[发明专利]一种基于车车通信的新型列车运行控制系统

权利要求书

1.一种基于车车通信的新型列车运行控制系统，其特征在于，包括车载子系统VV-VOBC、列车监控子系统VV-ATS、地面控制器GC子系统和数据通信系统DCS+，各设备间通过通信的方式连接；

车载子系统VV-VOBC包括车载VV-ATP子系统、车载VV-ATO子系统、AIU子系统、BTM、车载无线单元、VV-COM和VV-HMI；

车载VV-ATP子系统或列车监控子系统VV-ATS根据运营行车计划，并结合地面道岔开向，确定申请道岔的“单次锁”或“共享锁”，在道岔前一定配置距离，对道岔进行抢占,列车申请道岔共享锁成功，则可以通过当前道岔；列车申请道岔单次锁成功，则可以对道岔进行控制,列车通过道岔锁机制实现对于道岔控制的互斥关系；

道岔锁单次锁申请机制如下：

道岔单次锁状态分为：占用、空闲、故障等三种状态；

1)线路各列车均为线路中的每个道岔维护一个“单次锁”，均初始化为空闲状态，通信列车实时与其他各通信列车通信，获取各通信列车针对各道岔“单次锁”的申请状态信息；

2)通信列车实时获取道岔Sw1、Sw2状态，若道岔为四开状态，则通信列车置道岔单次锁为故障状态；

否则，若道岔开向与行车规划不一致，且通信列车至岔区、岔区内无列车，则在岔区前一定距离申请该道岔的“单次锁”，若道岔开向与行车规划一致，则不作处理，即不申请单次锁；在岔区前的一定距离基于列车最大可能速度下的制动距离计算；

3)若该道岔“单次锁”处于占用状态或故障状态，则本列车申请失败，不能获得覆盖岔区的移动授权；否则本列车申请成功，置为占用状态；

4)因通信延迟，可能存在通信列车和其他通信列车同时申请上道岔单次锁的情况；若存在这种情况，则按一定的策略进行仲裁，确定其中一辆或多辆车释放该道岔锁，并采用延时扳动道岔的处理保证安全；

5)通信列车和其他通信列车同时申请不上的情况不存在；

6)通信列车通过道岔Sw2，释放针对道岔Sw2单次锁；通过道岔Sw1，释放针对道岔Sw1的单次锁。

2.根据权利要求1所述基于车车通信的新型列车运行控制系统，其特征在于，车载子系统VV-VOBC还包括测速测距单元及备用HMI。

3.根据权利要求2所述基于车车通信的新型列车运行控制系统，其特征在于，车载VV-ATP子系统除提供列车间隔防护、超速防护、车门监督和安全防护功能外，还提供列车主动进路、列车管理及线路资源管理、移动授权自主计算和列车追踪功能。

4.根据权利要求1所述基于车车通信的新型列车运行控制系统，其特征在于，车载VV-ATO子系统完成列车的自动调速包括牵引、巡航、惰行、制动和停车的控制以及车门开关的控制功能，实现正线、折返线及出入段线运行的自动控制，实现区间运行时分的调整控制。

5.根据权利要求1所述基于车车通信的新型列车运行控制系统，其特征在于，AIU子系统提供智能防护处理功能；AIU主机采集环境感知设备状态，通过智能融合算法获取可移动距离、速度信息，传输至车载VV-ATP；车地通信中断或VV-ATP故障不可用情况下，可通过增加小屏显示移动授权等信息，司机通过屏幕显示人工控车。

6.根据权利要求5所述基于车车通信的新型列车运行控制系统，其特征在于，AIU子系统由主机及环境感知设备、数据链通信设备组成，环境感知设备包括摄像头和激光雷达；

ATU主机通过控制摄像头进行拍摄，并进行图像和视频识别，确定车辆前方环境；

ATU主机通过接收激光雷达输入，获取前方环境点云信息，识别前方障碍物及距离；

AIU主机通过数据链通信与前车进行通信，获取前方列车相对距离、速度信息及列车ID信息，提高列车追踪距离。

7.根据权利要求1所述基于车车通信的新型列车运行控制系统，其特征在于，地面控制器GC子系统用于采集轨旁计轴设备、道岔、屏蔽门、紧急停车按钮、无人折返按钮、防淹门、信号机设备的状态，同时作为对道岔、屏蔽门、无人折返指示灯设备的控制单元。