專利名稱：管軌運輸系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于交通運輸控制技術領域，尤其涉及管軌運輸系統(tǒng)(Tube-rai I)。
背景技術：
隨著經濟的發(fā)展、人口的劇增和生活水平的提高，世界能源需求量持續(xù)加大，資源有限，需求無限，能源供應安全成為世界各國共同關注的問題。而我國的能源安全形勢更加嚴峻，一方面要保證國民經濟的穩(wěn)定增長，另一方面又要面臨不斷增加的能源需求，如何合理有效地使用能源，最大限度地發(fā)揮每一種能源的作用，成為一項重要的課題。在我國，一次性能源的儲量中，煤炭、石油、天然氣、水電分別居世界第3、第12、第22、第I位。而煤炭、石油、天然氣的供應占整體能源供應的87.7%。相比較而言，我國的煤炭儲量豐富，石油和天然氣資源相對匱乏。然而，我國的大型煤田大多集中在中、西部地區(qū)和東北地區(qū)，距離相對發(fā)達且用煤量較大的東部地區(qū)較遠。這種煤炭資源分布的不平衡使我們不得不付出更多的成本來進行煤炭的運輸。目前，我國煤炭運輸主要采用鐵路干線運輸，輔之以公路、水路的支線運輸。從煤礦到鐵路車站，從鐵路車站到用戶(包括發(fā)電廠、工廠)或者碼頭，都要使用公路或者水路運輸方式。在我國的內蒙古自治區(qū)，現已查明含煤面積達10多萬平方公里，累計探明儲量2400億噸，占全國探明儲量的25%以上，居全國第二位。然而該地區(qū)突出問題在于，礦井與集裝站之間和煤礦與發(fā)電企業(yè)之間的煤炭運輸。內蒙古自治區(qū)現有重點發(fā)電企業(yè)33家，重點煤炭礦區(qū)28家，其中12個煤炭礦區(qū)直接為25個電廠點對點運煤，運距范圍10 350公里，總計運輸線為2135公里，而這些運輸又都不可避免的采用公路運輸的方式。公路運輸不可避免要消耗石油資源，這種不得以而為之的辦法，被專家稱為“用油這種相對比較昂貴的資源去運煤這種相對比較廉價的資源”。面對這樣一種能源使用不合理的問題，本發(fā)明提出一種管軌運輸系統(tǒng)，用以實現短距離支線煤炭運輸，解決目前煤炭短距離支線運輸以公路或水路為主，過度消耗石油資源、污染環(huán)境、占用公路水路空間的問題。

發(fā)明內容
管軌運輸系統(tǒng)(Tube-rai I)是一種在管道中運行的由直線電機驅動的輪軌運輸方式，是介于管道運輸與傳統(tǒng)輪軌交通之間的一種交通方式，在支承和導向方面與輪軌系統(tǒng)相同，但在驅動方面卻采用了直線電機的驅動方式；是有別于鐵路、公路、航空、水路、管道交通運輸五種運輸方式的新型接入運輸方式。本發(fā)明的目的在于，提供管軌運輸系統(tǒng)，用以解決目前在煤炭短距離支線運輸過程中，主要采用公路或水路運輸方式，造成的石油資源過度消耗、污染環(huán)境和占用公路、水路空間的問題。為了實現上述目的，本發(fā)明提出的技術方案是，管軌運輸系統(tǒng)，采用分層支撐的結構模式，由下到上共分為6層，分別為物理執(zhí)行層、通信層、數據共享層、控制層、運營層和服務層，其特征在于
所述物理執(zhí)行層用于執(zhí)行運行計劃和調度命令，包括車輛子系統(tǒng)、管道子系統(tǒng)和絕對定位子系統(tǒng)；所述車輛子系統(tǒng)由多個車輛編組而成，車輛分為動力車和非動力車；動力車采用全動力配置，每輛車下部都安裝有車載牽引變流器、直線牽引電機、車載運行控制子系統(tǒng)和車載通信子系統(tǒng)；所述管道子系統(tǒng)由管道、輪軌和反應板組成；所述絕對定位子系統(tǒng)用于實現列車運行過程中的高精度定位，包括車載信號處理系統(tǒng)、車載閱碼器和安裝在地面的無源地址信標，車載閱碼器用于讀取無源地址信標的位置、方向信號和觸發(fā)邏輯信息，并將讀取的信息傳給車載信號處理系統(tǒng)；車載信號處理系統(tǒng)用于接收車載閱碼器傳來的無源地址信標的位置、方向信號和觸發(fā)邏輯信號，并對無源地址信標進行有效性判斷及預處理，然后對無源地址信標進行解碼和編碼，并通過總線的形式傳給控制層；所述通信層包括通信子系統(tǒng)，所述通信子系統(tǒng)分別通過無線電臺和CAN總線傳輸控制指令和狀態(tài)信息；所述數據共享層用于實現各層設備的信息采集以及業(yè)務系統(tǒng)的數據交換與共所述控制層包括運行控制子系統(tǒng)和驅動控制子系統(tǒng)，運行控制子系統(tǒng)用于將運行計劃解釋為列車設備的運行指令，完成列車的運行控制；驅動控制子系統(tǒng)用于進行牽引特性計算并得到控制指令，并將控制指令解釋為牽引電機的驅動指令并最終實現列車的驅動控制；所述運行控制子系統(tǒng)包括軌旁運控模塊、車載運控模塊和中央運控模塊；軌旁運控模塊用于實現列車運行的順序控制、聯鎖邏輯控制、裝卸臺控制與防護、速度防護、進路防護、牽引切斷、電流回讀檢測和道岔控制與防護；車載運控模塊用于實現列車安全停車點防護、列車超速防護、列車追蹤距離控制和車門控制監(jiān)督；中央運控模塊用于實現線路和列車狀態(tài)的安全操作和顯示；所述運營層包含運輸組織子系統(tǒng)和綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)；其中，運輸組織子系統(tǒng)包括基礎數據獲取模塊、一體化運行計劃編制模塊、一體化運行計劃調整模塊、運行計劃下達模塊、計劃執(zhí)行狀態(tài)接收模塊和設備運行狀態(tài)接受模塊；其中，基礎數據獲取模塊用于提取基礎數據；一體化運行計劃編制模塊用于自動檢查安全限制，根據運量需求和設備狀態(tài)，實現對車站作業(yè)基本計劃和列車區(qū)間運行基本計劃的一體化自動編制，并通過運行計劃下達模塊將運行計劃下達至運行控制子系統(tǒng)；一體化運行計劃調整模塊用于根據計劃執(zhí)行狀態(tài)接收模塊和設備運行狀態(tài)接受模塊接收到的實時狀態(tài)，實現對車站作業(yè)和區(qū)間運行作業(yè)的一體化自動調整，并通過運行計劃下達模塊將運行計劃下達至運行控制子系統(tǒng)；所述綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)用于實現對系統(tǒng)的綜合監(jiān)控預警與評估；包括實時監(jiān)控模塊、基礎設施服役狀態(tài)檢測模塊和車載設備服役狀態(tài)檢測模塊；所述實時監(jiān)控模塊用于對關鍵設備進行實時監(jiān)控，實現管軌運輸系統(tǒng)的集成分析；所述基礎設施服役狀態(tài)檢測模塊用于對管軌運輸系統(tǒng)的基礎設施運營狀態(tài)的數據采集、傳輸和檢測分析以及車載設備數據的地面?zhèn)鬏?；所述車載設備服役狀態(tài)檢測模塊用于采集、傳輸、分析車載設備運營狀態(tài)的數據信息，并把所述數據信息通過無線方式轉發(fā)至數據共享層；
所述服務層是用戶與系統(tǒng)的交互接口，包括一體化計劃編制與調整終端、綜合指揮調度終端和綜合監(jiān)視與預警終端。所述通信子系統(tǒng)采用主路通信設備和備路設備的雙機熱備容錯的傳輸方式，當主路通信設備發(fā)生故障時，無縫切換到備路設備，用以實現整個系統(tǒng)的不間斷正常通信。本發(fā)明實現了煤炭短距離支線運輸，解決了煤炭短距離支線運輸造成的石油資源過度消耗、污染環(huán)境和占用公路、水路空間的問題。


圖1是管軌運輸系統(tǒng)體系結構圖；圖2是管軌運輸系統(tǒng)管道子系統(tǒng)的鋪設示意圖；圖3是管軌運輸系統(tǒng)中的管道構成示意圖；圖4管軌運輸系統(tǒng)車輛子系統(tǒng)的立體圖；其中，(a)是車輛子系統(tǒng)的單側斜視圖，(b)是車輛子系統(tǒng)的另一側單側斜視圖；圖5是驅動控制子系統(tǒng)結構示意圖。圖6是絕對定位子系統(tǒng)結構示意圖。圖7是運行控制子系統(tǒng)結構示意圖。圖8是運輸組織子系統(tǒng)結構示意圖。圖9是綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。管軌運輸系統(tǒng)是在機械、電力電子、通信技術等快速發(fā)展和運輸能力不足、各運輸方式缺乏協(xié)調的背景下產生的新型運輸方式，是目前現存的公路、鐵路、水路、航空、管道5種基本運輸方式的有力補充。管軌運輸系統(tǒng)的廣泛應用，對我國煤炭產地從坑口到鐵路編組站或電廠等直接用戶之間煤炭運輸和改變我國鐵路干線煤運集貨模式具有直接支撐作用，將根本改變我國現行以汽車運輸和鐵路專用線為主的煤炭集貨模式、根本改變我國貨運鐵路干線末端接入運輸能力布局和運行模式、鐵路與海港貨運碼頭聯運方式和運行模式。既可解決制約我國煤炭運輸瓶頸問題，又可帶來巨大的經濟、環(huán)保效益。圖1是管軌運輸系統(tǒng)體系結構圖。其采用分層支撐的模式，由物理執(zhí)行層101，通信層102，數據共享層103，控制層104，運營層105和服務層106組成。圖2是管軌運輸系統(tǒng)管道子系統(tǒng)的鋪設示意圖。圖2中，管道子系統(tǒng)采用全封閉管道，管道子系統(tǒng)由管道201、輪軌202和反應板203組成，地面204可以全部覆蓋管道201，也可以部分覆蓋管道201，還可以不覆蓋管道201，即可分別形成掩埋鋪設方式205、半掩埋鋪設方式206和高架掩埋鋪設方式207。輪軌202對車輛起支撐和導向作用，輪軌202之間安裝有反應板203，反應板203內安裝直線電機線圈，用于為車輛208提供動力。圖3是管軌運輸系統(tǒng)中的管道構成示意圖。圖3中，管軌子系統(tǒng)的管道由管棚301和管棚骨架302構成。其中，管棚301由鋁鐵硼帶石英棉材料制成，具有防水、防雷電、防冰雹、防腐蝕和隔音降噪的作用。管棚骨架302由鋼材制成，對管棚301起支撐作用。
圖4(a)是管軌運輸系統(tǒng)車輛子系統(tǒng)的車輛單側斜視圖。圖4中，從車輛的一側，可以看到，車輛包括箱體上門401、箱體側門402、箱體403、第一控制室404、設備安裝槽405、車輪406、牽引器407、液壓開門裝置408。圖4 (b)是管軌運輸系統(tǒng)車輛子系統(tǒng)的車輛另一側單側斜視圖。圖4 (b)中，從車輛的另一側，可以看到，車輛還包括第二控制室409、卸車輪410和卸料軌道411。箱體上門401在裝貨時，可以通過運輸組織子系統(tǒng)的地面運輸組織單元，控制車載運輸控制系統(tǒng)拉伸液壓開門裝置408，從而自動打開箱體上門401，進行自動裝貨。貨物裝完，地面運輸組織單元控制車載運輸控制系統(tǒng)，收縮液壓開門裝置408，關上箱體上門401。在卸貨時，運輸組織子系統(tǒng)地面運輸組織單元控制車載運輸控制系統(tǒng)，使列車在卸料軌道411上運行，繼而將卸車輪410翹起，從而使箱體403向有箱體側門402的一側傾斜，箱體側門402自動打開，并實現貨物的卸下。車輪406可以沿軌道運動。牽引器407可以將各個車輛順序連接，形成車輛編組。設備安裝槽405設置在箱體底部，里面安裝有直線牽引電機原邊。第一控制室404也設置在箱體底部，并與設備安裝槽405的前端相接，其中安裝有車載牽引變流器的牽引逆變器的電抗器和接觸器開關、車載主牽引控制系統(tǒng)和車載子牽引控制系統(tǒng)。第二控制室409也設置在箱體底部，并與設備安裝槽405的后端相接，其中安裝有車載牽引變流器的三相橋逆變主電路。第一控制室404和第二控制室409之間采用直流母線排相連。圖5是驅動控制子系統(tǒng)結構示意圖。驅動控制子系統(tǒng)的牽引供電子系統(tǒng)508通過交通開關柜509，主變壓器510將高壓交流電進行變壓后，通過四象限整流器511進行整流，然后通過直流開關柜512將接觸網直流電壓通過輸電線501送入管道201。隨后，車輛208通過車載牽引變流器502，將輸電線501輸送的接觸網直流電壓提供給直線牽引電機原邊504和其他車載設備。直線牽引電機原邊504與鐵軌中間反應板203內的直線電機線圈發(fā)生反應，為車輛208提供驅動動力。車輛編組的第一輛車安裝有車載主牽引控制系統(tǒng)505和車載位置及速度檢測設備506，車輛編組的其他車輛安裝有車載子牽引控制系統(tǒng)503。車載主牽引控制系統(tǒng)505接收運行控制子系統(tǒng)的控制指令，并將指令傳送給本車組的其它車輛208的車載子牽引控制系統(tǒng)503，從而實現車輛208的自動運行與貨物的自動裝卸。車載位置及速度檢測設備506將車組運行過程中的數據，通過車載通信設備507，發(fā)送給綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)實現對車組的實時監(jiān)控。圖6是絕對定位子系統(tǒng)結構示意圖。系統(tǒng)由車載信號處理系統(tǒng)601、車載閱碼器602、安裝在地面的無源地址信標603三個部分組成。車載閱碼器602用以讀取無源地址信標603的位置、方向信號和觸發(fā)邏輯信息，并把該信息傳給車載信號處理系統(tǒng)601。車載信號處理系統(tǒng)601通過位置信號接口及預處理模塊604和觸發(fā)邏輯信號接口及預處理模塊605用于接收車載閱碼器602傳來的位置、方向信號和觸發(fā)邏輯信號，并對地址信息進行有效性判斷及預處理，然后傳送至信號解碼模塊606對地址信息進行解碼和編碼，然后通過總線的形式傳給列車運行控制系統(tǒng)。圖7是運行控制子系統(tǒng)結構示意圖。列車運行控制系統(tǒng)700與車輛、牽引、線路及道岔等設備或系統(tǒng)相連，完成列車運行控制、安全防護、自動運行等功能，其主要包含軌旁運控模塊701、車載運控模塊702和中央運控模塊703。軌旁運控模塊701是整個運行控制系統(tǒng)的中樞，實現列車運行的順序控制、聯鎖邏輯控制、裝卸臺控制與防護、速度防護、進路防護、牽引切斷、電流回讀檢測、道岔控制與防護等功能；車載運控模塊702位于列車之上，通過與車輛電控設備的接口，實現列車安全停車點防護、列車超速防護、列車追蹤距離控制、車門控制監(jiān)督等功能；中央運控模塊703是整個運行控制系統(tǒng)和運營人員的操作接口，實現線路和列車狀態(tài)的安全操作和顯示，包括道岔的安全操作、列車運行授權的安全設置。圖8是運輸組織子系統(tǒng)結構示意圖。運輸組織子系統(tǒng)800是整個運輸系統(tǒng)的指揮中心，涉及運輸系統(tǒng)的生產計劃、設備、人員等多個復雜因素的綜合優(yōu)化問題，為運輸指揮調度人員提供現代化的指揮工具和技術手段?；A數據獲取模塊801提取車站，線路，裝卸臺，列車以及運量等基礎數據；一體化運行計劃編制模塊802自動檢查列車追蹤間隔、敵對進路、列車限速等安全限制，根據運量需求和設備狀態(tài)，實現對車站作業(yè)基本計劃和列車區(qū)間運行基本計劃的一體化自動編制；然后通過運行計劃下達模塊804將運行計劃經過信息共享平臺及時下達運行控制子系統(tǒng)；一體化運行計劃調整模塊803在滿足列車運行安全的前提下，根據計劃執(zhí)行狀態(tài)接收模塊805和設備運行狀態(tài)接受模塊806接收到的計劃執(zhí)行情況、列車運行及相關設備的實時狀態(tài)，實現對車站作業(yè)和區(qū)間運行作業(yè)的一體化自動調整，并通過運行計劃下達模塊804將運行計劃經過信息共享平臺及時下達運行控制子系統(tǒng)。圖9是綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)結構示意圖。綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)900通過對移動及固定設施實時狀態(tài)信息的獲取、傳輸、監(jiān)控、預警、可視化展示及決策支持，實現對整個運輸過程的綜合監(jiān)控預警與評估。其主要包括實時監(jiān)控模塊901、基礎設施服役狀態(tài)檢測模塊902和車載設備服役狀態(tài)檢測模塊903。實時監(jiān)控模塊901采用基于GIS的時空信息集成技術，可對地面供電設備、區(qū)段道岔、車輛、管道、牽引供電、運行控制等系統(tǒng)的關鍵設備實時監(jiān)控，實現管軌運輸系統(tǒng)運營狀態(tài)在統(tǒng)一的時空坐標體系內集成分析；基礎設施服役狀態(tài)檢測模塊902負責整個運輸系統(tǒng)基礎設施運營狀態(tài)的數據采集、傳輸和檢測分析以及車載設備數據的地面?zhèn)鬏?，保障系統(tǒng)數據安全有效；車載設備服役狀態(tài)檢測模塊903負責采集、傳輸、分析車載設備運營狀態(tài)的數據信息，并把接收到的數據信息通過無線通道轉發(fā)至信息交互平臺。本發(fā)明提供的管軌運輸系統(tǒng)具有攀登坡度大、占地少、易于實現自動控制、無噪音、不排出有害廢氣等優(yōu)點，是非鐵磁貨物理想的中短途運輸方式。管軌運輸系統(tǒng)具有如下特點(I)融合了管道運輸和輪軌交通的優(yōu)點，既有管道運輸的高密閉性、高安全性、環(huán)境友好性(無污染)、占地面積小的優(yōu)點，又有一般輪軌交通的可靈活編組和大運量的優(yōu)點。(2)采用直線電機驅動，由于采用非粘著牽引，車組不但具有優(yōu)異的爬坡性能，而且能實現真正意義上的全天候運行。管線規(guī)劃、建設、運營的難度及費用大大降低。(3)管軌運輸系統(tǒng)在管道中運行的車列由多個車輛編組而成，車輛分為動力車和非動力車，車列編成中動力車和非動力車的組成可根據運量需求靈活編組，使運能與運量形成最優(yōu)匹配；每輛動力車采用全動力配置，每輛車下部都安裝有車載牽引變流器、直線牽引電機、車載運行控制系統(tǒng)和車載通信系統(tǒng)等裝置；非動力車的機械結構和動力車完全一致，但不包含車載牽引變流器、直線牽引電機、車載運行控制系統(tǒng)和車載通信系統(tǒng)等裝置。(4)管軌運輸系統(tǒng)采用全自動無人運行方式，可通過設定最小發(fā)車間隔實現近乎連續(xù)運輸；運輸保障系統(tǒng)實時連續(xù)監(jiān)控各子系統(tǒng)和設備運行狀態(tài)，可實現運營維護成本極小化。(5)管軌運輸系統(tǒng)采用電力驅動，不直接消耗化石能源，對環(huán)境無污染，是一種完全綠色的運輸方式。(6)管軌運輸系統(tǒng)具有可遷移性和可重構性，其各子系統(tǒng)的設計和制造都滿足可遷移的技術要求，可異地重新部署投運。如一旦某礦井煤炭枯竭，即可將與之配套的管軌運輸系統(tǒng)整體搬遷至新礦井，重新發(fā)揮作用，將大大將降低煤炭運輸的一次投資。(7)管軌運輸系統(tǒng)具有可裁剪性，其各子系統(tǒng)的設計和制造都可根據貨物運量的要求進行靈活地裁剪，更好地適應運量和運輸距離的要求。如可根據運能需求和一次投資能力靈活設定管徑、軌距、單車載荷等參數，形成同一結構下具有不同幾何級電氣參數的管軌運輸系統(tǒng)。下面通過實例來比較管軌運輸系統(tǒng)與現有公路煤炭運輸的優(yōu)劣。以一個運量要求為每年200萬噸的礦井為例，運輸距離為2. 5公里，則設計的與之配套的管軌運輸系統(tǒng)的主要技術指標為I)線路長度2. 5公里，線路最大坡度不大于10% ；2)車輛每輛車凈載重3. 5噸，總重5噸，10輛為一編組，最高速度80公里/小時；3)直線電機額定容量IOOkVA,額定電壓500V，額定電流115A，氣隙10mm，額定推力5kN，最高頻率55Hz，效率O. 55 ；4)牽引供電及驅動系統(tǒng)供電容量2. 5MVA,供電電壓DC750V，供電方式為管道頂部輸電線受流，采用直接轉矩或矢量控制方式；5)運輸組織、運行控制和運輸保障系統(tǒng)采用全自動無人駕駛控制方式，發(fā)車間隔6分鐘，裝載和卸載時間都不大于2分鐘。該線路共需兩列共20輛車，按每車運量3. 5噸，每列10輛車，每小時發(fā)10列車，每天運行20小時，每年運行300天來計算，則每年的運量為3. 5噸/車10車/列10列/小時20小時/天300天/年=210萬元噸/年。仍以該線路為例，計算其經濟性指標。每輛車凈載重為3. 5噸，10輛為一編組，每列車的總運量為3. 5噸/車10車/列=35噸/列。在2. 5公里線路運行的平均速度按60公里/小時計算，每列車的運行時間為2. 5分鐘，每輛車耗電為35kW/0. 55=63. 64kff/車，則每列車耗電63. 64kff/車*10=636. 4kW，考慮到其他系統(tǒng)耗電，按10%計算，則為636. 4kW*l. l=700kW，則每列車運行全程耗電700kW2. 5/60. 0=29. 17度，按每度電O. 5元計算，則需29. 17度O. 5元/度=14. 6元，則每噸每公里運行成本為14. 6/2. 5/35=0. 17元/(噸 公里)，與傳統(tǒng)的卡車運輸運行成本O. 6元/噸/公里相比，管軌(TuberaiI)運輸系統(tǒng)的運行成本不到卡車運輸的1/3，節(jié)省了 71. 7%。從實例可以看出，在支線煤炭運輸方面，管軌運輸系統(tǒng)大大優(yōu)于目前使用的公路運輸系統(tǒng)。以上所述， 僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種管軌運輸系統(tǒng)，采用分層支撐的結構模式，由下到上共分為6層，分別為物理執(zhí)行層、通信層、數據共享層、控制層、運營層和服務層，其特征在于 所述物理執(zhí)行層用于執(zhí)行運行計劃和調度命令，包括車輛子系統(tǒng)、管道子系統(tǒng)和絕對定位子系統(tǒng)； 所述車輛子系統(tǒng)由多個車輛編組而成，車輛分為動力車和非動力車；動力車采用全動力配置，每輛車下部都安裝有車載牽引變流器、直線牽引電機、車載運行控制子系統(tǒng)和車載通信子系統(tǒng)； 所述管道子系統(tǒng)由管道、輪軌和反應板組成； 所述絕對定位子系統(tǒng)用于實現列車運行過程中的高精度定位，包括車載信號處理系統(tǒng)、車載閱碼器和安裝在地面的無源地址信標，車載閱碼器用于讀取無源地址信標的位置、方向信號和觸發(fā)邏輯信息，并將讀取的信息傳給車載信號處理系統(tǒng)；車載信號處理系統(tǒng)用于接收車載閱碼器傳來的無源地址信標的位置、方向信號和觸發(fā)邏輯信號，并對無源地址信標進行有效性判斷及預處理，然后對無源地址信標進行解碼和編碼，并通過總線的形式傳給控制層； 所述通信層包括通信子系統(tǒng)，所述通信子系統(tǒng)分別通過無線電臺和CAN總線傳輸控制指令和狀態(tài)信息； 所述數據共享層用于實現各層設備的信息采集以及業(yè)務系統(tǒng)的數據交換與共享； 所述控制層包括運行控制子系統(tǒng)和驅動控制子系統(tǒng)，運行控制子系統(tǒng)用于將運行計劃解釋為列車設備的運行指令，完成列車的運行控制；驅動控制子系統(tǒng)用于進行牽引特性計算并得到控制指令，并將控制指令解釋為牽引電機的驅動指令并最終實現列車的驅動控制； 運行控制子系統(tǒng)包括軌旁運控模塊、車載運控模塊和中央運控模塊；軌旁運控模塊用于實現列車運行的順序控制、聯鎖邏輯控制、裝卸臺控制與防護、速度防護、進路防護、牽引切斷、電流回讀檢測和道岔控制與防護；車載運控模塊用于實現列車安全停車點防護、列車超速防護、列車追蹤距離控制和車門控制監(jiān)督；中央運控模塊用于實現線路和列車狀態(tài)的安全操作和顯示； 所述運營層包含運輸組織子系統(tǒng)和綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)；其中，運輸組織子系統(tǒng)包括基礎數據獲取模塊、一體化運行計劃編制模塊、一體化運行計劃調整模塊、運行計劃下達模塊、計劃執(zhí)行狀態(tài)接收模塊和設備運行狀態(tài)接受模塊；其中，基礎數據獲取模塊用于提取基礎數據；一體化運行計劃編制模塊用于自動檢查安全限制，根據運量需求和設備狀態(tài)，實現對車站作業(yè)基本計劃和列車區(qū)間運行基本計劃的一體化自動編制，并通過運行計劃下達模塊將運行計劃下達至運行控制子系統(tǒng)；一體化運行計劃調整模塊用于根據計劃執(zhí)行狀態(tài)接收模塊和設備運行狀態(tài)接受模塊接收到的實時狀態(tài)，實現對車站作業(yè)和區(qū)間運行作業(yè)的一體化自動調整，并通過運行計劃下達模塊將運行計劃下達至運行控制子系統(tǒng)； 所述綜合安全監(jiān)控子系統(tǒng)用于實現對系統(tǒng)的綜合監(jiān)控預警與評估；包括實時監(jiān)控模塊、基礎設施服役狀態(tài)檢測模塊和車載設備服役狀態(tài)檢測模塊；所述實時監(jiān)控模塊用于對關鍵設備進行實時監(jiān)控，實現管軌運輸系統(tǒng)的集成分析；所述基礎設施服役狀態(tài)檢測模塊用于對管軌運輸系統(tǒng)的基礎設施運營狀態(tài)的數據采集、傳輸和檢測分析以及車載設備數據的地面?zhèn)鬏?；所述車載設備服役狀態(tài)檢測模塊用于采集、傳輸、分析車載設備運營狀態(tài)的數據信息，并把所述數據信息通過無線方式轉發(fā)至數據共享層； 所述服務層是用戶與系統(tǒng)的交互接口，包括一體化計劃編制與調整終端、綜合指揮調度終端和綜合監(jiān)視與預警終端。
2.根據權利要求1所述的管軌運輸系統(tǒng)，其特征是所述通信子系統(tǒng)采用主路通信設備和備路設備的雙機熱備容錯的傳輸方式，當主路通信設備發(fā)生故障時，無縫切換到備路設備，用以實現整個系統(tǒng)的不間斷正常通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了交通運輸控制技術領域中的管軌運輸系統(tǒng)(Tube-rail)。管軌運輸系統(tǒng)是一種在管道中運行的由直線電機驅動的輪軌運輸方式，是介于管道運輸與傳統(tǒng)輪軌交通之間的一種交通方式，在支承和導向方面與輪軌系統(tǒng)相同，但在驅動方面卻采用了直線電機的驅動方式；是有別于鐵路、公路、航空、水路、管道交通運輸五種運輸方式的新型接入運輸方式;包括物理執(zhí)行層，通信層，數據共享層，控制層，運營層和服務層。本發(fā)明實現了煤炭短距離支線運輸，解決了煤炭短距離支線運輸造成的石油資源過度消耗、污染環(huán)境和占用公路、水路空間的問題。
文檔編號B61B13/10GK103029710SQ20121055496
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權日2012年12月19日
發(fā)明者賈利民, 李耀華, 王寶峰, 劉志剛, 秦勇, 徐洪澤, 汪立勤, 黃彥斌, 王艷輝, 徐杰, 王莉 申請人:北京交通大學