集成的行车综合自动化系统的制作方法

本文涉及交通，尤指一种集成的行车综合自动化系统。

背景技术：

1、城市轨道交通为乘客提供安全高效的行车服务，随着城市轨道交通的高速发展，越来越多的城市采用全自动运行系统来保证行车安全与提高运输效率。与行车调度相关的监控系统主要包括列车自动监控系统（automatic train supervision，简称ats）和综合监控系统（integrated supervisory control system，简称iscs），其中，ats为行车调度系统，iscs为设备调度系统，设备调度系统包括电力监控系统和机电设备监控系统。城市轨道交通中ats和iscs一般分立部署（如图1所示）。列车自动监控系统包括信号通信机、信号网关、应用服务器、数据库服务器和行调工作站（即行车调度工作站）等设备。其中，信号通信机实现与作为子系统的乘客信息系统（person information system，简称pis）、广播系统（public address，简称pa）、闭路电视（closed-circuit television，简称cctv）等系统的通信；信号网关实现与车载控制器（vehicle on-board controller，简称vobc）、计算机联锁系统（computer interlocking，简称ci）、区域控制器（zone controller，简称zc）等设备的通信；应用服务器接收信号通信机和信号网关的数据，实现数据的汇聚、报警管理、列车跟踪、自排进路、列车调整等应用逻辑；数据库服务器实现历史数据及相关配置数据的存储与查询；工作站实现行车相关功能界面展示，包括站场图、信号设备状态和控制操作、显示与编辑运行图等，满足行车调度员的工作需求。综合监控系统包括前端处理器（front endprocessor，简称fep）、实时服务器和电环调工作站（即电力与环境设备调度工作站）等设备，其中，fep作为通信网关，向下通过各种通信协议与作为子系统的电力监控系统（powersupply control and monitoring automation system，简称pscada）（图1中未示出）、环境与设备监控系统（building automation system，简称bas）、火灾报警系统（fire alarmsystem，fas）、站台屏蔽门系统（platform screen doors，psd）（图1中未示出）、乘客信息系统（passenger information system，简称pis）、广播系统（public address，简称pa）、闭路电视（closed-circuit television，简称cctv）、自动售票检票系统（auto farecollection，简称afc）（图1中未示出）等系统或相关设备相连，向上与实时服务器通信，实时服务器接收fep的数据并下发对各设备的控制命令，实现对数据的汇聚、实时数据处理、报警管理、历史数据存储、综合监控业务逻辑处理等功能；数据库服务器实现历史数据存储与查询；工作站提供统一的界面展示，显示综合监控系统所有接入设备的状态和报警，提供设备控制操作的功能，并展示数据统计分析的结果等，满足电力调度员、环境设备调度员等工作人员的需求。在上述的分立系统中，列车自动监控系统通过信号通信机与综合监控系统的fep进行通信，一般采用以太网的通信方式，自定义通信协议。

2、如图1所示的架构存在如下问题：

3、1）综合监控系统的实时服务器和列车自动监控系统的应用服务器为相互独立的服务器硬件设备，且均为冗余部署。一般每个设备集中站、主控中心和备用中心均需要部署2台实时服务器和2台应用服务器；主控中心和备用中心均需要部署2台冗余的数据库服务器，并配有磁盘阵列设备，导致服务器设备数量多、维护工作量大、建设成本高；

4、2）iscs和ats之间需要通过接口交互数据，导致数据接口复杂、数据实时性降低；

5、3）iscs和ats分别与pis、pa、cctv都有接口，致使接口众多，呈网络化，后续维护成本高；

6、4）各自的工作站只能分立部署，导致工作站数量多，且占用调度工作室的空间，从而致使建设成本高；并且各自的工作站只能查看本专业的设备状态、报警信息等，无法合并调度职能，致使运营成本高。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种集成的行车综合自动化系统，能够集成综合监控系统和列车自动监控系统的功能，无需列车自动监控系统通过信号通信机与综合监控系统的fep进行通信，无需综合监控系统和列车自动监控系统分别与多个监控系统（例如pis、pa、cctv）都有接口，无需分立部署工作站、实时服务器和数据库服务器，从而减少服务器和工作站数量，减少建设成本和维护成本。

2、本技术实施例提供的一种集成的行车综合自动化系统，包括：前端处理器、车辆网关、信号网关、实时服务器、工作站和数据库服务器；

3、所述前端处理器分别与多个监控系统通信连接，设置为对所述多个监控系统的数据分别进行采集与协议转换；

4、所述车辆网关与列车控制和管理系统通信连接，设置为对车辆内部系统的数据进行采集与协议转换；

5、所述信号网关与信号系统通信连接，设置为对所述信号系统的数据进行采集与协议转换；

6、所述实时服务器分别与所述前端处理器、所述车辆网关、所述信号网关进行通信连接，设置为分别获取所述前端处理器、车辆网关、信号网关采集的数据，并对所获取的数据进行处理；

7、所述工作站与所述实时服务器通信连接，设置为获取处理后的所述多个监控系统、信号系统、列车控制和管理系统的实时状态数据，展示所获取的实时状态数据；

8、所述数据库服务器，设置为存储所述多个监控系统、所述列车控制和管理系统及所述信号系统的历史数据并提供查询所述历史数据的接口。

9、在一种示例性的实施例中，所述前端处理器包括多个监控驱动模块和第一协议转换模块；

10、每个驱动模块设置为对相应的监控系统进行数据采集、数据预处理；

11、所述第一协议转换模块，设置为对经每个驱动模块预处理后的数据进行第一协议转换；

12、所述车辆网关包括列车控制和管理系统驱动模块和第二协议转换模块；

13、所述列车控制和管理系统驱动模块，设置为对车辆内部系统的数据进行采集和数据预处理；

14、所述第二协议转换模块，设置为对经所述列车控制和管理系统驱动模块预处理后的数据进行第二协议转换；

15、所述信号网关包括信号设备驱动模块和第三协议转换模块；

16、所述信号设备驱动模块，设置为对信号系统的专用设备或子系统进行数据采集和数据预处理；

17、所述第三协议转换模块，设置为对经所述信号设备驱动模块预处理后的数据进行第三协议转换。

18、在一种示例性的实施例中，所述多个监控驱动模块包括电力驱动模块、环境与设备监控系统驱动模块、火灾报警系统驱动模块、站台屏蔽门驱动模块、乘客信息驱动模块、广播驱动模块、闭路电视驱动模块、自动售检票驱动模块。

19、在一种示例性的实施例中，所述实时服务器包括通用服务模块和多个应用业务模块；

20、所述通用服务模块，设置为向所述多个监控系统、信号系统、列车控制和管理系统提供通用的服务；

21、每个应用业务模块，设置为实现该应用业务自身的业务逻辑。

22、在一种示例性的实施例中，所述通用服务模块包括实时服务模块、报警服务模块、日志服务模块、权限服务模块、校时服务模块、历史数据服务模块、冗余切换服务模块、数据共享服务模块。

23、在一种示例性的实施例中，所述实时服务模块，设置为将所述实时状态数据作为对应的设备模型的指定属性值分别赋给对应的设备模型的指定属性；对所述实时状态数据进行处理，包括：当判断所述实时状态数据符合报警条件时，产生报警信息，并将所述报警信息发送给所述报警服务模块；当判断对应的设备模型的指定属性值发生变化，则触发对应的变位逻辑；当判断存在需存储的数据时，将所述需存储的数据存储到所述数据库服务器。

24、在一种示例性的实施例中，所述应用业务模块包括综合监控应用模块和列车自动监控系统应用模块；

25、所述综合监控应用模块，设置为与所述通用服务模块交互，提供多个监控应用和联动功能；

26、所述列车自动监控系统应用模块，设置为与所述通用服务模块交互，提供信号设备监控及行车指挥应用功能。

27、在一种示例性的实施例中，所述工作站包括人机界面通用框架、至少一个调度界面；

28、所述人机界面通用框架，设置为获取处理后的所述多个监控系统、信号系统、列车控制和管理系统的实时状态数据，并将所获取的数据发送给所述至少一个调度界面；

29、所述至少一个调度界面，设置为与所述人机界面通用框架通信，从所接收的数据中选择与该调度界面相关的数据并展示。

30、在一种示例性的实施例中，所述至少一个调度界面包括以下调度界面中的一个或多个：电力调度界面、环境调度界面、乘客调度界面、行车调度界面、车辆调度界面和维修调度界面。

31、在一种示例性的实施例中，所述工作站，还设置为接收人工控制命令，向所述实时服务器下发所接收的人工控制命令；

32、所述实时服务器，还设置为接收所述人工控制命令以及自动触发产生控制命令，并将所述人工控制命令和自动触发产生的控制命令下发到所述前端处理器，或者下发到所述车辆网关，或者下发到所述信号网关；

33、所述前端处理器，还设置为向所述多个监控系统转发接收到的人工控制命令和自动触发产生的控制命令；

34、所述车辆网关，还设置为向所述列车控制和管理系统转发接收到的人工控制命令和自动触发产生的控制命令；

35、所述信号网关，还设置为向所述信号系统转发接收到的人工控制命令和自动触发产生的控制命令。

36、本技术实施例的集成的行车综合自动化系统，通过前端处理器分别与多个监控系统通信连接，设置为对所述多个监控系统的数据分别进行采集与协议转换；车辆网关与列车控制和管理系统通信连接，设置为对车辆内部系统的数据进行采集与协议转换；信号网关与信号系统通信连接；设置为对所述信号系统的数据进行采集与协议转换；实时服务器分别与所述前端处理器、所述车辆网关、所述信号网关进行通信连接，设置为获取所述前端处理器、车辆网关、信号网关采集的数据，并对所获取的数据进行处理；工作站与所述实时服务器通信连接，设置为获取处理后的所述多个监控系统、信号系统和列车控制和管理系统的实时状态数据，展示所获取的实时状态数据；能够集成综合监控系统和列车自动监控系统的功能，无需列车自动监控系统通过信号通信机与综合监控系统的fep进行通信，无需综合监控系统和列车自动监控系统分别与多个监控系统（例如pis、pa、cctv）都有接口，无需分立部署工作站、实时服务器和数据库服务器。

37、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。