一种单套车载设备控制列车两端的方法和车载设备与流程

1.本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及一种单套车载设备控制列车两端的方法和车载设备。


背景技术：

2.现有的高铁列车上，一列列车的两端分别装备一套车载设备，即一列列车需要安装两套同样的车载设备。司机在哪一端操作列车，就使用这一端的车载设备，另一端的车载设备处于断电状态或休眠状态，不监控列车运行。
3.这种车载设备布置方式安装成本高、可扩展性差，车载设备的闲置率高。
4.列车运行过程中存在换端的情况，现有技术中通过安装两套车载设备，以保障列车换端的安全控制。
5.如何减少列车两端的车载设备的冗余度并实现列车换端安全控制，是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明提供了一种单套车载设备控制列车两端的方法，其中，所述车载设备包括设置在列车a端的第一设备和设置在b端的第二设备；其中，第一设备包括核心控制模块和第一信息采集模块，第二设备包括第二信息采集模块，第一信息采集模块和第二信息采集模块均与核心控制模块连接；所述方法包括：核心控制模块获取第一信息采集模块和第二信息采集模块的地面信息；核心控制模块获取第一设备和第二设备的输入接口信息；核心控制模块根据两端驾驶台的激活状态，使用a端或b端的地面信息和输入接口信息控制列车安全运行。
7.进一步地，所述车载设备为ctcs车载设备时，所述核心控制模块包括ctcs车载主控单元，第一信息采集模块和第二信息采集模块各自包括轨道电路读取器、轨道电路天线、应答器处理单元和应答器天线；其中应答器处理单元与应答器天线连接，且应答器处理单元与ctcs车载主控单元连接，实现应答器信息采集；轨道电路读取器与轨道电路天线连接，且轨道电路读取器与ctcs车载主控单元连接，实现轨道电路信息采集。
8.进一步地，所述车载设备为etcs车载设备时，所述核心控制模块包括相连接的etcs车载主控单元和stm车载主控单元；stm车载主控单元与etcs车载主控单元实时交互控车信息，并根据地面等级转换命令或等级转换操作执行等级转换；
第一信息采集模块和第二信息采集模块均包括stm信息接收单元和stm天线；其中，每个信息采集模块中的stm信息接收单元和stm天线相连接，第一信息采集模块的stm信息接收单元和第二信息采集模块的stm信息接收单元均与stm车载主控单元连接。
9.进一步地，所述第一设备和第二设备共用设置在第一设备上的定位模块、通信模块和记录模块。
10.进一步地，通过mvb总线和mvb中继器实现第一设备和第二设备之间的信号传输。
11.进一步地，方法包括：分别通过第一设备的第一显示模块和第二设备的第二显示模块提供列车控制操作界面和接口；核心控制模块将第一显示模块或第二显示模块的激活状态与对应的驾驶台激活状态进行比较，判断第一显示模块或第二显示模块是否属于正常激活状态，若：第一设备对应的驾驶台状态为激活而第一显示模块的反馈状态为未激活状态，或者第一设备对应的驾驶台状态为未激活状态而第一显示模块的反馈状态为激活状态，则认为出现异常情况，转入故障状态。
12.进一步地，方法包括：如果第一显示模块或第二显示模块属于所述正常激活状态，则对第一显示模块或第二显示模块的激活状态综合判断，包括：对两端的显示模块的状态进行判断，如果两端的显示模块处于以下三种状态中的一种，则认为车载设备运行正常；三种状态包括：第一显示模块和第二显示模块均未激活、第一显示模块激活且第二显示模块未激活以及第二显示模块激活且第一显示模块未激活；如果两端的显示模块均处于激活状态，车载设备应转入故障模式。
13.进一步地，方法包括确定列车位置：列车换端后，a端激活，b端非激活，则列车位置加上一个列车长度，作为新的列车位置；如果列车换端后，a端非激活，b端激活，列车位置减少一个列车长度，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。
14.进一步地，方法包括确定列车位置：当a端激活，方向手柄前向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当a端激活，方向手柄后向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为新的列车位置；当b端激活，方向手柄前向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当b端激活，方向手柄后向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。
15.本发明还提供一种单套车载设备控制列车两端的车载设备，其中，所述车载设备包括设置在列车a端的第一设备和设置在b端的第二设备；
其中，第一设备包括核心控制模块和第一信息采集模块，第二设备包括第二信息采集模块，第一信息采集模块和第二信息采集模块均与核心控制模块连接；核心控制模块用于：获取第一信息采集模块和第二信息采集模块的地面信息；获取第一设备和第二设备的输入接口信息；根据两端驾驶台的激活状态，使用a端或b端的地面信息和输入接口信息控制列车安全运行。
16.进一步地，所述车载设备为ctcs车载设备时，所述核心控制模块包括ctcs车载主控单元，第一信息采集模块和第二信息采集模块各自包括轨道电路读取器、轨道电路天线、应答器处理单元和应答器天线；其中应答器处理单元与应答器天线连接，且应答器处理单元与ctcs车载主控单元连接，实现应答器信息采集；轨道电路读取器与轨道电路天线连接，且轨道电路读取器与ctcs车载主控单元连接，实现轨道电路信息采集。
17.进一步地，所述车载设备为etcs车载设备时，所述核心控制模块包括相连接的etcs车载主控单元和stm车载主控单元；stm车载主控单元与etcs车载主控单元实时交互控车信息，并根据地面等级转换命令或等级转换操作执行等级转换；第一信息采集模块和第二信息采集模块均包括stm信息接收单元和stm天线；其中，每个信息采集模块中的stm信息接收单元和stm天线相连接，第一信息采集模块的stm信息接收单元和第二信息采集模块的stm信息接收单元均与stm车载主控单元连接。
18.进一步地，所述第一设备和第二设备共用设置在第一设备上的定位模块、通信模块和记录模块。
19.进一步地，第一设备包括第一显示模块，第二设备包括第二显示模块，分别提供列车控制操作界面和接口；核心控制模块用于将第一显示模块或第二显示模块的激活状态与对应的驾驶台激活状态进行比较，判断第一显示模块或第二显示模块是否属于正常激活状态，若：第一设备对应的驾驶台状态为激活状态而第一显示模块的反馈状态为未激活状态，或者第一设备对应的驾驶台状态为未激活状态而第一显示模块的反馈状态为激活状态，则认为出现异常情况，转入故障状态。
20.进一步地，如果第一显示模块或第二显示模块属于所述正常激活状态，所述核心控制模块则对第一显示模块或第二显示模块的激活状态综合判断，包括：对两端的显示模块的状态进行判断，如果两端的显示模块处于以下三种状态中的一种，则认为车载设备运行正常；三种状态包括：第一显示模块和第二显示模块均未激活、第一显示模块激活且第二显示模块未激活以及第二显示模块激活且第一显示模块未激活；如果两端的显示模块均处于激活状态，车载设备应转入故障模式。
21.进一步地，所述定位模块用于确定列车位置：列车换端后，a端激活，b端非激活，则列车位置加上一个列车长度，作为新的列车
位置；如果列车换端后，a端非激活，b端激活，列车位置减少一个列车长度，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。
22.进一步地，所述定位模块用于确定列车位置：当a端激活，方向手柄前向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当a端激活，方向手柄后向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为新的列车位置；当b端激活，方向手柄前向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当b端激活，方向手柄后向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。
23.本发明提供的一种单套车载设备控制列车两端的方法和车载设备，假设列车两端分别是a端和b端，在列车上只装备一套车载设备。无论是司机在a端驾驶列车，还是b端驾驶列车，都由这一套车载设备进行安全监控。与传统的一列列车装备两套车载设备相比，本发明只使用一套车载设备，不但节省了一套车载设备，降低了成本，还节省了安装空间，有利于车载设备在不同类型的列车上安装。
24.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
26.图1示出了根据本发明实施例的一种单套车载设备控制列车两端的车载设备的结构示意图；图2示出了根据本发明实施例的另一种单套车载设备控制列车两端的车载设备的结构示意图；图3示出了根据本发明实施例的车载设备与车辆接口关系示意图；图4示出了根据本发明实施例的一种单套车载设备控制列车两端的方法流程示意图；图5示出了根据本发明实施例的使用mvb总线对列车两端的控车信息进行传输的结构示意图；图6示出了根据本发明实施例的车载设备判断dmi激活状态过程示意图。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.本发明实施例提供单套车载设备控制列车两端的方法和车载设备。不失一般性地，本发明实施例的单套车载设备控制列车两端的方法能够通过该车载设备实现。
29.车载设备包括用于设置在列车第一端（如首端或a端）的第一设备和设置在该列车第二端（如尾端或b端）的第二设备。其中，第一设备包括核心控制模块，第二设备不包含核心控制模块。本发明实施例中，a端和b端仅用于区分列车不同的端，a端为首端或者尾端，b端为与a端相反的端。
30.核心控制模块用于根据第一设备和第二设备的激活状态，使用a端或b端中激活端的输入信息（如地面信息和输入接口信息）控制列车安全运行。不失一般性地，核心控制模块包括车载主控单元，根据应用的系统不同，示例性地，可以为ctcs车载主控单元、etcs车载主控单元等。车载主控单元根据列车的输入接口信息进行处理，输出控车信息，即输出接口。
31.车载设备的第一设备还包含定位模块、通信模块和第一信息采集模块和第一显示模块。第二设备包括第二信息采集模块和第二显示模块。定位模块、通信模块、第一信息采集模块、第一显示模块、第二信息采集模块和第二显示模块均与核心控制模块连接。
32.其中，定位模块用于实现列车测速测距。不失一般性地，定位模块包括测速测距单元、雷达和速度传感器。其中，雷达和速度传感器均与测速测距单元连接，测速测距单元根据雷达和速度传感器的数据确定列车位移和速度。
33.通信模块用于实现与外部的通信。本发明实施例中，通信模块为无线模块mt，包括无线通信单元和与其连接的mt（mobileterminal）天线，用于车载设备与外部系统进行无线通信。
34.第一信息采集模块和第二信息采集模块用于采集地面信息。列车两端均装备信息采集模块，车载设备及时处理列车车头所在位置的地面信息，保证行车安全。否则，只在列车一端安装信息采集模块，则另一端将延迟一个列车长度才能接收到地面信息，如应答器信息和轨道电路信息，容易造成危险情况发生。
35.第一显示模块和第二显示模块用于提供列车控制操作界面和接口。不失一般性地，第一显示模块和第二显示模块均实现为人机接口dmi。
36.第一设备还包括记录模块，包括司法记录单元jru（juridical recorder），与车载主控单元连接，用于记录列车控制历史数据。
37.第一设备和第二设备均包括列车输入接口，第一设备还包括列车输出接口和制动接口。其中，列车输入接口传递从列车到车载设备的接口信息，即输入接口信息；列车输出接口传递从车载设备到列车的接口信息，即输出接口信息。第一设备还包括制动接口，用于输出制动命令。
38.车载设备能够应用于列控系统中，以ctcs系统（china train control system，中国列车控制系统）为例。如图1所示，第一信息采集模块和第二信息采集模块各自包括轨道电路读取器tcr（track circuit reader）、轨道电路天线、应答器处理单元btm（balise transmission module）和应答器天线（btm天线）。其中btm与btm天线连接，且btm与车载主
控单元连接，用于实现应答器信息采集。tcr与tcr天线连接，且tcr与车载主控单元连接，用于实现轨道电路信息采集。本发明实施例中，地面信息包括应答器信息和轨道电路信息。
39.车载设备的核心控制模块、司法记录单元、无线模块、雷达、速度传感器、列车输出接口可以两端共用，所以均安装在第一设备，设置在列车一端，如a端（在另外的实施例中也可以设置在b端，原理相同）。而对于dmi、应答器处理单元和应答器天线、轨道电路读取器和轨道电路天线、列车输入接口，在a端和b端分别安装这些模块。
40.列车两端均配备人机接口dmi，司机在a端操作a端人机接口dmi，司机在b端操作b端人机接口dmi，支持司机操作dmi，控制列车运行和观察列车运行状态。
41.车载设备应用于etcs系统（european train control system，欧洲列车控制系统）时，结构如图2所示，称之为etcs车载设备。与ctcs系统中的车载设备相比，该系统不包含轨道电路读取器和轨道电路天线。
42.etcs车载设备的第一设备包括定位模块、通信模块、第一信息采集模块、第一显示模块和记录模块。第二设备包括第二信息采集模块和第二显示模块。第一设备和第二设备均包括列车输入接口，第一设备还包括列车输出接口和制动接口。这些模块（及接口）与ctcs车载设备中对应模块（及接口）的结构和作用相似，不再赘述。
43.etcs车载设备中，第一设备作为主控设备，包括核心控制模块，核心控制模块包括etcs车载主控单元。etcs车载主控单元与第一设备的jru、dmi、无线通信单元、测速测距单元、btm连接，且与第二设备的dmi、btm连接。
44.优选地，核心控制模块还包括stm（专用传输模块，specific transmission module）车载主控单元，stm车载主控单元与etcs车载控制单元连接。第一信息采集模块和第二信息采集模块均包括stm信息接收单元和stm天线。其中，每个信息采集模块中的stm信息接收单元和stm天线相连接，第一信息采集模块的stm信息接收单元和第二信息采集模块的stm信息接收单元均与stm车载主控单元连接。
45.etcs车载设备适用于国外etcs+stm列车控制系统。假设列车两端分别是a端和b端，车载设备主体可以安装在列车a端，也可以安装在列车b端。如果车载设备主体安装在a端，则车载设备布局方式如图2所示。
46.示例性地，etcs+stm的列车控制系统支持在装备etcs地面设备的线路上，由etcs设备控制列车运行，在没有装备etcs地面设备但装备有stm地面设备的线路上，执行由etcs设备（etcs车载主控单元）控车向stm设备（stm车载主控单元）控车的等级转换，由stm设备控制列车运行。在etcs系统一套车载设备控制列车两端的方案，可以将stm车载主控单元安装在a端，通过在a端和b端分别装备stm信息接收单元和stm天线，列车两端的stm信息接收单元均与a端的stm车载主控单元相连，实现etcs+stm一套车载设备控制列车两端。stm车载主控单元与etcs车载主控单元相连，实时交互控车信息，并根据地面等级转换命令或司机的等级转换操作执行等级转换。
47.优选地，对于较长编组的列车，如果采用硬线将b端的列车输入接口信息传输到a端的车载主控单元，由于传输距离较长，不但会占用较多的列车空间，还存在信号衰减等问题。本发明实施例，对b端的列车输入接口信息进行转换，使用mvb总线或can总线传递给a端的车载主控单元。如图3所示，列车a端和b端使用mvb进行通信，增加mvb中继器，以延长mvb总线信号传输距离，提高信号传输质量。列车a端和b端分别增加mvb信号转换模块，将车载
主控单元需要输出到对端的控车信息转换成mvb信号，并发送给对端；同时，将来自对端的mvb信号转换成控车信息，传递给车载主控单元。mvb信号转换模块与列车输入接口连接。
48.下面结合上述车载设备的结构，对本发明实施例的控制方法进行说明。
49.本发明实施例中，同一时间列车两端中只能有一端驾驶台处于激活状态，并且同一时间只能有一端的显示模块（dmi）处于激活状态。
50.方法包括对两端的显示模块的状态进行判断，如果两端的显示模块处于以下三种状态中的一种，则认为车载设备运行正常。三种状态包括：两端显示模块，即第一显示模块和第二显示模块均未激活、第一显示模块激活且第二显示模块未激活以及第二显示模块激活且第一显示模块未激活。如果两端的显示模块均处于激活状态，车载设备应转入故障模式。
51.示例性地，表1示出两端dmi正常状态分布。dmi在未激活状态下，不响应司机操作，在激活状态下能够响应司机操作。
52.表1 两端dmi状态分布司机在某一端驾驶台插入钥匙，车载设备采集到该端驾驶台激活信号，激活该驾驶台对应的显示模块，显示模块向车载设备反馈激活状态，核心控制模块将驾驶台激活状态与显示模块的激活状态进行比较，判断显示模块是否属于正常激活状态。以第一设备为例（第二设备的激活状态判断原理相同），判断过程包括：如果第一设备对应的驾驶台状态为激活，第一显示模块的反馈状态，即第一显示模块反馈给核心控制模块的激活状态也是激活状态，则车载设备判断第一显示模块的状态为激活。如果第一设备对应的驾驶台状态为未激活，第一显示模块的反馈状态也是未激活状态，则车载设备判断第一显示模块的状态为未激活。如果第一设备对应的驾驶台状态为激活而第一显示模块的反馈状态为未激活状态，或者第一设备对应的驾驶台状态为未激活状态而第一显示模块的反馈状态激活状态，则认为出现异常情况，转入故障状态。
53.表2示出了以a端dmi为例的单个dmi激活状态判断方式。
54.表2 单个dmi激活状态本发明实施例中，先根据表2判断单个显示模块的激活状态，进行异常防护；再根据表1判断两个显示模块的激活状态是否正常，进行异常防护；车载设备通过表1和表2对两端dmi进行状态逻辑检查，避免异常状态影响行车安全。
55.图4根据本发明实施例的车载设备判断dmi激活状态过程示意图。如图4所示，车载设备获取任意一端车载驾驶台的激活信号，根据激活信号触发相应端的显示模块（人机接口设备），并接收该显示模块反馈的激活状态，根据车辆驾驶台的激活信号和相应端（同一端）的显示模块的激活状态，判断显示模块激活状态是否合法。如果同一端的车载驾驶台与显示模块的激活状态不一致，则认为车载设备异常。例如，驾驶台未激活时，但显示模式反馈处于激活状态，车载设备判断出现异常情况，导向故障模式。
56.列车实现a端激活信号和b端激活信号的互斥，保证某一时刻只有一端处于激活状态。车载设备监控列车两端的列车输入接口中的驾驶台激活信号。如果司机在列车a端驾驶台激活列车，a端处于激活状态，车载设备使用a端的列车输入信息，使用a端应答器信息，使用a端轨道电路信息，并和a端dmi进行信息交互，支持司机在a端操作列车。如果司机在列车b端驾驶台激活列车，b端处于激活状态，车载设备使用b端的列车输入信息，使用b端应答器信息，使用b端轨道电路信息，并和b端dmi进行信息交互，支持司机在b端操作列车。
57.除了列车实现a端驾驶台的激活信号和b端驾驶台的激活信号的互斥外，车载设备也会进一步进行安全防护，如表3所示。当a端驾驶台激活，b端驾驶台未激活时，车载设备判断a端驾驶台激活，车载设备响应a端驾驶室司机操作，使用a端采集到的数据。当b端驾驶台激活，a端驾驶台未激活时，车载设备判断b端驾驶台激活，车载设备响应a端驾驶室司机操作，使用b端采集到的数据。当车载设备的a端和b端均未激活时，不响应任何驾驶室司机操作。当车载设备的a端和b端都激活时，车载设备判断出现异常情况，车载设备将进入故障状态。
58.表3 车载设备对激活信号的异常防护如图5所示，车载设备的列车输入接口包括方向手柄位置、牵引手柄位置、制动手柄位置、驾驶台激活状态，列车输出接口包括切牵引命令、过分相命令和过分相选择。无论列车哪端处于激活状态，车载设备使用一套输出接口，对列车输出切牵引命令、过分相命令和过分相选择。车载设备分别采集列车两端的输入接口信息，包括方向手柄位置、牵引手柄位置、制动手柄位置、驾驶台激活状态等信息，根据驾驶台激活信号进行判断，只使用激活端的列车输入接口信息，保证车载设备正确采集和响应司机操作，保证行车安全。
59.列车制动接口包括制动输入接口和制动输出接口。制动输入接口用来采集最大常用制动反馈和紧急制动反馈，制动输出接口用来输出紧急制动命令和最大常用制动命令。列车任何一端激活都使用共同的制动接口。
60.雷达和速度传感器输入信号与安装方向和角度有关，对于雷达和速度传感器输入信号，b端采用与a端相反的处理逻辑，保证列车速度和运行方向逻辑正确。
61.示例性地，雷达和速度传感器安装在列车a端，测速测距单元计算出的列车前端位
置都是列车a端的前端位置。但是列车a端和列车b端相差一个列车长度，所以当b端处于激活状态时，需要对测速测距单元计算出的列车前端位置增加一个列车长度，才能得到准确的b端列车前端位置。
62.本发明实施例中，车载设备获取列车位置极大值，例如距离起点位置1万公里处。根据起点位置和列车位置极大值建立内部坐标系，保证无论列车在那条线路上运行，列车位置都大于0，因为不存在超过1万公里的连续铁路。实际应用中，不存在超过1万公里的连续铁路。示例性地，a端正向运行列车位置增加，b端正向运行列车位置减小。
63.对列车位置确定过程包括换端位置确定逻辑和走行位置确定逻辑。换端位置确定逻辑包括 ：列车换端后，a端激活，b端非激活，则列车位置加上一个列车长度，作为新的列车位置；如果列车换端后，a端非激活，b端激活，列车位置减少一个列车长度，作为新的列车位置。
64.走行位置确定逻辑：当a端激活，方向手柄前向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当a端激活，方向手柄后向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为新的列车位置。
65.当b端激活，方向手柄前向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当b端激活，方向手柄后向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为新的列车位置。
66.示例性地，如图6所示，车载设备周期性判断是否发生列车换端，当发生列车换端时，如果原来是a端驾驶台激活，且现在b端驾驶台激活，则列车位置=当前位置-列车长度。如果原来b端驾驶台激活，且现在a端驾驶台激活，则列车位置=当前位置+列车长度。
67.进一步地，在执行上述换端位置确定逻辑之前，判断是否存在有效的列车位置，如果能够获取到有效的列车位置，则执行换端位置确定逻辑。例如，列车开始运行时，使用a端的第一设备控车，当车载设备没有有效的列车位置（例如首次上电激活或非激活），则换端时，不执行换端位置确定逻辑；当车载设备中存在有效的列车位置（车载设备不是首次上电激活或非激活，且列车运行过一段距离，车载设备已经实现列车定位，具备准确的列车位置），则换端时，执行换端位置确定逻辑。
68.在列车行驶过程中，周期性判断当前a端驾驶台是否激活，如果是，则判断方向手柄是否向前，如果方向手柄向前，则列车位置=当前位置+本周期走行距离。如果方向手柄向后，则列车位置=当前位置-本周期走行距离。
69.在列车行驶过程中，周期性判断当前a端驾驶台是否激活，如果否，周期性判断当前b端驾驶台是否激活，如果是，则判断方向手柄是否向前，如果方向手柄向前，则列车位置=当前位置-本周期走行距离。如果方向手柄向后，则列车位置=当前位置+本周期走行距离。
70.不失一般性地，车载设备在每个周期内先判断是否发生列车换端，然后根据驾驶台激活状态和方向手柄的方向计算列车位置。示例性地，以300ms为一个周期，每周期获取a端和b端的激活状态，判断是否发生列车换端，再根据外部输入信息（走行距离）和内部状态（方向手柄的方向等）计算列车位置和控制参数，并输出控车命令。
71.车载设备根据处理的列车位置和速度进行防护。
72.基于本发明实施例的车载设备，列车只需要装备一套车载设备就可以实现双端控制，不但节省了一套车载设备，还节省了安装空间，有利于车载设备在不同类型的列车上安
装。无论列车哪端处于激活状态，车载设备共用车载设备核心控制模块、司法记录单元jru、无线模块mt、雷达、速度传感器、列车输出接口，减少需要安装的设备模块，降低成本。
73.车载设备的核心控制模块和其他模块的连接关系使得车载设备结构便于调整，例如，通过对ctcs车载设备进行行裁剪，可以得到应用于不同国家的单套车载设备控制列车两端的列控车载设备，如etcs车载设备。
74.车载设备根据激活信号来源（a端或b端）确定使用a端或b端的人机接口dmi、列车输入接口信息、应答器信息、轨道电路信息，使用正确的输入信息（a端或b端），保证行车安全。
75.对于雷达和速度传感器输入信号，b端采用与a端相反的处理逻辑，保证列车速度和运行方向逻辑正确。车载设备周期性判断列车换端情况，并根据车载设备的输入接口信息（如方向手柄方向）周期性确定列车位置，提供了对于单套车载设备控制列车两端的情况下的高效准确的位置计算方案。
76.需要说明的是，雷达、速度传感器、无线模块mt可以冗余配置，提高系统可用性；根据工程需要和实际情况，还可以采用其他类型的速度传感器替代本方案中的雷达或速度传感器，不改变本列车控制系统的原理和系统结构。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，所述车载设备包括设置在列车a端的第一设备和设置在b端的第二设备；其中，第一设备包括核心控制模块和第一信息采集模块，第二设备包括第二信息采集模块；所述方法包括：核心控制模块获取第一信息采集模块和第二信息采集模块的地面信息；核心控制模块获取第一设备和第二设备的输入接口信息；核心控制模块根据两端驾驶台的激活状态，使用a端或b端的地面信息和输入接口信息控制列车安全运行。2.根据权利要求1所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，所述车载设备为ctcs车载设备时，所述核心控制模块包括ctcs车载主控单元，第一信息采集模块和第二信息采集模块各自包括轨道电路读取器、轨道电路天线、应答器处理单元和应答器天线；其中应答器处理单元与应答器天线连接，且应答器处理单元与ctcs车载主控单元连接，实现应答器信息采集；轨道电路读取器与轨道电路天线连接，且轨道电路读取器与ctcs车载主控单元连接，实现轨道电路信息采集。3.根据权利要求1所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，所述车载设备为etcs车载设备时，所述核心控制模块包括相连接的etcs车载主控单元和stm车载主控单元；stm车载主控单元与etcs车载主控单元实时交互控车信息，并根据地面等级转换命令或等级转换操作执行等级转换；第一信息采集模块和第二信息采集模块均包括stm信息接收单元和stm天线；其中，每个信息采集模块中的stm信息接收单元和stm天线相连接，第一信息采集模块的stm信息接收单元和第二信息采集模块的stm信息接收单元均与stm车载主控单元连接。4.根据权利要求1所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，所述第一设备和第二设备共用设置在第一设备上的定位模块、通信模块和记录模块。5.根据权利要求1所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，通过mvb总线和mvb中继器实现第一设备和第二设备之间的信号传输。6.根据权利要求1-5中任一项所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，包括：分别通过第一设备的第一显示模块和第二设备的第二显示模块提供列车控制操作界面和接口；核心控制模块将第一显示模块或第二显示模块的激活状态与对应的驾驶台激活状态进行比较，判断第一显示模块或第二显示模块是否属于正常激活状态，若：第一设备对应的驾驶台状态为激活而第一显示模块的反馈状态为未激活状态，或者第一设备对应的驾驶台状态为未激活状态而第一显示模块的反馈状态为激活状态，则认为出现异常情况，转入故障状态。
7.根据权利要求6所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，包括：如果第一显示模块或第二显示模块属于所述正常激活状态，则对第一显示模块或第二显示模块的激活状态综合判断，包括：对两端的显示模块的状态进行判断，如果两端的显示模块处于以下三种状态中的一种，则认为车载设备运行正常；三种状态包括：第一显示模块和第二显示模块均未激活、第一显示模块激活且第二显示模块未激活以及第二显示模块激活且第一显示模块未激活；如果两端的显示模块均处于激活状态，车载设备应转入故障模式。8.根据权利要求1-5中任一项所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，包括确定列车位置：列车换端后，a端激活，b端非激活，则列车位置加上一个列车长度，作为新的列车位置；如果列车换端后，a端非激活，b端激活，列车位置减少一个列车长度，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。9.根据权利要求1-5中任一项所述的单套车载设备控制列车两端的方法，其特征在于，包括确定列车位置：当a端激活，方向手柄前向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当a端激活，方向手柄后向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为新的列车位置；当b端激活，方向手柄前向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当b端激活，方向手柄后向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。10.一种单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，所述车载设备包括设置在列车a端的第一设备和设置在b端的第二设备；其中，第一设备包括核心控制模块和第一信息采集模块，第二设备包括第二信息采集模块，第一信息采集模块和第二信息采集模块均与核心控制模块连接；核心控制模块用于：获取第一信息采集模块和第二信息采集模块的地面信息；获取第一设备和第二设备的输入接口信息；根据两端驾驶台的激活状态，使用a端或b端的地面信息和输入接口信息控制列车安全运行。11.根据权利要求10所述的单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，所述车载设备为ctcs车载设备时，所述核心控制模块包括ctcs车载主控单元，第一信息采集模块和第二信息采集模块各自包括轨道电路读取器、轨道电路天线、应答器处理单元和应答器天线；其中应答器处理单元与应答器天线连接，且应答器处理单元与ctcs车载主控单元连接，实现应答器信息采集；轨道电路读取器与轨道电路天线连接，且轨道电路读取器与ctcs车载主控单元连接，实现轨道电路信息采集。
12.根据权利要求10所述的单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，所述车载设备为etcs车载设备时，所述核心控制模块包括相连接的etcs车载主控单元和stm车载主控单元；stm车载主控单元与etcs车载主控单元实时交互控车信息，并根据地面等级转换命令或等级转换操作执行等级转换；第一信息采集模块和第二信息采集模块均包括stm信息接收单元和stm天线；其中，每个信息采集模块中的stm信息接收单元和stm天线相连接，第一信息采集模块的stm信息接收单元和第二信息采集模块的stm信息接收单元均与stm车载主控单元连接。13.根据权利要求10所述的单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，所述第一设备和第二设备共用设置在第一设备上的定位模块、通信模块和记录模块。14.根据权利要求10-13中任一项所述的单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，第一设备包括第一显示模块，第二设备包括第二显示模块，分别提供列车控制操作界面和接口；核心控制模块用于将第一显示模块或第二显示模块的激活状态与对应的驾驶台激活状态进行比较，判断第一显示模块或第二显示模块是否属于正常激活状态，若：第一设备对应的驾驶台状态为激活状态而第一显示模块的反馈状态为未激活状态，或者第一设备对应的驾驶台状态为未激活状态而第一显示模块的反馈状态为激活状态，则认为出现异常情况，转入故障状态。15.根据权利要求14所述的单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，如果第一显示模块或第二显示模块属于所述正常激活状态，所述核心控制模块则对第一显示模块或第二显示模块的激活状态综合判断，包括：对两端的显示模块的状态进行判断，如果两端的显示模块处于以下三种状态中的一种，则认为车载设备运行正常；三种状态包括：第一显示模块和第二显示模块均未激活、第一显示模块激活且第二显示模块未激活以及第二显示模块激活且第一显示模块未激活；如果两端的显示模块均处于激活状态，车载设备应转入故障模式。16.根据权利要求13所述的单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，所述定位模块用于确定列车位置：列车换端后，a端激活，b端非激活，则列车位置加上一个列车长度，作为新的列车位置；如果列车换端后，a端非激活，b端激活，列车位置减少一个列车长度，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。17.根据权利要求13或16所述的单套车载设备控制列车两端的车载设备，其特征在于，所述定位模块用于确定列车位置：当a端激活，方向手柄前向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为最新的列车当前位置；当a端激活，方向手柄后向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为新的列车位置；当b端激活，方向手柄前向，列车当前位置减去本周期的走行距离，作为最新的列车当
前位置；当b端激活，方向手柄后向，列车当前位置加上本周期的走行距离，作为新的列车位置；其中，a端为列车正向运行时，列车位置增加的一端。

技术总结
本发明提供一种单套车载设备控制列车两端的方法和车载设备，其中，所述车载设备包括设置在列车A端的第一设备和设置在B端的第二设备；其中，第一设备包括核心控制模块和第一信息采集模块，第二设备包括第二信息采集模块；所述方法包括：核心控制模块获取第一信息采集模块和第二信息采集模块的地面信息；核心控制模块获取第一设备和第二设备的输入接口信息；核心控制模块根据两端驾驶台的激活状态，使用A端或B端的地面信息和输入接口信息，控制列车安全运行。与传统的一列列车装备两套车载设备相比，本发明只使用一套车载设备，节省了一套车载设备，降低了成本，还节省了安装空间，有利于车载设备在不同类型的列车上安装。装。装。


技术研发人员：崔佳诺 张友兵 王建敏 陈志强 鲍鹏宇
受保护的技术使用者：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司
技术研发日：2023.01.29
技术公布日：2023/3/14