專利名稱：一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及信號傳遞類，具體涉及一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)國務(wù)院批準(zhǔn)的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，我國將規(guī)劃建設(shè)省會城市及大中城市間的快速客運通道。這一規(guī)劃的具體內(nèi)容是，建設(shè)客運專線I. 2萬公里以上，規(guī)劃“四縱四橫”鐵路快速客運通道以及三個城際快速客運系統(tǒng)，客車速度目標(biāo)值達(dá)到每小時200公里以上。同時，該規(guī)劃還重點突出未來需要建設(shè)完善并投入運營的三個城際客運系統(tǒng)環(huán)渤海地區(qū)、長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)城際客運系統(tǒng)，覆蓋區(qū)域內(nèi)主要城鎮(zhèn)。現(xiàn)有的傳統(tǒng)運營模式已經(jīng)無法滿足城際高速鐵路對于安全、高效，節(jié)能環(huán)保日益提高的要求，因此，需要在技術(shù)層面上保證列車行駛安全性的同時，努力提供更高的線路運營效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)置了列車自動駕駛系統(tǒng)，來滿足城際鐵路高速列車運營對于安全和高效的要求。 本實用新型的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)，基于列車既有控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)上設(shè)置有列車自動駕駛系統(tǒng)，所述列車自動駕駛系統(tǒng)與所述列車既有控制系統(tǒng)之間設(shè)置有切換系統(tǒng)，所述列車自動駕駛系統(tǒng)通過所述切換系統(tǒng)與所述既有列車控制系統(tǒng)間進行開關(guān)切換。所述的列車自動駕駛系統(tǒng)由車載模塊、車載天線、人機界面組成，并且三者之間互相連通，所述車載模塊與所述既有控制系統(tǒng)和切換系統(tǒng)連接，所述人機界面與所述切換系統(tǒng)連接。所述的車載天線與所述車載模塊連接，并且與所述既有控制系統(tǒng)無線連通，傳輸信號。本實用新型的優(yōu)點是從面向控制的角度描述城際高速列車的制動模型和動態(tài)特性，并且基于該模型完成自動超速防護和自動停車控制的目標(biāo)，提高運營效率、保證乘坐舒適，替代司機駕駛，它根據(jù)目標(biāo)速度，行車許可及線路情況等自動產(chǎn)生牽引或制動指令。

圖I是本實用新型系統(tǒng)框圖；圖2是本實用新型制動模型框圖。
具體實施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細(xì)說明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解實施例如圖1、2所示，本實施例是在既有控制系統(tǒng)上設(shè)置了列車自動駕駛系統(tǒng)， 在既有控制系統(tǒng)與列車自動行駛控制系統(tǒng)之間還設(shè)置了切換系統(tǒng)。切換系統(tǒng)能讓列車在既有控制系統(tǒng)和列車自動駕駛系統(tǒng)之間進行自由切換，便于列車運行。其中列車自動駕駛系統(tǒng)主 要包括以下幾個部分I、車載模塊車載模塊是列車自動駕駛系統(tǒng)的核心組成部分。硬件部分包括以太網(wǎng)CAN網(wǎng)關(guān)、車載ATO單元、ATO記錄單元，車載TWC。以太網(wǎng)CAN網(wǎng)關(guān)是整個車載ATO單元的以太網(wǎng)接口，負(fù)責(zé)和車載ATP的TSG單元進行網(wǎng)絡(luò)通信；車載ATO單元在車載ATP系統(tǒng)的監(jiān)測下工作，當(dāng)ATP系統(tǒng)判斷當(dāng)前條件滿足列車自動駕駛的要求是，即激活車載ATO單元，ATO單元用預(yù)定的數(shù)據(jù)去控制牽引力，使列車平穩(wěn)地加速運行，實現(xiàn)列車的自動駕駛； ATO記錄單元主要作用是收集記錄ATO單元的工作狀態(tài)和行車數(shù)據(jù)；車載TWC模塊與地面 TffC模塊構(gòu)成車地雙向通行子系統(tǒng)，實現(xiàn)車地之間可靠和大容量的信息傳輸功能，它主要由電源、發(fā)送、功放、接收和交叉點提取電路組成。其主要功能是接收地面對列車的呼叫、對地面呼叫進行應(yīng)答、識別環(huán)線區(qū)段的變化、識別過交叉點信號，調(diào)度發(fā)送天線。2、車載天線列車自動駕駛系統(tǒng)的車載模塊與地面設(shè)備之間的信息交換是通過車載天線來完成，以實現(xiàn)列車自動駕駛系統(tǒng)與地面控制中心之間的信息交換。列車自動駕駛系統(tǒng)的車載模塊通過車載天線向地面控制中心發(fā)送的信息包括列車的車組號、車次號、目的地編碼、列車的運行方向、列車車門狀態(tài)，車輪磨損指示、列車車輪打滑和空轉(zhuǎn)、車載模塊狀態(tài)和報警信息。地面控制中心向列車車載模塊發(fā)送的信息有列車開關(guān)門命令、列車車次號確認(rèn)、列車測試指令、門循環(huán)測試、主時鐘參考信號、跳車指令和列車運行等級；3、人機界面列車駕駛員通過人機界面可以將列車運行的模式選擇為“ΑΤ0”即列車自動駕駛模式，啟動列車在自動模式下行駛，并查看列車當(dāng)前狀態(tài)。既有控制系統(tǒng)，如ATP子系統(tǒng)等是本實用新型的安全基礎(chǔ)，本實施例是提高運營效率、保證乘坐舒適的關(guān)鍵手段。列車制動模型也是設(shè)計本實施例精確停車控制策略的依據(jù)。本實施例所描述的系統(tǒng)能從面向控制的角度描述城際高速列車的制動模型和動態(tài)特性，并且基于該模型完成自動超速防護和自動停車控制的目標(biāo)。本實施例的功能是替代司機駕駛，它根據(jù)目標(biāo)速度，行車許可及線路情況等自動產(chǎn)生牽引或制動指令。本實施例所用列車自動駕駛系統(tǒng)和司機或者ATP子系統(tǒng)等對車輛的控制都是通過車輛自身的牽引控制系統(tǒng)和制動控制系統(tǒng)完成的，而不能對列車動力執(zhí)行機構(gòu)如電機進行直接操縱。因此對于本實施例來說，制動模型是包括列車制動控制系統(tǒng)在內(nèi)的車輛運行模型。如圖2所示，它描述從輸入到制動控制器的制動指令到車輛運行狀態(tài)力口速度、速度間的動態(tài)關(guān)系。由列車自動駕駛系統(tǒng)的車載模塊發(fā)出制動指令至制動控制器，制動控制器根據(jù)車輛動力學(xué)分析力學(xué)情況，分析完成后控制動力元件進行剎車或者減速。
權(quán)利要求1.一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)，基于列車既有控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)上設(shè)置有列車自動駕駛系統(tǒng)，所述列車自動駕駛系統(tǒng)與所述列車既有控制系統(tǒng)之間設(shè)置有切換系統(tǒng)，所述列車自動駕駛系統(tǒng)通過所述切換系統(tǒng)與所述既有列車控制系統(tǒng)間進行開關(guān)切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于所述的列車自動駕駛系統(tǒng)由車載模塊、車載天線、人機界面組成，并且三者之間互相連通，所述車載模塊與所述既有控制系統(tǒng)和切換系統(tǒng)連接，所述人機界面與所述切換系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于所述的車載天線與所述車載模塊連接，并且與所述既有控制系統(tǒng)無線連通，傳輸信號。
專利摘要本實用新型涉及信號傳遞類，具體涉及一種用于城際高速列車的自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)上設(shè)置有列車自動駕駛系統(tǒng)，所述列車自動駕駛系統(tǒng)與所述列車既有控制系統(tǒng)之間設(shè)置有切換系統(tǒng)，所述列車自動駕駛系統(tǒng)通過所述切換系統(tǒng)與所述既有列車控制系統(tǒng)間進行開關(guān)切換。本實用新型的優(yōu)點是完成自動超速防護和自動停車控制的目標(biāo)，提高運營效率、保證乘坐舒適，替代司機駕駛，它根據(jù)目標(biāo)速度，行車許可及線路情況等自動產(chǎn)生牽引或制動指令。
文檔編號B61C17/12GK202448990SQ20122004700
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者代萌, 俞咪娜, 宗明, 楊晶 申請人:上海鐵路通信有限公司