本實(shí)用新型涉及一種軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，尤其是涉及一種系統(tǒng)級(jí)異構(gòu)的熱備冗余信號(hào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前信號(hào)系統(tǒng)基本上都是采用設(shè)備級(jí)冗余的方式，如關(guān)鍵控制機(jī)器采用雙機(jī)互備、2乘2取2、3取2甚至M取N的方式，而整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)層級(jí)并沒有冗余，只有備用降級(jí)模式如對(duì)于CTCS-3的線路可能會(huì)同時(shí)配置CTCS-2，CBTC線路上會(huì)配置點(diǎn)式后備模式，但這些都不能稱為系統(tǒng)級(jí)熱備冗余的信號(hào)系統(tǒng)。對(duì)于設(shè)備級(jí)冗余方式并沒有解決設(shè)備切換裝置故障時(shí)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)造成的影響，而降級(jí)的備用模式也會(huì)因降級(jí)帶來的切換時(shí)間的增加和功能的減少，最終會(huì)影響正常的運(yùn)營。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種系統(tǒng)級(jí)異構(gòu)的熱備冗余信號(hào)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種系統(tǒng)級(jí)異構(gòu)的熱備冗余信號(hào)系統(tǒng)，包括基于通信的列車控制系統(tǒng)CBTC、基于軌道電路的列車控制系統(tǒng)TBTC以及切換單元，所述的CBTC和TBTC分別通過切換單元與列車通信連接。

所述的切換單元包括繼電器，該繼電器的線圈串聯(lián)在CBTC回路中；

所述的CBTC的工作接點(diǎn)閉合，驅(qū)動(dòng)切換單元中的繼電器得電，列車通過繼電器與CBTC建立通信連接；當(dāng)CBTC故障時(shí)，其工作接點(diǎn)斷開，切換單元的繼電器失電，接點(diǎn)切換到TBTC，該TBTC與列車建立通信連接。

所述的CBTC包括CBTC車載設(shè)備、CBTC軌旁設(shè)備和CBTC無線網(wǎng)絡(luò)，所述的CBTC車載設(shè)備通過CBTC無線網(wǎng)絡(luò)與CBTC軌旁設(shè)備連接；

所述的TBTC包括TBTC車載設(shè)備、TBTC軌旁設(shè)備、軌道電路和TBTC無線網(wǎng)絡(luò)，所述的TBTC車載設(shè)備分別通過軌道電路和TBTC無線網(wǎng)絡(luò)與TBTC軌旁設(shè)備連接。

所述的車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)包括WLAN和或LTE。

所述的CBTC車載設(shè)備和TBTC車載設(shè)備均設(shè)有EB接點(diǎn)，兩EB接點(diǎn)并聯(lián)入列車EB回路。

所述的TBTC車載設(shè)備設(shè)有FSB接點(diǎn)，所述的CBTC車載設(shè)備設(shè)有EB接點(diǎn)，所述的FSB接點(diǎn)和EB接點(diǎn)并聯(lián)入列車的FSB回路。

所述的CBTC和TBTC均包括車載ATO。

在司機(jī)臺(tái)設(shè)有CBTC/TBTC切換開關(guān)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)不僅在設(shè)備級(jí)進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，還實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)級(jí)的異構(gòu)熱備冗余。

2)切換自動(dòng)進(jìn)行，不需要人工干預(yù)。

3)提高了系統(tǒng)的可用性，降低了故障對(duì)運(yùn)營的影響。

4)對(duì)于改造項(xiàng)目可復(fù)用既有的基于軌道電路的系統(tǒng)，有效利用既有投資。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中的ATP控制電路圖；

圖3為本實(shí)用新型中的列車輔助駕駛控制圖；

圖4為本實(shí)用新型中的車輛輸入控制圖；

圖5為本實(shí)用新型中的車載輸出控制圖；

圖6為本實(shí)用新型中的司機(jī)人機(jī)單元切換控制圖；

圖7為本實(shí)用新型異構(gòu)冗余車載配置舉例示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型將CBTC(基于通信的列車控制系統(tǒng))和TBTC(基于軌道電路的列車控制系統(tǒng))進(jìn)行了有機(jī)的組合及接口設(shè)計(jì)，保證任何一套系統(tǒng)故障時(shí)均不會(huì)影響列車的正常運(yùn)行，由于兩者之間完全異構(gòu)且熱備冗余，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，

如圖1所示，本系統(tǒng)由CBTC設(shè)備與TBTC設(shè)備組成，兩者共用ATS和聯(lián)鎖設(shè)備。CBTC軌旁設(shè)備和TBTC軌旁設(shè)備分別獨(dú)立工作，各自提供移動(dòng)授權(quán)信息和速度碼的方式用以控制列車。CBTC設(shè)備中車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)使用兩套不同的無線系統(tǒng)Wlan和LTE，CBTC通過無線紅藍(lán)網(wǎng)與CBTC車載進(jìn)行列車控制信息交互。TBTC通過軌道電路與TBTC車載進(jìn)行列車控制信息交互。

CBTC車載設(shè)備和TBTC車載設(shè)備采用如圖2所示裝置對(duì)列車進(jìn)行ATP防護(hù)，CBTC和TBTC車載各自提供EB接點(diǎn)，并聯(lián)入車輛EB回路，兩套系統(tǒng)都輸出EB時(shí)，列車才執(zhí)行緊急制動(dòng)。TBTC車載提供FSB接點(diǎn)，CBTC系統(tǒng)提供另外一個(gè)EB接點(diǎn)，并聯(lián)入車輛FSB回路，當(dāng)CBTC系統(tǒng)輸出EB時(shí)，TBTC系統(tǒng)輸出的FSB才會(huì)被車輛執(zhí)行。

列車輔助駕駛部分采用如圖3所示裝置進(jìn)行CBTC車載ATO和TBTC車載ATO的切換，正常工作時(shí)由CBTC車載ATO控制列車運(yùn)行，當(dāng)CBTC車載設(shè)備完全故障或CBTC輸出緊急制動(dòng)或CBTC-ATP/ATO模式不可用時(shí)將自動(dòng)切換到TBTC的車載ATO控制列車運(yùn)行。

列車的輸入輸出接口采用自動(dòng)控制方式。車輛輸入如駕駛模式、車門狀態(tài)和ATC切除等狀態(tài)采用如圖4所示裝置進(jìn)行并行采集。信號(hào)功能輸出，如牽引制動(dòng)命令，開關(guān)門命令，兩套系統(tǒng)同時(shí)輸出，但通過如圖5所示切換單元進(jìn)行切換。系統(tǒng)正常情況下，CBTC車載的工作接點(diǎn)閉合，驅(qū)動(dòng)切換單元中的繼電器，車輛接收到的功能命令來自于CBTC車載。當(dāng)CBTC車載故障時(shí)，工作接點(diǎn)斷開，切換單元的繼電器失電，接點(diǎn)切換到TBTC系統(tǒng)，車載接收到的功能命令來自于TBTC車載，切換由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行。

司機(jī)人機(jī)單元切換控制如圖6所示，司機(jī)臺(tái)上設(shè)置一個(gè)CBTC/TBTC切換開關(guān)，有“自動(dòng)位”和“TBTC”兩個(gè)位置，可以人工強(qiáng)制斷開工作接點(diǎn)，使繼電器接點(diǎn)切換到TBTC車載。正常情況下，切換開關(guān)在自動(dòng)位，CBTC車載控制DMI和機(jī)械速度表的顯示，DMI上將顯示當(dāng)前控車的系統(tǒng)是CBTC還是TBTC。當(dāng)CBTC車載故障時(shí)，系統(tǒng)通過切換單元自動(dòng)切換到TBTC，由TBTC車載控制機(jī)械速度表。

本實(shí)用新型軌旁部分除ATS和聯(lián)鎖外其它設(shè)備TBTC和CBTC分別獨(dú)立設(shè)置，因此無論是單一的TBTC故障還是CBTC故障均不會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行。車載部分實(shí)施示意圖如圖7所示的。其中CBTC車載頭尾冗余，每一端外掛設(shè)備包括測(cè)速裝置x1、信標(biāo)天線x1、無線通信天線(一套LTE，一套Wlan)；TBTC車載單端冗余，每一端外掛設(shè)備包括速度傳感器x2、軌道電路接收天線x2、TWC天線x1、停車線圈天線x1、標(biāo)志線圈天線x1。

當(dāng)發(fā)生CBTC車地?zé)o線通信設(shè)備及天線故障、軌旁CBTC設(shè)備故障、列車失位或CBTC測(cè)速設(shè)備故障障時(shí)，列車控制自動(dòng)切換到TBTC系統(tǒng)，不會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)。同樣當(dāng)TBTC設(shè)備故障時(shí)，列車控制自動(dòng)切換到CBTC系統(tǒng)，也不會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。