專利名稱：一種軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地鐵信號系統(tǒng)中的列車自動控制系統(tǒng)(ATC，Automatic Train Control)，特別涉及一種軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
背景技術：
目前，在城市軌道交通中，列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS，Automatic Train Supervision)是列車自動控制系統(tǒng)(ATC)中一個關鍵子系統(tǒng)，其以行車調度為主，與計算機聯鎖系統(tǒng)、列車自動防護系統(tǒng)、列車自動運行系統(tǒng)一起構成完整的ATC系統(tǒng)，以及通過與廣播系統(tǒng)、旅客向導系統(tǒng)、軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)等地鐵自動化系統(tǒng)的互聯通信，為控制中心行車調度員和車站行車值班員提供信號和列車的監(jiān)控功能，并在此基礎上實現對列車的自動化調度和運行調整，從而減輕調度員和值班員的工作強度，優(yōu)化線路運行效率，為安全行車和調度指揮提供豐富的信息，從而保證了行車和乘客的安全。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，如何將軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)和ATS —體化，因此提供一種軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)及方法。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)，包括信號設備及列車服務對象模型建立模塊，利用實時數據庫建立信號設備和列車服務對象模型；數據采集模塊，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息， 通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息；列車跟蹤及進路排列模塊，根據所采集到的區(qū)段信息、信號設備信息以及列車運行信息，結合列車運行時刻表，對列車進行位置跟蹤以及進路排列；列車調整模塊，在列車位置跟蹤以及進路排列的過程中，根據列車運行時刻表對列車的運行進行自動調整。較佳地，上述系統(tǒng)中，所述數據采集模塊，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息指從聯鎖系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取區(qū)段信息和信號設備信息；所述數據采集模塊，通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息指從列車自動保護系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取列車運行信息。 較佳地，上述系統(tǒng)中，所述信號設備及列車服務對象模型建立模塊，還根據所述數據采集模塊實時采集的區(qū)段信息和信號設備信息更新所述信號設備模型，根據所述數據采集模塊實時采集的列車運行信息更新所述列車服務對象模型。較佳地，上述系統(tǒng)還包括人機界面模塊，該模塊，根據用戶指令設置信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表。較佳地，上述系統(tǒng)還包括數據服務單元，該單元存儲非實時性數據，所述非實時性數據包括如下一種或幾種列車基本運行圖、車輛維護信息、列車運行的歷史統(tǒng)計信息。本發(fā)明還公開了一種軌道交通列車監(jiān)控方法，包括利用實時數據庫建立信號設備和列車服務對象模型；通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息，通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息，根據所采集到的區(qū)段信息、信號設備信息以及列車運行信息，結合列車運行時刻表，對列車進行位置跟蹤以及進路排列；其中，在上述列車位置跟蹤以及進路排列的過程中，根據列車運行時刻表對列車的運行進行自動調整。較佳地，上述方法中，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息指從聯鎖系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取區(qū)段信息和信號設備信息；通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息指從列車自動保護系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取列車運行信息。較佳地，上述方法還包括根據實時采集的區(qū)段信息和信號設備信息更新所述信號設備模型，根據實時采集的列車運行信息更新所述列車服務對象模型。較佳地，上述方法還包括通過人機界面接收用戶指令，根據用戶指令設置信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表。較佳地，上述方法還包括存儲非實時性數據，其中，所述非實時性數據包括如下一種或幾種列車基本運行圖、車輛維護信息、列車運行的歷史統(tǒng)計信息。本發(fā)明技術方案實現了現代城市軌道交通綜合監(jiān)控和行車調度指揮，使得電調、 環(huán)調、行調成為一體，減少了中間環(huán)節(jié)，大大節(jié)省成本，實現了兩者之間的數據的實時安全的交互。并且，提高了軌道交通的自動化水平、服務質量和綜合運營效率。


圖1為本實施例1提供的優(yōu)選的軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)結構示意圖；圖2為本實施例2提供的軌道交通列車監(jiān)控流程示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合，均在本發(fā)明的保護范圍之內。本發(fā)明申請人考慮到目前的軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)和ATS系統(tǒng)是兩個獨立的系統(tǒng)，這兩者需要通過中間環(huán)節(jié)進行資源信息共享以實現互通互聯。因此，本發(fā)明申請人提出將軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)和ATS系統(tǒng)這兩個原本獨立的系統(tǒng)一體化，這樣，就可以實時、可靠地共享這兩個系統(tǒng)的資源信息，并提高城市軌道交通的調控性及安全性。實施例1
基于上述思想，本實施例提供一種基于軌道交通綜合監(jiān)控平臺的軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)。本實施例中，該系統(tǒng)至少包括如下各模塊。信號設備及列車服務對象模型建立模塊，利用實時數據庫建立信號設備和列車服務對象模型。其中，信號設備包括區(qū)段、信號機、道岔、站臺、連接器等設備。具體地，信號設備及列車服務對象模型建立模塊使用實時數據庫的組態(tài)工具創(chuàng)建信號設備和列車服務對象模型。優(yōu)選的，信號設備及列車服務對象模型建立模塊，還可以根據數據采集模塊實時采集的區(qū)段信息和信號設備信息更新所述信號設備模型，根據數據采集模塊實時采集的列車運行信息更新所述列車服務對象模型。這樣，實時更新的信號設備模型以及列車服務對象模型就更準確，從而提高軌道交通列車監(jiān)控的可靠性。還有一些方案中，信號設備及列車服務對象模型建立模塊還進行人工命令處理以及報警、日志的處理。數據采集模塊，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息， 通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息；其中，區(qū)段信息指區(qū)段是否占用。信號設備信息包括信號機狀態(tài)信息、道岔狀態(tài)信息、站臺狀態(tài)信息以及連接器信號設備信息。列車運行信息包括列車運行軌跡。具體地，數據采集模塊從聯鎖系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取區(qū)段信息和信號設備信息，從列車自動保護系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取列車運行信息。列車跟蹤及進路排列模塊，結合所采集到的區(qū)段信息、信號設備信息、列車運行信息，以及列車運行時刻表，對列車進行位置跟蹤以及進路排列；其中，列車跟蹤及進路排列模塊，對列車位置進行跟蹤指在監(jiān)視線路區(qū)域內探測列車的移動，具體地，可根據數據采集模塊從現場接收的連續(xù)的(ATC列車位置信息)和不連續(xù)的(軌道電路占壓)位置指示來確定列車的位置和列車的移動，并將數據采集模塊收到的這些信息寫入實時數據庫的列車服務對象中。為列車排列進路則是指根據對列車對象行駛位置和聯鎖進路表信息以及計劃運行圖信息，自動排列前方進路。列車調整模塊，在列車位置跟蹤以及進路排列的過程中，根據當前的列車運行時刻表對列車的運行進行自動調整。列車調整模塊主要實現了根據列車運行時刻表對早晚點列車進行停站時間和運行等級的調整，盡量把列車運行時間調整到與列車運行時間接近，同時把列車早晚點信息和預告信息實時的報告給實時數據庫。這樣，實時數據庫再將收到的列車早晚點信息和預告信息反饋給TDT (發(fā)車指示器)、PA (廣播系統(tǒng))、PIS (乘客信息系統(tǒng))以便列車管理人員更好地進行列車運行時刻管理，以及為列車乘客的提供更好的服務?？紤]到列車監(jiān)控過程中，用戶可能會有一些實際的監(jiān)控要求，因此為了滿足不同用戶的實際需求，在優(yōu)選方案中增加了人機交互功能。即在上述各模塊的基礎上，增加人機界面模塊，如圖1所示，該模塊向用戶顯示實時采集的區(qū)段信息、信號設備信息以及列車運行信息，并提供人工操作命令界面，來控制區(qū)段、信號設備以及列車，此時，人機界面模塊根據用戶指令設置信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表。并將新設置的信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表發(fā)送給實時數據庫更新信號設備和列車服務對象模型。具體地，人機界面模塊從實時數據庫中獲取信號設備和列車對象的相關信息，并根據這些數據在軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)的顯示界面上實時顯示信號設備狀態(tài)和列車運行情況。針對信號設備的人機操作會話主要是通過人為動作后在人機交互對話中實現對實時數據庫中信號設備和列車對象的訪問，進而實現對現場信號設備的控制操作。在線時刻表以 ActiveX控件的形式嵌入到通用人機界面中，為列車管理人員提供在線監(jiān)視列車運行軌跡和時刻表的在線修改功能。在另一些方案中提出的軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)還包括有時刻表服務模塊，該模塊加載離線時刻表數據，為列車跟蹤及進路排列模塊和列車調整模塊提供列車運行時刻表， 可通過人機界面顯示給操作員。具體地，列車運行時刻表分為離線和在線時刻表。其中，離線時刻表主要用來編制時刻表數據，在線時刻表是列車計劃運行圖和實時顯示列車運行軌跡。為了向用戶提供數據查詢功能，還可以在上述系統(tǒng)結構的基礎上增加數據服務單元，該單元具有關系數據庫管理功能，主要存儲所有非實時性數據，以便用戶查詢數據。非實時性數據包括如下一種或幾種基本運行圖、車輛維護信息、列車運行的歷史統(tǒng)計信息。另外，還可以在上述系統(tǒng)結構的基礎上增加一與數據采集模塊相連的通訊模塊， 其與底層聯鎖系統(tǒng)、列車自動保護系統(tǒng)等信號系統(tǒng)進行數據交互，并交互的數據發(fā)送給實時數據庫。其中，對于上行數據，通訊模塊將底層信號系統(tǒng)數據(即聯鎖系統(tǒng)、列車自動保護系統(tǒng)發(fā)送的數據)解析后采用數據包整包發(fā)送給實時數據庫進行數據解析；對于下行數據，通訊模塊則解析實時數據庫發(fā)送來的數據并通過安全協議發(fā)送給底層信號系統(tǒng)。實施例2本實施例介紹一種軌道交通列車監(jiān)控方法，該方法如圖2所示，包括如下步驟步驟200，利用實時數據庫建立信號設備和列車服務對象模型；
其中，信號設備及列車服務對象模型建立模塊使用實時數據庫的組態(tài)工具創(chuàng)建信號設備和列車服務對象模型。步驟201，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息，通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息；該步驟中，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息指從聯鎖系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取區(qū)段信息和信號設備信息；通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息指從列車自動保護系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取列車運行信息。步驟202，根據所采集到的區(qū)段信息、信號設備信息以及列車運行信息，結合列車運行時刻表，對列車進行位置跟蹤以及進路排列；其中，在上述列車位置跟蹤以及進路排列的過程中，根據列車運行時刻表對列車的運行進行自動調整。優(yōu)選方案中，除了上述操作外，還根據實時采集的區(qū)段信息和信號設備信息更新實時數據庫中的信號設備模型，根據實時采集的列車運行信息更新實時數據庫中的列車服務對象模型。這樣，實時更新的信號設備模型以及列車服務對象模型就更加準確，從而提高軌道交通列車監(jiān)控的可靠性。還有一些方案，考慮到用戶的實際監(jiān)控需求，故可通過人機界面接收用戶指令，根據用戶指令設置信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表。同時，根據設置后的信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表更新實時數據庫中的信號設備和列車服務對象模型。為了滿足用戶查詢數據的要求，還有一些方案存儲非實時性數據以供用戶查詢。 其中，非實時性數據包括如下一種或幾種列車基本運行圖、車輛維護信息、列車運行的歷史統(tǒng)計信息。本領域普通技術人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關硬件完成，所述程序可以存儲于計算機可讀存儲介質中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現。相應地，上述實施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結合。從上述實施例可以看出，本申請技術方案基于通用監(jiān)控軟件平臺(即軌道交通綜合監(jiān)控平臺)的實時數據庫建立信號設備及列車服務對象模型，實現了對區(qū)段、信號機、道岔、站臺、連接器信號設備和列車相關信息實時采集、人工命令處理以及報警、日志的處理， 同時以獨立的模塊來實現列車跟蹤和進路排列，以獨立的進程來實現在線時刻表后臺服務和列車自動調整的功能。另外，優(yōu)選的方案中，以通用監(jiān)控軟件平臺(即軌道交通綜合監(jiān)控平臺)的人機界面為基礎建立ATS軟件信號設備監(jiān)控畫面，實現對信號設備和列車的人機交互對話，同時在人機界面嵌入在線時刻表以實現列車運行軌跡的實時顯示和在線時刻表修改。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括信號設備及列車服務對象模型建立模塊，利用實時數據庫建立信號設備和列車服務對象模型；數據采集模塊，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息，通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息；列車跟蹤及進路排列模塊，根據所采集到的區(qū)段信息、信號設備信息以及列車運行信息，結合列車運行時刻表，對列車進行位置跟蹤以及進路排列；列車調整模塊，在列車位置跟蹤以及進路排列的過程中，根據列車運行時刻表對列車的運行進行自動調整。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數據采集模塊，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息指從聯鎖系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取區(qū)段信息和信號設備信息；所述數據采集模塊，通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息指從列車自動保護系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取列車運行信息。
3.如權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號設備及列車服務對象模型建立模塊，還根據所述數據采集模塊實時采集的區(qū)段信息和信號設備信息更新所述信號設備模型，根據所述數據采集模塊實時采集的列車運行信息更新所述列車服務對象模型。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括人機界面模塊，該模塊，根據用戶指令設置信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表。
5.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括數據服務單元，該單元存儲非實時性數據，所述非實時性數據包括如下一種或幾種列車基本運行圖、車輛維護信息、列車運行的歷史統(tǒng)計信息。
6.一種軌道交通列車監(jiān)控方法，其特征在于，該方法包括利用實時數據庫建立信號設備和列車服務對象模型；通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息，通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息，根據所采集到的區(qū)段信息、信號設備信息以及列車運行信息，結合列車運行時刻表，對列車進行位置跟蹤以及進路排列；其中，在上述列車位置跟蹤以及進路排列的過程中，根據列車運行時刻表對列車的運行進行自動調整。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息指從聯鎖系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取區(qū)段信息和信號設備信息；通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息指從列車自動保護系統(tǒng)發(fā)送的實時數據包中獲取列車運行信息。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據實時采集的區(qū)段信息和信號設備信息更新所述信號設備模型，根據實時采集的列車運行信息更新所述列車服務對象模型。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法還包括通過人機界面接收用戶指令，根據用戶指令設置信號設備信息、列車運行信息以及列車運行時刻表。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法還包括 存儲非實時性數據，其中，所述非實時性數據包括如下一種或幾種 列車基本運行圖、車輛維護信息、列車運行的歷史統(tǒng)計信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軌道交通列車監(jiān)控系統(tǒng)及方法，屬于地鐵信號系統(tǒng)中的列車自動控制系統(tǒng)。本發(fā)明公開的系統(tǒng)包括信號設備及列車服務對象模型建立模塊，利用實時數據庫建立信號設備和列車服務對象模型；數據采集模塊，通過所建立的信號設備模型實時采集區(qū)段信息和信號設備信息，通過所建立的列車服務對象模型采集列車運行信息；列車跟蹤及進路排列模塊，根據所采集到的區(qū)段信息、信號設備信息以及列車運行信息，結合列車運行時刻表，對列車進行位置跟蹤以及進路排列；列車調整模塊，在列車位置跟蹤以及進路排列的過程中，根據列車運行時刻表對列車的運行進行自動調整。本發(fā)明技術方實現了兩者之間的數據的實時安全的交互。
文檔編號B61L27/04GK102358337SQ20111022877
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權日2011年8月10日
發(fā)明者宋小莉, 李天輝, 郝青生 申請人:北京和利時系統(tǒng)工程有限公司