令發(fā)送給列車控制接口模塊16，以供與列車控制接口模塊I6連接的設(shè)備獲取并執(zhí)行。舉例來說，安全控制計算機(jī)模塊10根據(jù)通過與其連接的測速測距模塊11、無線通信模塊12、應(yīng)答器接收模塊13、軌道電路讀取模塊14、列車控制接口模塊16和人機(jī)交互模塊15接收到的列控信息、列車運行狀態(tài)信息及列車數(shù)據(jù)等相關(guān)信息，生成相應(yīng)的控車指令并發(fā)送給列車控制接口模塊16，以供與列車控制接口模塊I6連接的設(shè)備獲取并執(zhí)行。例如，列車當(dāng)前運行的線路限速為300km/h時，列控信息中的限速信息就是300km/h，一旦通過測速測距模塊11獲取的當(dāng)前列車的速度信息超過300km/h，安全控制計算機(jī)模塊10就可以生成控車指令，此時的控車指令可以是最大常用制動命令。安全控制計算機(jī)模塊10生成用于進(jìn)行最大常用制動的控車指令后，通過列車控制接口模塊16發(fā)送給與列車制動單元的網(wǎng)絡(luò)控制裝置連接的MVB網(wǎng)絡(luò)或者繼電器接口，制動單元的網(wǎng)絡(luò)控制裝置或者繼電器接口獲取該控車指令后，即可驅(qū)動制動單元中的相應(yīng)制動設(shè)備執(zhí)行具體的制動動作。本實施例的CTCS-3級列控車載設(shè)備可以通過GSM-R無線通訊網(wǎng)絡(luò)和軌道電路接收列控地面設(shè)備發(fā)送的列控信息，并根據(jù)列控信息監(jiān)督列車的安全運行，既可以滿足 CTCS-3級列控系統(tǒng)的運營要求，又兼容CTCS-2級列控系統(tǒng)，具備良好的適應(yīng)性。圖2為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例二的結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，本實施例在實施例一的基礎(chǔ)上，CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全控制計算機(jī)模塊10可以包括獨立工作的第一安全控制計算機(jī)單元21和第二安全控制計算機(jī)單元22。第一安全控制計算機(jī)單元21分別與無線通信模塊12、應(yīng)答器接收模塊13、列車控制接口模塊16、測速測距模塊11和人機(jī)交互模塊15連接，第二安全控制計算機(jī)單元22分別與應(yīng)答器接收模塊13、軌道電路讀取模塊14、列車控制接口模塊16、測速測距模塊11和人機(jī)交互模塊15連接。第一安全控制計算機(jī)單元21用于根據(jù)通過無線通信模塊12接收到的無線閉塞中心發(fā)送的列控信息、應(yīng)答器信息和列車狀態(tài)信息生成控車指令。舉例來說，第一安全控制計算機(jī)單元21用于在CTCS-3級列控系統(tǒng)中工作，它通過無線通信模塊12從GSM-R(GSM for Railway)網(wǎng)絡(luò)接收無線閉塞中心發(fā)送的行車許可等列控信息，通過應(yīng)答器接收模塊13接收地面的應(yīng)答器信息，通過列車控制接口模塊16接收列車狀態(tài)信息，根據(jù)這些信息生成相應(yīng)的控車指令并通過列車控制接口模塊16發(fā)送給相連的列車設(shè)備執(zhí)行。第二安全控制計算機(jī)單元22用于根據(jù)應(yīng)答器信息、軌道電路信息和列車狀態(tài)信息生成控車指令。舉例來說，第二安全控制計算機(jī)單元22用于在CTCS-2級列控系統(tǒng)中工作，它通過軌道電路讀取模塊14接收軌道電路信息，從而獲得前方空閑閉塞分區(qū)數(shù)量及車站進(jìn)路限速等相關(guān)列控信息，通過應(yīng)答器接收模塊13接收地面的應(yīng)答器信息，通過列車控制接口模塊16接收列車狀態(tài)信息，根據(jù)這些信息生成相應(yīng)的控車指令并通過列車控制接口模塊16發(fā)送給相連的列車設(shè)備執(zhí)行。本實施例的CTCS-3級列控車載設(shè)備既可以在CTCS-3級列控系統(tǒng)中正常工作，又可以在CTCS-3級列控系統(tǒng)中正常工作，具備良好的適應(yīng)性。圖3為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例三的結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，本實施例在實施例二的基礎(chǔ)上，本實施例的CTCS-3級列控車載設(shè)備還可以包括安全控制計算機(jī)模式切換模塊17，安全控制計算機(jī)模式切換模塊17分別與應(yīng)答器接收模塊13、第一安全控制計算機(jī)單元21和第二安全控制計算機(jī)單元22連接。安全控制計算機(jī)模式切換模塊17用于接收由應(yīng)答器發(fā)送的第一安全控制計算機(jī)工作模式信息，并根據(jù)第一安全控制計算機(jī)工作模式信息將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第一安全控制計算機(jī)單元21。舉例來說，當(dāng)列車由CTCS-2級列控系統(tǒng)的控制范圍駛?cè)隒TCS-3級列控系統(tǒng)的控制范圍時，可以使CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全控制計算機(jī)模塊10的第一安全控制計算機(jī)單元21接替第二安全控制計算機(jī)單元22的工作，從而使CTCS-3級列控車載設(shè)備可以在 CTCS-3級列控系統(tǒng)中正常工作，保障列車在CTCS-3級列控系統(tǒng)的控制范圍內(nèi)正常運行。安全控制計算機(jī)模式切換模塊17通過應(yīng)答器接收模塊13接收由應(yīng)答器發(fā)送的第一安全控制計算機(jī)工作模式信息，該第一安全控制計算機(jī)工作模式信息中包含進(jìn)行CTCS-2 級列控系統(tǒng)至CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)包，安全控制計算機(jī)模式切換模塊17就可以根據(jù)該數(shù)據(jù)包執(zhí)行具體的使第一安全控制計算機(jī)單元21接替第二安全控制計算機(jī)單元22 的工作。從而使CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全控制計算機(jī)模塊10的第一安全控制計算機(jī)單元21開始對列車的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，從而保障列車的安全運行。本實施例的CTCS-3級列控車載設(shè)備可以實現(xiàn)由CTCS-2級列控系統(tǒng)至CTCS-3級列控系統(tǒng)的固定點轉(zhuǎn)換，具有良好的適應(yīng)性。圖4為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例四的結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，本實施例在實施例三的基礎(chǔ)上，CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全控制計算機(jī)模式切換模塊17還與無線通信模塊12連接，用于通過無線通信模塊12接收無線閉塞中心發(fā)送的第一安全控制計算機(jī)工作模式信息，并根據(jù)第一安全控制計算機(jī)工作模式信息將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第一安全控制計算機(jī)單元21。舉例來說，當(dāng)列車由CTCS-2級列控系統(tǒng)的控制范圍駛?cè)隒TCS-3級列控系統(tǒng)的控制范圍時，為使CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全控制計算機(jī)模塊10的第一安全控制計算機(jī)單元21接替第二安全控制計算機(jī)單元22的工作，還可以通過應(yīng)答器接收模塊13接收由應(yīng)答器發(fā)送的無線閉塞中心ID信息，CTCS-3級列控車載設(shè)備的無線通信模塊12通過實施例一的方法與無線閉塞中心之間建立安全連接。這樣就可以通過GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)接收由無線閉塞中心發(fā)送的第一安全控制計算機(jī)工作模式信息，安全控制計算機(jī)模式切換模塊17 就可以根據(jù)第一安全控制計算機(jī)工作模式信息中的數(shù)據(jù)包執(zhí)行具體的使第一安全控制計算機(jī)單元21接替第二安全控制計算機(jī)單元22的工作。從而使CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全控制計算機(jī)模塊10的第一安全控制計算機(jī)單元21開始對列車的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控， 從而保障列車的安全運行。圖5為本發(fā)明CTCS-3級列控車載設(shè)備實施例五的結(jié)構(gòu)圖，如圖5所示，本實施例在實施例三或四的基礎(chǔ)上，CTCS-3級列控車載設(shè)備還可以包括無線通信信道檢測模塊18，無線通信信道檢測模塊18分別與無線通信模塊12和安全控制計算機(jī)模式切換模塊17連接。無線通信信道檢測模塊18用于檢測無線通信信道的通信質(zhì)量，并根據(jù)通信質(zhì)量生成無線通信信道狀態(tài)信息。安全控制計算機(jī)模式切換模塊17用于根據(jù)接收到的無線通信信道狀態(tài)信息確定是否執(zhí)行第一安全控制計算機(jī)工作模式信息。舉例來說，為防止當(dāng)列車由CTCS-2級列控系統(tǒng)的控制范圍駛?cè)隒TCS-3級列控系統(tǒng)的控制范圍時，由于CTCS-3級列控系統(tǒng)的GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量不佳，甚至沒有信號，或者由于無線閉塞中心發(fā)生故障，以致信道中無信號傳輸?shù)那闆r，導(dǎo)致第一安全控制計算機(jī)單元21接替第二安全控制計算機(jī)單元22的工作后，第一安全控制計算機(jī)單元21 由于GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量不佳，而無法通過GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)接收由無線閉塞中心發(fā)送的列控信息，從而導(dǎo)致整個CTCS-3級列控車載設(shè)備無法工作的情況的發(fā)生。本實施例的CTCS-3級列控車載設(shè)備的無線通信信道檢測模塊18通過與其連接的無線通信模塊12實時檢測GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，并在GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量不佳，無法保障CTCS-3級列控車載設(shè)備準(zhǔn)確接收列控信息時，生成無線通信信道狀態(tài)信息。 并將其發(fā)送給安全控制計算機(jī)模式切換模塊17。此時，安全控制計算機(jī)模式切換模塊17不執(zhí)行第一安全控制計算機(jī)工作模式信息，當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元保持為第二安全控制計算機(jī)單元22。本實施例的CTCS-3級列控車載設(shè)備可以進(jìn)一步保障CTCS-3級列控車載設(shè)備的工作模式在由CTCS-2級列控系統(tǒng)至CTCS-3級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程的安全性與可靠性。優(yōu)選地，安全控制計算機(jī)模式切換模塊17用于根據(jù)接收到的無線通信信道狀態(tài)信息確定是否將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第二安全控制計算機(jī)單元22。具體來說，當(dāng)CTCS-3級列控車載設(shè)備使用第一安全控制計算機(jī)單元21工作在 CTCS-3級列控系統(tǒng)中時，一旦安全控制計算機(jī)模式切換模塊17通過接收到的無線通信信道狀態(tài)信息確定當(dāng)前的通信質(zhì)量不佳，繼續(xù)使用第一安全控制計算機(jī)單元21無法保障列車的安全運行時?？梢宰詣訉?dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第二安全控制計算機(jī)單元22，從而保障CTCS-3級列控車載設(shè)備可以在CTCS-3級列控系統(tǒng)的無線通信信道通信質(zhì)量不佳的情況下，使用CTCS-2級列控系統(tǒng)繼續(xù)對列車的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，從而進(jìn)一步保障列車的安全運行。優(yōu)選地，安全控制計算機(jī)模式切換模塊17還用于接收應(yīng)答器或無線閉塞中心發(fā)送的第二安全控制計算機(jī)工作模式信息，并根據(jù)第二安全控制計算機(jī)工作模式信息將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第二安全控制計算機(jī)單元22。舉例來說，當(dāng)列控地面設(shè)備根據(jù)實際情況確定當(dāng)前線路不具備通過CTCS-3級列控系統(tǒng)進(jìn)行列車運行控制時，可通過應(yīng)答器或無線閉塞中心向CTCS-3級列控車載設(shè)備發(fā)送第二安全控制計算機(jī)工作模式信息。安全控制計算機(jī)模式切換模塊17接收到第二安全控制計算機(jī)工作模式信息后，安全控制計算機(jī)模式切換模塊17就可以根據(jù)第二安全控制計算機(jī)工作模式信息中的數(shù)據(jù)包執(zhí)行具體的使第二安全控制計算機(jī)單元22接替第一安全控制計算機(jī)單元21的工作，從而使CTCS-3級列控車載設(shè)備的安全控制計算機(jī)模塊10的第二安全控制計算機(jī)單元22開始對列車的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，從而保障列車的安全運行。
本優(yōu)選實施例的CTCS-3級列控車載設(shè)備可以進(jìn)一步保障CTCS-3級列控車載設(shè)備的工作模式在由CTCS-3級列控系統(tǒng)至CTCS-2級列控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程的安全性與可靠性。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種CTCS-3級列控車載設(shè)備，其特征在于，包括安全控制計算機(jī)模塊、測速測距模塊、無線通信模塊、應(yīng)答器接收模塊、軌道電路讀取模塊、列車控制接口模塊和人機(jī)交互模塊，所述安全控制計算機(jī)模塊分別與所述測速測距模塊、無線通信模塊、應(yīng)答器接收模塊、 軌道電路讀取模塊、列車控制接口模塊和人機(jī)交互模塊連接，所述測速測距模塊用于獲取當(dāng)前列車的速度信息和走行距離信息；所述無線通信模塊用于與列控地面設(shè)備交換信息；所述應(yīng)答器接收模塊用于接收地面應(yīng)答器信息；所述軌道電路讀取模塊用于獲取軌道電路信息；所述列車控制接口模塊用于采集列車狀態(tài)信息和輸出控車指令；所述人機(jī)交互模塊用于與司機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互；所述安全控制計算機(jī)模塊用于根據(jù)通過與其連接的模塊接收到的信息生成控車指令， 并將控車指令發(fā)送給所述列車控制接口模塊，以供與所述列車控制接口模塊連接的設(shè)備獲取并執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全控制計算機(jī)模塊包括獨立工作的第一安全控制計算機(jī)單元和第二安全控制計算機(jī)單元，所述第一安全控制計算機(jī)單元分別與所述無線通信模塊、應(yīng)答器接收模塊、列車控制接口模塊、測速測距模塊和人機(jī)交互模塊連接，所述第二安全控制計算機(jī)單元分別與所述應(yīng)答器接收模塊、軌道電路讀取模塊、列車控制接口模塊、測速測距模塊和人機(jī)交互模塊連接，所述第一安全控制計算機(jī)單元用于根據(jù)通過所述無線通信模塊接收到的無線閉塞中心發(fā)送的列控信息、所述應(yīng)答器信息和列車狀態(tài)信息生成控車指令；所述第二安全控制計算機(jī)單元用于根據(jù)所述應(yīng)答器信息、軌道電路信息和列車狀態(tài)信息生成控車指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，還包括安全控制計算機(jī)模式切換模塊， 所述安全控制計算機(jī)模式切換模塊分別與所述應(yīng)答器接收模塊、第一安全控制計算機(jī)單元和第二安全控制計算機(jī)單元連接，所述安全控制計算機(jī)模式切換模塊用于接收由應(yīng)答器發(fā)送的第一安全控制計算機(jī)工作模式信息，并根據(jù)所述第一安全控制計算機(jī)工作模式信息將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第一安全控制計算機(jī)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全控制計算機(jī)模式切換模塊還與所述無線通信模塊連接，用于通過所述無線通信模塊接收所述無線閉塞中心發(fā)送的第一安全控制計算機(jī)工作模式信息，并根據(jù)所述第一安全控制計算機(jī)工作模式信息將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第一安全控制計算機(jī)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于，還包括無線通信信道檢測模塊，所述無線通信信道檢測模塊分別與所述無線通信模塊和安全控制計算機(jī)模式切換模塊連接，所述無線通信信道檢測模塊用于檢測無線通信信道的通信質(zhì)量，并根據(jù)所述通信質(zhì)量生成無線通信信道狀態(tài)信息；所述安全控制計算機(jī)模式切換模塊用于根據(jù)接收到的所述無線通信信道狀態(tài)信息確定是否執(zhí)行所述第一安全控制計算機(jī)工作模式信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全控制計算機(jī)模式切換模塊還用于根據(jù)接收到的所述無線通信信道狀態(tài)信息確定是否將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第二安全控制計算機(jī)單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全控制計算機(jī)模式切換模塊還用于接收所述應(yīng)答器或無線閉塞中心發(fā)送的第二安全控制計算機(jī)工作模式信息，并根據(jù)所述第二安全控制計算機(jī)工作模式信息將當(dāng)前工作的安全控制計算機(jī)單元設(shè)定為第二安全控制計算機(jī)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述測速測距模塊與雷達(dá)測速傳感器連接，通過所述雷達(dá)測速傳感器獲取當(dāng)前列車的速度信息和走行距離信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種CTCS-3級列控車載設(shè)備，包括安全控制計算機(jī)模塊、測速測距模塊、無線通信模塊、應(yīng)答器接收模塊、軌道電路讀取模塊、列車控制接口模塊和人機(jī)交互模塊，安全控制計算機(jī)模塊分別與測速測距模塊、無線通信模塊、應(yīng)答器接收模塊、軌道電路讀取模塊、列車控制接口模塊和人機(jī)交互模塊連接。本發(fā)明的CTCS-3級列控車載設(shè)備可以通過GSM-R無線通訊網(wǎng)絡(luò)和軌道電路接收列控地面設(shè)備發(fā)送的列控信息，并根據(jù)列控信息監(jiān)督列車安全運行，既滿足CTCS-3級列控系統(tǒng)的運營要求，又兼容CTCS-2級列控系統(tǒng)，具備良好的適應(yīng)性。
文檔編號B61L27/00GK102248957SQ20111012552
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者何祖濤, 劉大為, 劉嶺, 劉朝英, 崔俊鋒, 張國振, 李文濤, 牛道恒, 田志春, 莫志松, 陳志強(qiáng) 申請人:北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司, 鐵道部運輸局