[发明专利]一种中高速磁浮列车的车地无线通信系统

说明书

本发明提供了一种中高速磁浮列车的车地无线通信系统。包括：车载无线电系统，以及设置在轨道沿线的分区中的分区无线电控制单元、无线电基站和中央无线电控制单元。车载无线电系统通过38G无线电与无线电基站连接和通信，无线电基站将接收到的列车信号通过光纤网络传送至分区无线电控制单元，分区无线电控制单元将接收到的列车信号传输给分区安全计算机、牵引控制系统和中央无线电控制单元，实现车地信息传输。本发明的系统通过采用通信分区与运控分区交错布置，车地通信的跨分区交接和运控系统的跨分区交接分开执行，降低了因通信连接失败而导致的运控分区交接失败率，从而降低了牵引切断和紧急制动次数，提高了线路准点率以及乘客舒适度。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种中高速磁浮列车的车地无线通信系统。

背景技术

磁浮运行控制系统与磁浮交通系统中的车辆、牵引、线路及道岔等设备或系统相连，完成对列车运行的控制、安全防护、自动运行及管理调度等任务。磁浮运控系统由CCS(Center Control System，中央运控系统)、DCS(Distributed Control System，分区运控系统)、VCS(Vehicle Control System，车载运控系统)和通信子系统组成。运行控制系统中安全相关的功能主要通过分区运控系统和车载运控系统共同实现，而两者之间的数据传输是由车地无线通信系统来完成的。

现有的高速磁浮车地无线电系统中通信分区的划分与运控分区和牵引分区的划分相对应，也就是，三个系统的边界在同一处。因此，牵引系统、运控系统、车地无线通信系统需要在在同一处进行跨分区交接。在运控系统的安全机制下，在运控系统在进行交接之前列车需要与下一分区建立无线电连接，此时列车与两个通信分区均有连接。若无线通信建立失败，列车须在当前分区内停车，不得进入下一分区。

高速磁浮运行时速可达600km/h，其制动距离为12-13km。因此在进行分区交接时列车需在距离该分区边界12-13km处开始与下一分区进行通信连接。RBS覆盖范围为2-3km，为满足上述条件，需在分区交接区域铺设双层的RBS，该双层的RBS分别与两个无线电控制单元相连。考虑到列车双向运行，铺设双层RBS的区域将达到25km,而一个分区的长度一般在50km左右。上海磁浮示范线虽为高速磁浮线路，但其总长度为30km，分区边界处在车站区域，分区交接时列车速度不高，因此不存在上述问题。

若将现有磁浮系统运用在长大干线时，将存在如下问题：

(1)运控分区切换之前列车需建立与下一分区的无线通信连接，增加了分区交接流程的复杂度，不稳定的无线通信将提高分区切换失败率。列车需频繁的实施牵引切断和紧急制动，影响线路准点率，列车运行效率和乘客舒适度，同时会降低设备的使用寿命。

(2)在交接区域铺设冗余的RBS，只能保证列车在分区交接失败后停在当前分区，并不能解决由于车地通信建立失败而导致的交接失败问题。此外，冗余的RBS设立将会提高建设和维护成本。

发明内容

本发明的实施例提供了一种中高速磁浮列车的车地无线通信系统，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种中高速磁浮列车的车地无线通信系统，包括：车载无线电系统、分区无线电控制单元、无线电基站和中央无线电控制单元，所述车载无线电系统设置在列车上，所述分区无线电控制单元、无线电基站设置在轨道沿线的分区中，所述中央无线电控制单元设置在中央控制室轨道沿线；

所述车载无线电系统通过无线电与所述无线电基站连接和通信，无线电基站将接收到的列车信号通过光纤网络传送至分区无线电控制单元，所述分区无线电控制单元将接收到的列车信号传输给分区安全计算机、牵引控制系统和中央无线电控制单元，实现车地信息传输。