一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法及系统，所述方法包括通过两套不同制式的车载设备的共用外部设备、IO接口、继电接口、控车隔离开关和独立外部设备，设计手动和自动切换实现停车和不停车两种切换方式，能够满足不同运营场景的需求；此外，通过对接口的异常处理，保证切换流程安全可靠并具有异常防护功能，利用控车隔离开关实现控车切换，提高了叠加车载设备的可用性，实现轨道交通的跨线运行，两套车载设备互相独立，耦合程度及耦合风险低，便于运营管理。便于运营管理。便于运营管理。

【技术实现步骤摘要】
一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，市域铁路主流的列控系统制式为高速铁路ATO(Automatic Train Operation)技术体系下的CTCS
‑
2(China Train Control System 2)+ATO，其车载设备根据轨道电路和应答器传输的行车许可信息，生成速度模式曲线监控列车运行；同时，根据临时限速服务器传输的运行计划及线路数据，在速度模式曲线的监控下实现自动驾驶。而城市轨道交通主流的列控系统制式为CBTC(Communication Based Train Control)，车载设备根据区域控制器传输的行车许可信息，生成速度模式曲线监控列车运行；同时根据ATS的指令实现列车的自动驾驶和列车在区间运行的自动调整功能，确保列车按运行图规定的走行时间行车。
[0003]为了实现四网融合，市域铁路在规划过程中有干线铁路、城际铁路、城市轨道交通列车跨线到市域铁路运行的需求。其中，干线铁路和城际铁路的列控系统制式与市域铁路同属于CTCS制式，具备跨线运行的条件。但市域铁路与城市轨道交通由于列控系统制式不同，不具备跨线运行的条件。
[0004]考虑到CTCS
‑
2+ATO与CBTC列控系统的差异，为实现市域铁路与城市轨道交通的跨线运行，目前主流的实现方案为令车载设备同时适应不同列控系统制式的地面设备。在此背景下，列控车载设备可采用一体式和分体式来实现，一体式是指利用一套车载设备同时实现市域铁路列控车载设备（简称：市域车载设备）和城市轨道交通列控车载设备（简称：城轨车载设备）的功能，而分体式是指将市域车载设备与城轨车载设备进行叠加来分别实现市域车载设备和城轨车载设备的功能。分体式的优势在于两套车载设备的核心功能逻辑独立，保持原有的制式，耦合风险和变更风险低。
[0005]现有技术中《国铁CTCS与城轨CBTC列控系统的多网融合方案研究》围绕国铁CTCS
‑
2/3级列控系统和城轨CBTC列控系统的兼容性需求，针对各自特点，提出了车载设备适应不同制式地面设备的方案。同时，针对新建线路地面信号设备的制式选择、车载设备在跨线位置不同制式下的切换方式、车地无线通信方式等关键问题进行了详细论述和分析，但是这只是对于城际铁路、市域铁路信号系统相关的工程设计和建设实施，具有重要的指导意义，并没有具体的实施方案和装置。专利CN110920694A和专利CN 106741013B虽然公开了关于车载设备的手动和自动切换功能，但是并没有公开切换过程中所检查的启动条件和切换条件，也没有公开手动和自动切换实现停车和不停车两种切换方式。专利CN110920694A公开了关于车载设备的手动和自动切换功能，但是并没有对切换过程中启动条件和切换条件以及切换方式进行详细说明。
[0006]目前，如何将市域车载设备和城轨车载设备进行叠加和切换是分体式的难点，是实现市域铁路与城市轨道交通跨线运行的关键问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种兼容多种制式的列控车载设备切换系统及方法，用于解决市域铁路列控车载设备（简称：市域车载设备）与城市轨道交通列控车载设备（简称：城轨车载设备）无法互相兼容，列车无法在市域铁路与城市轨道交通之间实现跨线运行的问题。将市域车载设备与城轨车载设备进行叠加，通过共用外部设备并增加少量IO接口，设计手动和自动切换方法实现两套车载设备在停车和不停车情况下的安全切换，达到列车在市域铁路和城市轨道交通之间跨线运行的目标。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法，所述方法包括，源列控车载设备通过IO接口和继电接口，判断源列控车载设备和目标列控车载设备是否满足控车切换启动条件；满足切换启动条件时，源列控车载设备通过IO接口输出目标列控车载设备控车使能有效；目标列控车载设备通过IO接口和继电接口采集到目标列控车载设备控车使能有效后，目标列控车载设备判断是否满足切换条件；满足切换条件时，目标列控车载设备吸起控车状态安全继电器，由目标列控车载设备IO接口回采并由源列控车载设备IO接口采集，并输出目标列控车载设备控车状态有效、源列控车载设备使能无效；源列控车载设备通过IO接口采集到目标列控车载设备控车状态有效和源列控车载设备使能无效后，落下控车状态安全继电器，完成列控车载设备控车切换。
[0009]具体的，所述方法还包括，在停车状态下，司机通过控车隔离开关实现控车切换，具体为，司机将控车隔离开关打到源列控位，隔离源列控车载设备的制动权；目标列控车载设备检测到控车隔离开关打到源列控位，驱动控车状态安全继电器进行控车；或，司机将控车隔离开关打到目标列控位，则隔离目标列控车载设备的制动权；源列控车载设备检测到控车隔离开关打到目标列控位，驱动控车状态安全继电器进行控车；或，司机将控车隔离开关打到ALL位，则隔离源列控车载设备和目标列控车载设备的制动权，由司机负责控车。
[0010]具体的，所述方法还包括，源列控车载设备回采的源列控车载控车状态及采集的目标列控车载控车状态同时有效，并超过容忍时间；或回采的源列控车载控车状态及采集的目标列控车载控车状态同时无效；或源列控车载设备控车状态安全继电器驱采不一致时，源列控车载设备立即输出紧急制动；目标列控车载设备回采的目标列控车载控车状态及采集的源列控车载控车状态同时有效，并超过容忍时间；或回采的目标列控车载控车状态及采集的源列控车载控车状态同时无效；或目标列控车载设备控车状态安全继电器驱采不一致时，目标列控车载设备立即输出紧急制动。
[0011]具体的，所述源列控车载设备通过IO接口单元，判断源列控车载设备和目标列控车载设备是否满足控车切换启动条件，包括，
在停车状态下，司机在人机界面上按压目标列控车载设备按键并确认，触发源列控车载设备检查是否满足控车切换启动条件；在不停车状态下，源列控车载设备接收地面应答器的控车切换信息触发源列控车载设备检查是否满足控车切换启动条件。
[0012]具体的，在停车状态下，司机在人机界面上按压目标列控车载设备按键并确认，触发源列控车载设备检查是否满足控车切换启动条件；所述在停车状态下，手动触发源列控车载设备是否满足控车切换启动条件，具体为，在停车状态下，源列控车载设备接收司机在人机界面按压目标列控车载设备按键并确认，触发源列控车载设备通过IO接口检查目标列控车载设备是否满足控车切换启动条件；其中，所述源列控车载设备满足控车切换启动条件，包括目标列控车载控车状态无效、源列控车载控车状态有效以及源列控车载设备未输出制动。
[0013]具体的，所述在不停车状态下，地面应答器的控车切换信息触发源列控车载设备检查是否满足控车切换启动条件，具体为，在不停车的情况下，源列控车载设备接收地面应答器的控车切换预告信息，人机界面播报控车切换预告语音并显示控车切换预告文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法，其特征在于，所述方法包括，源列控车载设备通过IO接口和继电接口，判断源列控车载设备和目标列控车载设备是否满足控车切换启动条件；满足切换启动条件时，源列控车载设备通过IO接口输出目标列控车载设备控车使能有效；目标列控车载设备通过IO接口和继电接口采集到目标列控车载设备控车使能有效后，目标列控车载设备判断是否满足切换条件；满足切换条件时，目标列控车载设备吸起控车状态安全继电器，由目标列控车载设备IO接口回采并由源列控车载设备IO接口采集，并输出目标列控车载设备控车状态有效、源列控车载设备使能无效；源列控车载设备通过IO接口采集到目标列控车载设备控车状态有效和源列控车载设备使能无效后，落下控车状态安全继电器，完成列控车载设备控车切换。2.根据权利要求1所述的一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法，其特征在于，所述方法还包括，在停车状态下，司机通过控车隔离开关实现控车切换，具体为，司机将控车隔离开关打到源列控位，隔离源列控车载设备的制动权；目标列控车载设备检测到控车隔离开关打到源列控位，驱动控车状态安全继电器进行控车；或，司机将控车隔离开关打到目标列控位，则隔离目标列控车载设备的制动权；源列控车载设备检测到控车隔离开关打到目标列控位，驱动控车状态安全继电器进行控车；或，司机将控车隔离开关打到ALL位，则隔离源列控车载设备和目标列控车载设备的制动权，由司机负责控车。3.根据权利要求1所述的一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法，其特征在于，所述方法还包括，源列控车载设备回采的源列控车载控车状态及采集的目标列控车载控车状态同时有效，并超过容忍时间；或回采的源列控车载控车状态及采集的目标列控车载控车状态同时无效；或源列控车载设备控车状态安全继电器驱采不一致时，源列控车载设备立即输出紧急制动；目标列控车载设备回采的目标列控车载控车状态及采集的源列控车载控车状态同时有效，并超过容忍时间；或回采的目标列控车载控车状态及采集的源列控车载控车状态同时无效；或目标列控车载设备控车状态安全继电器驱采不一致时，目标列控车载设备立即输出紧急制动。4.根据权利要求1所述的一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法，其特征在于，所述源列控车载设备通过IO接口单元，判断源列控车载设备和目标列控车载设备是否满足控车切换启动条件，包括，在停车状态下，司机在人机界面上按压目标列控车载设备按键并确认，触发源列控车载设备检查是否满足控车切换启动条件；在不停车状态下，源列控车载设备接收地面应答器的控车切换信息触发源列控车载设备检查是否满足控车切换启动条件。5.根据权利要求4所述的一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法，其特征在于，在停车状态下，司机在人机界面上按压目标列控车载设备按键并确认，触发源列控车载设
备检查是否满足控车切换启动条件；所述在停车状态下，手动触发源列控车载设备是否满足控车切换启动条件，具体为，在停车状态下，源列控车载设备接收司机在人机界面按压目标列控车载设备按键并确认，触发源列控车载设备通过IO接口检查目标列控车载设备是否满足控车切换启动条件；其中，所述源列控车载设备满足控车切换启动条件，包括目标列控车载控车状态无效、源列控车载控车状态有效以及源列控车载设备未输出制动。6.根据权利要求4所述的一种兼容多种制式的列控车载设备的切换方法，其特征在于，所述在不停车状态下，地面应答器的控车切换信息触发源列控车载设备检查是否满足控车切换启动条件，具体为，在不停车的情况下，源列控车载设备接收地面应答器的控车切换预告信息，人机界面播报控车切换预告语音并显示控车切换预告文本；列车运行到切换点，接收到地面应答器的控车切换信息，检查是否满足启动条件；其中，所述启动条件包括源列控车载控车状态有效、目标列控车载控车状态无效、预告的控车主体为目标列控车载设备、源列控车载设备特定的控车模式、源列控车载设备未输出制动以及列车速度低于设定的速度。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，吴培栋，张友兵，龙时丹，刘真，王怀江，张家兴，田换换，何凤香，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：