[发明专利]一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种运行控制系统及方法，属于轨道交通技术领域，具体是涉及一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统及方法。该系统及方法将车载核心计算功能在地面实现，车载仅保留部分执行功能的部件，同时使用雾计算来实现地面集中控制，下地后的车载功能，如曲线计算，与地面的ZC功能融合后通过雾计算产生列车运行控制指令，通过车地无线，发送到车载执行；车站仅保留电子执行单元和终端。该系统及方法车辆模型虚拟化，不同列车的物理模型部署在雾计算中心，可通过参数配置和数学模型配置适应不同的车型和车辆性能。

技术领域

本发明涉及一种运行控制系统及方法，属于轨道交通技术领域，具体是涉及一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统及方法。

背景技术

基于通信的列车控制(CBTC)是目前广泛应用于城市轨道交通系统的成熟技术。CBTC系统集计算机技术、控制技术、通信技术、网络技术于一体，可以实现轨道交通系统高密度、小间隔运行。

但是现有的CBTC系统中，车载硬件设备多，功能模块复杂，而车辆本身的环境(长期振动、电磁环境、温度变化)并不利于复杂逻辑运算的电子产品安全可靠运行。在现有的CBTC系统中，车载、轨旁设备采用专有计算设备，系统较为封闭，无法满足现阶段日益增长的业务需求。同时现有系统计算能力较弱、效率低，存在系统扩展、升级困难问题。传统CBTC中，轨旁设备数量多，将很大程度提高系统维护成本；同时设备数量的增加，理论上导致了故障率的升高。并且轨旁设备位置各异，造成故障定位困难且检修效率降低，从而严重影响系统的运行效率。

发明内容

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的上述的技术问题，提供了一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统及方法。该系统及方法将车载核心计算功能在地面实现，车载仅保留部分执行功能的部件，同时使用雾计算来实现地面集中控制，下地后的车载功能，如曲线计算，与地面的ZC功能融合后通过雾计算产生列车运行控制指令，通过车地无线，发送到车载执行；车站仅保留电子执行单元和终端。该系统及方法车辆模型虚拟化，不同列车的物理模型部署在雾计算中心，可通过参数配置和数学模型配置适应不同的车型和车辆性能。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统，包括：

地面设备，包括雾计算服务器，所述雾计算服务器根据接收到的车载数据、列车状态信息、轨旁设备状态信息，生成列车运行控制命令，并将列车运行控制命令发送给车载设备和轨旁设备；

轨旁设备，采集线路的状态信息，将状态信息发送给地面设备，接收并执行地面设备下发的控制命令；

车载设备，用于执行逻辑运算，采集速度和位置信息，并将此信息通过无线网络发送给地面设备，接收并执行地面设备下发的列车运行控制命令，进行列车超速防护。

优选的，上述的一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统，所述轨旁设备采集线路中信号机、道岔、零散设备的状态信息。

优选的，上述的一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统，地面设备还包括：网络通信单元，用于通过无线网络和有线网络与轨旁设备和车载设备进行连接和通信，接收轨旁设备发送的设备状态信息，接收车载设备发送过来的列车运行数据和状态信息，并向轨旁设备和车载设备发送控制命令和业务数据。

优选的，上述的一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统，所述雾计算服务器包括联锁雾计算服务器，用于根据网络通信单元接收到的轨旁设备状态信息，计算列车进路，完成联锁计算功能，并向轨旁设备发送联锁控制命令。

优选的，上述的一种基于雾计算的车载下地列车运行控制系统，所述雾计算服务器包括排序雾计算服务器，用于根据网络通信单元接收到的列车运行数据和轨旁设备状态，计算列车移动授权，并向列车单元发送列车运行控制命令。