车载ATC设备的主备冗余方法及系统与流程

本发明涉及轨道交通信号系统领域，具体地，涉及一种车载atc设备的主备冗余方法及系统。

背景技术：

1、在轨道交通领域，列车的自动运行由车载自动控制系统(atc)控制，为了提高系统的可靠性和可用性，一般采用二乘二取二的架构。一般地，同一时间只能将一个车载atc作为激活设备给列车牵引和制动系统发送控车命令，否则会造成牵引封锁；也必须有一个激活的atc设备进行控车，否则列车将失去信号的防护。

2、在公开号为cn110450819a的中国专利文献中，公开了一种基于非接触式数据采集的车载atc设备运维系统，包括：信号采集单元，采用非接触式传感器采集车载atc设备的相关车载信息，并进行放大与模数转换后传输至所述车载端信息处理单元；车载端信息处理单元，收集车载atc各子系统的行车日志，并与所述信号采集单元发送的车载信息进行整合存储，同时，将整合后的数据传输至车地无线通信单元；车地无线通信单元，将车载端信息处理单元整合后的数据传输至轨旁设备；轨旁设备，通过分类算法与预测算法对整合后的数据进行处理，实现故障的诊断和可能发生故障的预警。该专利文献对以往的atc设备进行了改进，而本发明涉及atc设备的主备冗余方法，与该专利文献解决的问题完全不同。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种车载atc设备的主备冗余方法及系统。

2、根据本发明提供的一种车载atc设备的主备冗余方法，包括：

3、步骤s1：采集并处理状态信息；

4、所述状态信息包括车载atc的状态信息和激活热备列车线状态信息；

5、步骤s2：若系统第一次上电，则初始化冗余状态，否则转换状态机；

6、步骤s3：根据状态机的状态驱动激活热备列车线。

7、优选的，所述步骤s1包括以下子步骤：

8、步骤s1.1：两端的车载atc互传状态信息；

9、步骤s1.2：读取激活热备列车线状态信息。

10、优选的，所述车载atc基于车载网络互传状态信息；所述状态信息包括主备冗余状态、主备冗余初始化状态、默认激活端、期望激活端、健康状态和健康状态设置完成标志位。

11、优选的，所述健康状态基于列车网络传输；所述列车网络贯穿整个编组，且所述列车网络包括以太网、mvb总线、can总线；所述健康状态包括速度传感器故障状态、多普勒雷达故障状态、应答器读取器故障状态、信标读取器故障状态、车地通信故障状态、车辆网络通信故障状态、对端通信故障状态、本端车载atp故障状态和本端数字输入输出模块故障状态。

12、优选的，所述步骤s1.1包括两端各自驱动自身的激活热备状态输出，通过列车线传输到对端车载atc设备。

13、优选的，所述步骤s2包括以下子步骤：

14、步骤s2.1：在第一次系统上电时，两端车载atc初始化切换状态；

15、步骤s2.2：车载atc根据内部状态和读取的对端车载atc状态进行状态机转换。

16、优选的，所述步骤s2包括第一次上电时，两端进入初始化状态，并根据项目配置，基于奇偶日或驾驶室的顺序选择其中一端的车载atc为默认激活端。

17、优选的，所述步骤s3包括两端通过两根激活热备列车线互联，将处于激活状态或热备状态定义为输出高电平；所述高电平作为对端车载atc主备冗余状态机转换的条件。

18、优选的，所述主备冗余状态包括初始化状态、冷备状态、热备状态、激活状态、冷备等待状态和冷备进入激活状态；所述冷备状态包括特殊冷备状态；所述特殊冷备状态基于控制中心ats系统或车载触摸显示屏进行人工强制选择激活车载atc，使备用车载atc进入。

19、根据本发明提供的一种车载atc设备的主备冗余系统，包括：

20、模块m1：采集并处理状态信息；

21、所述状态信息包括车载atc的状态信息和激活热备列车线状态信息；

22、模块m2：若系统第一次上电，则初始化冗余状态，否则转换状态机；

23、模块m3：根据状态机的状态驱动激活热备列车线。

24、优选的，所述模块m1包括以下子模块：

25、模块m1.1：两端的车载atc互传状态信息；

26、模块m1.2：读取激活热备列车线状态信息。

27、优选的，所述车载atc基于车载网络互传状态信息；所述状态信息包括主备冗余状态、主备冗余初始化状态、默认激活端、期望激活端、健康状态和健康状态设置完成标志位。

28、优选的，所述健康状态基于列车网络传输；所述列车网络贯穿整个编组，且所述列车网络包括以太网、mvb总线、can总线；所述健康状态包括速度传感器故障状态、多普勒雷达故障状态、应答器读取器故障状态、信标读取器故障状态、车地通信故障状态、车辆网络通信故障状态、对端通信故障状态、本端车载atp故障状态和本端数字输入输出模块故障状态。

29、优选的，所述模块m1.1包括两端各自驱动自身的激活热备状态输出，通过列车线传输到对端车载atc设备。

30、优选的，所述模块m2包括以下子模块：

31、模块m2.1：在第一次系统上电时，两端车载atc初始化切换状态；

32、模块m2.2：车载atc根据内部状态和读取的对端车载atc状态进行状态机转换。

33、优选的，所述模块m2包括第一次上电时，两端进入初始化状态，并根据项目配置，基于奇偶日或驾驶室的顺序选择其中一端的车载atc为默认激活端。

34、优选的，所述模块m3包括两端通过两根激活热备列车线互联，将处于激活状态或热备状态定义为输出高电平；所述高电平作为对端车载atc主备冗余状态机转换的条件。

35、优选的，所述主备冗余状态包括初始化状态、冷备状态、热备状态、激活状态、冷备等待状态和冷备进入激活状态；所述冷备状态包括特殊冷备状态；所述特殊冷备状态基于控制中心ats系统或车载触摸显示屏进行人工强制选择激活车载atc，使备用车载atc进入。

36、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

37、1、本发明提供了一种基于网络通信和硬线信号相结合的固定编组车载atc设备主备冗余的方案和实现方法，解决了正常情况下决策激活端和故障情况下无缝切换激活端的问题，且实现简单，具有较高的可靠性。

38、2、本发明中的车载atc基于车辆网络和激活热备列车线，采用软件算法实现，降低了对车载电路的依赖性。

39、3、本发明在默认情况下支持基于奇偶日或者激活司机室来选择默认激活的车载atc；在此基础上，可以支持远程或本地人工强制主控，具有较高的灵活性。

40、4、本发明方便扩展，成本较低且易于维护，能够广泛的应用于轨道交通领域。

41、本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。