一种数据中心化的轨道交通信号控制系统的制作方法

1.本发明涉及轨道交通信号控制技术领域，尤其涉及一种数据中心化的轨道交通信号控制系统。


背景技术：

2.传统的轨道交通信号系统结构仅关注传统轨道交通信号控制功能，一般是基于叠加式原则实现的，对于不同信号分系统、不同的信号控制功能，甚至不同位置的信号子系统，采用叠加方式构成整个轨道交通信号系统。
3.随着轨道交通列车速度、行车密度的不断提高，轨道交通运行安全的压力越来越大；同时近年来以人工智能、大数据、云为代表的it技术飞速发展，带来了降低轨道交通运行安全风险的新契机。因此，新型it技术应用于轨道交通信号控制越来越多，传统的轨道交通信号系统向着具备功能安全属性的大型广域it系统发展的趋势越来越明显。
4.it领域的发展过程给了我们有益的启示。以数据中心为代表的it应用带来了计算、存储、节能降耗等诸多方面的优势。研究和探索轨道交通信号系统的数据中心化是十分有必要的。目前，现有技术中还没有一种有效地研究轨道交通信号系统的数据中心化的方案。


技术实现要素：

5.本发明的实施例提供了一种数据中心化的轨道交通信号控制系统，以实现有效地提高轨道交通信号控制系统的运营效率。
6.为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
7.一种数据中心化的轨道交通信号控制系统，包括：
8.采用可伸缩安全冗余架构的地面信号数据中心、车载信号数据中心和目标控制器oc；
9.在每列轨道交通列车上设置一套车载信号数据中心，地面信号数据中心通过地面有线网络与位于地面的oc进行连接和通信，车载信号数据中心通过车载有线网络与位于轨道交通列车的oc进行连接和通信。
10.优选地，选择一组地面信号数据中心及其控制的地面目标控制器oc，配合多组车载信号数据中心及其控制的车载目标控制器oc，来构成分布式轨道交通信号控制系统。
11.优选地，所述地面信号数据中心和车载信号数据中心包括计算中心和数据中心表决器，所述数据中心表决器作为保障安全的安全支点；所述计算中心通过有线网络连接数据中心表决器，完成特定的信号控制所需要的信息处理功能，实现对与其连接的位于地面或者轨道交通列车的一定数量的oc的控制；
12.在所述地面信号数据中心和所述车载信号数据中心中设置多套计算中心，配合数据中心表决器实现2取2；或者3取2；或者2乘2取2的安全冗余表决架构。
13.优选地，所述oc包括信号专用嵌入式计算机或支持硬件描述语言hdl编程的可编
程阵列逻辑fpga模块、故障安全表决器，所述故障安全表决器设置在所述oc的内部；所述oc设置有不同类型的输入模块、输出模块和外部通信模块；
14.所述信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块完成特定的信号目标控制所需要的信息处理功能；所述故障安全表决器通过有线网络连接信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块、输入模块和输出模块；
15.在所述oc中设置多套信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块，以及多套相同类型的输入模块和输出模块，配合内部故障安全表决器，以实现2取2；或者3取2；或者2乘2取2的安全冗余表决架构。
16.优选地，所述地面信号数据中心和车载信号数据中心中的数据中心表决器用于连续监视构成2取2或3取2或2乘2取2架构的多个独立虚拟机上运行的cots os及信号控制信息处理应用软件运行情况，对来自多个独立虚拟机上运行的信号控制信息处理应用软件计算结果进行表决。
17.优选地，所述oc内部的故障安全表决器用于连续监视构成2取2或3取2或2乘2取2架构的多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件运行情况，对来自多个独立通过安全认证硬件+通过安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件计算结果进行表决。
18.优选地，所述地面信号数据中心、车载信号数据中心的安全支点在于其配置的数据中心表决器，所述oc的安全支点在于其内部的故障安全表决器。
19.优选地，所述地面信号数据中心中的数据中心表决器的外部通信模块与地面信号oc内部的故障安全表决器的外部通信模块通过地面的信号安全网连接，实现地面信号数据中心与地面信号目标控制器oc之间的相互通信；车载信号数据中心中的数据中心表决器的外部通信模块与车载信号目标控制器oc内部的故障安全表决器的外部通信模块通过车载的列车通信网tcn连接，实现车载信号数据中心与车载信号目标控制器oc之间的相互通信；
20.车载信号数据中心中的数据中心表决器的外部通信模块与地面信号目标控制器oc内部的故障安全表决器的外部通信模块则需要通过车地移动通信网络连接，实现车载信号数据中心与地面信号目标控制器oc之间的相互通信；地面信号数据中心表决器的外部通信模块与车载信号数据中心表决器的外部通信模块通过车地移动通信网络连接，实现地面信号数据中心与车载信号数据中心之间的相互通信。
21.优选地，所述地面信号数据中心和所述车载信号数据中心支持不同安全完整性等级sil的信号应用，所述地面信号数据中心和所述车载信号数据中心通过虚拟化支持的信息处理功能的数量能够在线变动，配套的oc种类或数量也相应地在线变动。
22.优选地，所述目标控制器oc负责控制现场的道岔转辙机、信号灯、轨道电路以及其它零散电路，满足各自特定的故障导向安全原则，构成整个信号控制系统的安全基座，所有的目标控制器oc是所有的地面信号数据中心、车载信号数据中心的安全支点，oc内部的故障安全表决器是多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件的安全支点；
23.数据中心内部的数据中心表决器是多个独立虚拟机上运行的cots os及信号控制信息处理应用软件的安全支点；在数据中心表决器内部的故障安全表决器是多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器信息处理应用软件的安全支点。
24.由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明给了面向未来、使用成熟it技术所带来的的技术优势的数据中心化轨道交通信号控制系统的实现方法。
25.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明实施例提供的一种数据中心化的分布式轨道交通信号控制系统的结构图。
28.图2为本发明实施例提供的一种地面信号数据中心和车载信号数据中心的安全冗余表决架构示意图。
29.图3为本发明实施例提供的一种oc的安全冗余表决架构示意图。
30.图4为本发明实施例提供的一种数据中心表决器的安全冗余表决架构示意图。
31.图5为本发明实施例提供的一种塔型安全支撑架构示意图；
32.图6为本发明实施例提供的一种地面信号数据中心和车载信号数据中心的支持不同sil的信号应用示意图。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
34.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
35.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
36.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
37.本发明实施例提供的一种数据中心化的分布式轨道交通信号控制系统的结构如图1所示，包括：地面信号数据中心、车载信号数据中心、oc(object controller,目标控制
器)，地面信号数据中心、车载信号数据中心和oc采用统一的可伸缩安全冗余架构。
38.在每列轨道交通列车上设置一套车载信号数据中心，地面信号数据中心通过地面有线网络与位于地面的一定数量的oc连接，车载信号数据中心通过车载有线网络与位于轨道交通列车的一定数量的oc连接。在图1所示的系统中，选择一组地面信号数据中心及其控制的地面目标控制器oc，配合多组车载信号数据中心及其控制的车载目标控制器oc，来构成分布式轨道交通信号控制系统。
39.地面信号数据中心和车载信号数据中心基于商用货架产品(commercial off-the-shelf，cots)通用计算机或云(计算)和数据中心表决器实现。数据中心表决器作为保障安全的安全支点；cots通用计算机或云(计算)完成特定的信号控制所需要的信息处理功能，并通过有线网络连接数据中心表决器，从而实现对与其连接的位于地面或者轨道交通列车的一定数量的oc的控制。
40.从安全保障的角度，在地面信号数据中心和车载信号数据中心中需设置多套cots通用计算机或云(计算)，配合数据中心表决器，以实现2取2或3取2或2乘2取2的安全冗余表决架构，图2为本发明实施例提供的一种地面信号数据中心和车载信号数据中心的安全冗余表决架构示意图。
41.数据中心表决器有两个主要功能。数据中心表决器第一功能是连续监视构成2取2或3取2或2乘2取2架构的多个独立虚拟机上运行的cots os及信号控制信息处理应用软件运行情况，独立是指不同虚拟机所依托的cots硬件和cots hypervisor相互独立。优选地，2取2架构要连续监视图2中的2个不同虚拟机上运行的cots os及信号app1-sw，3取2架构要连续监视图2中的3个不同虚拟机上运行的cots os及信号app1-sw，2乘2取2架构要连续监视图2中的4个不同虚拟机上运行的cots os及信号app1-sw。
42.数据中心表决器第二功能是对来自多个独立虚拟机上运行的信号控制信息处理应用软件计算结果进行表决。优选地，2取2架构中要对来自图2中的2个不同虚拟机上运行的信号app1-sw计算结果进行表决，3取2架构中要对来自图2中的3个不同虚拟机上运行的信号app1-sw计算结果进行表决，2乘2取2架构中要对来自图2中的4个不同虚拟机上运行的信号app1-sw计算结果进行表决。
43.oc基于信号专用嵌入式计算机或支持hdl(hardware description language，硬件描述语言)编程的fpga(field programmable gate array，可编程阵列逻辑)模块和内部的故障安全表决器实现，oc设置有不同类型的输入模块和输出模块，例如通用输入模块和通用输出模块、信号专用输入模块和信号专用输出模块等，以及外部通信模块。oc的输入模块和输出模块的种类或数量可以在线变动。
44.信号专用嵌入式计算机或支持硬件描述语言hdl编程的fpga模块完成特定的信号目标控制所需要的信息处理功能；内部故障安全表决器通过有线网络连接信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块和不同类型的输入模块和输出模块；从安全保障的角度，需设置多套信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块，以及多套相同类型的输入模块和输出模块，配合内部故障安全表决器，以实现2取2或3取2或2乘2取2的安全冗余表决架构。图3为本发明实施例提供的一种oc的安全冗余表决架构示意图。
45.oc内部的故障安全表决器有两个主要功能。故障安全表决器第一功能是连续监视构成2取2或3取2或2乘2取2架构的多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc
信号控制信息处理应用软件运行情况。优选地，2取2架构要连续监视图3中的2个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc app-sw，3取2架构要连续监视图3中的3个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc app-sw，2乘2取2架构要连续监视图3中的4个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc app-sw。
46.oc内部的故障安全表决器第二功能是对来自多个独立通过安全认证硬件+通过安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件计算结果进行表决。优选地，2取2架构中要对来自图3中的2个独立的通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc app-sw计算结果进行表决，3取2架构中要对来自图3中的3个独立的通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc app-sw进行表决，2乘2取2架构中要对来自图3中的4个独立的通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc app-sw进行表决。地面信号数据中心和车载信号数据中心所配置的数据中心表决器为oc的结构子集，不包含oc的输入模块、输出模块，但包含外部通信模块，如图4所示。图4为本发明实施例提供的一种数据中心表决器的安全冗余表决架构示意图。
47.数据中心表决器内部的故障安全表决器有两个主要功能。故障安全表决器第一功能是连续监视构成2取2或3取2或2乘2取2架构的多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器信息处理应用软件运行情况。优选地，2取2架构要连续监视图3中的2个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器app-sw，3取2架构要连续监视图3中的3个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器app-sw，2乘2取2架构要连续监视图3中的4个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器app-sw。
48.数据中心表决器内部的故障安全表决器第二功能是对来自多个独立通过安全认证硬件+通过安全认证os之上运行的数据中心表决器信息处理应用软件计算结果进行表决。优选地，2取2架构中要对来自图3中的2个独立的通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器app-sw计算结果进行表决，3取2架构中要对来自图3中的3个独立的通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器app-sw进行表决，2乘2取2架构中要对来自图3中的4个独立的通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器app-sw进行表决。
49.地面信号数据中心或车载信号数据中心与目标控制器oc的通信数据交换，是通过各自的数据中心表决器与oc内部的故障安全表决器实现的。具体来说，地面信号数据中心表决器的外部通信模块与地面信号目标控制器oc内部的故障安全表决器的外部通信模块通过地面的信号安全网连接而实现地面信号数据中心与地面信号目标控制器oc之间的相互通信；车载信号数据中心表决器的外部通信模块与车载信号目标控制器oc内部的故障安全表决器的外部通信模块通过车载的列车通信网tcn连接而实现车载信号数据中心与车载信号目标控制器oc之间的相互通信；车载信号数据中心表决器的外部通信模块与地面信号目标控制器oc内部的故障安全表决器的外部通信模块则需要通过车地移动通信网络(例如铁路的gsm-r或5g-r、城轨的lte-m)连接而实现车载信号数据中心与地面信号目标控制器oc之间的相互通信；一般而言地面信号数据中心表决器与车载信号目标控制器oc不需要直接通信；地面信号数据中心表决器的外部通信模块与车载信号数据中心表决器的外部通信模块亦通过车地移动通信网络(例如铁路的gsm-r或5g-r、城轨的lte-m)连接而实现地面信
号数据中心与车载信号数据中心之间的相互通信。
50.任何一个数据中心表决器出现故障后，故障导向安全设计需保障该故障的数据中心表决器进入安全静默状态，从而使对应的数据中心进入安全侧，其它数据中心或相关的目标控制器oc一旦发现一段时间后此数据中心失去联系，这些数据中心或相关的目标控制器oc按照该轨道交通信号控制系统安全需求所要求的信号控制系统容忍错误继续正常运行或降级运行或导向安全等不同方式进行相应处理。
51.地面信号数据中心、车载信号数据中心的安全支点在于其配置的数据中心表决器，oc的安全支点在于其内部的故障安全表决器，从而构成图5所示的塔型安全支撑架构。
52.具体而言，地面信号数据中心、车载信号数据中心的数量要比目标控制器oc数量少很多，目标控制器oc负责控制现场的道岔转辙机、信号灯、轨道电路以及其它零散电路，其自身满足各自特定的故障导向安全原则，构成整个信号控制系统的庞大安全基座，因此从整体上讲，所有的目标控制器oc是所有的地面信号数据中心、车载信号数据中心的安全支点。而oc内部的故障安全表决器又是多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件的安全支点，其作用通过所述的故障安全表决器第一和第二功能体现。
53.而在数据中心内部，数据中心表决器是多个独立虚拟机上运行的cots os及信号控制信息处理应用软件的安全支点；在数据中心表决器内部，故障安全表决器又是多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器信息处理应用软件(数据中心表决器app-sw)的安全支点，其作用通过所述的数据中心表决器内部的故障安全表决器第一和第二功能体现。
54.因此，不同层级的app-sw及其对应的表决器尽管名称不同，但其所蕴含的安全保障机制是非常相似的。
55.地面信号数据中心和车载信号数据中心均能支持不同sil(safety integrity level，安全完整性等级)的信号应用，每种sil的信号应用也可以有多种。图6为本发明实施例提供的一种地面信号数据中心和车载信号数据中心的支持不同sil的信号应用示意图。
56.地面信号数据中心和车载信号数据中心通过虚拟化支持的信息处理功能的数量可以在线变动，配合这一特点，配套的oc种类或数量也可以在线变动。
57.地面信号数据中心和车载信号数据中心基于虚拟化技术实现，依托于cots硬件强大的计算、存储能力，cots hypervisor能配置很多个虚拟机，虚拟机上可支持不同的cots os及信号控制信息处理应用软件。基于不同的cots硬件和对应的cots hypervisor所配置的不同cots os及信号控制信息处理应用软件与数据中心表决器构成2取2或3取2或2乘2取2安全冗余架构。如果一个虚拟机出现故障，可再配置相同指标的虚拟机，支撑相同的cots os及信号控制信息处理应用软件，从而实现了信号控制信息处理应用功能的在线配置和运行。
58.由于地面信号数据中心、车载信号数据中心、地面信号目标控制器oc、车载信号目标控制器oc之间通过有线网络(信号安全网、列车通信网tcn)和车地移动通信网络(铁路gsm-r或5g-r、城轨lte-m)连接，地面信号目标控制器oc、车载信号目标控制器oc的种类或数量，非常容易根据系统需求的变化或系统架构的变化而变化。
59.综上所述，本发明实施例提供了一种面向未来、使用成熟it技术所带来的技术优
势的数据中心化轨道交通信号控制系统，以实现有效地提高轨道交通信号控制系统的运营效率。
60.本发明充分利用当今信息技术的发展所带来的技术飞速进步，利用量大价低的cots软硬件资源，实现轨道交通信号控制这一专用功能安全系统，不但符合其它类似功能安全行业的发展趋势，也符合轨道交通信号控制领域内先进企业的发展趋势。本发明所提出的数据中心化的轨道交通信号控制系统架构特别适合于满足车车通信、虚拟编组等技术特征的先进轨道交通自主运行系统。
61.本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
62.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
63.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
64.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种数据中心化的轨道交通信号控制系统，其特征在于，包括：采用可伸缩安全冗余架构的地面信号数据中心、车载信号数据中心和目标控制器oc；在每列轨道交通列车上设置一套车载信号数据中心，地面信号数据中心通过地面有线网络与位于地面的oc进行连接和通信，车载信号数据中心通过车载有线网络与位于轨道交通列车的oc进行连接和通信。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，选择一组地面信号数据中心及其控制的地面目标控制器oc，配合多组车载信号数据中心及其控制的车载目标控制器oc，来构成分布式轨道交通信号控制系统。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面信号数据中心和车载信号数据中心包括计算中心和数据中心表决器，所述数据中心表决器作为保障安全的安全支点；所述计算中心通过有线网络连接数据中心表决器，完成特定的信号控制所需要的信息处理功能，实现对与其连接的位于地面或者轨道交通列车的一定数量的oc的控制；在所述地面信号数据中心和所述车载信号数据中心中设置多套计算中心，配合数据中心表决器实现2取2；或者3取2；或者2乘2取2的安全冗余表决架构。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述oc包括信号专用嵌入式计算机或支持硬件描述语言hdl编程的可编程阵列逻辑fpga模块、故障安全表决器，所述故障安全表决器设置在所述oc的内部；所述oc设置有不同类型的输入模块、输出模块和外部通信模块；所述信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块完成特定的信号目标控制所需要的信息处理功能；所述故障安全表决器通过有线网络连接信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块、输入模块和输出模块；在所述oc中设置多套信号专用嵌入式计算机或支持hdl编程的fpga模块，以及多套相同类型的输入模块和输出模块，配合内部故障安全表决器，以实现2取2；或者3取2；或者2乘2取2的安全冗余表决架构。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述地面信号数据中心和车载信号数据中心中的数据中心表决器用于连续监视构成2取2或3取2或2乘2取2架构的多个独立虚拟机上运行的cots os及信号控制信息处理应用软件运行情况，对来自多个独立虚拟机上运行的信号控制信息处理应用软件计算结果进行表决。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述oc内部的故障安全表决器用于连续监视构成2取2或3取2或2乘2取2架构的多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件运行情况，对来自多个独立通过安全认证硬件+通过安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件计算结果进行表决。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面信号数据中心、车载信号数据中心的安全支点在于其配置的数据中心表决器，所述oc的安全支点在于其内部的故障安全表决器。8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述地面信号数据中心中的数据中心表决器的外部通信模块与地面信号oc内部的故障安全表决器的外部通信模块通过地面的信号安全网连接，实现地面信号数据中心与地面信号目标控制器oc之间的相互通信；车载信号数据中心中的数据中心表决器的外部通信模块与车载信号目标控制器oc内部的故障安全表决器的外部通信模块通过车载的列车通信网tcn连接，实现车载信号数据中心与车载信
号目标控制器oc之间的相互通信；车载信号数据中心中的数据中心表决器的外部通信模块与地面信号目标控制器oc内部的故障安全表决器的外部通信模块则需要通过车地移动通信网络连接，实现车载信号数据中心与地面信号目标控制器oc之间的相互通信；地面信号数据中心表决器的外部通信模块与车载信号数据中心表决器的外部通信模块通过车地移动通信网络连接，实现地面信号数据中心与车载信号数据中心之间的相互通信。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面信号数据中心和所述车载信号数据中心支持不同安全完整性等级sil的信号应用，所述地面信号数据中心和所述车载信号数据中心通过虚拟化支持的信息处理功能的数量能够在线变动，配套的oc种类或数量也相应地在线变动。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标控制器oc负责控制现场的道岔转辙机、信号灯、轨道电路以及其它零散电路，满足各自特定的故障导向安全原则，构成整个信号控制系统的安全基座，所有的目标控制器oc是所有的地面信号数据中心、车载信号数据中心的安全支点，oc内部的故障安全表决器是多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的oc信号控制信息处理应用软件的安全支点；数据中心内部的数据中心表决器是多个独立虚拟机上运行的cots os及信号控制信息处理应用软件的安全支点；在数据中心表决器内部的故障安全表决器是多个独立通过安全认证硬件+安全认证os之上运行的数据中心表决器信息处理应用软件的安全支点。

技术总结
本发明提供了一种数据中心化的轨道交通信号控制系统。该系统包括：采用可伸缩安全冗余架构的地面信号数据中心、车载信号数据中心和目标控制器OC；在每列轨道交通列车上设置一套车载信号数据中心，地面信号数据中心通过地面有线网络与位于地面的OC进行连接和通信，车载信号数据中心通过车载有线网络与位于轨道交通列车的OC进行连接和通信。本发明给了面向未来、使用成熟IT技术所带来的的技术优势的数据中心化轨道交通信号控制系统的实现方法。据中心化轨道交通信号控制系统的实现方法。据中心化轨道交通信号控制系统的实现方法。


技术研发人员：袁磊 李开成 王悉 马连川
受保护的技术使用者：中国国家铁路集团有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/21