一种基于集中化通信的全自动运行系统和方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于集中化通信的全自动运行系统和方法。

背景技术

全自动运行(Fully Automatic Operation，FAO)系统：是一种全自动化、高度集中控制的列车运行控制系统，是基于现代计算机、通信、控制、综合监控和系统集成等技术，实现列车运行过程自动化的新一代城市轨道交通系统。全自动运行系统相比现有城市轨道交通基于通信的列车控制(Communication Based Train Control，CBTC)系统，引入了自动控制、优化控制、人因工程等领域的最新技术，进一步提升自动化程度。全自动运行系统具有更安全、更高效、更节能、更经济、更高服务水平的突出优点，已成为城市轨道交通技术的发展方向。

传统的CBTC系统升级到全自动运行系统后，虽然对CBTC功能进行了升级，增加了全自动运行的相关功能，提高了系统的自动化水平，但升级为FAO系统后未能从根本上改变CBTC系统复杂的结构。这些创新应用依旧沿用传统的设计逻辑，在设备组成、网络架构、接口等具体工程设计、运营维护方面并未突破，存在以下问题：

改造工程实施期间要尽量保证正常运营，只能在夜间调试点进行系统调试。但除去例行维护故障维修及其他专业调试点后，留给信号系统的调试点往往极其有限，同时还需协调地面和车辆在同一天进行调试，导致在不影响正常运营的前提下，整体调试时间也极其有限，给调试造成极大的不便。

发明内容

本发明提供一种基于集中化通信的全自动运行系统和方法，用以解决现有技术中系统调试时间有限，不便于调试的缺陷，实现一种基于集中化通信的全自动运行系统，该系统中控制功能和驱采功能均集中在一体化线路控制器中，在改造工程实施期间进行调试时，主要是对地面设备进行调试，无需对轻量化车载控制器进行调试，因此无需协调列车时间，使得调试时间更加自由、方便调试。

本发明提供一种基于集中化通信的全自动运行系统，包括：地面控制设备、轻量化车载控制器和轨旁设备，所述地面控制设备包括一体化线路控制器和驱采单元，其中：

所述一体化线路控制器分别与所述驱采单元和所述轻量化车载控制器通信连接，所述一体化线路控制器用于基于中心列车自动监控系统发送的控制信息向所述轻量化车载控制器发送列车控制指令和/或向所述驱采单元发送轨旁控制指令；

所述驱采单元与所述轨旁设备连接，用于基于所述轨旁控制指令采集所述轨旁设备的状态信息，和/或基于所述轨旁控制指令控制所述轨旁设备，所述驱采单元还用于向所述一体化线路控制器反馈所述轨旁设备的状态信息；

所述轻量化车载控制器用于基于所述列车控制指令控制所述列车，所述轻量化车载控制器还用于向所述一体化线路控制器反馈列车状态信息；

所述一体化线路控制器还用于向所述中心列车自动监控系统反馈所述列车状态信息和所述轨旁设备的状态信息。

根据本发明提供的一种基于集中化通信的全自动运行系统，所述一体化线路控制器包括列车运行中的安全功能，所述安全功能包括下述功能：列车休眠唤醒功能、列车速度—距离曲线控制功能、列车推荐速度曲线控制功能、列车进站停车控制功能、列车通信监督功能、列车出库/入库控制功能、列车辅助驾驶控制功能、列车跳停/扣车控制功能、列车折返换端控制功能、列车运行控制功能、站台发车控制功能、轨道区段控制功能、保护区段控制功能、轨道进路控制功能、道岔控制功能、信号机控制功能、列车远程紧急制动功能、列车雨雪模式切换功能、列车临时限速管理功能、列车占用判断功能、区段永久性汇报占用(Always Report Block，ARB)判断功能和安全协议功能。

根据本发明提供的一种基于集中化通信的全自动运行系统，所述列车休眠唤醒功能通过下述方法实现：

所述一体化线路控制器向位于休眠轨道上的列车上的轻量化车载控制器发送列车休眠指令，所述列车休眠指令用于指示所述轻量化车载控制器向所述列车发送列车下电指令，以使所述列车进入下电模式；

当所述一体化线路控制器基于中心列车自动监控系统发送的控制信息确定需要唤醒所述列车的情况下，所述一体化线路控制器向位于所述休眠轨道上的所述列车上的轻量化车载控制器发送列车唤醒指令，所述列车唤醒指令用于指示所述轻量化车载控制器向所述列车发送列车上电指令，以使所述列车进入上电模式。

根据本发明提供的一种基于集中化通信的全自动运行系统，还包括：应答器传输单元和车载接入单元，所述应答器传输单元、所述车载接入单元和所述轻量化车载控制器构成车载控制设备，其中：

所述应答器传输单元用于与地面应答器进行交互；

所述车载接入单元用于与所述一体化线路控制器进行通信交互。

根据本发明提供的一种基于集中化通信的全自动运行系统，所述轻量化车载控制器包括下述功能：列车测速和测距功能、列车位置管理功能、列车超速防护功能、列车完整性监督功能、列车速度—距离曲线执行功能、列车零速判断功能、列车退行防护功能、列车控车命令执行/监督功能、列车人机交互功能、列车上电自检和初始化功能、列车日检功能和列车的注册/注销功能。

根据本发明提供的一种基于集中化通信的全自动运行系统，所述列车超速防护功能通过下述方法实现：

所述轻量化车载控制器接收所述应答器传输单元发送的目标速度或目标距离，所述目标速度或所述目标距离为所述应答器传输单元通过与所述地面应答器交互获取的；

所述轻量化车载控制器基于所述目标速度或所述目标距离，根据所述列车的当前行驶信息，对所述列车进行超速防护控制，所述当前行驶信息包括所述列车当前行驶速度、制动率和车轮磨损补偿。

根据本发明提供的一种基于集中化通信的全自动运行系统，还包括中心列车自动监控系统，所述中心列车自动监控系统用于向所述一体化线路控制器发送控制信息。

根据本发明提供的一种基于集中化通信的全自动运行系统，铁路线路的各正线上分别部署一套所述一体化线路控制器，所述铁路线路的各一级集中站分别对应部署一套所述驱采单元，所述铁路线路的各场段部分线路上分别部署一套所述一体化线路控制器和一套所述驱采单元，各所述铁路线路对应的调度中心分别部署一套所述中心列车自动监控系统。

本发明还提供一种基于集中化通信的全自动运行方法，应用于一体化线路控制器，所述方法包括：

接收中心列车自动监控系统发送的控制信息；

基于所述控制信息向所述轻量化车载控制器发送列车控制指令，和/或向所述驱采单元发送轨旁控制指令，其中，所述列车控制指令用于控制列车，所述轨旁控制指令用于采集轨旁设备的状态信息，和/或用于控制所述轨旁设备；

接收所述轻量化车载控制器反馈的列车状态信息，和/或所述驱采单元反馈的所述轨旁设备的状态信息。

本发明还提供一种基于集中化通信的全自动运行装置，应用于一体化线路控制器，所述装置包括：

第一接收模块，用于接收中心列车自动监控系统发送的控制信息；

发送模块，用于基于所述控制信息向所述轻量化车载控制器发送列车控制指令，和/或向所述驱采单元发送轨旁控制指令，其中，所述列车控制指令用于控制列车，所述轨旁控制指令用于采集轨旁设备的设备信息，和/或用于控制所述轨旁设备；

第二接收模块，用于接收所述轻量化车载控制器反馈的列车状态信息，和/或所述驱采单元反馈的轨旁设备的状态信息。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于集中化通信的全自动运行方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于集中化通信的全自动运行方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于集中化通信的全自动运行方法。

本发明提供的基于集中化通信的全自动运行系统和方法，通过将控制功能和驱采功能均集中在一体化线路控制器中，进而精简了车辆控制器的功能，使得在改造工程实施期间进行调试时，主要是对地面设备进行调试，无需对轻量化车载控制器进行调试，因此无需协调列车时间，使得调试时间更加自由、方便调试。并且一体化线路控制器，简化了地面控制设备的结构，进而简化了接口层级，减少了接口数量，进一步减小了系统的通信压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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。

图1是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行系统的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行系统的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的驱采单元的工作原理示意图；

图4是本发明实施例提供的一体化线路控制器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

110、中心ATS；120、一体化线路控制器；130、驱采单元；140、轨旁设备；150、轻量化车载控制器；160、列车。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。

现有技术中的全自动运行系统主要设备有：车载设备、地面设备以及轨旁设备，其中车载设备(Vehicle on board Control，VOBC)包括：车载列车自动防护系统(AutomaticTrain Protection，ATP)、车载列车自动驾驶系统(Automatic Train Operation，ATO)和车载辅助驾驶系统(Assistant Operation Module，AOM)等；地面设备包括：列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，ATS)、区域控制器(Zone Controller，ZC)、计算机联锁(Computer Interlocking，CI)和数据通信系统(Digtal Communication System，DCS)等。这使得现有全自动运行系统的结构复杂、子系统繁多、子系统间接口众多且各接口中传输的数据重复度较高，在加大信息传输时延的同时，造成通信资源的浪费。并且由于子系统繁多，使得现有全自动运行系统的内部逻辑相对复杂，在增加系统建设成本和维护成本的同时，也增加了故障点。进一步的，现有的全自动运行系统中的车载设备包括车载列车自动防护系统(ATP)、车载列车自动驾驶系统(ATO)和车载辅助驾驶系统(AOM)等多个子系统，在改造工程实施期间需要协调地面设备和车载设备在同一天调试，为了尽量保证列车的正常运营，这就使得只能在夜间进行系统调试，但除去例行维护故障维修及其他专业调试点后，留给全自动运行系统的调试点往往极其有限，这就使得调试时间有限，给调试带来极大的不变。

针对上述现有全自动运行系统的技术问题，图1是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行系统的结构示意图之一，如图1中所示，基于集中化通信的全自动运行系统，包括：地面控制设备、轻量化车载控制器150和轨旁设备140，所述地面控制设备包括一体化线路控制器120和驱采单元130，其中：

所述一体化线路控制器120分别与所述驱采单元130和所述轻量化车载控制器150通信连接，所述一体化线路控制器120用于基于中心列车自动监控系统110发送的控制信息向所述轻量化车载控制器150发送列车控制指令和/或向所述驱采单元130发送轨旁控制指令；

所述驱采单元130与所述轨旁设备140连接，用于基于所述轨旁控制指令采集所述轨旁设备140的状态信息，和/或基于所述轨旁控制指令控制所述轨旁设备140，所述驱采单元130还用于向所述一体化线路控制器120反馈所述轨旁设备140的状态信息；

所述轻量化车载控制器150用于基于所述列车控制指令控制所述列车160，所述轻量化车载控制器150还用于向所述一体化线路控制器120反馈列车状态信息；

所述一体化线路控制器120还用于向所述中心列车自动监控系统110反馈所述列车状态信息和所述轨旁设备140的状态信息。

具体的，本实施例中的基于集中化通信的全自动运行系统包括地面控制设备、轻量化车载控制器150(Lightweight vehicle controller，LVC)和轨旁设备140，该地面控制设备包括一体化线路控制器120(Integrated line controller，ILC)和驱采单元130。图2是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行系统的结构示意图之二，如图2中所示，一体化线路控制器120分别和驱采单元130及轻量化车载控制器150通信连接，一体化线路控制器120具体可以通过接入点(access point，AP)与列车160通信连接，进而与设置在列车160上的轻量化车载控制器150通信连接。一体化线路控制器120还与中心列车自动监控系统110通信连接，中心列车自动监控系统110(ATS)设置在列车运行线路对应的调度中心中。中心列车自动监控系统110会基于列车160行驶需求向一体化线路控制器120发送控制信息，该控制信息例如可以包括针对列车160或轨旁设备140的控制指令，该控制信息还可以包括列车160的运营信息等，本实施例在此不做具体的限定。

一体化线路控制器120用于基于接收到的中心列车自动监控系统110发送的控制信息向轻量化车辆控制器发送列车控制指令，和/或基于该控制信息向驱采单元130发送轨旁控制指令。

图3是本发明实施例提供的驱采单元130的工作原理示意图，如图3所示，驱采单元130与轨旁设备140连接，轨旁设备140可以包括：计轴器、信号机、道岔转辙机、车库门和洗车机等。驱采单元130在接收到一体化线路控制器120发送的轨旁控制指令后，基于该旁控制指令采集轨旁设备140的状态信息，和/或基于该轨旁控制指令控制轨旁设备140，进一步的，驱采单元130不仅具有轨旁设备140的状态信息的采集功能，还可以具有轨旁设备140的状态信息的存取功能。驱采单元130在采集到轨旁设备140的状态信息后，需要基于轨旁控制指令将该轨旁设备140的状态信息反馈至一体化线路控制器120，驱采单元130属于SIL(Safety integrity level，安全完整性等级)4安全级别的系统设备。

轻量化车载控制器150设置在列车160上，轻量化车载控制器150基于一体化线路控制器120发送的列车控制指令对列车160进行控制，进一步的，轻量化车载控制器150还用于向一体化线路控制器120反馈列车160的列车状态信息。对于接收到的轻量化车载控制器150反馈的列车状态信息和驱采单元130反馈的轨旁设备140的状态信息，一体化线路控制器120会将上述信息反馈至中心列车自动监控系统110。

上述基于集中化通信全自动运行系统是以实现列车自动驾驶控制为目的的，在现有的全自动运行系统的基础上优化了系统架构和功能分配。采用地面集中化的一体化线路控制器，在地面统一计算全线范围内所有列车的速度-距离曲线等，对列车统一调度，完成对全线列车的控制，可以更加有效的实现轨道交通节能增效、智能化管理。

本发明提供的基于集中化通信的全自动运行系统，通过将控制功能和驱采功能均集中在一体化线路控制器120中，进而精简了车辆控制器的功能，使得在改造工程实施期间进行调试时，主要是对地面设备进行调试，无需对轻量化车载控制器150进行调试，因此无需协调列车时间，使得调试时间更加自由、方便调试。并且一体化线路控制器120，简化了地面控制设备的结构，进而简化了接口层级，减少了接口数量，进一步减小了系统的通信压力。

在一个实施例中，所述一体化线路控制器120包括列车160运行中的安全功能，所述安全功能包括下述功能：列车休眠唤醒功能、列车速度—距离曲线控制功能、列车推荐速度曲线控制功能、列车进站停车控制功能、列车通信监督功能、列车出库/入库控制功能、列车辅助驾驶控制功能、列车跳停/扣车控制功能、列车折返换端控制功能、列车运行控制功能、站台发车控制功能、轨道区段控制功能、保护区段控制功能、轨道进路控制功能、道岔控制功能、信号机控制功能、列车远程紧急制动功能、列车雨雪模式切换功能、列车临时限速管理功能、列车占用判断功能、区段ARB判断功能和安全协议功能。

具体的，一体化线路控制器120(ILC)通过将地面区域控制器(Zone Controller，ZC)、CI设备的主控层以及车载CBTC设备(ATP和ATO)的部分功能进行融合形成，其主要功能有对管辖范围内的线路资源进行控制和采集，实现对列车160的速度—距离曲线的控制等一些列车安全功能，该一体化线路控制器120属于SIL4安全级别的系统设备。

图4是本发明实施例提供的一体化线路控制器120的结构示意图，如图4所示，一体化线路控制器120的架构包括三层：硬件层、云平台系统层、业务功能层。

硬件层包括电源板、主控板和通信板卡。电源板是为整个一体化线路控制器120上电，是安全电源，使用双电源板进行冗余，保证整个一体化线路控制器120的安全可靠。通信板用于发送主控板对外数据，将数据发送给外部设备，还用于接收外部设备转发给对应的主控板的数据，通信板内实现整个一体化线路控制器120的对外通信，是整个一体化线路控制器120的对外网关，具备红蓝网冗余设计。主控板为整个一体化线路控制器120的核心处理模块，每块主控板采用的是2取2的安全设计，即每块主控板采用2套相同的主控模块设计，每套主控模块可以独立运行，在同周期内，当前的主控板内2个主控模块收到相同的数据，同周期运行结束，对外输出相同的数据。如当前周期内，主控模块裁决到收到外部不同的数据，则进行丢包处理；主控模块裁决到对外发送不同的数据，则不对外发送数据。每个主控模块包含多核的中央处理器(Central Processing Unit/Processor，CPU)，对外通信的网卡，内存芯片，EMMC(Embedded Multi Media Card)存储芯片，RTC(Real Time Clock)时钟芯片，温度传感器等设备组成。可根据现场线路长度，上线运营的列车数量等的实际情况，具体配置多少主控板卡，可满足地面控制设备中的一体化线路控制器120管辖全线的线路资源和列车160。

云平台系统层：包括虚拟云安全实时操作系统和安全平台系统。虚拟云操作安全实时操作系统主要是通过虚拟化安全操作系统的虚拟化技术虚拟出独立的虚拟主机，每个虚拟主机可分别运行不同的应用系统程序，计算或者运行不同的功能模块。安全平台系统主要是运行在虚拟主机中，通过绑定虚拟主机和主控板，进行2取2的安全设计，同时根据在同一个主控模块中，需设置一个单独的虚拟主机用于作为当前主控模块对非当前主控模块的通信网关。安全平台系统可根据不同的主控板之间设计成2取2的安全设计，保证整个设备的安全可靠。

业务功能层主要融合了地面设备ZC、CI、ATO、AOM系统的功能，以及车载ATP的部分功能。业务功能层的主要功能包括：列车休眠唤醒功能、列车速度—距离曲线控制功能、列车推荐速度曲线控制功能、列车进站停车控制功能、列车通信监督功能、列车出库/入库控制功能、列车辅助驾驶控制功能、列车跳停/扣车控制功能、列车折返换端控制功能、列车运行控制功能、站台发车控制功能、轨道区段控制功能、保护区段控制功能、轨道进路控制功能、道岔控制功能、信号机控制功能、列车远程紧急制动功能、列车雨雪模式切换功能、列车临时限速管理功能、列车占用判断功能、区段ARB判断功能和安全协议功能等。

上述实施例中的基于集中化通信的全自动运行系统，将列车安全等功能集成在一体化线路控制器120中，简化了地面控制设备的种类和个数，解决了现有的全自动运行系统中，地面设备繁多、线路连接复杂、内部逻辑混乱、系统建设成本高且故障点多的问题。

在一个实施例中，所述列车休眠唤醒功能通过下述方法实现：

所述一体化线路控制器120向位于休眠轨道上的列车160上的轻量化车载控制器150发送列车休眠指令，所述列车休眠指令用于指示所述轻量化车载控制器150向所述列车160发送列车下电指令，以使所述列车160进入下电模式；

当所述一体化线路控制器120基于中心列车自动监控系统110发送的控制信息确定需要唤醒所述列车160的情况下，所述一体化线路控制器120向位于所述休眠轨道上的所述列车160上的轻量化车载控制器150发送列车唤醒指令，所述列车唤醒指令用于指示所述轻量化车载控制器150向所述列车160发送列车上电指令，以使所述列车160进入上电模式。

具体的，当一体化线路控制器ILC120判断当前列车160在休眠轨上，按照计划该列车160需要进行休眠时，则一体化线路控制器120给该列车160上的轻量化车载控制器150发送列车休眠指令，轻量化车载控制器150收到指令后，转发给列车160下电指令，列车160进入下电模式后，轻量化车载控制器150正常运行，进行列车160的位置监督，因为列车160的安全相关的功能均设置在一体化线路控制器120上，因此轻量化车载控制器150的功能较少，因此耗电量较小，即在后备蓄电池的供电情况下，可满足轻量化车载控制器150的24小时的运行。当列车160下电完成后，轻量化车载控制器150一直与一体化线路控制器120正常通信，以汇报当前列车位置。一体化线路控制器120根据计划需唤醒列车160时，则立即给轻量化车载控制器150发送唤醒命令，轻量化车载控制器150接收到一体化线路控制器120的列车唤醒指令后，向列车160发送上电指令，列车160上电后，进入整车的自检工作。此休眠唤醒方法与传统的全自动运行系统的休眠唤醒方法相比，简化了交互流程并且无需使用休眠唤醒应答器，极大的提高了整个系统的运行效率且减少了系统建设的成本。

在一个实施例中，如图2中所示，该基于集中化通信的全自动运行系统还包括：应答器传输单元(Broadband Transfer Mode，BTM)和车载接入单元(Train Access Unit，TAU)，所述应答器传输单元、所述车载接入单元和所述轻量化车载控制器150构成车载控制设备，其中：

所述应答器传输单元用于与地面应答器进行交互；

所述车载接入单元用于与所述一体化线路控制器120进行通信交互。

在一个实施例中，所述轻量化车载控制器150包括下述功能：列车测速和测距功能、列车位置管理功能、列车超速防护功能、列车完整性监督功能、列车速度—距离曲线执行功能、列车零速判断功能、列车退行防护功能、列车控车命令执行/监督功能、列车人机交互功能、列车上电自检和初始化功能、列车日检功能和列车的注册/注销功能。

具体的，轻量化车载控制器150(LVC)由原车载基于通信的列车控制(Communication Based Train Control，CBTC)设备(包括列车自动保护系统(AutomaticTrain Protection，ATP)和列车自动驾驶系统(Automatic Train Operation，ATO))的部分功能融合辅助驾驶设备AOM系统融合而成。该轻量化车载控制器150主要功能有列车定位，速度—距离曲线的执行和超速防护等功能，属于SIL4安全级别的系统设备。

与传统的车载设备系统相比，本申请实施例中将移动授权管理、计算速度—距离曲线、停车区域防护(紧急按钮监督、红灯误触发、车站门联动和站台门监督)、列车休眠唤醒控制功能、自动洗车、跳跃处理、区间疏散、火灾处理、雨雪模式和辅助驾驶等安全功能下放到了一体化线路控制器120，进而得到了轻量化车载控制器150。安装轻量化车载控制器150的列车160完成车辆调试和信号接口调试即可上线运行，后续改造工程实施期间仅需对一体化线路控制器120调试即可，无需再次对轻量化车载控制器150进行调试。进一步的，虽然轻量化车载控制器150的功能简单，但是最终有一体化线路控制器120给轻量化车载控制器150输出速度—距离曲线、控车指令(牵引、制动、激活端、开关门、切除牵引和紧急制动等)，列车运营信息等，因此轻量化车载控制器150在收到相关的指令信息后任能够进行监督和防护执行，可以保证列车160的安全。

在一个实施例中，所述列车超速防护功能通过下述方法实现：

所述轻量化车载控制器150接收所述应答器传输单元发送的目标速度或目标距离，所述目标速度或所述目标距离为所述应答器传输单元通过与所述地面应答器交互获取的；

所述轻量化车载控制器150基于所述目标速度或所述目标距离，根据所述列车160的当前行驶信息，对所述列车160进行超速防护控制，所述当前行驶信息包括所述列车160前行驶速度、制动率和车轮磨损补偿。

具体的，当列车160经过地面应答器上方时，地面应答器接收到列车160的车载天线发射的电磁能量后，会将其转换成电能，使地面应答器中的电子电路工作，进而把存储在地面应答器中的数据如目标速度或目标距离循环发送出去，直至电能消失。列车160上的应答器传输单元在接收到地面应答器发出的目标速度或目标距离后，会将该目标速度或目标距离发送至轻量化车载控制器150，轻量化车载控制器150基于该目标速度或目标距离，再结合列车160当前行驶信息，对列车160进行超速防护。

在一个实施例中，该系统还包括中心列车自动监控系统110，所述中心列车自动监控系统110用于向所述一体化线路控制器120发送控制信息。

具体的，该基于集中化通信的全自动运行系统还可以包括中心列车自动监控系统110，中心列车自动监控系统110设置于调度中心，用于向一体化线路控制器120发送控制信息，还用于接收一体化线路控制器120发送的列车状态信息和轨旁设备140的状态信息。

在一个实施例中，铁路线路的各正线上分别部署一套所述一体化线路控制器120，所述铁路线路的各一级集中站分别对应部署一套所述驱采单元130，所述铁路线路的各场段部分线路上分别部署一套所述一体化线路控制器120和一套所述驱采单元130，各所述铁路线路对应的调度中心分别部署一套所述中心列车自动监控系统110。

具体的，铁路线路的各正线部分的线路上布置一套一体化线路控制器120(ILC)，该设备可以放置在正线线路中间的一级集中站内。每个一级集中站内布置一套驱采单元130，用于一级集中站内所有的轨旁设备140的信息采集和存取，以及轨旁设备140的控制。其中，轨旁设备140包括：计轴器、信号机、屏蔽门、道岔转辙机、紧急停车按钮、间隙探测、再次开关门和发车按钮等。每个车站布置一套车站ATS以及骨干网数据通信系统(Distributed Control System，DCS)。

每个场段部分线路布置一套一体化线路控制器120(ILC)、一套驱采单元130和一套车站ATS，其中，驱采单元130驱采的轨旁设备140包括：计轴器、信号机、道岔转辙机、车库门和洗车机等。调度中心布置一套中心ATS设备，主要用于与综合监控、语言系统、乘客信息系统(Passenger Information System，PIS)以及车载广播系统(Public Address，PA)进行对接，同时与一体化线路控制器120进行指令命列车状态数据和轨旁设备140状态数据交互，与一体化线路控制器120共同完成对地铁运营列车160和轨旁设备140的管理和控制。

图5是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行方法的流程示意图，该基于集中化通信的全自动运行方法应用于一体化线路控制器120，如图5所示，所述方法包括：

步骤501、接收中心列车自动监控系统110发送的控制信息；

步骤502、基于所述控制信息向所述轻量化车载控制器150发送列车控制指令，和/或向所述驱采单元130发送轨旁控制指令，其中，所述列车控制指令用于控制列车160，所述轨旁控制指令用于采集轨旁设备140的状态信息，和/或用于控制所述轨旁设备140；

步骤503、接收所述轻量化车载控制器150反馈的列车状态信息，和/或所述驱采单元130反馈的轨旁设备140的状态信息。

具体的，一体化线路控制器120接收中心列车自动监控系统110发送的控制信息，一体化线路控制器120基于接收到的中心列车自动监控系统110发送的控制信息向轻量化车辆控制器发送列车控制指令，和/或基于该控制信息向驱采单元130发送轨旁控制指令。其中，列车控制指令用于控制列车160，轨旁控制指令用于采集轨旁设备140的设备信息，和/或用于控制轨旁设备140。轻量化车载控制器150在接收到列车控制指令后会执行该列车控制指令，并且会向一体化线路控制器120反馈列车状态信息。驱采单元130在接收在轨旁设备140控制指令后会执行相应的驱采操作或控制操作，并且还会向一体化线路控制器120反馈轨旁设备140的状态信息。

本发明提供的基于集中化通信的全自动运行方法，通过将控制功能和驱采功能均集中在一体化线路控制器120中，进而精简了车辆控制器的功能，使得在改造工程实施期间进行调试时，主要是对地面设备进行调试，无需对轻量化车载控制器150进行调试，因此无需协调列车时间，使得调试时间更加自由、方便调试。并且一体化线路控制器120，简化了地面控制设备的结构，进而简化了接口层级，减少了接口数量，进一步减小了系统的通信压力。

下面对本发明提供的基于集中化通信的全自动运行装置进行描述，下文描述的基于集中化通信的全自动运行装置与上文描述的基于集中化通信的全自动运行方法可相互对应参照。

图6是本发明实施例提供的基于集中化通信的全自动运行装置的结构示意图，该基于集中化通信的全自动运行装置应用于一体化线路控制器120，如图6所示，所述基于集中化通信的全自动运行装置600包括：第一接收模块601，发送模块602和第二接收模块603；

第一接收模块601，用于接收中心列车自动监控系统110发送的控制信息；

发送模块602，用于基于所述控制信息向所述轻量化车载控制器150发送列车控制指令，和/或向所述驱采单元130发送轨旁控制指令，其中，所述列车控制指令用于控制列车160，所述轨旁控制指令用于采集轨旁设备140的设备信息，和/或用于控制所述轨旁设备140；

第二接收模块603，用于接收所述轻量化车载控制器150反馈的列车状态信息，和/或所述驱采单元130反馈的轨旁设备140的状态信息。

本发明提供的基于集中化通信的全自动运行装置，通过将控制功能和驱采功能均集中在一体化线路控制器120中，进而精简了车辆控制器的功能，使得在改造工程实施期间进行调试时，主要是对地面设备进行调试，无需对轻量化车载控制器150进行调试，因此无需协调列车时间，使得调试时间更加自由、方便调试。并且一体化线路控制器120，简化了地面控制设备的结构，进而简化了接口层级，减少了接口数量，进一步减小了系统的通信压力。

图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行基于集中化通信的全自动运行方法，该方法包括：

接收中心列车自动监控系统110发送的控制信息；

基于所述控制信息向所述轻量化车载控制器150发送列车控制指令，和/或向所述驱采单元130发送轨旁控制指令，其中，所述列车控制指令用于控制列车160，所述轨旁控制指令用于采集轨旁设备140的状态信息，和/或用于控制所述轨旁设备140；

接收所述轻量化车载控制器150反馈的列车状态信息，和/或所述驱采单元130反馈的轨旁设备140的状态信息。

此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于集中化通信的全自动运行方法，该方法包括：

接收中心列车自动监控系统110发送的控制信息；

基于所述控制信息向所述轻量化车载控制器150发送列车控制指令，和/或向所述驱采单元130发送轨旁控制指令，其中，所述列车控制指令用于控制列车160，所述轨旁控制指令用于采集轨旁设备140的状态信息，和/或用于控制所述轨旁设备140；

接收所述轻量化车载控制器150反馈的列车状态信息，和/或所述驱采单元130反馈的轨旁设备140的状态信息。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的基于集中化通信的全自动运行方法，该方法包括：

接收中心列车自动监控系统110发送的控制信息；

基于所述控制信息向所述轻量化车载控制器150发送列车控制指令，和/或向所述驱采单元130发送轨旁控制指令，其中，所述列车控制指令用于控制列车160，所述轨旁控制指令用于采集轨旁设备140的状态信息，和/或用于控制所述轨旁设备140；

接收所述轻量化车载控制器150反馈的列车状态信息，和/或所述驱采单元130反馈的轨旁设备140的状态信息。

以上所描述的装置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的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述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计算机可读存储介质中，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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。