[发明专利]一种高速铁路道口控制系统

说明书

本发明涉及一种高速铁路道口控制系统。所述高速铁路道口控制系统包括：主机单元、通信扩展单元、监测单元、数字IO单元、栏木机驱动单元、道口信号机驱动单元、通信协议转换单元、继电器组以及现地控制盘。实现了一种适用于欧洲铁路的ETCS‑2级线路平交道口控制系统架构，以SIL4级ART安全计算机平台为基础，结合LEU及计算机联锁的平交道口控制系统。

技术领域

本发明涉及高速铁路技术领域，尤其涉及一种高速铁路道口控制系统。

背景技术

铁路平交道口是指铁路和公路在同一平面互相交叉的处所，其在铁路运输当中属于比较重要特殊的一个部分，且是在整个交通网络当中，唯一存在公路和铁路路权冲突的区域。平交道口是整个铁路网络中无法忽视的一段，但平交道口属于事故易发地段，一旦发生事故直接威胁到人们生命安全。因此，为了防止列车与机动车或行人发生相撞事故，合理安排铁路路权和公路路权的交替开放，平交道口均需要配置相应的控制系统。

目前，关于高速铁路道口控制系统除各个国家为本国所设计的具体标准外，主要涉及的通用标准为欧标的ETCS标准。我国的《GB 10493-2018 铁路站内道口信号设备技术条件》和《GB 10494-2018 铁路区间道口信号设备技术条件》、《TBT 2296-2011 铁路信号计轴设备通用技术条件》等仍是面向普速线路的道口控制系统。现有技术CN1203161A公开了一种铁路道口微机自动控制设备，用于使铁路区间道口的管理过程实现自动化。现有技术CN103770811A公开了一种铁路无人道口监控方法及装置，实现了铁路道口的无人自动控制，避免人员操作可能出现的失误。但是，现有技术中的上述系统不能符合欧标，并且无法用于高速铁路的平交道口控制。因此，如何实现符合上述的欧洲国家标准，并且可以用于高速铁路上的铁路道口控制系统，成为本技术领域亟待解决的课题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高速铁路道口控制系统，具体采用如下技术方案：

一种高速铁路道口控制系统，包括：主机单元、通信扩展单元、监测单元、数字IO单元、栏木机驱动单元、道口信号机驱动单元、通信协议转换单元、继电器组以及现地控制盘；

所述主机单元为SIL4级的子系统，采用通过SIL4级安全认证的ARTXH-II型安全计算机平台，用于完成平交道口控制系统的核心应用功能；

所述通信扩展单元为SIL0级的子系统，与所述主机单元通过CAN总线连接，与所述监测单元通过以太网进行通信；

所述监测单元为非安全的子系统，用于系统维护信息的记录以及非安全信息的采集和控制；

所述继电器组，用于接收所述数字IO单元发出的驱动控制信号并提供状态的回采数据至所述数字IO单元；

所述现地控制盘用于实现人机接口，与所述数字IO单元连接。

进一步，所述数字IO单元为SIL4级的子系统，用于接收所述主机单元发出的驱动命令实现驱动功能，实时更新采集信息，以应答的方式将采集信息发送给所述主机单元，使所述主机单元通过所述数字IO单元实现对控制对象的控制和状态回读。

进一步，所述栏木机驱动单元为SIL4级的子系统，包括栏木机接口单元，所述栏木机接口单元连接栏木机，对栏木机进行驱动并对栏木机的状态进行回采。

进一步，所述道口信号机驱动单元为SIL4级的子系统，包括信号机接口单元，所述信号机接口单元连接道口信号机，对所述道口信号机的红灯和白灯进行控制，并对所述道口信号机的状态进行回采。

进一步，所述通信协议转换单元为SIL4的子系统，用于实现RSSP-I协议对外通信功能和联锁通信功能；

所述通信协议转换单元接受外部联锁系统的命令并转发给所述主机单元，并从所述主机单元接收状态信息转发给外部联锁系统；

所述通信协议转换单元提供双路冗余的RS422接口与LEU进行通信。