專利名稱：一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軌道交通信號安全控制技術領域，特別是涉及一種城市軌道交通車載 運行控制系統(tǒng)。
背景技術：
運行控制系統(tǒng)是確保城市軌道交通系統(tǒng)安全、可靠及正點運營的關鍵系統(tǒng)，如果 該系統(tǒng)發(fā)生故障并導致系統(tǒng)降級運行甚至停止運行，將給城市交通帶來極大混亂及負面影 響。車載運行控制系統(tǒng)是運行控制系統(tǒng)的關鍵核心子系統(tǒng)之一。目前，國內外的車載 運行控制系統(tǒng)其位于列車兩端的車載運行控制系統(tǒng)并未構成完全的冗余關系，在列車運行 過程中，如果運行方向前端的車載運行控制設備或其外設發(fā)生故障，系統(tǒng)至少要降級運行， 甚至停運，列車將無法按原計劃高效運行，打亂整條線乃至整個路網(wǎng)的運輸計劃，造成嚴重 的后果。為了解決該問題，個別國外企業(yè)對車載運行控制系統(tǒng)進行升級改造，利用電纜將 列車兩端所有安全相關的信號分別接至位于列車兩端的安全計算機，但仍然沒有實現(xiàn)首尾 兩端車的運行控制系統(tǒng)完全冗余熱備、而且?guī)砹藘绍囬g電纜數(shù)量龐大、故障點多、施工及 維護難度大等致命缺陷。因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠創(chuàng)新地 提出一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中系統(tǒng)不完全冗余而且 電纜數(shù)量龐大，故障點多等問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)， 用以保證車載運行控制系統(tǒng)或其外設的局部發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠正常運行，有效提高系 統(tǒng)的可靠性和可用性。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述運行控制系統(tǒng)包括兩個結構及功能完全相同的2取2或3取2安全計算機主機分別安裝在首車和尾 車構成2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統(tǒng)主機，所述車載運行控制系統(tǒng)主機用于 實現(xiàn)車載運行控制邏輯運算功能；四組結構及功能完全相同的3取2或2取2安全信息采集/驅動單元，首車及尾 車各安裝兩組，其實現(xiàn)對車載運行控制系統(tǒng)全部外設或執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制。優(yōu)選的，安裝在首車的安全計算機主機，分別通過冗余且獨立的現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡 與安裝在首車的兩組安全信息采集/驅動單元中的一組相連，與安裝在尾車的兩組安全信 息采集/驅動單元中的一組相連，對安裝在首車的安全計算機主機而言，該兩組安全信息 采集/驅動單元構成冗余關系。
優(yōu)選的，安裝在尾車的安全計算機主機，分別通過冗余且獨立的現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡 與安裝在首車的兩組安全信息采集/驅動單元中的另一組相連，與安裝在尾車的兩組安全 信息采集/驅動單元中的另一組相連，對安裝在尾車的安全計算機主機而言，該兩組安全 信息采集/驅動單元構成冗余關系。優(yōu)選的，安裝在首車的兩組安全信息采集/驅動單元通過相同的接口與安裝在首 車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構相連，實現(xiàn)對首車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行 機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制，針對安裝在首車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構來說，安裝 在首車的兩組安全信息采集/驅動單元構成了冗余關系。優(yōu)選的，安裝在尾車的兩組安全信息采集/驅動單元通過相同的接口與安裝在尾 車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構相連，實現(xiàn)對尾車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行 機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制，針對安裝在尾車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構來說，安裝 在尾車的兩組安全信息采集/驅動單元構成了冗余關系。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)，包括兩個分別安裝在首 尾車的2取2或3取2安全計算機主機構成的2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統(tǒng) 主機，所述兩個車載運行控制系統(tǒng)主機其結構與功能完全相同，用于實現(xiàn)車載運行控制邏 輯運算功能；以及四組3取2或2取2安全信息采集/驅動單元，首車及尾車各安裝兩組， 所述四組安全信息采集/驅動單元其結構與功能完全相同，實現(xiàn)對車載運行控制系統(tǒng)全部 外設或執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制，當車載運行控制系統(tǒng)或其外設的局部發(fā)生故障時，不 會影響整個運行控制系統(tǒng)的正常運行，極大地提高了運行控制系統(tǒng)的可靠性和可用性，整 個運行控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)單元級、設備級、系統(tǒng)級冗余熱備。


圖1是本發(fā)明實施例一所述的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)的結 構圖；圖2是本發(fā)明實施例二所述的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)的示 意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例一參照圖1，示出了本發(fā)明的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)的結構圖， 所述運行控制系統(tǒng)包括兩個結構與功能完全相同的2取2或3取2安全計算機主機Ml和M2分別安裝在 首尾車，Ml和M2通過冗余的以太網(wǎng)或總線相連構成2取2乘2或3取2乘2車載運行控 制系統(tǒng)主機101，所述車載運行控制系統(tǒng)主機101用于實現(xiàn)車載運行控制邏輯運算功能；為了方便介紹，這里假設Ml安裝于首車，M2安裝于尾車。四組結構與功能完全相同的3取2或2取2安全信息采集/驅動單元Ni、N2、N3和N4，首車及尾車各安裝兩組，其實現(xiàn)對車載運行控制系統(tǒng)全部外設或執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān) 測與控制。為了方便介紹，這里假設m和N2安裝于首車，N3和N4安裝于尾車。優(yōu)選的，安裝在首車的安全計算機主機Ml分別通過冗余、獨立的現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡 與安裝于首車的安全信息采集/驅動單元W和安裝于尾車的安全信息采集/驅動單元N3 相連。針對首車的安全計算機主機Ml來說，分別安裝在首車的安全信息采集/驅動單元m 與安裝在尾車的安全信息采集/驅動單元N3構成了冗余關系。優(yōu)選的，安裝在尾車的安全計算機主機M2分別通過冗余、獨立的現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡 與安裝于首車的安全信息采集/驅動單元N2和安裝于尾車的安全信息采集/驅動單元N4 相連。針對尾車的安全計算機主機M2來說，分別安裝在首車的安全信息采集/驅動單元N2 與安裝在尾車的安全信息采集/驅動單元N4構成了冗余關系。優(yōu)選的，安裝在首車的安全信息采集/驅動單元m和N2通過相同的接口與安裝 在首車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構相連，實現(xiàn)對首車的車載運行控制系統(tǒng)外設或 執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制，針對安裝在首車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構來說， 安裝在首車的安全信息采集/驅動單元m和N2構成了冗余關系。優(yōu)選的，安裝在尾車的安全信息采集/驅動單元N3和N4通過相同的接口與安裝 在尾車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構相連，實現(xiàn)對尾車的車載運行控制系統(tǒng)外設或 執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制，針對安裝在尾車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構來說， 安裝在尾車的安全信息采集/驅動單元N3和N4構成了冗余關系。實施例二 參照圖2，示出了本發(fā)明的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)的示意圖， 整個運行控制系統(tǒng)包括兩個2取2或3取2安全計算機主機A和B，其中A和B分別安裝在 首車和尾車，并由冗余的以太網(wǎng)相連，共同構成了實現(xiàn)車載運行控制邏輯運算功能的2乘2 取2或3乘2取2車載安全計算機主機；四個結構與功能完全相同的3取2或2取2安全采集/驅動單元組(All、 A12、... AlN ；Bll、B12、... BlN ；A21、A22、. . . A2N ；B21、B22、. . . B2N)，實現(xiàn)對車載運行控制 系統(tǒng)全部外設或執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制。例如A11、B11、A21、B21為與測速定位外設接口的安全信息采集單元，其中，All、 Bll布置在首車，A21、B21布置在尾車；A12、B12、A22、B22為與司機操作臺接口的安全信息 采集/驅動單元，其中，A12、B 12布置在首車，A22、B22布置在尾車；A13、B13、A23、B23為 與制動系統(tǒng)接口的安全信息采集/驅動單元，其中，A13、B13布置在首車，A23、B23布置在尾 車；A14、B14、A24、B24為與車載無線通信天線接口的安全信息采集/驅動單元，其中，A14、 B14布置在首車，A24、B24布置在尾車；A15、B15、A25、B25為與應答器天線接口的安全信息 采集/驅動單元，其中，A15、B15布置在首車，A25、B25布置在尾車，等等。每一組安全采集/驅動單元分別通過獨立的冗余總線僅與首車或僅與尾車的車 載安全計算機主機相連，并構成冗余關系。以上對本發(fā)明所提供的一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)進行了詳細 介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明 只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運行控制系統(tǒng)包括兩個結構及功能完全相同的2取2或3取2安全計算機主機分別安裝在首車和尾車構成2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統(tǒng)主機，所述車載運行控制系統(tǒng)主機用于實現(xiàn)車載運行控制邏輯運算功能；四組結構及功能完全相同的3取2或2取2安全信息采集/驅動單元，首車及尾車各安裝兩組，其實現(xiàn)對車載運行控制系統(tǒng)全部外設或執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的運行控制系統(tǒng)，其特征在于安裝在首車的安全計算機主機，分別通過冗余且獨立的現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡與安裝在首車 的兩組安全信息采集/驅動單元中的一組相連，與安裝在尾車的兩組安全信息采集/驅動 單元中的一組相連，對安裝在首車的安全計算機主機而言，該兩組安全信息采集/驅動單 元構成冗余關系。
3.根據(jù)權利要求1所述的運行控制系統(tǒng)，其特征在于安裝在尾車的安全計算機主機，分別通過冗余且獨立的現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡與安裝在首車 的兩組安全信息采集/驅動單元中的另一組相連，與安裝在尾車的兩組安全信息采集/驅 動單元中的另一組相連，對安裝在尾車的安全計算機主機而言，該兩組安全信息采集/驅 動單元構成冗余關系。
4.根據(jù)權利要求1所述的運行控制系統(tǒng)，其特征在于安裝在首車的兩組安全信息采集/驅動單元通過相同的接口與安裝在首車的車載運 行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構相連，實現(xiàn)對首車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構的狀態(tài) 監(jiān)測與控制，針對安裝在首車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構來說，安裝在首車的兩 組安全信息采集/驅動單元構成了冗余關系。
5.根據(jù)權利要求1所述的運行控制系統(tǒng)，其特征在于安裝在尾車的兩組安全信息采集/驅動單元通過相同的接口與安裝在尾車的車載運 行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構相連，實現(xiàn)對尾車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構的狀態(tài) 監(jiān)測與控制，針對安裝在尾車的車載運行控制系統(tǒng)外設或執(zhí)行機構來說，安裝在尾車的兩 組安全信息采集/驅動單元構成了冗余關系。
全文摘要
本發(fā)明提供一種城市軌道交通分布式車載運行控制系統(tǒng)，包括兩個分別安裝在首車和尾車的2取2或3取2安全計算機主機構成的2取2乘2或3取2乘2車載運行控制系統(tǒng)主機，所述兩個車載運行控制系統(tǒng)主機其結構與功能完全相同，用于實現(xiàn)車載運行控制邏輯運算功能；以及四組3取2或2取2安全信息采集/驅動單元，首車及尾車各安裝兩組，所述四組安全信息采集/驅動單元其結構與功能完全相同，實現(xiàn)對車載運行控制系統(tǒng)全部外設或執(zhí)行機構的狀態(tài)監(jiān)測與控制，當車載運行控制系統(tǒng)或其外設的局部發(fā)生故障時，不會影響整個運行控制系統(tǒng)的正常運行，極大地提高了運行控制系統(tǒng)的可靠性和可用性，整個運行控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)單元級、設備級、系統(tǒng)級冗余熱備。
文檔編號B61L23/00GK101987627SQ201010536390
公開日2011年3月23日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者仲維鋒, 劉湘黔, 岳強, 張文靜, 徐洪澤, 楊光 申請人:北京交通大學