【技术实现步骤摘要】
新型应答器构成车地双向通信和列控的方法、设备和系统
[0001]本专利技术属于轨道交通领域，利用LEU、双向通信应答器、车载应答器报文收发装置构成点式车地双向通信，LEU、双向通信应答器、车载应答器收发装置、列控中心均需要实现双向通信功能，通过在轨道沿线合理布置双向通信应答器和LEU，将区间划分多个闭塞分区，实现列车定位、占用检查和完整性判断，单独构成基于应答器实现车地双向通信的点式列车运行控制系统，或作为基于无线通信的列车运行控制系统的后备模式，降低维护工作，简化地面设备，易于实现各级列控系统间互联互通，易于实现普铁、高铁、城轨间信号系统的互联互通，提高运输效率，实现自动驾驶。
技术介绍
[0002]现有列控系统设备种类繁多，维护难度大，成本高，各系统间互联互通很难，通过简化列控设备，采用通用设备搭建列控系统，实现列控系统通用化，因此需要一种可靠、低维护量并能车地双向通信的用于列车占用和完整性检查的方法，以及应用此技术构建的列车运行控制系统。
[0003]现有的列车运行控制系统存在下述问题：1)目前列车占用和完整性...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.新型应答器构成车地双向通信和列控的方法、设备和系统，其特征在于：在线路区间沿线可根据运量和行车密度布置双向通信应答器或应答器组，应答器组单独由双向通信应答器构成或双向通信应答器组合无源应答器构成，合理布置LEU，将区间划分为等效闭塞分区，在站内进站口、出站口以及各股道合理布置双向通信应答器，站内和区间可布置无源应答器可用于提高列车定位能力、提供上行链路应答器固定数据、特殊提示如过分相和级间切换提示和反向运行数据，车载ATP或LKJ设备获取上行链路应答器数据包括固定数据、可变数据用于列车精准定位、股道识别、运行方向识别、列车运行控制以及实现列车自动驾驶，地面设备如车站区间一体化设备11、或列控中心、或联锁设备可通过下行链路应答器数据获取列车车次号、列车位置、列首列尾标志、时间信息用于获取列车定位自动追踪列车、股道识别、运行方向识别、列车等效占用检查，特殊情况可组织列车高效反向运行。2.新型应答器构成车地双向通信和列控的方法、设备和系统，其特征如下：站内双向车地通信：站内采用应答器方式构建车地双向通信，进站口布置双向通信应答器，可与无源应答器编组布置，实现包含上行固定数据的上传，同时可用于向车载控车设备上传进路信息，当列车通过车站时，能提供前方一定距离包括离去区段内的线路参数、临时限速信息和移动授权信息，设置上行可变数据通道缺省报文，缺省值应按照进站口所有接车进路的最低限速设置；出站口布置双向通信应答器，可与无源应答器编组布置，实现包含上行固定数据的上传，同时可用于向车载控车设备上传临时限速信息和移动授权信息；车站股道布置双向通信应答器用于地面设备和车载控车装置识别列车占用的股道，同时站内股道可布置无源应答器用于列车精准定位停车和发车定标；地面设备通过应答器下行数据识别列车定位和股道占用识别用于自动列车追踪、列车占用检查、列车完整性检查、列车运行方向识别；车站附近可通过无线通信如微波通信实现车地双向通信，通信范围至少覆盖车站一接近和一离去区段，通过广播方式提供车载控车设备进路信息、临时限速信息、线路固定信息如线路数据、移动授权信息，可提供反向运行数据，以加密的方式发送给车载设备，可提供地面设备列车的车次号、机车号、列首列尾标志、列车定位、列车运行模式、列车速度、列车完整性状态、时间、设备状态信息，以加密的方式发送给地面设备，地面设备识别列车定位和股道占用识别用于自动列车追踪、列车占用检查、列车完整性检查；站内无线车地双向通信可与应答器实现车地双向通信互为冗余，优先选用无线通信方式，无线通信可不配置，通过车地通信，车载控车设备可实现列车侧线、支线线路数据自动调入；区间双向车地通信：区间根据现场应用配置无源应答器，区间布置的双向通信应答器或应答器组实现车地双向点式通信，地面设备根据下行数据自动追踪列车位置、等效列车占用检查、等效列车完整性检查、股道占用识别、列车运行方向识别；车载设备根据上行数据获取上行链路应答器固定数据，以及上行链路应答器可变数据进行列车定位或定位校准，识别列车运行方向、控制列车运行。3.根据权利要求1的双向通信应答器系统由车载应答器收发装置、地面双向通信应答器、轨旁电子单元LEU构成，各部件工作如下：
一：车载应答器收发装置包括BTM主机412和天线单元42，增加下行链路数据通道，通过从列控车载系统/列尾设备411获取下行链路应答器数据并编码，编码可参照上行链路应答器数据编码要求或自定义编码规则，输出数据速率可为564.48kbps与上行链路速率一致，通过数字频率合成器如DDS直接进行FSK调制，可采用连续相位FSK调制，已调信号中心频率仍然为27.095MHz，可采用同上行链路应答器数据的频率偏移282.24kHz或采用更大频率偏移量易于实现解调降低干扰，若无源应答器只需要下行链路能量波提供电源，时钟信号自带，可兼容此种无源应答器工作方式，若有源应答器只需要下行链路能量波提供A接口电源，时钟信号自带，可兼容此种有源应答器工作方式；对于需要下行链路能量波提供电源或A接口电源，同时提供时钟信号，可采用窄带的连续相位FSK调制方式，已调信号中心频率仍然为27.095MHz，频率偏移小于5kHz，满足下行能量波频率27.095MHz
±
5kHz，采用CPFSK调制方式，进而可兼容现有无源应答器和有源应答器下行能量波要求和时钟要求，通过滤波放大经天线单元形成A2下行通道循环连续发送；二：地面双向通信应答器32可在现有有源应答器基础增加下行链路应答器数据接收通道，下行链路数据通过功分器一路用于向应答器A接口提供电源，一路用于双向通信应答器处理下行链路应答器数据信息和产生时钟信号，时钟信号也可由双向应答器内部提供，通过解调获取基带信息，解调可采用鉴频法、过零检测法、差分检测法、包络检测法、非相干检测方法，可再通过DBPL编码后送LEU单元31；地面双向通信应答器32的系统电源和C接口电源可由LEU供电或直接由轨旁设备供电，也可通过现有8.82kHz的正弦能量波实现LEU向双向通信应答器供电；三：LEU轨旁电子单元31增加下行链路应答器数据的接收通道C2，C2传输通道传输DPBL编码数据，通过DPBL解码获取下行链路应答器数据基带数据报文，可通过LEU与...
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