【技术实现步骤摘要】
列车首尾车载信号系统设备冗余方法、设备和系统
[0001]本专利技术属于轨道交通领域，具体涉及列车首尾安装有车载信号系统如ATP、LKJ以及ATO等相关装置及周边监测诊断设备，通过列首列尾间直接无线或贯通线通信，列车较长时可采用中继等通信手段提高通信可靠性，同时或单独采用列首列尾均与地面设备间进行车地无线通信交互数据，实现列车首尾信息的共享，进而实现列车首部与尾部设备的相互冗余，提高系统的可用性和可靠性。
技术介绍
[0002]车载信号系统包含列车运行控制系统核心部分，负责监控和控制列车安全运行，ATO自动驾驶系统提高运输效率和舒适性，以及相关信号和通信设备、车载检测诊断设备等关键设备。目前动车组、动集动车组、城轨车辆的两端均安装有车载列控或信号设备，部分两端装有ATO自动驾驶系统，但这些系统在列车两端均独立工作，若运行过程中运行端系统发生故障，列车将被迫降级或退出任务，严重影响运输效率。
[0003]本方法提出将列车两端的信号设备包括列控系统、ATO系统等相关设备及监测诊断设备建立首尾冗余，同时不能影响到信号设备的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.针对非机辆模式如动车组、动集式动车组、城轨列车等，列车首尾两端的车载信号设备互为独立状态，或仅通过贯通通信总线方式交互数据实现的冗余，通过配置直接或间接首尾交互数据通道，实现列车两端车载信号设备全部或部分互为冗余，列首列尾信号设备可配置为热备或冷备方式，提高车载信号设备的可用性和可靠性。2.首尾交互数据通道可为首尾设备间直接无线通信，可为贯通列车的总线通信或点对点串行通信方式，首尾距离较长增加通信中继，也可采用首尾设备均与地面通信间接实现首尾数据交互，通信网络可采用双网或多网冗余，首尾数据交互可单独或组合采用首尾设备直接通信或通过首尾设备的车地通信间接实现，进而实现首尾信号设备冗余；列首与列尾信号设备间无线通信可采用微波、数传电台、感应通信、WLAN、WIMAX等通信方法，可采用扩频、跳频、定向天线等技术，满足首尾无线通信要求，可同时采用多种或多个通信方式组合；车地双向通信可采用移动通信技术（如GSM
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R、GPRS无线分组交换技术、LTE、后续推出的新一代移动通信技术等）、卫星通信（如低延时卫星移动通信等）、WLAN、WIMAX、微波通信、波导管、泄露电缆、感应环线、信标等点式或连续通信技术，根据应用场景匹配合适的通信技术，针对通信盲弱区采用中继、直放站等方式加强场强，同时可采用蜂窝通信、扩频、调频等技术提高通信可靠性，可采用定向天线等，可同时采用多种或多个通信方式组合；列车首尾贯通通信总线可采用RS422、RS485、CAN总线、MVB总线、以太网等总线或点对点串行通信技术等，介质可采用电缆或光纤，若采用电缆介质应采用差分通信方式，可同时采用多种或多个通信方式组合，提高通信可靠性。3.地面设备可具备与同一列车列首列尾信号设备同时交互数据的能力，列车的列首车载信号设备与列尾车载信号设备应能通过ID号或其他方式被区分，即可提高车地通信冗余和可靠性，也可间接实现首尾设备间数据交互，在列首设备或主控设备车地通信正常时，列尾设备或备用设备的车地通信可用于车地间交互非关键数据如状态监控和诊断信息等。4.应用于多列车虚拟编组时，前车列尾设备可借助首尾数据交互通道实现前后车的车车通信的通信中继，或通过前车列尾的车地通信获取前车信息并再通过前后车的车车通信实现数据交互，通信网络可作为虚拟编组车车通信的一部分。5.车载信号设备包括列控车载设备如ATP、LKJ、ATO等以及相关设备，同时也包括车载监测诊断设备等，正常情况下，可默认列首信号设备或列车激活端设备为主控设备，主控设备应能实时检测和监测备用设备状态，首尾两端同步以主控端设备为准，备用设备可监测主控设备状态并与主控设备保持时间和处理同步，同时备用设备可用于状态监测记录或向主控设备提供备用设备一端关键信息如压力、运动状态、位置等信息，主控设备可结合备用设备端信息进行控车和列车完整性判断等，对采用热备方式，备用设备可监测状态并与主控设备保持时间和处理同步，满足一定逻辑和条件自动切换，对于采用冷备方式，可降低设备工作时间，但需要手动切换或停车重新上电进行切换。6.首尾设备本身存在冗余，主控端设备可优先在自身系统进行切换，切换逻辑控制按照即有冗余切换方式进行，首尾设备本身不具备冗余或因故障等原因已单...
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