[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

说明书

本发明涉及一种基于软件定义的轨道交通信号系统及其实现方法，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，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。与现有技术相比，本发明具有根据配置进行灵活切换，切换时不需要进行软件和数据的更新等优点。

技术领域

本发明涉及一种轨道交通信号系统，尤其是涉及一种基于软件定义的轨道交通信号系统及其实现方法。

背景技术

传统信号系统(如CBTC系统，Communication Based Train Control System，基于通信的列车控制系统)的资源管理和间隔防护以地面设备为主，通过车地交互来告知车载，以保证列车的运行安全，经过数十年的发展和改善，是非常成熟的系统，在全球得到广泛应用。但传统信号系统的缺点也是显而易见的，资源的管理和实际使用并不是同一个对象，导致往返交互成本较高，影响了运行的效率，受制于交互的信息内容，灵活性又很差。

为了进一步提升列车控制的效率、灵活性并降低全寿命周期成本，以车载为核心的列车自主运行系统(TACS信号系统，Train Autonomous Circumambulate System)成为了新发展方向。TACS系统目前正在研究阶段，成熟度和可靠性均有待验证。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于软件定义的轨道交通信号系统及其实现方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述的信号系统运营模式为传统CBTC运营模式。

优选地，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。