[发明专利]一种基于空天车地一体化网络的列车运行控制系统

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，涉及一种轨道交通的列车运行控制系统，具体涉及一种基于空天车地一体化网络的列车运行控制系统。

背景技术

目前，支持高密度、大运力运行的列车控制系统都是基于通信的移动闭塞系统。而目前基于通信的移动闭塞系统的车地通信方式普遍为GSM-R、WLAN、LTE其中的一种，这些通信方式均是基于轨旁AP。

对于低运能铁路，长期运力需求低，平时跑的列车少，如果采用现有的基于通信的移动闭塞系统，布置轨旁AP的成本高，性价比不高，因为平时几乎用不着，靠固定闭塞系统即可实现列车的控制，只有在特殊时期才能用到；且维护困难，因为大部分低运能铁路都位于西部山区，交通不便，自然条件差，人烟稀少，因此，人工维护起来会比较困难。因此，对于低运能铁路来说，其列车控制系统目前都不采用基于通信的移动闭塞系统，而是采用固定闭塞系统。

但是，低运能铁路在战争、救灾、春运等特殊情况下，会短时间内有高运力的要求。而仅仅采用固定闭塞系统，不使用车车通信的方式又无法满足高密度运行。低运能铁路的现有运行控制系统导致其运能有限，在特殊时期，例如抗震救灾或战争时，其运能难以满足要求。而要想临时提高其运能，也难以实现，且无法保证列车的安全。

此外，使用基于通信的移动闭塞系统的现有高铁、城市轨道交通等的通信系统缺少足够的备用系统，当轨旁AP等故障无法实现无线通信时，列车只能降级运行，使得系统可靠性和运行效率受到限制。

发明内容

由于现有的低运能铁路运行控制系统运能有限，特殊时期的运能难以满足要求，且难以实现临时的运能提高，无法保证特殊时期的列车安全的问题，本发明提出一种基于空天车地一体化网络的列车运行控制系统。

本发明提出一种基于空天车地一体化网络的列车运行控制系统，包括：航空器、卫星、无线通信基站、车载设备、轨旁设备和调度中心；

所述航空器用于实现与所述卫星、所述无线通信基站、所述车载设备、所述轨旁设备和所述调度中心之间的通信；

所述卫星用于实现列车与列车之间、列车与所述调度中心之间、列车与所述轨旁设备之间、列车与所述航空器之间、所述调度中心与所述轨旁设备之间、所述调度中心与所述航空器之间、所述轨旁设备与所述航空器之间的通信；

所述无线通信基站用于实现列车与列车之间、列车与所述调度中心之间、列车与所述轨旁设备之间、列车与所述航空器之间、所述调度中心与所述轨旁设备之间、所述调度中心与所述航空器之间、所述轨旁设备与所述航空器之间的通信；

所述车载设备用于实现列车测速和定位，列车的操控以及列车与所述航空器、所述卫星、所述无线通信基站、第一范围内的列车、所述轨旁设备和所述调度中心之间的通信；

所述轨旁设备用于实现列车测速和定位，线路或道岔状态监测，以及道岔控制；

所述调度中心用于实现线路或道岔资源分配，以及所述轨旁设备控制，以实现各列车的调度。

优选地，所述航空器搭载有测速设备、定位设备、线路或道岔状态监测设备和通信设备；

其中，所述测速设备用于测量距离所述航空器第二范围内的列车的速度；

所述定位设备用于测量距离所述航空器第二范围内的列车的位置；

所述线路或道岔状态监测设备用于监测距离所述航空器第二范围内的线路或道岔的状态；

所述通信设备用于实现所述航空器与所述卫星、所述无线通信基站、所述车载设备、所述轨旁设备和所述调度中心之间的通信。

优选地，所述无线通信基站是线路沿线的已有无线通信基站，或者是根据需要临时搭建的专用无线通信基站。

优选地，所述车载设备包括第一测速计、定位器、通信设备和操控中心；

其中，所述第一测速计用于测量列车的速度；

所述定位器用于确定列车的位置；

所述通信设备用于实现列车与所述航空器、所述卫星、所述无线通信基站、所述第一范围内的列车、所述轨旁设备和所述调度中心之间的通信；

所述操控中心用于根据从所述卫星、所述航空器、所述第一范围内的列车、所述无线通信基站、所述调度中心接收的指令实现列车的操控。

优选地，所述轨旁设备包括第二测速计、应答器、计轴器和道岔控制器；

其中，所述第二测速计用于测量列车的速度；

所述应答器用于确定列车的位置；

所述计轴器用于确定线路的状态；

所述道岔控制器用于实现道岔的转换。