[发明专利]一种ATO测速测距系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种ATO测速测距系统。

背景技术

随着城市轨道交通和信息技术的快速发展，基于通信的列车控制系统(简称CBTC)在城市轨道交通信号系统中得到了广泛的应用。CBTC系统的大量应用，有效的缩短了列车的追踪间隔，提高了轨道交通的运行效率。作为CBTC系统的一个重要组成部分，列车自动驾驶子系统(简称ATO)可以降低司机的劳动强度，提高列车运行的舒适性、减小列车运行的能源消耗。在当前的轨道交通建设中列车自动驾驶子系统已经普遍配置，大部分的新建线路都实现了直接开通自动驾驶功能。

ATO系统根据目标速度曲线控制列车在安全限速下平稳、高效、节能地运行，并准确停站。作为目标速度的计算和列车速度控制的基础，ATO系统测速测距的准确性对于ATO系统的控车算法尤为重要。

目前，国内外的城市轨道交通ATO系统测速测距算法主要有2种方案：

方案1：ATO系统独立测速测距：ATO系统独立采集速度脉冲，接收雷达速度信息，独立接收BTM单元定位信息。该方案主要有以下缺点：1)ATO系统与ATP系统测速测距数据存在一致性问题，ATO系统无法直接使用ATP的移动授权信息；2)为了提高系统的可用性，目前车载设备多采用冗余方案，ATO系统、ATP系统、速度传感器、雷达、BTM定位单元均有冗余的需求，这种条件下如果ATO系统、ATP系统均独立测速测距则会造成系统结构复杂、处理逻辑繁琐，反而会降低整个系统的可用性；3)ATO系统为了测距需要接收并处理地面的移动授权信息，并独立存储线路数据库，这将增加系统的复杂性以及系统升级维护的工作量。

方案2：ATP系统(列车自动保护系统)向ATO系统发送测速测距单元数据：ATO系统采用的测速测距数据来自ATP系统。该方案的缺点在于，ATO系统采用的测速测距数据完全来自ATP系统，虽然可以保证ATO系统与ATP系统的测速测距数据的一致性，但是由于ATP系统作为安全相关设备，多采用2乘2取2或3取2结构，有复杂的同步逻辑和结构，因此ATP系统的运算周期往往较长，不能满足ATO系统控车周期的需求；如果采用本方案，ATO系统的测速测距的精度将无法满足控车的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种ATO测速测距系统，其结构简单，且测速测距精度较高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种ATO测速测距系统，该系统包括：

ATP系统，用于将根据地面设备发送信息计算得到的目标距离，以及通过SRP测速测距单元获得的该SRP测速测距单元的标识ID、速度传感器数据、雷达传感器数据及测速状态周期性的发送至ATO系统；

SRP测速测距单元，用于获取速度传感器数据及雷达传感器数据，并根据获取到的速度传感器数据及雷达传感器数据获得测速状态；将上述信息及该SRP测速测距单元的ID分别周期性的发送至ATO系统与ATP系统；

ATO系统，用于根据预先设置的机制，并结合接收到的SRP测速测距单元发送的数据及ATP系统发送的数据确定当前行驶速度与目标距离。

其中，ATO系统与SRP测速测距单元的通信周期短于，ATO系统与ATP系统以及ATP系统与SRP测速测距单元的通信周期。

进一步的，该系统还包括：

BTM应答器处理单元，用于接收地面应答器传输的包含定位信息及前方可行驶的路径信息的应答器报文数据，并经过处理后发送至所述ATP系统；

所述BTM处理单元采用车头车尾热备冗余方案，其中一个BTM处理单元作为主用端进行与所述ATP系统的通信工作；当主用端异常时，将备用端的BTM处理单元切换为主用端继续工作。

进一步的，所述ATP系统，在点式等级下接收BTM处理单元发送的点式授权，根据点式授权中携带的应答器报文数据、当前列车位置及车载线路数据库计算获得目标距离与速度；在连续式等级下接收地面区域控制器发送的移动授权，根据所述移动式授权携带的数据、当前列车位置及车载线路数据库计算获得目标距离与速度；

其中，所述目标距离与速度包括：当前位置达到安全点与站台点的距离，以及安全点的限速值。

进一步的，所述SRP测速测距单元采用车头车尾热备冗余方案，其中一个SRP测速测距单元作为主用端进行与所述ATP系统及所述ATO系统的通信工作；当主用端异常时，将备用端SRP测速测距单元的切换为主用端继续工作。