一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及轨道交通通信【技术领域】，公开了一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，所述系统包括车载子系统和地面子系统，其中，车载子系统包括车载控制单元、车载环线通信单元和车载环线天线，各个车载系统设备均通过标准接口进行连接，该子系统可以完成辅助精确停车、控制列车车门开闭等功能；地面子系统包括地面环线和地面环线控制器，两者通过标准接口进行连接，该子系统主要完成地面屏蔽门与车门联动控制等功能。本发明可实现车地大容量双向通信、车门及屏蔽门开关联动等功能，而且本发明可以根据不同的需求进行优化，实现运营效果的最大化。
【专利说明】一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通通信【技术领域】，特别涉及一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统。
【背景技术】
[0002]跨座式单轨是一种只通过单根轨道来支承、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。技术上的特点主要体现在车辆的转向架、轨道梁和线路道岔三方面，走行机理完全不同于钢轮一钢轨系统，轨道梁承受较大的扭转荷载。就性能而言，跨座式单轨铁路具有占用空间少，适应地形好，舒适环保等特点。
[0003]随着城市轨道交通的快速发展，乘坐地铁出行的人正变得越来越多，给各个站台带来了大量的客流，为了防止客流的冲击，保护乘客的安全，所有地铁或轻轨站都必须安装屏蔽门或安全门。当列车进站后，司机打开或关闭车门时，站台上的屏蔽门需要与车门一起联动，为了实现此功能，就需要进行车地数据通信。
[0004]现有的车地数据通信，是由一种红外遥控器(RC)实现的。红外遥控器是利用波长为0.76?1.5 μ m之间的近红外线来传送控制信号的遥控设备。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。如图1所示，发射部分，也就是红外遥控器，一般安装在列车司机室内，与车辆电路连接，用于控制列车车门；而地面接收部分一般安装在站台内，与屏蔽门系统连接，用于控制屏蔽门。当司机按压开关门按钮时，开门信息或关门信息就会通过发射部分传输到地面接收部分，再通过地面接收部分控制屏蔽门系统，从而实现车门与屏蔽门联动。
[0005]在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
[0006]I)只能进行简单的车地单向通信；通常，信号的流向是由车上红外遥控器发向地面接收器，但地面接收器无法向车上红外遥控器发送信号，导致车上红外遥控器无法判断发出的指令是否被执行，只能通过司机的瞭望观察判断屏蔽门是否打开，这样就增加了司机的劳动强度，影响运营效率。
[0007]2)传输的信息简单，信息量较少，无法进行大规模数据量传输，可配置性和扩展性较差。
【发明内容】
[0008]为解决上述问题，本发明提出了一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，可实现车地大容量双向通信、车门及屏蔽门开关联动等功能，根据不同的需求进行优化，实现运营效果的最大化。
[0009]本发明提出了一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，所述系统包括车载子系统和地面子系统，所述车载子系统包括车载控制单元、车载环线通信单元和车载环线天线，所述地面子系统包括地面环线和地面环线控制器；
[0010]车载控制单元，用于根据接收到的车门控制命令对车辆的车门进行控制；
[0011]车载环线通信单元，用于为车载控制单元和地面环线控制器提供信号传输通道，并对传输信号进行信号处理；
[0012]车载环线天线，用于所述车载环线通信单元发送的车辆信号的发射以及地面环线发射的地面信号的接收，所述车辆信号中携带有所述车门控制命令；
[0013]地面环线，用于地面环线控制器发送的地面信号的发射以及车载环线天线发射的车辆信号的接收；
[0014]地面环线控制器，用于根据接收到的车辆信号对屏蔽门进行联动控制并发送地面信号作为回应。
[0015]优选地，所述车载控制单元包括:
[0016]车载采集模块，用于实时采集列车司机发出的车门控制命令；
[0017]车载控制模块，用于根据采集到的车门控制命令通过车辆电气电路对车辆左右两侧的车门进行控制。
[0018]优选地，所述车门控制命令包括:手动左门开命令、手动左门关命令、手动右门开命令或手动右门关命令。
[0019]优选地，所述车载环线通信单元包括:
[0020]车载获取模块，用于获取所述车门控制命令；
[0021]车载发送模块，发送携带车门控制命令的车辆信号给地面环线控制器，以及将所述地面环线控制器返回的地面信号上报给车载控制单元；
[0022]车载接收模块，用于接收所述地面环线控制器发送的地面信号。
[0023]优选地，所述地面环线控制器包括:
[0024]地面接收模块，用于接收车载环线通信单元发送的车辆信号；
[0025]地面控制模块，用于根据所述车辆信号中携带的车门控制命令对屏蔽门进行联动控制；
[0026]地面发送模块，用于发送地面信号，所述地面信号中携带有当前屏蔽门系统的工作状态。
[0027]优选地，所述地面环线控制器还包括:
[0028]地面采集模块，用于实时采集地面工作人员发出的屏蔽门控制命令。
[0029]优选地，所述地面控制模块，还用于根据所述地面采集模块采集的屏蔽门控制命令对屏蔽门进行控制。
[0030]优选地，所述地面子系统还包括:自动监控系统和/或联锁系统，所述自动监控系统和/或联锁系统与所述地面环线控制器连接。
[0031]优选地，所述车载子系统设置在车辆的司机室内。
[0032]优选地,所述地面子系统设置在站台。
[0033]本发明提出了一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，该系统通过车载环线天线和地面环线双向环线实现跨座式单轨车地业务，可实现车地大容量双向通信、车门及屏蔽门开关联动等功能，而且可根据不同的用户需求进行优化，实现运营效果的最大化，从而有效降低司机的劳动强度，增加行车的安全性，相比于无线通信系统，成本更低，抗干扰性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是现有技术中通过红外遥控器实现跨座式单轨车地业务的系统架构图；
[0035]图2是本发明实施例一提出的一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统架构图；
[0036]图3是本发明实施例一中提出的实现跨座式单轨车地业务双向通信的流程图；
[0037]图4是本发明实施例二提出的一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统架构图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0039]本发明实施例一提出了一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，如图2所示，所述系统包括车载子系统10和地面子系统20，所述车载子系统10包括车载控制单元101、车载环线通信单元102和车载环线天线103，所述地面子系统20包括地面环线201和地面环线控制器202 ；
[0040]车载控制单元101，与车辆电气电路连接，用于根据接收到的车门控制命令对车辆的车门进行控制；
[0041]车载环线通信单元102，分别与所述车载控制单元101和车载环线天线103连接，用于为车载控制单元101和地面环线控制器202提供信号传输通道，并对传输信号进行信号处理；
[0042]车载环线天线103，用于所述车载环线通信单元102发送的车辆信号的发射以及地面环线201发射的地面信号的接收，所述车辆信号中携带有所述车门控制命令；
[0043]地面环线201，用于地面环线控制器发送的地面信号的发射以及车载环线天线发射的车辆信号的接收；
[0044]地面环线控制器202，分别与所述地面环线201和站台的屏蔽门系统连接，用于根据接收到的车辆信号对屏蔽门进行与列车车门的联动控制并发送地面信号作为回应。
[0045]本发明实施例中的车载子系统优选设置在车辆的司机室内；地面子系统优选设置在站台。
[0046]本实施例中的实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，分为车上设备和地面设备，车地通过车载环线天线及地面环线的感应作用进行通信。如图2所示，本实施例所述的车载子系统10包括:车载环线通信单元102、车载控制单元101、车载环线天线103，各个设备均通过标准接口进行连接，该子系统可以完成辅助精确停车、控制列车车门等功能。地面子系统20包括:地面环线201、地面环线控制器202，两者通过标准接口进行连接。该子系统主要完成地面屏蔽门与车门联动控制等功能。
[0047]图3是本实施例中提出的实现跨座式单轨车地业务双向通信的流程图，如图3所示，系统各个设备按照如下步骤实现车地双向通信:
[0048]列车停在地面环线上方；
[0049]车载控制单元一车载环线控制单元；
[0050]车载环线控制单元一车载环线天线；
[0051]车载环线天线一地面环线；
[0052]地面环线一地面环线控制器；
[0053]地面环线控制器一屏蔽门系统。
[0054]本实施例中，车载控制单元101通过接口 I与车辆电气电路连接，用于采集车门控制命令和控制列车车门，其接口内容包括:手动左门开命令；手动左门关命令；手动右门开命令；手动右门关命令；左车门开启；左车门关闭；右车门开启；右车门关闭。
[0055]车载控制单元101通过接口 2与车载环线通信单元102连接，采用标准485通信接口，为车载和地面设备提供稳定的传输通道。
[0056]车载环线通信单元102通过接口 3与车载环线天线103连接，接收地面设备发送上来的信号，同时发送信号到地面设备，并对信号进行处理。
[0057]地面环线控制器202通过接口 4与地面环线201连接，接收车载设备发送下来的信号，同时发送信号到车载设备，并对信号进行处理。
[0058]地面环线控制器202通过接口 5与屏蔽门系统连接，用于根据接收到的携带车门控制命令的车在信号或采集到的屏蔽门控制信号控制屏蔽门的工作状态，接口内容为屏蔽门打开和关闭等信息。
[0059]本发明实施例提出的实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，克服了现有单向通信及信息量少的缺点，为车地提供了稳定的双向通信信道。
[0060]本实施例中的车载控制单元包括:
[0061]车载采集模块，用于实时采集列车司机发出的车门控制命令；其中，车门控制命令包括:手动左门开命令、手动左门关命令、手动右门开命令或手动右门关命令等。
[0062]车载控制模块，用于根据采集到的车门控制命令通过车辆电气电路对车辆左右两侧的车门进行控制。
[0063]本实施例中的车载环线通信单元包括:车载获取模块，用于获取所述车门控制命令；车载发送模块，发送携带车门控制命令的车辆信号给地面环线控制器，以及将所述地面环线控制器返回的地面信号上报给车载控制单元；车载接收模块，用于接收所述地面环线控制器发送的地面信号。
[0064]本实施例中的地面环线控制器包括:地面接收模块，用于接收车载环线通信单元发送的车辆信号；地面控制模块，用于根据所述车辆信号中携带的车门控制命令对屏蔽门进行联动控制；地面发送模块，用于发送地面信号到车载控制单元，所述地面信号中携带有当前屏蔽门系统的工作状态。
[0065]其中，地面环线控制器还可以包括:地面采集模块，用于实时采集地面工作人员发出的屏蔽门控制命令。此时，地面控制模块，还用于根据所述地面采集模块采集的屏蔽门控制命令对屏蔽门进行控制。
[0066]为了满足不同需求，本发明实施例二还提出了一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，如图4所示，在地面环线控制器中增加了与自动监控系统ATS和/或联锁系统203连接的接口，地面环线控制器202通过增加接口与ATS和/或联锁系统203连接，接收ATS和/或联锁系统发送过来的信息，实现站间运行级别调整、停站时间控制、跳停扣车等运行调整功能，可以大大提高运营效率。
[0067]本发明中的地面控制器还可以和地面其他系统进行连接，例如联锁系统，使列车可以通过扩展连接的地面子系统获取地面任意系统的信息，有效地提高了行车的安全性和运营的稳定性。
[0068]与现有的技术比较，本发明具有以下优点:
[0069]1、可以有效降低司机的劳动强度，增加行车的安全性；
[0070]2、可扩展性很强，可以满足不同用户的需求；
[0071]3、此方案相比于无线通信系统(DCS)，成本更低，抗干扰性强。
[0072]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是⑶-R0M，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0073]本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
[0074]本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0075]以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种实现跨座式单轨车地业务的双向通信系统，其特征在于，所述系统包括车载子系统和地面子系统，所述车载子系统包括车载控制单元、车载环线通信单元和车载环线天线，所述地面子系统包括地面环线和地面环线控制器； 车载控制单元，用于根据接收到的车门控制命令对车辆的车门进行控制； 车载环线通信单元，用于为车载控制单元和地面环线控制器提供信号传输通道，并对传输信号进行信号处理； 车载环线天线，用于所述车载环线通信单元发送的车辆信号的发射以及地面环线发射的地面信号的接收，所述车辆信号中携带有所述车门控制命令； 地面环线，用于地面环线控制器发送的地面信号的发射以及车载环线天线发射的车辆信号的接收； 地面环线控制器，用于根据接收到的车辆信号对屏蔽门进行联动控制并发送地面信号作为回应。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制单元包括: 车载采集模块，用于实时采集列车司机发出的车门控制命令； 车载控制模块，用于根据采集到的车门控制命令通过车辆电气电路对车辆左右两侧的车门进行控制。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车门控制命令包括:手动左门开命令、手动左门关命令、手动右门开命令或手动右门关命令。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载环线通信单元包括: 车载获取模块，用于获取所述车门控制命令； 车载发送模块，发送携带车门控制命令的车辆信号给地面环线控制器，以及将所述地面环线控制器返回的地面信号上报给车载控制单元； 车载接收模块，用于接收所述地面环线控制器发送的地面信号。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面环线控制器包括: 地面接收模块，用于接收车载环线通信单元发送的车辆信号； 地面控制模块，用于根据所述车辆信号中携带的车门控制命令对屏蔽门进行联动控制； 地面发送模块，用于发送地面信号，所述地面信号中携带有当前屏蔽门系统的工作状态。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面环线控制器还包括: 地面采集模块，用于实时采集地面工作人员发出的屏蔽门控制命令。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述地面控制模块，还用于根据所述地面采集模块采集的屏蔽门控制命令对屏蔽门进行控制。
8.如权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于，所述地面子系统还包括:自动监控系统和/或联锁系统，所述自动监控系统和/或联锁系统与所述地面环线控制器连接。
9.如权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于，所述车载子系统设置在车辆的司机室内。
10.如权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于，所述地面子系统设置在站台。
【文档编号】G08C17/02GK104401364SQ201410540012
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】陈寅昊 申请人:北京交控科技有限公司