專利名稱：一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)及其控制城市軌道交通信號的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及城市軌道交通信號控制領域，特別涉及一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)及其控制城市軌道交通信號的方法。
背景技術：
城市軌道交通現(xiàn)已進入快速發(fā)展階段，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)作為城市軌道交通信號系統(tǒng)的基礎設備，其國產(chǎn)化和技術難題攻關以保證安全、準時、高密度、高效率地運送旅客成為當務之急。目前，國內(nèi)用于城市軌道交通的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，基本是之前應用于國鐵的系統(tǒng)， 雖然能夠?qū)崿F(xiàn)固定閉塞下的聯(lián)鎖控制，但是對于移動閉塞條件下的聯(lián)鎖控制支持有限，很難滿足城市軌道交通運營需求，嚴重影響運營效率。而國外使用的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，對應用中的實際情況難以快速響應。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)及其控制城市軌道交通信號的方法，以實現(xiàn)列車控制系統(tǒng)的計算機聯(lián)鎖控制。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，至少包括聯(lián)鎖控制單元和輸入輸出單元，其中所述聯(lián)鎖控制單元，收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息并輸出給所述輸入輸出單元；所述輸入輸出單元，向所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備輸出驅(qū)動信息以控制該信號設備達到所確定的狀態(tài)。較佳地，上述系統(tǒng)中，所述聯(lián)鎖控制單元包括兩個聯(lián)鎖主機模塊和一個切換模塊， 其中所述切換模塊，將兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊；各聯(lián)鎖主機模塊，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對收到的聯(lián)鎖操作命令進行二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息，并在本模塊為主用的聯(lián)鎖主機模塊時，將所要控制的信號設備的狀態(tài)信息輸出給所述輸入輸出單元。較佳地，上述系統(tǒng)中，所述切換模塊采用互鎖繼電器實現(xiàn)。較佳地，上述系統(tǒng)中，所述切換模塊，分別獲取兩個聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，將兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級低的聯(lián)鎖主機模塊確定為工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊，其中，所述聯(lián)鎖主機模塊的故障信息包括硬件故障和/或連接狀態(tài)故障。較佳地，上述系統(tǒng)還包括地面電子單元(LEU)；
所述聯(lián)鎖控制單元，通過所述地面電子單元向列控車載設備發(fā)送聯(lián)鎖操作命令中的地面進路信息，其中，所述地面進路信息至少包括如下一種或幾種列車可向前方安全行走的距離、前方進路情況、道岔走向。較佳地，上述系統(tǒng)中，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還通過安全通信接口與列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)和列車自動防護系統(tǒng)(ATP)連接。本發(fā)明還公開了一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)控制城市軌道交通信號的方法，包括計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息，向所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備輸出驅(qū)動信息以控制該信號設備達到所確定的狀態(tài)。較佳地，上述方法中，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算指將所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊，所述主用的聯(lián)鎖主機模塊根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息。較佳地，上述方法中，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)通過驅(qū)動互鎖繼電器將兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊。較佳地，上述方法中，兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊指所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)分別獲取兩個聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，將兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級低的聯(lián)鎖主機模塊確定為工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊，其中，所述聯(lián)鎖主機模塊的故障信息包括硬件故障和/或連接狀態(tài)故障。較佳地，上述方法還包括所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還向列控車載設備發(fā)送聯(lián)鎖操作命令中的地面進路信息，其中，所述地面進路信息至少包括如下一種或幾種列車可向前方安全行走的距離、前方進路情況、道岔走向。較佳地，上述方法中，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還通過安全通信接口與列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)和列車自動防護系統(tǒng)(ATP)連接。本申請的實施例采用了二乘二取二的安全平臺，該平臺由硬件 FPGA (Field-ProgrammabIe Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)實現(xiàn)兩個聯(lián)鎖主機間的切換以及數(shù)據(jù)同步，且與ATS(Automatic Train Supervision，列車自動監(jiān)控系統(tǒng))和 ATP (Automatic Train Protection，列車自動防護系統(tǒng))地面區(qū)域控制中心ZC之間采用標準安全通信接口，因此，可確保地鐵系統(tǒng)運行安全可靠。且本申請的實施例既適用于移動閉塞，也適用于準移動閉塞和固定閉塞，靈活性高。另外，本申請的優(yōu)選實施例支持常規(guī)、降級和后備三種模式，其中，常規(guī)模式對應 CBTC (Communication Based Train Control System，基于通信的列車控制系統(tǒng))列車控制，降級模式對應點式通信級列車控制，后備模式對應聯(lián)鎖級列車控制。


圖1是本發(fā)明實施例中的聯(lián)鎖系統(tǒng)網(wǎng)絡結構示意圖；圖2是本發(fā)明實施例中的聯(lián)鎖控制單元結構示意圖；圖3是本發(fā)明實施例中的聯(lián)鎖運算時序圖；圖4是本發(fā)明實施例中的聯(lián)鎖系統(tǒng)功能框圖；圖5A是優(yōu)選方案中LEU不可切換模式下與聯(lián)鎖控制單元的連接示意圖；圖5B是優(yōu)選方案中LEU可切換模式下與聯(lián)鎖控制單元的連接示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文將結合附圖對本發(fā)明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。實施例1本實施例介紹一種可適用于列車控制系統(tǒng)的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，如圖1所示，其至少由聯(lián)鎖控制單元和輸入輸出單元構成，各單元之間可采用HVB高速總線通訊。下面介紹各部分的功能。聯(lián)鎖控制單元，主要接收聯(lián)鎖操作命令，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所收到的聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息；從圖1可以看出，聯(lián)鎖控制單元是本系統(tǒng)的運算核心，聯(lián)鎖控制單元與ATS、ZC之間通過以太網(wǎng)連接，進行雙向、可靠、安全的數(shù)據(jù)交換。通過繼電電路與道岔轉(zhuǎn)轍機、信號機、計軸、道岔等信號設備接口，還可通過LEU (地面電子單元)向可變數(shù)據(jù)應答器發(fā)送應答器報文。其中，聯(lián)鎖主機控制單元接收到的聯(lián)鎖操作命令主要來自操作員站子系統(tǒng)。而操作員站子系統(tǒng)采用穩(wěn)固的工業(yè)PC機，運行高可靠的實時多任務操作系統(tǒng)，響應速度快，支持一機雙屏或雙機在線式熱備操作模式，經(jīng)過授權，也支持一機遙控其它站場聯(lián)鎖機。操作員站子系統(tǒng)可以和車站ATS(Automatic Train Supervision,自動列車監(jiān)控)系統(tǒng)實現(xiàn)一體化，同時還可做與ATS系統(tǒng)通信的網(wǎng)關。較佳地，聯(lián)鎖控制單元又包括第一聯(lián)鎖主機模塊(下文簡稱為聯(lián)鎖A機)、第二聯(lián)鎖主機模塊(下文簡稱為聯(lián)鎖B機)和一個切換模塊。其具備主備切換功能，每一聯(lián)鎖主機模塊可獨立運行，實現(xiàn)冗余。其中，切換模塊，將兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊。而各聯(lián)鎖主機模塊，僅在本子單元設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所收到的聯(lián)鎖操作命令進行二取二的聯(lián)鎖邏輯運算。下面以圖2所示的聯(lián)鎖控制單元為例，具體地說明本實施例中的聯(lián)鎖控制單元的結構組成。該聯(lián)鎖控制單元包括功能完整且獨立運行的兩個聯(lián)鎖主機模塊(即聯(lián)鎖A機和聯(lián)鎖B機)和切換模塊。A/B兩機按主備模式運行在正常工作時，一個為主用的聯(lián)鎖主機模塊，另外一個為備用的聯(lián)鎖主機模塊。只有主用的聯(lián)鎖主機模塊對外輸出。當該主用的聯(lián)鎖主機模塊內(nèi)表決一致時，允許對外輸出，否則，輸出導向安全。其中，切換模塊根據(jù)兩個聯(lián)鎖主機模塊各自的工作狀態(tài)控制決定兩個模塊的主備關系，即總是將兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的那一聯(lián)鎖主機模塊作為主用的聯(lián)鎖主機模塊，并進行切換。而每個聯(lián)鎖主機模塊內(nèi)采用兩通道表決的“二取二”結構，通道之間采取隔離措施。每個聯(lián)鎖主機模塊內(nèi)安全計算機的運行狀態(tài)由安全看門狗監(jiān)視，運行不正常時切斷通訊模塊和IO模塊的對外輸出。而上述切換模塊可通過互鎖繼電器實現(xiàn)。即在切換過程中，根據(jù)兩個聯(lián)鎖主機模塊的工作狀態(tài)，軟件控制互鎖繼電器進行切換以設置主用的聯(lián)鎖主機模塊。切換模塊確定兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊時，則是先分別獲取兩個聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，再將兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級低的聯(lián)鎖主機模塊確定為工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊，其中，聯(lián)鎖主機模塊的故障信息包括硬件故障和/或連接狀態(tài)故障。具體地，一般硬件故障對應的優(yōu)先級最高，即發(fā)生硬件故障時，該聯(lián)鎖主機模塊可能直接進入故障狀態(tài)。而兩個聯(lián)鎖主機模塊均未發(fā)生硬件故障時，可進一步查看這兩個聯(lián)鎖主機模塊發(fā)生的其他故障(如連接故障)的優(yōu)先級，以選擇將哪個聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊。若某個聯(lián)鎖主機模塊未發(fā)生任何故障，則認為此該聯(lián)鎖主機模塊的故障信息的優(yōu)先級為最低。在優(yōu)選的實現(xiàn)方案中，申請人提出一個狀態(tài)連接字，這樣，切換模塊就可以通過聯(lián)鎖主機模塊的狀態(tài)連接字來獲取此聯(lián)鎖主機模塊的故障信息。而切換模塊再讀取狀態(tài)連接字的具體取值，就可以獲知故障信息的優(yōu)先級。例如，狀態(tài)連接字由多個比特位組成，每個比特位對應不同的設備故障或連接狀態(tài)故障。當聯(lián)鎖主機模塊中發(fā)生某一類故障時，該故障對應的比特位的取值為設定值(如取值為1)，這樣，切換模塊根據(jù)狀態(tài)連接字即可知道此聯(lián)鎖主機模塊發(fā)生了哪些故障，而根據(jù)事先設置好的各故障的優(yōu)先級，切換模塊就確定了兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級的高級。還有另外較佳的方案，是狀態(tài)連接字的多個比特位，順序?qū)獌?yōu)先級由高到低的故障。也就是，狀態(tài)連接字中第一個比特位對應優(yōu)先級最高的故障，狀態(tài)連接字中第二個比特位對應優(yōu)先級次高的故障，依次類推，狀態(tài)連接字中最后一個比特位對應優(yōu)先級最低的故障。此時，切換模塊，依次讀取兩個聯(lián)鎖主模塊的狀態(tài)連接字的各比特位的取值即可確定兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級的高級。當兩個聯(lián)鎖主機模塊的狀態(tài)連接字的第一個比特位一個取值為1，另一個取值為0，即可知第一個比特位取值為0的聯(lián)鎖主機模塊沒有發(fā)生優(yōu)先級最高的故障，也就是該聯(lián)鎖主機模塊的工作狀態(tài)較好。當然還有一些方案中，考慮到，在聯(lián)鎖控制過程中，用戶可能需要參與控制，因此， 在兩個聯(lián)鎖主機模塊的均正常運行時，切換模塊也可以按照用戶命令，設置某一個聯(lián)鎖主機模塊為主用的聯(lián)鎖主機模塊。例如，用戶通過鑰匙開關，手機切換某個聯(lián)鎖主機模塊為主用的聯(lián)鎖主機模塊。另外，上述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還通過安全通信接口與ATS、ATP等系統(tǒng)連接。這樣，此計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)既滿足點式，又適用于移動閉塞方式。下面說明本實施例中聯(lián)鎖運算的時序。每個周期，主用的聯(lián)鎖主機模塊都會獲取各信號設備繼電器狀態(tài)、接收來自相鄰設備集中站的區(qū)域照查信息、接收ATS發(fā)送來的聯(lián)鎖命令、接收來自ZC的信號機強制命令，并對接收到的這些信息后進行表決，在表決成功后即依據(jù)這些信息進行聯(lián)鎖計算。聯(lián)鎖運算完成后同樣要對輸出信息進行表決，待表決成功后向ATS和ZC系統(tǒng)輸出各信號設備的狀態(tài)信息，向站內(nèi)信號設備輸出驅(qū)動信息，向相鄰聯(lián)鎖站發(fā)送區(qū)域照查信息，如圖3所示。而本實施例中聯(lián)鎖控制單元可實現(xiàn)的基本的聯(lián)鎖操作包括進路辦理、引導功能、 道岔及信號機控制等，如圖4所示?？紤]到在正常的城軌運營中所有的列車(列車出、入車輛段和故障車進出存車線除外)均沿著一個固定的環(huán)路(始發(fā)上行站臺出發(fā)-上行線各站臺-折返線-行線始發(fā)站臺-下行線各站臺-折返線-始發(fā)上行站臺)循環(huán)運行，在這種循環(huán)模式中線路上所有正方向的信號機各自均只排列固定方向的一條進路，也就是說每個正方向的信號機均有唯一一條開通運營方向的進路，這些進路可以維持城軌周而復始的循環(huán)運營。對于這些進路的排列，本實施例還提供如下各種功能，以避免人工短時間內(nèi)多次重復，減少勞動強度，提高運營效率。其中，本實施例提供自動信號功能，即在正線上沒有道岔、沒有敵對的情況下，通過設置信號機的自動屬性，信號機在聯(lián)鎖條件滿足后即可自動開放，而無需人工參與。自動進路功能則是在上述存在敵對不能設置自動信號的情況下，可辦理自動進路。自動進路在聯(lián)鎖條件滿足后自動建立，并隨著列車的運行自動解鎖，當列車完全通過進路后，會重新建立該進路，直至自動進路屬性被取消。自動進路只需要人工辦理一次即可。自動折返功能是列車在折返作業(yè)時，通過辦理自動折返，聯(lián)鎖條件滿足，牽出進路在折返區(qū)域空閑情況下自動辦理，當列車運行占用折返軌后，觸發(fā)折返進路的辦理。自動折返只需要人工辦理一次即可?？焖倌Ｊ焦δ苁窃贑BTC (Communication Based Train Control System，基于通信的列車控制系統(tǒng))模式下，一條進路有多趟列車在運行，且在此連續(xù)運行中沒有必要取消或重辦進路，保持進路鎖閉。在列車順序占用、出清后不解鎖，ZC保證安全，以快速建立進路。輸入輸出單元，向聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備輸出驅(qū)動信息以控制該信號設備達到所確定的信號設備狀態(tài)，如圖1中所示的本地IO單元A、本地IO單元B、遠程IO 單元A以及遠程IO單元B共同組成輸入輸出單元。具體地，輸入輸出單元輸出聯(lián)鎖主機單元所確定的聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備狀態(tài)信息(例如進路設置的信息，軌道區(qū)段的“邏輯出清”或“邏輯占用”等)，向道岔轉(zhuǎn)轍機、信號機輸出驅(qū)動信息以控制其達到所確定的狀態(tài)；另外，輸入輸出單元還采集當前各種信號設備的狀態(tài)信息，例如“區(qū)段出清”、“區(qū)段占用”、道岔以及信號機等的狀態(tài)信息，然后將這些當前各信號設備的狀態(tài)信息發(fā)送給聯(lián)鎖主機單元，以便鎖聯(lián)主機單元進行聯(lián)鎖邏輯運算。還有一些方案中，輸入輸出單元可具體分為輸入控制子單元和輸出控制子單元。 輸入控制子單元，主要由ICM(input control module，輸入控制模塊)組成，實現(xiàn)各種信號設備的狀態(tài)的實時采集。具體地，輸入控制子單元由若干ICM組成，是計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的32 路數(shù)字量輸入模塊，進行現(xiàn)場信號的采集，并將采集的結果上報主控制器，通過光纖同主控制器進行數(shù)據(jù)交換。ICM對采集的信號進行濾波處理，向主控制器報告正確結果。其有完善的故障診斷電路，可以實現(xiàn)板極在線自診斷功能，實現(xiàn)了智能化。采用雙冗余配置，具有冗余運行功能，可自動或手動無擾切換，提高了系統(tǒng)的安全性；采用雙斷輸入技術，有效解決器件損壞引發(fā)的安全問題；采用檢查輸入值的時間冗余診斷技術，實現(xiàn)故障安全輸入。輸出控制子單元，其主要由OCM(output control module，輸出控制模塊)組成，實現(xiàn)控制輸出，驅(qū)動繼電器控制現(xiàn)場信號設備等。具體地，輸出子單元是計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的16路數(shù)字量輸出模塊，主要完成對現(xiàn)場設備的控制功能，通過光纖同主控制器進行數(shù)據(jù)交換。OCM具有完善的故障診斷電路，可以實現(xiàn)板極在線自診斷功能，實現(xiàn)了智能化。采用雙冗余配置，具有冗余運行功能，可自動或手動無擾切換，提高了系統(tǒng)的安全性；采用雙斷輸出技術，有效解決器件損壞引發(fā)的安全問題；采用回讀技術，保證輸出信息正確。本實施例在與外部通信時采用了 RSSP-I協(xié)議，解決了歐標EN50U9中規(guī)定的避免數(shù)據(jù)包延時、錯序、丟包、訛誤、重復等問題。具有與ATS和ATP地面區(qū)域控制中心ZC的標準安全通信接口，確保系統(tǒng)通信的安全可靠。還有些方案中，聯(lián)鎖控制單元還可輸出信號設備的診斷信息到維護終端子系統(tǒng)， 以便維護終端子系統(tǒng)根據(jù)診斷信息及時維護信號設備。其中，信號設備的診斷信息可以是邏輯運算得到的，也可能操作員直接發(fā)起的。而維護終端子系統(tǒng)采用穩(wěn)固的工業(yè)PC機，運行高可靠的實時多任務操作系統(tǒng)，可進行大容量的歷史數(shù)據(jù)存儲，并具備對操作進行監(jiān)視和記錄的功能，同時也能監(jiān)視當前的站場狀況，對信號設備工作狀態(tài)進行實時監(jiān)視、實現(xiàn)歷史回放，并對故障提供記錄和報警的功能，為現(xiàn)場維修分析故障提供可靠的科學依據(jù)。歷史數(shù)據(jù)包括設備狀態(tài)變化信息(包括設備正常的變化和異常的變化)、報警信息(包括當前報警和歷史報警)、實時站場狀態(tài)信息、聯(lián)鎖操作信息等。聯(lián)鎖操作信息又包括操作時間，操作者，操作內(nèi)容。這樣就可以為站場事故原因分析提供依據(jù)。聯(lián)鎖主機單元和維護終端子系統(tǒng)之間采用UDP通信，聯(lián)鎖主機單元可周期性地向維護終端子系統(tǒng)發(fā)送這些信息，當然也可以不定期地發(fā)送?？紤]到目前的聯(lián)鎖系統(tǒng)向LEU發(fā)送報文的時候需要先經(jīng)過一個中間環(huán)節(jié)的處理， 然后LEU再根據(jù)處理后的結果發(fā)送相應的報文。因此另有些方案在聯(lián)鎖系統(tǒng)中直接集成了 LEU功能，這樣，為了在ZC(區(qū)域控制器)故障時依然具備列車自動駕駛和防紅燈冒進功能，聯(lián)鎖主機單元就可以通過聯(lián)鎖系統(tǒng)中的LEU和歐洲應答器向列控車載設備發(fā)送地面進路信息，其中，地面進路信息包括如下一種或幾種列車可向前方安全行走的距離、前方進路情況、道岔走向。具體地，應答器報文既可存在聯(lián)鎖主機里，也可存在LEU中。對于符合歐標格式的應答器報文可以存放在聯(lián)鎖主機里，可由聯(lián)鎖主機單元根據(jù)地面進路信息選擇相應的應答器報文發(fā)給LEU ；應答器報文也可以存放在LEU里，聯(lián)鎖根據(jù)進路信息生成選擇報文的條件，LEU根據(jù)條件選擇相應的報文并發(fā)給應答器。這樣的配置方式靈活性較高，可適用于用戶的不同需要。另外，LEU連接模式也可靈活配置。根據(jù)用戶配置，可將LEU配置為可切換連接模式和不可切換連接模式。對于可切換連接模式，兩個LEU互為熱備，外接同一組應答器，正常工作時只有一個LEU真正與應答器連接，如果該LEU故障，在保證另一個熱備的LEU 完好的情況下，系統(tǒng)可自動切換到另一個LEU上工作，提高了系統(tǒng)的可用性。其中，聯(lián)鎖主機單元與LEU之間兩種模式的連接關系如圖5所示，聯(lián)鎖與LEU之間使用網(wǎng)線以點對點的方式進行連接，應答器報文下發(fā)使用DE/DR機制，并進行SACEM校驗以保證數(shù)據(jù)的安全。實施例2本實施例介紹一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)控制城市軌道交通信號的方法，其可由上述實施例1所提供的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)來實現(xiàn)，該方法包括計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息，向所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備輸出驅(qū)動信息以控制該信號設備達到所確定的狀態(tài)。計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算指計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中主用的聯(lián)鎖主機模塊根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二取二的聯(lián)鎖邏輯運算；其中，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)將兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊。具體地，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)確定兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊的過程是，先分別獲取兩個聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，再將獲取的故障信息中優(yōu)先級較低的故障信息對應的聯(lián)鎖主機模塊確定為工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊。其中，聯(lián)鎖主機模塊的故障信息包括硬件故障和/或連接狀態(tài)故障。具體地，一般硬件故障對應的優(yōu)先級最高，即發(fā)生硬件故障時，該聯(lián)鎖主機模塊可能直接進入故障狀態(tài)。而兩個聯(lián)鎖主機模塊均未發(fā)生硬件故障時，可進一步查看這兩個聯(lián)鎖主機模塊發(fā)生的其他故障(如連接故障)的優(yōu)先級，以選擇將哪個聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊。若某個聯(lián)鎖主機模塊未發(fā)生任何故障，則認為此該聯(lián)鎖主機模塊的故障信息的優(yōu)先級為最低。優(yōu)選的方案中，可通過一個狀態(tài)連接字來獲取聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，即計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)獲取各聯(lián)鎖主機模塊的狀態(tài)連接字，該狀態(tài)連接字可能由多個比特位組成，每個比特位對應一類故障，而比特位的取值為有效(如取值為1)時則指示該聯(lián)鎖主機模塊發(fā)生了此類故障。這樣，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)鎖主機模塊的狀態(tài)連接字的取值就可確定各聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，而各故障的優(yōu)先級可事先設置好，從而就可以比較出兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級較低的聯(lián)鎖主機模塊。在上述優(yōu)選方案的基礎上，還可將狀態(tài)連接字的多個比特位順序?qū)獌?yōu)先級由高到低的故障。也就是，狀態(tài)連接字中第一個比特位對應優(yōu)先級最高的故障，狀態(tài)連接字中第二個比特位對應優(yōu)先級次高的故障，依次類推，狀態(tài)連接字中最后一個比特位對應優(yōu)先級最低的故障。此時，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)依次讀取兩個聯(lián)鎖主同模塊的狀態(tài)連接字的各比特位的取值即可確定兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級的高級。而在兩個聯(lián)鎖主機模塊之間通過驅(qū)動互鎖繼電器設置主用的聯(lián)鎖主機模塊。還有一些優(yōu)選方案中，考慮到目前的聯(lián)鎖系統(tǒng)向LEU發(fā)送報文的時候需要先經(jīng)過一個中間環(huán)節(jié)的處理，然后LEU再根據(jù)處理后的結果發(fā)送相應的報文。因此在聯(lián)鎖系統(tǒng)中直接集成了 LEU功能，這樣，為了在ZC (區(qū)域控制器)故障時依然具備列車自動駕駛和防紅燈冒進功能，聯(lián)鎖主機單元就可以通過聯(lián)鎖系統(tǒng)中的LEU和歐洲應答器向列控車載設備發(fā)送地面進路信息，其中，地面進路信息包括如下一種或幾種列車可向前方安全行走的距離、前方進路情況、道岔走向。另有一些方案中，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還可輸出各信號設備的診斷信息到維護終端子系統(tǒng)，以便維護終端子系統(tǒng)根據(jù)診斷信息及時維護信號設備。具體地，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)可定期或不定期地發(fā)送診斷信息到維護終端子系統(tǒng)。還有，上述方法中，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還可通過安全通信接口與ATS、ATP等系統(tǒng)進行連接。從而計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)可滿足點式，又可適用于移動閉塞方式。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(zhì)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(xiàn)。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(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本申請不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結合。從上述可以看出，本申請的實施例中聯(lián)鎖系統(tǒng)由硬件實現(xiàn)系間切換，以及系間數(shù)據(jù)同步，取代目前以軟件完成二乘二取二功能的聯(lián)鎖系統(tǒng)。在優(yōu)選的方案中，還采用了 HVB 高速總線，進一步提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性，當二乘二取二系統(tǒng)的一系發(fā)生故障時，可實現(xiàn)無縫安全切換。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(nèi)，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(nèi)。
權利要求
1.一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)至少包括聯(lián)鎖控制單元和輸入輸出單元， 其中所述聯(lián)鎖控制單元，收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息并輸出給所述輸入輸出單元；所述輸入輸出單元，向所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備輸出驅(qū)動信息以控制該信號設備達到所確定的狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聯(lián)鎖控制單元包括兩個聯(lián)鎖主機模塊和一個切換模塊，其中所述切換模塊，將兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊；各聯(lián)鎖主機模塊，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對收到的聯(lián)鎖操作命令進行二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息，并在本模塊為主用的聯(lián)鎖主機模塊時，將所要控制的信號設備的狀態(tài)信息輸出給所述輸入輸出單元。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述切換模塊采用互鎖繼電器實現(xiàn)。
4.如權利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述切換模塊，分別獲取兩個聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，將兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級低的聯(lián)鎖主機模塊確定為工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊，其中，所述聯(lián)鎖主機模塊的故障信息包括硬件故障和/或連接狀態(tài)故障。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括地面電子單元(LEU)；所述聯(lián)鎖控制單元，通過所述地面電子單元向列控車載設備發(fā)送聯(lián)鎖操作命令中的地面進路信息，其中，所述地面進路信息至少包括如下一種或幾種列車可向前方安全行走的距離、前方進路情況、道岔走向。
6.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還通過安全通信接口與列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)和列車自動防護系統(tǒng)(ATP)連接。
7.一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)控制城市軌道交通信號的方法，其特征在于，該方法包括計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息，向所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備輸出驅(qū)動信息以控制該信號設備達到所確定的狀態(tài)。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算指將所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊，所述主用的聯(lián)鎖主機模塊根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)通過驅(qū)動互鎖繼電器將兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊設置為主用的聯(lián)鎖主機模塊。
10.如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，兩個聯(lián)鎖主機模塊中工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊指所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)分別獲取兩個聯(lián)鎖主機模塊的故障信息，將兩個聯(lián)鎖主機模塊中故障信息的優(yōu)先級低的聯(lián)鎖主機模塊確定為工作狀態(tài)較好的聯(lián)鎖主機模塊，其中，所述聯(lián)鎖主機模塊的故障信息包括硬件故障和/或連接狀態(tài)故障。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，該方法還包括所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還向列控車載設備發(fā)送聯(lián)鎖操作命令中的地面進路信息，其中， 所述地面進路信息至少包括如下一種或幾種列車可向前方安全行走的距離、前方進路情況、道岔走向。
12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)還通過安全通信接口與列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)和列車自動防護系統(tǒng)(ATP)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)及其控制城市軌道交通信號的方法，涉及城市軌道交通信號控制領域。本發(fā)明公開的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，至少包括聯(lián)鎖控制單元和輸入輸出單元，其中所述聯(lián)鎖控制單元，收到聯(lián)鎖操作命令時，根據(jù)當前各信號設備的狀態(tài)信息，對所述聯(lián)鎖操作命令進行二乘二取二的聯(lián)鎖邏輯運算，按照聯(lián)鎖邏輯運算的結果確定所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備的狀態(tài)信息并輸出給所述輸入輸出單元；所述輸入輸出單元，向所述聯(lián)鎖操作命令所要控制的信號設備輸出驅(qū)動信息以控制該信號設備達到所確定的狀態(tài)。本申請的實施例可確保地鐵系統(tǒng)運行安全可靠。且本申請的實施例既適用于移動閉塞，也適用于準移動閉塞和固定閉塞，靈活性高。
文檔編號B61L27/00GK102381342SQ20111025620
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權日2011年8月31日
發(fā)明者于增明, 呂福健, 朱穩(wěn)娟, 熊輝, 郭英華 申請人:北京和利時系統(tǒng)工程有限公司