管轨运输系统

摘要

本发明公开了交通运输控制技术领域中的管轨运输系统（Tube-rail）。管轨运输系统是一种在管道中运行的由直线电机驱动的轮轨运输方式，是介于管道运输与传统轮轨交通之间的一种交通方式，在支承和导向方面与轮轨系统相同，但在驱动方面却采用了直线电机的驱动方式；是有别于铁路、公路、航空、水路、管道交通运输五种运输方式的新型接入运输方式;包括：物理执行层，通信层，数据共享层，控制层，运营层和服务层。本发明实现了煤炭短距离支线运输，解决了煤炭短距离支线运输造成的石油资源过度消耗、污染环境和占用公路、水路空间的问题。

主权项

一种管轨运输系统，采用分层支撑的结构模式，由下到上共分为6层，分别为物理执行层、通信层、数据共享层、控制层、运营层和服务层，其特征在于：所述物理执行层用于执行运行计划和调度命令，包括车辆子系统、管道子系统和绝对定位子系统；所述车辆子系统由多个车辆编组而成，车辆分为动力车和非动力车；动力车采用全动力配置，每辆车下部都安装有车载牵引变流器、直线牵引电机、车载运行控制子系统和车载通信子系统；所述管道子系统由管道、轮轨和反应板组成；所述绝对定位子系统用于实现列车运行过程中的高精度定位，包括车载信号处理系统、车载阅码器和安装在地面的无源地址信标，车载阅码器用于读取无源地址信标的位置、方向信号和触发逻辑信息，并将读取的信息传给车载信号处理系统；车载信号处理系统用于接收车载阅码器传来的无源地址信标的位置、方向信号和触发逻辑信号，并对无源地址信标进行有效性判断及预处理，然后对无源地址信标进行解码和编码，并通过总线的形式传给控制层；所述通信层包括通信子系统，所述通信子系统分别通过无线电台和CAN总线传输控制指令和状态信息；所述数据共享层用于实现各层设备的信息采集以及业务系统的数据交换与共享；所述控制层包括运行控制子系统和驱动控制子系统，运行控制子系统用于将运行计划解释为列车设备的运行指令，完成列车的运行控制；驱动控制子系统用于进行牵引特性计算并得到控制指令，并将控制指令解释为牵引电机的驱 动指令并最终实现列车的驱动控制；运行控制子系统包括轨旁运控模块、车载运控模块和中央运控模块；轨旁运控模块用于实现列车运行的顺序控制、联锁逻辑控制、装卸台控制与防护、速度防护、进路防护、牵引切断、电流回读检测和道岔控制与防护；车载运控模块用于实现列车安全停车点防护、列车超速防护、列车追踪距离控制和车门控制监督；中央运控模块用于实现线路和列车状态的安全操作和显示；所述运营层包含运输组织子系统和综合安全监控子系统；其中，运输组织子系统包括基础数据获取模块、一体化运行计划编制模块、一体化运行计划调整模块、运行计划下达模块、计划执行状态接收模块和设备运行状态接受模块；其中，基础数据获取模块用于提取基础数据；一体化运行计划编制模块用于自动检查安全限制，根据运量需求和设备状态，实现对车站作业基本计划和列车区间运行基本计划的一体化自动编制，并通过运行计划下达模块将运行计划下达至运行控制子系统；一体化运行计划调整模块用于根据计划执行状态接收模块和设备运行状态接受模块接收到的实时状态，实现对车站作业和区间运行作业的一体化自动调整，并通过运行计划下达模块将运行计划下达至运行控制子系统；所述综合安全监控子系统用于实现对系统的综合监控预警与评估；包括：实时监控模块、基础设施服役状态检测模块和车载设备服役状态检测模块；所述实时监控模块用于对关键设备进行实时监控，实现管轨运输系统的集成分析；所述基础设施服役状态检测模块用于对管轨运输系统的基础设施运营状态的数据采集、传输和检测分析以及车载设备数据的地面传输；所述车载设备服役状态检测模块用于采集、传输、分析车载设备运营状态的数据信息，并把所述数据信息通过无线方式转发至数据共享层；所述服务层是用户与系统的交互接口，包括一体化计划编制与调整终端、综合指挥调度终端和综合监视与预警终端。