一种高速列车自动驾驶控制器和控制机柜制造技术

本申请公开了一种高速列车自动驾驶控制器，包括：一个或多个ATO控制单元；ATO控制单元包括ATO主控模块以及分别与ATO主控模块相连的无线通信模块、车辆总线通信模块和模拟量采集模块；模拟量采集模块与列车的速度传感器相连；ATO主控模块通过车辆总线通信模块与车辆主控单元CCU相连；无线通信模块包括ATP通信模块和车地通信模块；ATP通信模块与ATP设备无线连接；车地通信模块包括GPRS电台，通过GPRS电台与地面设备无线连接。通过该实施例方案，在高速列车上实现了自动驾驶技术，提高了运行效率，降低了司机工作强度，提升了乘客的乘车体验。

【技术实现步骤摘要】
一种高速列车自动驾驶控制器和控制机柜
本技术实施例涉及列车控制技术，尤指一种高速列车自动驾驶控制器和控制机柜。
技术介绍
列车运行控制系统(CTCS，ChineseTrainControlSystem)是我国高速铁路中最重要的技术装备，担负着列车追踪安全控制和列车运行控制等安全功能。应用于200-250km/h线路的CTCS-2级列控系统和应用于300-350km/h线路的CTCS-3级列控系统技术都得到了快速发展和完善。目前国内高速铁路的发展逐渐由过去的高速发展期走向平稳建设期。随着高速铁路总里程数的上升，提升高速铁路服务及乘客体验越来越受到重视，然而CTCS-3级高速铁路列控系统仍然由司机进行人工驾驶，人工驾驶受司机操作熟练程度影响，有时会造成列车牵引力和制动力过大情况，影响乘客乘车舒适度；同时司机长时间驾驶容易疲劳，不利于列车行车安全。因此，高速铁路列车自动驾驶运用的需求迫在眉睫。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种高速列车自动驾驶控制器和控制机柜，能够在高速列车上实现自动驾驶技术，提高了运行效率，降低了司机工作强度，提升了乘客的乘车体验。本技术实施例还提供了一种高速列车自动驾驶控制器，可以包括：一个或多个列车自动驾驶系统ATO控制单元；所述ATO控制单元包括：无线通信模块、车辆总线通信模块、模拟量采集模块和ATO主控模块；所述ATO主控模块分别与所述无线通信模块、所述车辆总线通信模块和所述模拟量采集模块相连；所述模拟量采集模块与列车上的轮轴速度传感器和加速度传感器相连，将采集到的轮轴速度和加速度发送给所述ATO主控模块；所述ATO主控模块通过所述车辆总线通信模块与车辆主控单元CCU相连；所述无线通信模块包括：列车自动保护系统ATP通信模块和车地通信模块；其中，所述ATP通信模块与列车运行控制系统CTCS的ATP设备无线连接，设置成传输所述ATP设备和所述ATO主控模块之间交互的数据；所述车地通信模块包括通用分组无线服务GPRS电台，所述车地通信模块通过所述GPRS电台与地面设备无线连接，设置成传输所述地面设备和所述ATO主控模块之间交互的数据。在本申请的示例性实施例中，所述车辆总线通信模块通过多功能车辆总线MVB车辆总线和列车实时数据协议TRDP实时以太网总线与CCU相连。在本申请的示例性实施例中，所述ATO控制单元可以为多个，多个ATO控制单元可以包括：第一ATO控制单元和第二ATO控制单元；所述第一ATO控制单元和所述第二ATO控制单元互为冗余。在本申请的示例性实施例中，所述CTCS的ATP设备可以包括互为冗余的第一ATP设备和第二ATP设备；所述第一ATP设备分别与所述第一ATO控制单元的第一ATP通信模块和所述第二ATO控制单元的第二ATP通信模块相连；所述第二ATP设备分别与所述第一ATO控制单元的第一ATP通信模块和所述第二ATO控制单元的第二ATP通信模块相连。在本申请的示例性实施例中，所述第一ATO控制单元的第一ATO主控模块和所述第二ATO控制单元的第二ATO主控模块之间通过串行接口相连。在本申请的示例性实施例中，所述高速列车自动驾驶控制器还可以包括第一断路器和第二断路器；所述第一断路器与所述第一ATO控制单元相连，用于为所述第一ATO控制单元上电和断电；所述第二断路器与所述第二ATO控制单元相连，用于为所述第二ATO控制单元上电和断电。在本申请的示例性实施例中，所述高速列车自动驾驶控制器还包括第一组继电器和第二组继电器；所述第一组继电器包括第一数字输入继电器和第一数字输出继电器,所述第二组继电器包括第二数字输入继电器和第二数字输出继电器；所述第一组继电器均与所述第一ATO控制单元相连；所述第二组继电器均与所述第二ATO控制单元相连；其中，所述第一车辆总线通信模块与所述第二车辆总线通信模块相连。本申请还提供了一种高速列车自动驾驶控制机柜，可以包括上述任意一项所述的高速列车自动驾驶控制器；还可以包括：一个或多个ATO控制板，所述ATO控制板可以包括：无线通信板、车辆总线通信板、模拟量采集板和ATO主控板；所述无线通信板上设置有所述高速列车自动驾驶控制器中的无线通信模块；所述车辆总线通信板上设置有所述高速列车自动驾驶控制器中的车辆总线通信模块；所述模拟量采集板上设置有所述高速列车自动驾驶控制器中的模拟量采集模块；所述ATO主控板上设置有所述高速列车自动驾驶控制器中的ATO主控模块。在本申请的示例性实施例中，所述ATO控制板为多个，多个ATO控制板包括：第一ATO控制板和第二ATO控制板；所述第一ATO控制板和所述第二ATO控制板互为冗余；所述高速列车自动驾驶控制机柜还可以包括：第一电源板以及第二电源板；所述第一电源板分别为所述第一ATO控制板和第二ATO控制板供电，用于将24V转为5/15V；所述第二电源板用于将车辆电压转换为24V电压；所述第二电源板为两个，两个第二电源板相互冗余，分别与所述第一电源板相连。在本申请的示例性实施例中，所述高速列车自动驾驶控制机柜还可以包括：第一断路器、第二断路器、对外连接器板和通用分组无线服务GPRS电台板；所述第一断路器与所述第一ATO控制板相连，用于为所述第一ATO控制板上电和断电；所述第二断路器与所述第二ATO控制板相连，用于为所述第二ATO控制板上电和断电；所述对外连接器板分别与第一ATO控制板和第二ATO控制板相连，并与车辆的信息接口相连；所述GPRS电台板分别与第一ATO控制板和第二ATO控制板中的无线通信板相连。与相关技术相比，本申请的高速列车自动驾驶控制器可以包括：一个或多个列车自动驾驶系统ATO控制单元；所述ATO控制单元包括：无线通信模块、车辆总线通信模块、模拟量采集模块和ATO主控模块；所述ATO主控模块分别与所述无线通信模块、所述车辆总线通信模块和所述模拟量采集模块相连；所述模拟量采集模块与列车上的轮轴速度传感器和加速度传感器相连，将采集到的轮轴速度和加速度发送给所述ATO主控模块；所述ATO主控模块通过所述车辆总线通信模块与车辆主控单元CCU相连；所述无线通信模块包括：列车自动保护系统ATP通信模块和车地通信模块；其中，所述ATP通信模块与列车运行控制系统CTCS的ATP设备无线连接，设置成传输所述ATP设备和所述ATO主控模块之间交互的数据；所述车地通信模块包括通用分组无线服务GPRS电台，所述车地通信模块通过所述GPRS电台与地面设备无线连接，设置成传输所述地面设备和所述ATO主控模块之间交互的数据。通过该实施例方案，在300km/h以上的高速列车上实现了自动驾驶技术，提高了运行效率，降低了司机工作强度，提升了乘客的乘车体验。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速列车自动驾驶控制器，其特征在于，包括：一个或多个列车自动驾驶系统ATO控制单元；所述ATO控制单元包括：无线通信模块、车辆总线通信模块、模拟量采集模块和ATO主控模块；/n所述模拟量采集模块与列车上的轮轴速度传感器和加速度传感器相连，将采集到的轮轴速度和加速度发送给所述ATO主控模块；/n所述ATO主控模块通过所述车辆总线通信模块与车辆主控单元CCU相连；/n所述无线通信模块包括：列车自动保护系统ATP通信模块和车地通信模块；其中，所述ATP通信模块与列车运行控制系统CTCS的ATP设备无线连接，设置成传输所述ATP设备和所述ATO主控模块之间交互的数据；所述车地通信模块包括通用分组无线服务GPRS电台，所述车地通信模块通过所述GPRS电台与地面设备无线连接，设置成传输所述地面设备和所述ATO主控模块之间交互的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速列车自动驾驶控制器，其特征在于，包括：一个或多个列车自动驾驶系统ATO控制单元；所述ATO控制单元包括：无线通信模块、车辆总线通信模块、模拟量采集模块和ATO主控模块；
所述模拟量采集模块与列车上的轮轴速度传感器和加速度传感器相连，将采集到的轮轴速度和加速度发送给所述ATO主控模块；
所述ATO主控模块通过所述车辆总线通信模块与车辆主控单元CCU相连；
所述无线通信模块包括：列车自动保护系统ATP通信模块和车地通信模块；其中，所述ATP通信模块与列车运行控制系统CTCS的ATP设备无线连接，设置成传输所述ATP设备和所述ATO主控模块之间交互的数据；所述车地通信模块包括通用分组无线服务GPRS电台，所述车地通信模块通过所述GPRS电台与地面设备无线连接，设置成传输所述地面设备和所述ATO主控模块之间交互的数据。


2.根据权利要求1所述的高速列车自动驾驶控制器，其特征在于，所述车辆总线通信模块通过多功能车辆总线MVB车辆总线和列车实时数据协议TRDP实时以太网总线与CCU相连。


3.根据权利要求1所述的高速列车自动驾驶控制器，其特征在于，所述ATO控制单元为多个，多个ATO控制单元包括：第一ATO控制单元和第二ATO控制单元；所述第一ATO控制单元和所述第二ATO控制单元互为冗余。


4.根据权利要求3所述的高速列车自动驾驶控制器，其特征在于，所述CTCS的ATP设备包括互为冗余的第一ATP设备和第二ATP设备；
所述第一ATP设备分别与所述第一ATO控制单元的第一ATP通信模块和所述第二ATO控制单元的第二ATP通信模块相连；
所述第二ATP设备分别与所述第一ATO控制单元的第一ATP通信模块和所述第二ATO控制单元的第二ATP通信模块相连。


5.根据权利要求3所述的高速列车自动驾驶控制器，其特征在于，所述第一ATO控制单元的第一ATO主控模块和所述第二ATO控制单元的第二ATO主控模块之间通过串行接口相连。


6.根据权利要求3所述的高速列车自动驾驶控制器，其特征在于，还包括第一断路器和第二断路器；
所述第一断路器与所述第一ATO控制单元相连，用于为所述第一ATO控制单元上电和断电；
所述第二断路器与所述第二ATO控制单元相连，用于为所述第二ATO控制单元上电和断电...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小亮，于龙，黄文宇，王新忠，黄亮，王东民，祁鹏，
申请(专利权)人：北京和利时系统工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11