本實用新型涉及一種軌道交通信號系統，尤其是涉及一種系統級異構的熱備冗余信號系統。

背景技術：

目前信號系統基本上都是采用設備級冗余的方式，如關鍵控制機器采用雙機互備、2乘2取2、3取2甚至M取N的方式，而整個信號系統層級并沒有冗余，只有備用降級模式如對于CTCS-3的線路可能會同時配置CTCS-2，CBTC線路上會配置點式后備模式，但這些都不能稱為系統級熱備冗余的信號系統。對于設備級冗余方式并沒有解決設備切換裝置故障時對信號系統造成的影響，而降級的備用模式也會因降級帶來的切換時間的增加和功能的減少，最終會影響正常的運營。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種系統級異構的熱備冗余信號系統。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種系統級異構的熱備冗余信號系統，包括基于通信的列車控制系統CBTC、基于軌道電路的列車控制系統TBTC以及切換單元，所述的CBTC和TBTC分別通過切換單元與列車通信連接。

所述的切換單元包括繼電器，該繼電器的線圈串聯在CBTC回路中；

所述的CBTC的工作接點閉合，驅動切換單元中的繼電器得電，列車通過繼電器與CBTC建立通信連接；當CBTC故障時，其工作接點斷開，切換單元的繼電器失電，接點切換到TBTC，該TBTC與列車建立通信連接。

所述的CBTC包括CBTC車載設備、CBTC軌旁設備和CBTC無線網絡，所述的CBTC車載設備通過CBTC無線網絡與CBTC軌旁設備連接；

所述的TBTC包括TBTC車載設備、TBTC軌旁設備、軌道電路和TBTC無線網絡，所述的TBTC車載設備分別通過軌道電路和TBTC無線網絡與TBTC軌旁設備連接。

所述的車地無線網絡包括WLAN和或LTE。

所述的CBTC車載設備和TBTC車載設備均設有EB接點，兩EB接點并聯入列車EB回路。

所述的TBTC車載設備設有FSB接點，所述的CBTC車載設備設有EB接點，所述的FSB接點和EB接點并聯入列車的FSB回路。

所述的CBTC和TBTC均包括車載ATO。

在司機臺設有CBTC/TBTC切換開關。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1)不僅在設備級進行冗余設計，還實現了系統級的異構熱備冗余。

2)切換自動進行，不需要人工干預。

3)提高了系統的可用性，降低了故障對運營的影響。

4)對于改造項目可復用既有的基于軌道電路的系統，有效利用既有投資。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統結構示意圖；

圖2為本實用新型中的ATP控制電路圖；

圖3為本實用新型中的列車輔助駕駛控制圖；

圖4為本實用新型中的車輛輸入控制圖；

圖5為本實用新型中的車載輸出控制圖；

圖6為本實用新型中的司機人機單元切換控制圖；

圖7為本實用新型異構冗余車載配置舉例示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型將CBTC(基于通信的列車控制系統)和TBTC(基于軌道電路的列車控制系統)進行了有機的組合及接口設計，保證任何一套系統故障時均不會影響列車的正常運行，由于兩者之間完全異構且熱備冗余，大大提高了系統的可靠性，

如圖1所示，本系統由CBTC設備與TBTC設備組成，兩者共用ATS和聯鎖設備。CBTC軌旁設備和TBTC軌旁設備分別獨立工作，各自提供移動授權信息和速度碼的方式用以控制列車。CBTC設備中車地無線網絡使用兩套不同的無線系統Wlan和LTE，CBTC通過無線紅藍網與CBTC車載進行列車控制信息交互。TBTC通過軌道電路與TBTC車載進行列車控制信息交互。

CBTC車載設備和TBTC車載設備采用如圖2所示裝置對列車進行ATP防護，CBTC和TBTC車載各自提供EB接點，并聯入車輛EB回路，兩套系統都輸出EB時，列車才執(zhí)行緊急制動。TBTC車載提供FSB接點，CBTC系統提供另外一個EB接點，并聯入車輛FSB回路，當CBTC系統輸出EB時，TBTC系統輸出的FSB才會被車輛執(zhí)行。

列車輔助駕駛部分采用如圖3所示裝置進行CBTC車載ATO和TBTC車載ATO的切換，正常工作時由CBTC車載ATO控制列車運行，當CBTC車載設備完全故障或CBTC輸出緊急制動或CBTC-ATP/ATO模式不可用時將自動切換到TBTC的車載ATO控制列車運行。

列車的輸入輸出接口采用自動控制方式。車輛輸入如駕駛模式、車門狀態(tài)和ATC切除等狀態(tài)采用如圖4所示裝置進行并行采集。信號功能輸出，如牽引制動命令，開關門命令，兩套系統同時輸出，但通過如圖5所示切換單元進行切換。系統正常情況下，CBTC車載的工作接點閉合，驅動切換單元中的繼電器，車輛接收到的功能命令來自于CBTC車載。當CBTC車載故障時，工作接點斷開，切換單元的繼電器失電，接點切換到TBTC系統，車載接收到的功能命令來自于TBTC車載，切換由系統自動執(zhí)行。

司機人機單元切換控制如圖6所示，司機臺上設置一個CBTC/TBTC切換開關，有“自動位”和“TBTC”兩個位置，可以人工強制斷開工作接點，使繼電器接點切換到TBTC車載。正常情況下，切換開關在自動位，CBTC車載控制DMI和機械速度表的顯示，DMI上將顯示當前控車的系統是CBTC還是TBTC。當CBTC車載故障時，系統通過切換單元自動切換到TBTC，由TBTC車載控制機械速度表。

本實用新型軌旁部分除ATS和聯鎖外其它設備TBTC和CBTC分別獨立設置，因此無論是單一的TBTC故障還是CBTC故障均不會影響系統運行。車載部分實施示意圖如圖7所示的。其中CBTC車載頭尾冗余，每一端外掛設備包括測速裝置x1、信標天線x1、無線通信天線(一套LTE，一套Wlan)；TBTC車載單端冗余，每一端外掛設備包括速度傳感器x2、軌道電路接收天線x2、TWC天線x1、停車線圈天線x1、標志線圈天線x1。

當發(fā)生CBTC車地無線通信設備及天線故障、軌旁CBTC設備故障、列車失位或CBTC測速設備故障障時，列車控制自動切換到TBTC系統，不會觸發(fā)緊急制動。同樣當TBTC設備故障時，列車控制自動切換到CBTC系統，也不會觸發(fā)緊急制動。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。