用于副軌道檢測系統(tǒng)的設(shè)備及包含該設(shè)備的信號(hào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于信號(hào)系統(tǒng)的互鎖系統(tǒng)的副軌道檢測系統(tǒng)的設(shè)備。
[0002]本發(fā)明尤其涉及一種用于行駛在鐵路網(wǎng)絡(luò)上的火車的自動(dòng)火車控制體系。這樣的體系被稱作自動(dòng)火車控制(Automatic Train Control，ATC)。
【背景技術(shù)】
[0003]在已知方式下，ATC體系包括不同的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)相互協(xié)作以允許火車在網(wǎng)絡(luò)上安全行駛。
[0004]存在不同的ATC體系；然而，本發(fā)明更特別地涉及一種“基于通信的火車控制(communicat1n-based train control，CBTC) ”類型的 ATC 體系。CBTC 體系在圖1 中被概括地示出。
[0005]CBTC體系基于火車上的車載計(jì)算機(jī)?；疖嚨挠?jì)算機(jī)26確定一定數(shù)量的運(yùn)行參數(shù)并且與地面上的各種系統(tǒng)通信以允許火車安全地完成所分配的任務(wù)。該計(jì)算機(jī)一方面涵蓋了火車的功能需求，即例如所要?？康能囌?，并且另一方面控制安全點(diǎn)，即例如證實(shí)火車并未超速行駛。火車的計(jì)算機(jī)26至少連接到車載無線通信單元27上，從而能夠與通信基礎(chǔ)設(shè)施的基站25建立無線鏈路，基站25轉(zhuǎn)而被連接到CBTC體系的通信網(wǎng)絡(luò)29上。
[0006]在地面上，CBTC體系包括在圖1中標(biāo)記為50的區(qū)域控制器(zone controller,ZC)。該區(qū)域控制器50尤其是，一方面負(fù)責(zé)監(jiān)視鐵路網(wǎng)絡(luò)上存在的火車，并且另一方面，在集中式體系中負(fù)責(zé)向火車提供移動(dòng)授權(quán)，該移動(dòng)授權(quán)本質(zhì)上保證了火車的安全移動(dòng)，即例如并不向火車提供可能導(dǎo)致該火車超過前車的移動(dòng)授權(quán)。
[0007]CTC體系是被稱為信號(hào)系統(tǒng)(圖1的SS)的總體系統(tǒng)的一部分，該總體系統(tǒng)還能夠命令軌道上的多件設(shè)備。
[0008]信號(hào)系統(tǒng)包括自動(dòng)火車監(jiān)管(automatic train supervis1n,ATS)系統(tǒng)。ATS系統(tǒng)在操作單元中實(shí)現(xiàn)并且包括人機(jī)界面，從而允許操作人員介入信號(hào)系統(tǒng)的各個(gè)系統(tǒng)，并尤其介入軌道側(cè)設(shè)備。例如，操作人員能夠從ATS遠(yuǎn)程控制信號(hào)的結(jié)束(轉(zhuǎn)到紅燈)。
[0009]信號(hào)系統(tǒng)還包括互鎖系統(tǒng)。這樣的互鎖系統(tǒng)能夠管理諸如信號(hào)燈、道岔致動(dòng)器之類的軌道側(cè)設(shè)備，該軌道側(cè)設(shè)備允許火車安全移動(dòng)并且防止火車之間的沖突移動(dòng)。一旦基于機(jī)電繼電器，互鎖系統(tǒng)則被能夠命令軌道側(cè)設(shè)備的計(jì)算機(jī)所計(jì)算機(jī)化。這樣的互鎖系統(tǒng)在圖1中標(biāo)記為19。
[0010]鐵路網(wǎng)絡(luò)由鐵路軌道段組成，每個(gè)軌道段被細(xì)分為區(qū)域。在圖1中示出了三個(gè)連續(xù)的區(qū)域14A、14B和14C。
[0011]軌道段的區(qū)域的占用是鐵路安全的一條關(guān)鍵信息。在此對(duì)該信息的確定進(jìn)行說明。
[0012]區(qū)域控制器一方面從主檢測系統(tǒng)并且另一方面從副檢測系統(tǒng)接收信息。
[0013]主檢測系統(tǒng)使得可以基于由火車自身確定的火車的即時(shí)位置來確定火車所占用的區(qū)域。更具體地，區(qū)域控制器從該火車16的每個(gè)車載計(jì)算機(jī)26接收火車的即時(shí)位置。該位置由車載計(jì)算機(jī)根據(jù)對(duì)信標(biāo)24的檢測并由火車配備的里程表裝置的來確定，信標(biāo)24沿軌道12放置并且地理位置是已知的，里程表裝置允許計(jì)算機(jī)26確定從上一個(gè)經(jīng)過的信標(biāo)開始火車行駛的距離。在另一實(shí)施例中，火車使用其他裝置來確定其位置，例如使用加速計(jì)(代替里程表)或GPS (代替信標(biāo))。根據(jù)火車的即時(shí)位置，區(qū)域控制器使用網(wǎng)絡(luò)的地理地圖來推斷火車目前所在的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域在地理地圖上被唯一地標(biāo)識(shí)?；疖囁幍膮^(qū)域的第一狀態(tài)El則呈現(xiàn)“占用”值。
[0014]應(yīng)當(dāng)指出，出于安全原因，根據(jù)主檢測系統(tǒng)，不僅火車所處的區(qū)域在“占用”狀態(tài)下，而且該中間區(qū)域的前一區(qū)域和后一區(qū)域也處于“占用”狀態(tài)，從而限定火車周圍的安全區(qū)。該額外區(qū)涵蓋了火車在火車對(duì)將被其發(fā)送到區(qū)域控制器上的位置進(jìn)行計(jì)算的時(shí)間與區(qū)域控制器接收到信息的時(shí)間之間可行駛的最大距離。
[0015]此外，只要區(qū)域控制器沒有接收到其他位置信息，則區(qū)域控制器繼續(xù)推斷火車的位置以涵蓋火車的潛在移動(dòng)。
[0016]當(dāng)前時(shí)刻并不存在火車的區(qū)域的第一狀態(tài)El呈現(xiàn)“空閑”值。
[0017]以此方式，各區(qū)域的第一條占用信息由區(qū)域控制器來確定。
[0018]副檢測系統(tǒng)能夠支援主檢測系統(tǒng)；例如，在火車16的無線通信單元27不再工作時(shí)，區(qū)域控制器50無法獲得火車的即時(shí)位置。有必要指出，“純粹的”CBTC系統(tǒng)能夠僅使用主檢測來運(yùn)行。然而，副系統(tǒng)的重要之處在于:一方面，處理CBTC通信的故障模式；以及另一方面，使得未配備CBTC的火車能夠在相同的鐵路網(wǎng)絡(luò)上行駛。
[0019]通過使用放置在軌道旁邊的合適的軌道設(shè)備，副檢測系統(tǒng)能夠?qū)o定區(qū)域中火車的存在加以檢測。
[0020]在第一實(shí)施例中，副檢測系統(tǒng)基于對(duì)車輛通過位于所考慮區(qū)域的每個(gè)末端處的車軸傳感器的車軸進(jìn)行計(jì)數(shù)。該系統(tǒng)被稱作“車軸計(jì)數(shù)器”。因此，當(dāng)車輛進(jìn)入一區(qū)域時(shí)，位于該區(qū)域的入口處的入口傳感器允許每當(dāng)檢測到車輛的車軸通過時(shí)，就使與該區(qū)域相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)計(jì)數(shù)器加一。當(dāng)車輛離開所考慮的區(qū)域時(shí)，位于該區(qū)域的出口處的出口傳感器允許每當(dāng)檢測到車輛的車軸通過時(shí)，就使相同的狀態(tài)計(jì)數(shù)器減少一個(gè)單位。因此，當(dāng)與該區(qū)域相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)計(jì)數(shù)器等于零時(shí)，該區(qū)域處于“空閑”狀態(tài)。否則，該區(qū)域處于“占用”狀態(tài)。
[0021]在第二實(shí)施例中，副檢測系統(tǒng)包括軌道電路類型的傳感器。該傳感器允許對(duì)所考慮區(qū)域的每條鐵軌被上電時(shí)存在的短路加以檢測。實(shí)際上，如果在該區(qū)域中存在車輛，車輛的車軸將兩個(gè)鐵軌線電連接并且產(chǎn)生短路。因此，檢測到斷路將會(huì)把二進(jìn)制狀態(tài)計(jì)數(shù)器置為一對(duì)應(yīng)于區(qū)域的“占用”狀態(tài)的單位值。否則，狀態(tài)計(jì)數(shù)器呈現(xiàn)零值因而區(qū)域在“空閑”狀態(tài)下。
[0022]在這兩個(gè)實(shí)施例中，副檢測系統(tǒng)除了多個(gè)軌道傳感器之外還包括多個(gè)中間設(shè)備物品，從而允許使用傳感器的輸出處的模擬測量信號(hào)以生成可被發(fā)送到互鎖系統(tǒng)的針對(duì)軌道的占用信息。因此，軌道傳感器與互鎖系統(tǒng)之間的接口能夠被分解成兩個(gè)部分:
[0023]“上游”部分，將軌道傳感器連接到一件檢測設(shè)備上。該部分由將傳感器連接到檢測設(shè)備上的電纜組成，而檢測設(shè)備由機(jī)電中繼器組成，從而允許在傳感器的輸出處采集模擬信號(hào)，并允許由受控開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)區(qū)域的占用狀態(tài)傳感器。
[0024]“下游”部分將檢測設(shè)備連接到互鎖系統(tǒng)。該部分能夠發(fā)射檢測設(shè)備區(qū)域的占用狀態(tài)傳感器的讀取信號(hào)，生成含有占用信息的合適消息，以及將該消息發(fā)送到互鎖系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，該下游部分還由一件件設(shè)備組成，該設(shè)備包括機(jī)電中繼器以及用于與互鎖系統(tǒng)之間的接口的電子版。
[0025]—般來說，這些一件件中間設(shè)備被安裝在技術(shù)站中，該技術(shù)站被設(shè)置到鐵路軌道的邊緣處的末端。
[0026]現(xiàn)有技術(shù)中的副檢測系統(tǒng)具有一定的缺陷。
[0027]尤其是，副檢測系統(tǒng)的中間設(shè)備昂貴、體積龐大并且難于安裝維護(hù)。尤其是，用于與互鎖系統(tǒng)相連的第二個(gè)所謂的“下游”部分是復(fù)雜的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]本發(fā)明旨在解決上述問題。尤其是，本發(fā)明旨在提出一種傳感器與互鎖系統(tǒng)之間用于副地面監(jiān)測系統(tǒng)的接口，該副地面監(jiān)測系統(tǒng)更加緊湊、更加廉價(jià)、更容易安裝且易于維護(hù)。本發(fā)明旨在通過大幅減少必要的組件數(shù)量以簡化這樣的接口的第二所謂“下游”部分。這一簡化包括對(duì)該