本实用新型总体涉及列车自动控制(ATC：Automatic Train Control)系统，尤其涉及列车自动控制系统中列车自动防护(ATP：Automatic Train Protection)装置与联锁(IXL： interlocking)装置之间的连接和通信。
背景技术：
列车自动控制(ATC)系统用来实现对列车行驶的自动化控制、指挥列车安全行驶并确保列车行驶安全。典型的ATC系统包括列车自动保护(ATP)子系统和联锁系统(IXL)。
ATP系统是保障列车安全运行的基础，其主要功能为列车超过规定速度时即自动制动。具体地，ATP子系统包括车载设备(OBCU：Onboard Control Unit)和轨旁ATP设备(Wayside ATP)。在连续模式下，车载设备能够与轨旁ATP设备进行无线通信。ATP系统可以根据线路状态、道岔位置、前行列车位置等条件实现列车速度控制，防止列车超速，确保列车之间的安全运行间隔距离等，以保证列车的安全行驶。
联锁(IXL)系统用来基于计算机实现对轨旁信号机和道岔等轨旁设备的集中控制和实时监控，以保证列车安全。联锁系统通过使得车站范围内的信号机、进路和进路道岔之间建立相互的制约关系(这一关系也称作联锁)，来保证列车的行驶安全、有效利用站内线路。联锁系统的主要功能是设置列车进路、进路的解锁与取消、列车运行方向控制和倒换，车站封锁，区间封锁等控制。
这种ATP系统与联锁系统相互配合的设计更加灵活。不同公司开发的联锁系统均可以连接到轨旁ATP设备上。轨旁ATP设备能够与在轨道上行驶的多于例如30辆的列车进行实时通信，或者能够控制在轨道上行驶的不限数量的非通信功能的列车。
图1示例性地示出了现有的轨旁ATP设备与联锁计算机之间的连接关系。通常，一个台计算机的计算能力不足以完成一条轨道线路上的全部联锁工作。为此，通常是将一条轨道线路划分成若干个联锁区段(interlocking section)。每个联锁区段使用一个联锁计算机 IXLn(n＝1、2、3)来管理该联锁区段内的各个轨旁设备ELx(x＝01、02…)，这些轨旁设备例如为信号机、转辙机、计轴器等用于监控和控制列车行驶的设备，如图1所示。每个联锁区段也配备一个独立的轨旁ATP设备ATPn与该联锁区段的联锁计算机IXLn建立一对一的连接关系。每个轨旁ATP设备ATPn可以获得与之连接的联锁计算机IXLn所连接的各个轨旁设备的状态信息。简便起见，图1中略去了各个轨旁ATP设备之间的通信，以及各个联锁计算机IXL之间的通信。
图1所示的系统中，轨旁ATP设备与联锁计算机IXL之间建立一对一的连接关系，因而轨旁ATP设备和联锁计算机之间的接口易于工程配置。考虑到列车信号系统对于可靠性和可用性的要求较高，每个硬件设备均需要设计成具有一定的余量，即常规任务不能占据整个硬件100％的资源。为了保证系统的稳定性和可靠性，每个例如轨旁ATP设备的硬件一般都保持较大的裕度。这一要求就导致在工程设计层面硬件的冗余，加之一条线路上使用若干轨旁ATP设备，这种硬件冗余就愈加明显。
为此，需要提出一种新的列车自动控制系统，其可以至少在一定程度上降低硬件冗余。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的在于提供一种列车自动控制系统，其能够在一定程度上降低硬件冗余，从而降低整个系统的成本。
根据本实用新型一个实施例，本实用新型提出了一种列车自动控制系统。该列车自动控制系统包括：至少两个联锁计算机，每个所述联锁计算机能够与至少一个轨旁设备通信连接；一个轨旁列车自动保护设备，其能够与所述至少两个联锁计算机通信连接。
采用本实用新型提出的这种列车自动控制系统，只需要一个轨旁列车自动保护设备即可连接若干该线路上的联锁计算机，从而能够更加充分地利用轨旁ATP设备的硬件性能，且只需要提供一个硬件的冗余量。这种系统减少了轨旁ATP设备的硬件使用数量，同时降低了不必要的硬件冗余、减少了维护工作量。由此，这种方案从整体而言更加经济，这个系统成本更低。
而且，如果一个轨旁ATP设备与其中一个或几个联锁计算机的通信连接中断/失败，而与其他联锁计算机的通信连接保持，则该轨旁ATP设备可以继续与这些保持连接的联锁计算机通信。因而，本实用新型提出的方案还可以保持各个联锁计算机之间的独立性。
根据本实用新型一个实施例，每个所述联锁计算机包括一个第一以太网通信接口；所述轨旁列车自动保护设备包括一个第二以太网通信接口；所述第一和第二以太网通信接口借由以太网线彼此连接。优选地，所述第一以太网通信接口和第二以太网通信接口之间采用以太网通信协议。
在本实用新型提出的列车自动控制系统中，采用以太网通信接口连接轨旁ATP设备和联锁计算机。以太网通信接口相对稳定、易于配置且具有重发机制，因而能够确保轨旁ATP 设备和联锁计算机之间的可靠通信连接。
优选地，在本实用新型提出的列车自动控制系统中，所述轨旁列车自动保护设备还包括存储器，其上存储有能够唯一寻址到每个所述轨旁设备的地址信息。该地址信息优选为 IP地址信息。更为优选地，该地址信息包括：用于指示每个所述轨旁设备所连接到的所述联锁计算机的指示信息。优选地，每个所述联锁计算机能够接收和处理来自所述轨旁列车自动保护设备的用于访问通信连接到该联锁计算机的轨旁设备的数据包。
通过上述简单的地址配置，轨旁ATP设备可以访问或控制连接到各个联锁计算机的轨旁设备。
本实用新型提出的上述列车自动控制系统，不仅可以降低整个系统的硬件成本、减少维护工作量，还能够提供更加灵活多样的轨道交通构建和执行方案，例如来自不同供应商的轨旁ATP设备和联锁计算机均可以通过以太网彼此连接在一起。这就给轨道交通的构建者和维护者提供了很大的选择空间。
下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对切换装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
附图说明
以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
图1示例性地示出了现有一种列车自动控制系统的示意图。
图2示例性地示出了根据本实用新型一个实施例的列车自动控制系统的示意图。
附图标记：
ATPn：轨旁ATP设备； IXLn：联锁计算机； ELx：轨旁设备；
ATP-C：轨旁ATP设备上的通信模块 IXL-C：联锁计算机上的通信模块
ELnx：轨旁设备的名称 ATP：单个轨旁ATP设备；
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。另外，在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
图2示出根据本实用新型一个实施例的列车自动控制系统20。如图2所示，一条轨道线路依然被划分为n(n>＝2)个联锁分区，每个联锁分区内设置一个联锁计算机IXLn，例如一台联锁计算机。每个联锁计算机IXLn能够与至少一个轨旁设备ELnx(x＝1、2…)通信。轨旁设备ELnx例如为信号机、转辙机、计轴器等用于监视和控制列车行驶的设备。与图1不同，在本实用新型的例子中，一个轨旁ATP设备可以连接到至少两个联锁计算机 IXLn。在图2的例子中，单个轨旁ATP设备能够连接到该线路上的所有联锁计算机IXLn。这里，轨旁ATP设备为一个具有较高性能的计算平台，其能够与该线路上的n个联锁计算机IXL通信，并寻址到每个联锁计算机IXLn所连接的轨旁设备ELnx。
具体地，如图2所示，每个IXLn具有一个以太网通信接口IXL-Cn。ATP也具有一个以太网通信模块ATP-C，其能够经由以太网线与每个IXL-Cn连接。优选地，ATP-C和个 IXL-Cn之间采用以太网通信协议，例如TCP/IP或者UDP/IP协议。ATP可以预先获知每个IXLn的IP地址，也可以在初始化后通过广播方式得到各个可连接的IXLn的IP地址。
ATP一般具有处理器和存储器，以实现其所需的计算和控制功能。为了实现上述一个 ATP与多个IXL的通信连接。ATP的存储装置ATP-M上还存储有能够唯一寻址相关轨旁设备ELnx的地址信息，例如IP地址。利用这些地址信息，ATP能够查询到每个轨旁设备 ELnx的状态，并控制相关轨旁设备，例如指示相关轨旁设备动作。优选地，ELnx的地址信息可以包括两个部分，第一部分为标识该轨旁设备连接到哪个IXLn的指示信息(n)，第二部分为在所连接的IXLn下该ELnx的序号(x)。例如，如图2所示，轨旁设备用ELnx 标识，其中n表示联锁计算机的地址，x表示连接到该IXLn的EL的序号。由此，IXLn 可以自动识别出哪些来自ATP的查询(访问)是针对其所连接的轨旁设备ELnx。
上述轨旁设备的地址信息例如可以在进行工程配置阶段分别配置到ATP和各个IXLn 中。在整个列车自动控制系统上电后，ATP首先自动完成自身的通信初始化，并试图连接所有的联锁计算机IXLn。一旦连接成功建立，ATP和各个IXLn则可以进行数据校验、更新和纠错等操作。如果任一连接失败，则ATP立即自动发起重发请求。若经过若干重发， ATP与某一个或几个IXLn的连接依然失败，则ATP依然可以与其他可连接的IXLn通信并使得这些联锁分区内的工作得以正常运行。因而，本实用新型提出的方案还可以保持各个联锁计算机之间的独立性。
采用本实用新型提出的这种列车自动控制系统，只需要一个ATP即可连接若干该线路上的联锁计算机IXLn，从而能够更加充分地利用轨旁ATP设备的硬件性能，且只需要提供一份硬件的冗余量。这种系统减少了轨旁ATP设备的硬件使用数量，同时降低了不必要的硬件冗余、减少了维护工作量。由此，这种方案从整体而言更加经济，这个系统成本更低。
在本实用新型提出的列车自动控制系统中，采用标准的以太网通信接口连接轨旁ATP 设备和联锁计算机。以太网通信接口相对稳定、易于配置且具有重发机制，因而能够确保轨旁ATP设备和联锁计算机之间的可靠通信连接。而且，不同供应商提供的设备均可以通过以太网彼此连接在一起。这就给轨道交通的构建者和维护者提供了很大的选择空间来进行硬件设备选择，并可以实现灵活的轨道交通构建方案。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。