[发明专利]一种基于云边协同的高速铁路智能行车调度安全卡控系统

说明书

本发明公开了一种基于云边协同的高速铁路智能行车调度安全卡控系统，通过将计算和智能推向更接近实际的前端，改进传统系统在多源异构数据处理方面的问题，减少车站的行车控制单元数据处理压力，使其更集中精力于行车安全卡控业务处理；与此同时，缩减中心化和集中式处理规模，弱化中心云服务器耦合焦点程度，减轻数据集中处理压力，使其专注统筹调度和流程掌控。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于云边协同的高速铁路智能行车调度 安全卡控系统。

背景技术

高速铁路行车调度指挥系统集中控制区段内信号设备，指挥管理运行列车，实现行 车调度和安全卡控功能，是高铁日常运营管理的中枢。高速铁路智能行车调度系统在现有调度指挥系统基础上，结合“智能铁路”发展需求，基于列车运行状态信息的全面感 知、传输、处理和共享集成，协调优化铁路各业务流程和各类资源，在进路和命令安全 卡控、行车信息数据平台以及列车运行自动调整等方面进一步优化完善，以较低成本达 到保障安全、改善运营管理以及提高运输效率和系统智能化水平的目的，是提升高铁调 度指挥系统的优化决策和协同处置能力，尤其是突发事件决策处置能力的关键核心内 容。作为对现有系统的补充和完善，高速铁路智能行车调度系统在拓展既有自律卡控条 件和自律检查范围基础上，通过加强与运输信息集成平台、电力供应监测平台、大风监 测报警平台、地震预警监测平台等系统的结合，重点研究和完善了突发事件下进路和命 令安全卡控功能，形成了基本适应我国高铁运输需求的智能行车调度子系统——高速铁路 智能行车调度安全卡控系统。

随着互联网信息技术、大数据、云平台等现代技术日渐成熟和普及，中国高铁步入“智慧铁路”和“大数据铁路”时代：高铁数据资源总量呈指数级趋势暴增，新增数据 类型涌现且繁杂。在大数据技术发展初期，云计算和大数据自然而然形成互相促进、互 相依赖的相辅相成关系。但伴随着智能CTC前端检测节点和检测设备的广泛铺设，传统 大数据中心化处理方式暴露的资源集中和故障集中等问题，以及由此带来的计算压力、 网络压力和处理延迟等难题，部分方面已不适应高铁智能行车调度安全需求。与此同 时，我国疆域辽阔，自然环境多样，列车运营组织模式复杂，风雨雪震和设备故障等人 为因素和自然灾害导致的具有严重不确定性的突发事件在飞速发展且已成网的高铁路网 规划背景下，给行车调度和列车运行带来巨大安全隐患。围绕“智慧铁路”，科学利用 大数据和应对大数据，全力打造高可靠性、高可用性、高安全性和高智能化水平的高铁 智能行车调度安全卡控系统，对风雨雪震和设备故障等突发事件所造成影响智能分析和 全面预测，在突发事件下列车运行进路和命令安全卡控等方面寻求突破和全面优化完 善，对进一步提升列车运行控制的可用性、安全性和自动化水平有极大促进作用和重要 现实意义。

边缘计算是指靠近物或数据源头的一侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放计算平台，通过多维感知数据采集和前端智能处理技术将融合计算能力和智能能力的服务环境推向前端。作为云计算向边缘侧分布式拓展的新触角，边缘计算可为 高铁智能行车调度提供实时、动态和智慧化的数据服务和计算服务，改进云端计算在多 源异构数据处理、带宽负载和资源浪费、安全和隐私保护等方面问题，有效弥补现有大 数据云中心集中处理方式的不足。因此，为降低高铁突发事件对行车安全的影响，合理 协调和调度大数据下的数据和资源，融合云计算和边缘计算，设计一种基于云边协同架 构的高铁智能行车调度安全卡控系统，是当前高铁智能行车调度的现实需求和发展方 向。

目前高速铁路智能行车调度安全卡控系统主要有如下几种方案：

方案一、大数据环境下，基于云中心和数据单一汇集的高速铁路智能行车调度安全 卡控系统。