一种适用于空轨货运系统的列车控制系统及控制方法与流程

技术特征：
1.一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，该系统包括车载设备和地面设备，所述的地面设备包括动态运能决策子系统dcd、资源管理单元rmu和对象控制器oc，所述的车载设备、动态运能决策子系统dcd、资源管理单元rmu和对象控制器oc相互之间通过无线通信网连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的车载设备包括车载主机以及分别与车载主机连接的车载设备外部接口和车载外围设备；所述的车载主机根据车辆数据、行车许可和线路数据实时计算目标距离连续速度控制模式曲线并依曲线对车辆超速进行自动防护，实现测速、定位、车车通信、自主进路触发、无人驾驶、精确停车、人工遥控、主动防碰撞功能。3.根据权利要求2所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的车载主机包括atp主控单元、ato主控单元、电子标签读取单元、车辆接口单元、测速测距单元和无线传输单元；所述的车载设备外部接口包括列车接口和电源接口；所述的车载外围设备包括速度或加速度传感器、lte天线、电子标签读卡器和激光雷达。4.根据权利要求2所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的车载设备上电后通过无线网络与资源管理单元rmu建立双向通信，从资源管理单元rmu获取线路电子地图、前方车辆信息、线路数据信息。5.根据权利要求2所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的车载设备融合速度传感器或加速度传感器，并结合电子地图、虚拟应答器和电子标签，实现车辆自主定位功能，并通过无线通信向资源管理单元rmu实时报告车辆位置。6.根据权利要求2所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的车载设备从资源管理单元rmu获取到前方车辆信息后主动与前车建立无线通信，依据线路限速、车辆制动性能、前车位置信息实时控制车辆安全运行。7.根据权利要求2所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的车载设备根据资源管理单元rmu提供的地面道岔状态信息完成自主进路识别，依据资源管理单元rmu提供的当前运行计划自主完成进路申请以及进路释放；当所述的车载设备无线通信功能故障时，根据主动防碰撞装置返回的前方障碍物信息完成车辆的运行防护。8.根据权利要求2所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的车载设备具备3种工作模式，分别为部分监控模式ps、完全监控模式fs和隔离模式is；当车载设备上电时，执行自检和外部设备测试正确后自动处于部分监控模式ps，部分监控模式ps下，车载设备按照固定速度监控车辆运行；部分监控模式ps下，车载设备负责监控车辆的最高运行速度，操作人员负责监视车辆运行并根据实际情况进行相应处理，确保车辆不进入危险区域；当车辆运行方向已知，线路数据有效且接收到资源管理单元rmu发送的有效道岔信息后，车载设备自转到完全监控模式fs；若在部分监控模式ps下，车载设备累计运行一段距离仍未进入完全监控模式fs，则车载设备输出制动停车；
若车载设备发生故障，通过辅助设备将车载设备输出旁路，车载设备转入隔离模式is，不再输出牵引和制动命令到车辆。9.根据权利要求1所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的动态运能决策子系统dcd对管辖区段内的车辆作业进行指挥和管理，通过资源管理单元rmu实现集中控制，用于实现运能调整；所述的动态运能决策子系统dcd具备行车调度指挥、信号集中控制、自动按图排路、路径规划功能，用于满足车辆的高效运行需求。10.根据权利要求9所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的动态运能决策子系统dcd实时监视站场设备和车辆的运行状态，实现线路区段透明显示，并根据列车定位信息实现车辆位置的精确跟踪。11.根据权利要求9所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的动态运能决策子系统dcd预先编制计划并下达至车辆，在车辆运行过程中追踪车辆运行位置和到发时刻，自动描绘车辆实际运行图；能够实时接收来自车辆动态间隔配置方案，并综合考虑其他系统反馈的车辆运行相关信息，动态地调整运行时分并编制合理的车辆运行计划，并将运行计划下达至车载设备。12.根据权利要求9所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的动态运能决策子系统dcd根据当前任务信息、车辆信息、线路信息、道岔信息，为车辆计算最优路径，并形成运营计划通过资源管理单元rmu，下发至车载设备控制车辆根据计划行车。13.根据权利要求1所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的资源管理单元rmu根据车辆需求，分配轨旁资源的使用，驱动轨旁资源动作，监测轨旁资源状态并及时采取安全措施，保证行车安全。14.根据权利要求13所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的资源管理单元rmu将电子地图发送至车载设备，所述的资源管理单元rmu实现转发运营计划、车辆位置管理、地图校验和下载、线路资源管理、临时限速管理、维护诊断、无线通信功能。15.根据权利要求14所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的资源管理单元rmu根据车辆正常位置报告，将车辆定位于相关轨道区段中并对该区段进行防护；当车辆无法完成定位或车地通信中断时，所述的资源管理单元rmu根据通信中断前的列车位置对车辆当前位置进行判断，并封锁车辆可能存在的区域，进行安全防护。16.根据权利要求14所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的资源管理单元rmu根据车辆的资源申请信息，对该申请进行合法和合理性判断，判定通过后，分配相关资源给车载设备；车辆设备获得资源的使用权后，方可行驶通过资源。17.根据权利要求14所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的资源管理单元rmu与车载设备完成电子地图的校验，当发现车载设备所存储的电子地图不正确时，及时发送新的电子地图至车载设备。18.根据权利要求1所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的对象控制器oc与资源管理单元rmu之间为双向无线通信，所述的对象控制器oc负责执行资源管理单元rmu发送的道岔动作命令，并将道岔状态反馈给资源管理单元rmu。
19.根据权利要求1所述的一种适用于空轨货运系统的列车控制系统，其特征在于，所述的动态运能决策子系统dcd包括调度台和中心核心机房去，所述的调度台上显示车辆运行图、战场图、车辆相关信息，并为工作人员提供输入调度命令、限速命令的人机交互接口；所述的中心核心机房包括数据库、应用服务器、通信服务器和接口服务器，其中接口服务器负责完成与资源管理单元rmu的通信。20.一种用于权利要求1所述适用于空轨货运系统的列车控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：车载设备收到唤醒命令后自行上电后执行车辆自检功能，自检通过后进入部分监控模式ps，设备投入运行；步骤2：车辆启动后，接收来自资源管理单元rmu发送的运行计划，车载设备根据中心发送的出库指令选择运行方向，并按照计划以部分监控模式ps限速运行；步骤3：车辆在经过两个电子标签后，获取定位及方向信息，转入完全监控模式fs运行，根据线路数据、车地无线消息及车车通信结果，计算出行车许可，执行车辆防护，实现无人驾驶功能；步骤4：车辆在区间运行，根据运行计划向资源管理单元rmu申请前方道岔通过进路，得到通过授权后，车辆行车许可延伸，车辆驶过道岔后，向资源管理单元rmu发送进路释放信息，出清通过进路；步骤5：列车区间运行时，根据资源管理单元rmu发送的前车位置和身份信息，自动与前车建立通信，实时获取前车速度、加速度及位置信息，前车根据轨旁信息及前车信息自主计算ma，实现区间移动闭塞追踪运行；步骤6：车辆收到任务结束指令后，进行回库作业，并触发回库进路，车辆入库停车后，结束任务，车辆转入部分监控模式。