轨道交通网络中的车辆控制系统的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]车辆在轨道交通网络中的行驶与一个主要控制系统相关，该控制系统为车辆提供移动指令。为了防止该主要控制系统发生故障或者与该主要控制系统的通信中断，车辆还包括一个为车辆提供移动指令的冗余控制系统。当主要控制系统发生故障时，冗余控制系统即被激活。某些情况下，冗余控制系统由车上的司机进行手动操作。某些情况下，如果主要控制系统发生故障，车辆会被刹车停止，直到司机到达车辆进行手动操作为止。
【附图说明】
[0002]一个或更多的实施例通过举例的方式来说明，并且不局限于这些实施例，在附图中，每一个部件都有一个对应的引用数字贯穿始终。需要强调的是，按照行业惯例，产品特征仅用于说明目的而不会描述具体尺寸规模。事实上，为了更清楚地讨论，附图中的各种特征的尺寸会被任意地增加或减小。
[0003]根据一个或多个实施例，图1为轨道网络的控制系统的高层框图；
[0004]根据一个或多个实施例，图2为轨道网络中车载控制器的操作方法的流程图；
[0005]根据一个或多个实施例，图3为轨道网络中一个车载控制器的操作方法的流程图；
[0006]根据一个或多个实施例，图4为连接到车辆的车载控制器的框图。
【具体实施方式】
[0007]以下提供了本发明的一些具体实施例，用以解释本发明的不同特征，具体实施例的组成和安排是为了简化说明该发明，并不是用来限制该发明。
[0008]根据一个或多个实施例，图1为轨道网络的控制系统100的高层框图。控制系统100包括一个人机界面(MMI) 102，人机界面(MMI) 102从用户接收指令并为用户显示控制系统的信息。控制系统100还包括一个自动监控系统104，自动监控系统104提供路径信息和为人机界面(MMI)提供接口。控制系统100还包括一个集中控制系统106，集中控制系统106从自动监控系统104接收路径信息。集中控制系统106(也可叫做集中控制106)计算基于路径信息的第一组指令并将这些指令发送至轨道网络中的车辆上的车载控制器。控制系统100还包括若干分散控制系统108 (也可称为分散控制108)，分散控制系统108从自动监控系统104接收路径信息。每个分散控制系统108计算基于路径信息的第二组指令并将这些指令发送至轨道网络中的车辆上的车载控制器。控制系统100还包括若干组区域设备110，区域设备110测定轨道网络中的信息(如连接位置，站台门状态，等)。每组区域设备110对应一个各自的分散控制系统108。各自的分散控制系统108计算基于从相关联的区域设备110收集的信息的第二组指令。分散控制系统108与集中控制系统106不间断的通信以确保数据交换。控制系统100还包括一个网络120，网络120在自动监控系统104和每个分散控制系统108之间提供通信连接线路。控制系统100还包括一个连接到车辆的车载控制器130。车载控制器130同时接收来自集中控制系统106的第一组指令和来自分散控制系统108的第二组指令。车载控制器130根据接收到的指令控制车辆。车载控制器130也为集中控制系统106和分散控制系统108提供轨道网络中车辆运行的位置信息和速度信息。
[0009]丽I 102通过提供关于控制系统的指令和回顾信息确保用户与控制系统100相互作用。在一些具体实施例中，MMI 102包括一个显示模块，为用户显示控制系统100状况信息和其他相关信息。在一些具体实施例中，MMI 102包括一个键盘、触摸屏、光标工具或其他从用户接收指令的适合的配置。
[0010]自动监控系统104为集中控制系统106和分散控制系统108之间提供数据连接。自动监控系统104从集中控制系统106和分散控制系统108中接收信息。在一些具体实施例中，接收到的信息包括第一组指令和第二组指令，来自区域设备110的数据，来自车载控制器130的车辆速度和位置信息，或其它合适的信息。在一些具体实施例中，自动监控系统104也从MMI 102中接收用户指令。基于接收到的信息，自动监控系统104生成轨道系统中每个车辆的路径信息。路径信息包括轨道网络中车辆的运行方向、运行速度、车辆目的地、车辆抵达目的地的到达时间、轨道网络中开关的位置、或其它为轨道网络中车辆提供指令的适当的信息。在一些具体实施例中，自动监控系统104通过显示器、可听见的公告或其它适当的交流方式为乘客提供信息。自动监控系统104同时向集中控制系统106和分散控制系统108传送路径信息。在一些具体实施例中，路径信息通过无线的方式传送。在一些具体实施例中，路径信息通过有线连接或网络的方式传送。
[0011]集中控制系统106从自动监控系统104中接收路径信息，从分散控制系统108中接收数据。集中控制系统106也从车载控制器130中接收车辆位置和速度信息。在一些具体实施例中，集中控制系统106和车载控制器130之间的通信路径独立于分散控制系统108和车载控制器130之间的通信路径。集中控制系统106采用第一算法生成第一组指令。第一算法用于结合路径信息，来自与区域设备关联的分散控制系统108的信息和来自车载控制器130的信息，以确定第一组指令。在一些实施例中，第一组指令包括行车许可的限制(LMA)、车速指令、开关交叉指令或其它适当的信息。LMA是车辆可以安全行驶的最大距离。根据第一组指令在轨道网络中的占比大于分散控制系统108，第一种算法产生第一组指令。在一些实施例中，一个单独的集中控制系统106用于整个轨道网络。在一些实施例中，集中控制系统106为一部分轨道网络提供指令，这部分轨道网络覆盖范围大于一个分散控制系统108。在一些实施例中，集中控制系统106通过位于轨道网络中的感应线圈产生的感应环路通信向车载控制器130发送第一组指令。在一些实施例中，集中控制系统106采用无线电通信、微波通信、光通信或其它适当的通信方式向车载控制器130发送第一组指令。
[0012]分散控制系统108从自动监控系统104接收路径信息，从区域设备110接收车辆数据。每个分散控制系统108还从车载控制器130接收车辆位置和速度信息。每个分散控制系统108采用第二种不同的算法独立产生第二组指令。第二种不同的算法结合路径信息、来自区域设备110的信息和来自车载控制器130的信息，从而决定第二组指令。在一些实施例中，第二种算法独立于第一种算法。在一些实施例中，第二种算法包括LMA、车速指令、开关交叉指令或其它适当的信息。根据第二组指令在轨道网络中的占比小于集中控制系统106，第二种不同算法产生第二组指令。在一些实施例中，来自分散控制系统108的LMA受限于分散控制系统108对一个区域的控制。在一些实施例中，第一个分散控制系统108控制的区域和邻近的第二个分散控制系统108控制的区域重叠。在一些实施例中，重叠范围足够大以至于车载控制器130可以在退出第一个分散控制系统108控制的区域存在之前和第二个分散控制系统108建立通信。在一些实施例中，分散控制系统108采用无线电通信的方式发送第二组指令到车载控制器130。在一些实施例中，分散控制系统108采用感应环路通信、微波通信、光通信或其它适合的通信方式向车载控制器130发送第二组指令。在一些实施例中，分散控制系统108使用的通信方式独立于且不同于集中控制系统106使用的通信方式。
[0013]区域设备110收集关于轨道状态的数据并且将这些数据发送到其对应的分散控制系统108。在一些实施例中，区域设备110通过和分散控制系统108无线连接的方式发送收集到的数据。在一些实施例中，区域设备110通过和分散控制系统108有线连接的方式发送收集到的数据。在一些实施例中，区域设备110包括计轴器、无线射频识别标签阅读器、位置检测器、开关、站台门和其它的合适的设施。在一些实施例中，区域设备110设置在轨道网络中的一条轨道上。在一些实施例中，区域设备110位于轨道网络中的轨道之间。在一些实施例中，区域设备110设置在轨道旁。
[0014]网络120为每个分散控制系统108和自动监控系统104之间提供通信连接。在一些实施例中，网络120采用无线网络。在一些实施例中，网络120为有线网络，如光纤网络