[发明专利]一种基于软件定义的轨道交通信号系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于软件定义的轨道交通信号系统，包括数据通信系统以及分别与数据通信系统通信连接的车载控制系统、轨旁控制系统、数据存储单元、列车自动监控系统和维护支持系统，其特征在于，所述的信号系统还包括切换开关，所述的轨旁控制系统包括分别与切换开关连接的目标控制器OC、微机联锁CI和区域控制器；

所述的切换开关用于进行传统信号系统运营模式和TACS运营模式的切换，当切换到TACS运营模式时，所述的轨旁控制系统采用目标控制器OC；当切换到传统信号系统运营模式时，所述的轨旁控制系统采用微机联锁CI和区域控制器；

软件模块设计同时兼容传统信号系统和TACS系统的功能，通过外部切换开关的选择，软件模块获取运营模式选择信息，加载相应的信号系统软件功能，执行相应的车地通信接口协议，完成列车自动控制的功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于软件定义的轨道交通信号系统，其特征在于，所述的列车自动监控系统用于负责监督和控制列车的运营，具有列车追踪运行、报警和事件报告、运行调整、和操作控制功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于软件定义的轨道交通信号系统，其特征在于，所述的维护支持系统用于负责整个信号系统设备状态监测和维护。

4.根据权利要求1所述的一种基于软件定义的轨道交通信号系统，其特征在于，所述的数据存储单元用于提供线路静态数据信息、动态数据信息、子系统配置数据信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于软件定义的轨道交通信号系统，其特征在于，所述的数据通信系统通过冗余有线骨干网实现轨旁设备间的通信，通过无线网络实现列车与地面设备之间及列车与列车之间的双向实时通信。

6.根据权利要求1所述的一种基于软件定义的轨道交通信号系统，其特征在于，切换到TACS运营模式时，所述的目标控制器OC用于负责线路资源分配与回收，列车序列管理，并进行轨旁设备状态采集及控制，所述的车载控制系统根据计划进行线路资源请求及释放，主动进行列车控制，实现列车安全防护功能和列车自动驾驶功能。

7.根据权利要求1所述的一种基于软件定义的轨道交通信号系统，其特征在于，所述的信号系统运营模式为传统CBTC运营模式。

8.根据权利要求7所述的一种基于软件定义的轨道交通信号系统，其特征在于，切换到传统CBTC运营模式时，所述的微机联锁CI和区域控制器用于负责获取轨旁状态及轨旁设备控制，负责为列车提供移动授权，所述的车载控制系统根据收到的移动授权来实现列车安全防护功能和列车自动驾驶功能。

9.一种用于权利要求1所述的基于软件定义的轨道交通信号系统的实现方法，其特征在于，该方法根据运营的需求来选择不同的运营模式，包括传统信号系统运营模式和TACS运营模式，所述的轨道交通信号系统基于相同的硬件平台，软件模块设计同时兼容传统信号系统和TACS系统的功能，通过外部切换开关的选择，软件模块获取运营模式选择信息，加载相应的信号系统软件功能，执行相应的车地通信接口协议，完成列车自动控制的功能。

10.根据权利要求9所述的实现方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

1)根据运营需求选择切换开关，如果运营条件符合TACS模式，则将切换开关设置为TACS模式，当运营条件符合传统CBTC模式，则将切换开关设置于传统CBTC模式；

2)获取切换开关状态，当用户选择切换开关后，轨旁控制系统通过采集模块获取切换开关状态信息；

3)判断切换开关是否在传统CBTC模式，当切换开关在传统CBTC模式时，则进入传统CBTC系统的启用过程；否则，进入TACS系统的启用过程；

4)当切换开关在传统CBTC模式时，轨旁控制系统启用联锁和区域控制器功能软件，加载相应的应用数据；

5)轨旁控制系统发送相应的信息给车载控制系统，通过消息字段通知车载控制系统当前应该启用传统CBTC功能软件；

6)车载控制系统启用传统CBTC车载功能软件，加载相应的应用数据；

7)系统完成软件加载初始化，进入传统CBTC运营模式；

8)当切换开关在TACS模式时，轨旁控制系统启用目标控制器功能软件，加载相应的应用数据；

9)目标控制器发送相应的信息给车载控制系统，通过消息字段通知车载控制系统当前应该启用TACS功能软件；

10)车载控制系统启用TACS车载功能软件，加载相应的应用数据；

11)系统完成软件加载初始化，进入TACS运营模式。