[发明专利]一种基于车车及车地通信的列车运行控制系统及方法

说明书

本发明提出一种基于车车及车地通信的列车运行控制系统及方法。包括：判断是否存在地面网络；存在地面网络时，车车、车地之间均通过地面通信系统进行通信；无地面网络时，车地之间通过车地双向通信基站和车地通信单元进行通信，车车之间通过车地通信单元和自组网车车通信单元进行通信。本发明的一种基于车车及车地通信的列车运行控制系统及方法，提升了车车通信的效率与准确性，极大的增加了车车通信的通信距离，在原有的C1、C2以及C3列控技术的基础上，直接进行车车间的通信。在无核心网和地面接入网覆盖的且需长距离通信的重载运输铁路上效果显著，保障了追踪列车间的信息交互效率，兼容使用GSM‑R、LTE‑M和wifi等既有通信基础设施。

技术领域

本发明属于轨道交通控制技术领域，特别涉及一种基于车车及车地通信的列车运行控制系统及方法。

背景技术

目前，重载列车在无基础通信设施覆盖的区段行驶时，两列车距离较远时无法准确的得到彼此的实时信息，列车只能根据轨道电路信息进行追踪，区间仅有列调通信系统覆盖。重载列车朔黄铁路采用LTE-M通信系统全线覆盖，该通信系统承载语音列调电话、无线重联业务和综合列尾等业务信息交互，图9示出了重载列车主从机连接方式示意图。

目前高铁CTCS-3级列控系统采用GSM-R（Global System for MobileCommunications–Railway）通信系统承载列控信息交互，GSM-R是一项用于铁路通信及应用的国际无线通信标准。欧洲铁路交通管理系统的子系统使用GSM-R完成列车和调度中心的通信。GSM-R系统由车载通信电台、无线接入网、传输网和核心网设备组成。车载列控信息使用9.6kbps通信速率，采用车地双向通信方式，通过GSM-R网络与RBC（无线承载控制）实时交互。GSM-R网络同时承载部分列调语音电话业务。

CBTC地铁控制系统采用LTE-M或wifi通信方式与地面控制中心进行列控信息交互，LTE-M或wifi系统同时承载车内监控回传和PIS（旅客信息系统）的信息交互与回传。

重载列车指的是一种由双机或者多机牵引的超长、超重的货物列车。重载列车运行的区段通常没有地面基础网络的覆盖，如何完成重载列车在无通信基础设施覆盖地区实时信息的交互，增加重载列车之间点对点通信的可靠性和有效性尤为重要。目前重载列车技术中采用400M、800M和电力线耦合的通信方式，这些方案中链路预算较低、抗干扰能力较差、传输距离较短。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于车车及车地通信的列车运行控制方法，所述方法包括：

判断是否存在地面网络；

存在地面网络时，车车、车地之间均通过地面通信系统进行通信；

无地面网络时，车地之间通过车地双向通信基站和车地通信单元进行通信，车车之间通过车地通信单元和自组网车车通信单元进行通信进而控制列车运行。

进一步的，车地之间进行通信时，列车通过所述车地通信单元采用IP寻址，

经过车地双向通信基站向群组控制服务器发起链接，通过用户数据报协议的方式与所述群组控制服务器交互，获得列车自动驾驶的计划数据和群组信息；

经过车地双向通信基站向密钥服务器发起链接，通过用户数据报协议的方式与所述密钥服务器交互，获得密钥信息。

进一步的，车车之间通过自组网车车通信单元进行通信时，

前车列首的自组网车车通信单元将列车信息发送给地补设备，所述地补设备将前车的所述列车信息发送给后车列首的自组网车车通信单元，前车列首与后车列首通过地补设备作为中继通信。

进一步的，车车之间通过自组网车车通信单元进行通信时，