一种无线通讯的车地双向通信系统及方法技术方案

一种无线通讯的车地双向通信系统及方法，属于车地无线通讯技术领域，包括有线网络环网、无线网络，还包括设置在轨旁的相互连接的无线服务器和无线轨旁接入箱，还包括设置在车上的相互连接的车载无线单元、车载监测板及车载天线，车载天线与轨旁无线网络信号相连，所述车载无线单元及车载天线在车头、车尾各设置一套，车头与车尾的车载无线单元分别与两个无线安全网上的AP相关联，车头与车尾的车载无线单元经首尾贯通网线相连，每个车载无线单元包括相互连接的车载AP模块、交换机板及ATP子系统，所述ATP子系统与车载主机相连。本发明专利技术利用列车和地面间的双向数据通信设备，实现完全防护的列车双向运行模式。护的列车双向运行模式。护的列车双向运行模式。

【技术实现步骤摘要】
一种无线通讯的车地双向通信系统及方法


[0001]本专利技术属于车地无线通讯
，尤其涉及一种无线通讯的车地双向通信系统及方法。

技术介绍

[0002]现有地铁系统具有在线列车运行的超速防护功能、间隔防护功能、冒进信号防护功能、车门防护、在车站站台实现与安全门联动、自动运行以及精确停车等ATP/ATO功能。
[0003]现有地铁系统中每条进路中仅允许列车使用，在进路始端信号机前设置有源应答器设备，应答器设备通过检测信号机的点灯电路中的电压和电流，确定信号机的显示，并据此选择相对应的应答器报文发送给列车。列车通过有源应答器时，获取信号机的显示状态和相关移动授权信息，指导司机或ATO设备控制列车的运行。
[0004]现有地铁系统采用进路闭塞行车控制方式，进路采用信号机至顺向信号机的办理方式，联锁设备需要检查进路内的所有区段空闲、道岔位置及锁闭、敌对信号机的状态、终端信号机的红灯灯丝状态等，另外还需要检查终端信号机内方的保护区段的空闲及锁闭状态，才能开放进路始端信号机，保护区段的长度及数量需要通过ATP的计算最终确定。车载与地面的通讯缓慢，交换的信息的速率低通讯信息量少，地面提供给车辆的信息量低，导致车的行驶的速率低运营时间间隔大。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种无线通讯的车地双向通信系统及方法，利用列车和地面间的双向数据通信设备，实现完全防护的列车双向运行模式。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种无线通讯的车地双向通信系统，包括设置在各个车站、车辆段的由骨干网和交换机组成的有线网络环网，以及由相互连接的无线控制器、交换机和AP设备组成的无线网络，还包括设置在轨旁的相互连接的无线服务器和无线轨旁接入箱，无线轨旁接入箱与无线安全网连接，无线轨旁接入箱内设有与无线安全网相连的AP模块；还包括设置在车上的相互连接的车载无线单元、车载监测板及车载天线，车载天线与轨旁无线网络信号相连，所述车载无线单元及车载天线在车头、车尾各设置一套，车头与车尾的车载无线单元分别与两个无线安全网上的AP相关联，车头与车尾的车载无线单元经首尾贯通网线相连，每个车载无线单元包括相互连接的车载AP模块、交换机板及ATP子系统，所述ATP子系统与车载主机相连。
[0007]进一步地，有线网络覆盖控制中心、备用控制中心、车站、车辆段、维修中心、试车线。
[0008]进一步地，无线网络覆盖正线、折返线、存车线、出入段线、车辆段/停车场咽喉区和停车列检库内、试车线区域。
[0009]进一步地，一个无线轨旁接入箱内配置两个AP模块，分别对应两个不同的无线安全网，一个无线轨旁接入箱配置两组连接不同无线安全网的定向天线。
[0010]进一步地，车载无线单元在轨道上的任何一点至少检测到与两个无线轨旁接入箱发送的信号相连。
[0011]进一步地，每个车载无线单元设有一个车载AP模块、两个交换机板及两个ATP子系统，每个交换机与自身的一个ATP子系统相连，车头的交换机与车尾的交换机分别一一相连。
[0012]进一步地，每个AP设备具有单独的物理地址。
[0013]采用所述的无线通讯的车地双向通信系统的通信方法，任意一个车载无线单元在轨道上的任意点上至少检测两个无线轨旁接入箱发送的信号，当车载无线单元从一个AP的覆盖范围移动到下一个AP的覆盖范围时发生切换，车载无线单元的越区切换包括关联、断开关联和重关联过程，列车上每个车载无线单元一次只能与一个无线轨旁接入箱相关联，列车运行在相邻AP重叠区域内完成切换，车载无线单元的车载AP模块通过车载天线获取无线信号后将信息传递给自身的交换机，交换机将信息传递给自身的ATP子系统，车头与车尾的交换机通过首尾贯通网线交换信息。
[0014]进一步地，所述关联为在漫游过程中，车载无线单元启动与下一个AP的联系，当车载无线单元扫描到一个无线轨旁接入箱的信号时，启动探寻请求，得到响应后，发送关联请求，认证通过后，完成关联；所述断开关联为当车载无线单元与无线轨旁接入箱关联后，车载无线单元监测到当前关联无线轨旁接入箱的信号强度不满足通信需求，并且监测到另外一个无线轨旁接入箱的信号满足需求，断开与当前无线轨旁接入箱的关联，或者监测到当前信号不满足关联条件，直接断开。
[0015]所述重关联为当车载无线单元与一个新的无线轨旁接入箱或之前联系过的无线轨旁接入箱建立连接时，发生重关联。
[0016]进一步地，车头的车载AP
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A模块通过车载天线获取无线信号后将信息传递给自身的交换机A1，交换机A1将信息传递给自身的ATP
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A1系统，同时交换机A1通过网线将信息传递给车尾的交换机A2，车尾的交换机A2将信息传递给车尾的ATP
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A2系统；车尾的车载AP
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B模块通过车载天线获取无线信号后将信息传递给自身的交换机B2，交换机B2将信息传递给自身的ATP
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B2系统，同时交换机B2通过网线将信息传递给车头的交换机B1，车头的交换机B1将信息传递给车头的ATP
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B1系统。
[0017]本专利技术的有益效果是：本专利技术的无线通讯车地双向通信系统及方法，通过设置有线网和无线网络，在轨旁设置无线轨旁接入箱，在车头和车尾设置车载无线单元，一个车载无线单元至少检测两个无线轨旁接入箱发送的信号，车头与车尾通过网线传递信息，实现列车和地面间的双向数据通信，实现完全防护的列车双向运行模式，能够最大限度的提高线路运输效率和旅客的乘车舒适度，实现行车指挥自动化和列车运行自动化。
附图说明
[0018]图1 为本专利技术的车地双向通讯系统框图；
图2 为本专利技术的无线网络示意图；图3 为本专利技术骨干传输网络示意图；图4 为本专利技术无线轨旁接入箱与天线连接示意图；图5 为本专利技术车载无线单元与无线轨旁接入箱越区切换示意图；图6 为本专利技术中车载设备结构示意图。
[0019]图中标记：1为无线轨旁接入箱、2为车载无线单元、2
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1为AP
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A模块、2
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2为交换机A1、2
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3为交换机B1、2
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4为ATP
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A1系统、2
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5为ATP
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B1系统、2
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6为AP
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B模块、2
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7为交换机A2、2
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8为交换机B2、2
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9为ATP
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A2系统、2
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10为ATP
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B2系统、 3为车载天线、4为首尾贯通网线。
具体实施方式
[0020]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0021]如图1所示，本专利技术为一种无线通讯的车地双向通信系统及方法，包括数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线通讯的车地双向通信系统，其特征在于，包括设置在各个车站、车辆段的由骨干网和交换机组成的有线网络环网，以及由相互连接的无线控制器、交换机和AP设备组成的无线网络，还包括设置在轨旁的相互连接的无线服务器和无线轨旁接入箱，无线轨旁接入箱与无线安全网连接，无线轨旁接入箱内设有与无线安全网相连的AP模块；还包括设置在车上的相互连接的车载无线单元、车载监测板及车载天线，车载天线与轨旁无线网络信号相连，所述车载无线单元及车载天线在车头、车尾各设置一套，车头与车尾的车载无线单元分别与两个无线安全网上的AP相关联，车头与车尾的车载无线单元经首尾贯通网线相连，每个车载无线单元包括相互连接的车载AP模块、交换机板及ATP子系统，所述ATP子系统与车载主机相连。2.如权利要求1所述的一种无线通讯的车地双向通信系统，其特征在于：有线网络覆盖控制中心、备用控制中心、车站、车辆段、维修中心、试车线。3.如权利要求1所述的一种无线通讯的车地双向通信系统，其特征在于：无线网络覆盖正线、折返线、存车线、出入段线、车辆段/停车场咽喉区和停车列检库内、试车线区域。4.如权利要求1所述的一种无线通讯的车地双向通信系统，其特征在于：一个无线轨旁接入箱内配置两个AP模块，分别对应两个不同的无线安全网，一个无线轨旁接入箱配置两组连接不同无线安全网的定向天线。5.如权利要求1所述的一种无线通讯的车地双向通信系统，其特征在于：车载无线单元在轨道上的任何一点至少检测到与两个无线轨旁接入箱发送的信号相连。6.如权利要求1所述的一种无线通讯的车地双向通信系统，其特征在于：每个车载无线单元设有一个车载AP模块、两个交换机板及两个ATP子系统，每个交换机与自身的一个ATP子系统相连，车头的交换机与车尾的交换机分别一一相连。7.如权利要求1所述的一种无线通讯的车地双向通信系统，其特征在于：每个AP设备具有单独的物理地址。8.采用如权利要求1
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7任一所述的无线通讯的车地双向通信系统的通信方法，其特征在于，任意一个车载无线单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李堃，杨浩，王洋，肖茂波，祝贺军，郭宝元，金丽美，王国锋，刘运涛，王玮琦，赵晨曦，李楠，方辰禹，翟佳，王帆，丁姝丹，董芳，沈奇昌，
申请(专利权)人：沈阳铁路信号有限责任公司，
类型：发明
国别省市：