一种基于5G网络和车联网的车辆控制系统及其控制方法与流程

技术特征：

1.一种基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，包括：

车载控制装置，所述车载控制装置包括第一通信模块，所述第一通信模块包括第一5g通信模块和第一车联网通信模块；

对象控制装置，所述对象控制装置包括第二通信模块，所述第二通信模块包括第二5g通信模块和第二车联网通信模块；

云平台监控装置，所述云平台监控装置包括第三通信模块，所述第三通信模块包括第三5g通信模块；

所述车载控制装置之间通过所述第一通信模块进行数据收发；

所述车载控制装置与所述对象控制装置之间通过所述第一通信模块和所述第二通信模块进行数据收发；

所述车载控制装置与所述云平台监控装置之间通过所述第一通信模块和所述第三通信模块进行数据收发；

所述对象控制装置与所述云平台监控装置之间通过所述第二通信模块和所述第三通信模块进行数据收发。

2.根据权利要求1所述的基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，

所述车载控制装置还包括，中央处理模块；

所述中央处理模块，用于与所述第一通信模块进行第一数据的收发，所述第一数据包括，所述车载控制装置与其他车载控制装置之间收发的数据，和/或与所述对象控制装置之间收发的数据，和/或与所述云平台监控装置之间收发的数据。

3.根据权利要求2所述的基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，

所述第一数据具体包括车辆信息数据和/或控制命令数据和/或道路状况数据和/或路侧单元数据。

4.根据权利要求2所述的基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，

所述车载控制装置还包括，环境感知模块；

所述环境感知模块，用于感知环境中的待感知物的第二数据，并将感知到的所述第二数据发送给所述中央处理模块，所述第二数据包括环境中的障碍物类型和/或障碍物位置。

5.根据权利要求2所述的基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，

所述车载控制装置还包括，卫星定位模块；

所述卫星定位模块，用于获取车辆的定位数据，并将所述定位数据发送给所述中央处理模块。

6.根据权利要求2所述的基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，

所述车载控制装置还包括，操作终端模块；

所述操作终端模块，用于显示所述中央处理模块发送的待显示数据和/或车辆操控和/或报警。

7.根据权利要求1所述的基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，

所述对象控制装置还包括，设备控制及状态采集模块，用于采集和控制道路状态和/或路侧单元的状态。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于5g网络和车联网的车辆控制系统，其特征在于，所述车载控制装置设置于轨道交通；

所述第一数据和第二数据具体包括，所述轨道交通及前后轨道交通的位置、和/或运行速度及方向，和/或线路前方路口信号机状态，和/或进路状态，和/或道岔及平交路口信号状态信息；

所述车载控制装置，具体用于对所述轨道交通进行自主运行控制，并基于所述轨道交通的本地运行计划和前后轨道交通的位置，主动申请进路办理和/或平交路口优先控制权；

所述对象控制装置，具体用于获取道岔及平交路口信号状态数据和/或轨旁设备状态数据，并通过所述第一通信模块传输给所述中央处理单元，并基于接收的所述车载控制装置和/或所述云平台监控装置的控制命令，对所述道岔和/或平交路口和/或信号机进行控制；

所述云平台监控装置，具体用于获取行车调度数据，和/或临时限速数据，和/或线路状态数据，并通过所述第一通信模块传输给所述中央处理单元；

所述云平台监控装置为tias装置，所述tias装置包括弱电集成模块，所述弱电集成模块包括ats模块和/或pis模块和/或cctv模块和/或供电scada模块。

9.一种基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

设置车载控制装置的第一通信模块；

设置对象控制装置的第二通信模块；

设置云平台监控装置的第三通信模块；

在所述第一通信模块中设置第一5g通信模块和第一车联网通信模块；

在所述第二通信模块中设置第二5g通信模块和第二车联网通信模块；

在所述第三通信模块中设置第三5g通信模块；

基于所述第一通信模块在所述车载控制装置之间进行数据收发；

基于所述第一通信模块和所述第二通信模块在所述车载控制装置与所述对象控制装置之间进行数据收发；

基于所述第一通信模块和所述第三通信模块在所述车载控制装置与所述云平台监控装置之间进行数据收发；

基于所述第二通信模块和所述第三通信模块，在所述对象控制装置与所述云平台监控装置之间进行数据收发。

10.根据权利要求9所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述第一5g通信模块进行通信的优先级高于基于所述第一车联网通信模块进行通信的优先级；

基于所述第二5g通信模块进行通信的优先级高于基于所述第二车联网通信模块进行通信的优先级；

当所述第一5g通信模块通信故障时，降级基于所述第一车联网通信模块进行通信；

当所述第二5g通信模块通信故障时，降级基于所述第二车联网通信模块进行通信。

11.根据权利要求10所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

所述第一5g通信模块、所述第二5g通信模块、所述第三5g通信模块均基于5g切片架构进行通信。

12.根据权利要求11所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述车载控制装置的中央处理模块，与所述第一通信模块进行第一数据的收发，所述第一数据包括，所述车载控制装置与其他车载控制装置之间收发的数据，和/或与所述对象控制装置之间收发的数据，和/或与所述云平台监控装置之间收发的数据。

13.根据权利要求12所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

所述第一数据具体包括车辆信息数据和/或控制命令数据和/或道路状况数据和/或路侧单元数据。

14.根据权利要求12所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述车载控制装置的环境感知模块，获取环境中的待感知物的所述第二数据，并将感知到的所述第二数据发送给所述中央处理模块，所述第二数据包括环境中的障碍物类型和/或障碍物位置。

15.根据权利要求12所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述车载控制装置的卫星定位模块，获取车辆的定位数据，并将所述定位数据发送给所述中央处理模块。

16.根据权利要求12所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述车载控制装置的操作终端模块，显示所述中央处理模块发送的显示数据和/或车辆操控和/或报警。

17.根据权利要求9至16任一所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

设置所述车载控制装置于所述轨道交通上。

18.根据权利要求17所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

所述第一数据和第二数据具体包括，所述轨道交通及前后轨道交通的位置、和/或运行速度及方向，和/或线路前方路口信号机状态，和/或进路状态，和/或道岔及平交路口信号状态信息。

19.根据权利要求18所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述车载控制装置，对所述轨道交通进行自主运行控制，基于所述轨道交通的本地运行计划和前后轨道交通的位置，主动申请进路办理和/或平交路口优先控制权。

20.根据权利要求18所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述对象控制装置，获取道岔及平交路口信号状态数据和/或轨旁设备状态数据，并通过所述第一通信模块传输给所述中央处理单元；

基于所述对象控制装置接收的所述车载控制装置和/或所述云平台监控装置的控制命令，对所述道岔和/或平交路口和/或信号机进行控制。

21.根据权利要求18所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

基于所述云平台监控装置，获取行车调度数据，和/或临时限速数据，和/或线路状态数据，并通过所述第一通信模块传输给所述中央处理单元。

22.根据权利要求21所述的基于5g网络和车联网的车辆控制方法，其特征在于，

设置所述云平台监控装置为tias装置，所述tias装置包括弱电集成模块，所述弱电集成模块包括ats模块和/或pis模块和/或cctv模块和/或供电scada模块。

技术总结
本发明公开了一种基于5G网络和车联网的车辆控制系统及其控制方法，该系统包括：车载控制装置，车载控制装置包括第一通信模块，第一通信模块包括第一5G通信模块和第一车联网通信模块；对象控制装置，对象控制装置包括第二通信模块，第二通信模块包括第二5G通信模块和第二车联网通信模块；云平台监控装置，云平台监控装置包括第三通信模块，第三通信模块包括第三5G通信模块；车辆控制系统基于第一通信模块和/或第二通信模块和/或第三通信模块进行数据收发。本发明能有效保障包括有轨电车在内的车辆的运营安全、提高运输效率以及改善司机工作条件。

技术研发人员：马征;周庭梁;江磊;刘刚;吴彦良
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.01.05
技术公布日：2021.05.07