本發明涉及有軌電車運行控制，尤其是涉及一種有軌電車車載控制系統。
背景技術：
1、現代有軌電車作為一種運量適中、綠色環保、舒適節能的新興城市公共交通方式，運行在地面上專用軌道上的軌道交通形式，其一般與常歸馬路并行，位于其中心或兩側，與普通馬路在十字路口有路權重疊。現代有軌電車通常與社會車輛共用路權，在道路平交路口優先通過，采用司機目視行車的駕駛模式。現代有軌電車車載控制系統的需求具有如下特點：
2、(1)功能可配置要求高：由于有軌電車路權多樣和運營方式不同，因此不同有軌電車項目對列車測速方法、功能配置、安全完整性和數據傳輸方式需求差異較大，車載控制系統需要具備較高的可配置能力。
3、(2)車載設備安裝受限制：現代有軌電車通常采用70％或100％低地板車輛，地板面高度不能滿足一些速度傳感器的安裝要求，且車內不設有專用設備柜，因此車載控制系統設備安裝空間有限。
4、(3)低設備成本要求：通常有軌電車的建設成本只有地鐵的1/5-1/3，因此有軌電車車載控制系統需要架構簡單、選用成本較低的器件。
5、經過檢索，中國專利公開號cn115817579a公開了一種有軌電車車載控制系統，具體公開了：有軌電車車載控制系統基于頭尾冗余結構，車載控制主機與電源設備、顯示器、北斗/gps模塊、速度傳感器、通信單元、輔助通信單元和車輛相連接，列車定位算法基于北斗/gps模塊和速度傳感器。但是該專利采用頭尾冗余架構，頭端和尾端組成相同，設備成本高，且無法消除共模故障對系統的影響。列車定位基于gps和速度傳感器，未考慮有軌電車運行市區時gps信號差等場景，列車定位誤差大，不能滿足安全完整性要求高的項目。
6、如何實現具有高配置能力、低成本、定位準確的有軌電車車載控制，成為需要解決的技術問題。
技術實現思路
1、本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種有軌電車車載控制系統。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
3、根據本發明的一個方面，提供了一種有軌電車車載控制系統，該系統采用非對稱主從冗余控制系統架構，包括車載主控制部分和車載后備控制部分；
4、所述車載主控制部分包括車載主控制模塊，以及分別與車載主控制模塊連接的信標處理模塊、測速模塊和功能配置模塊，所述的功能配置模塊根據有軌電車項目需求生成車載功能配置文件；
5、所述車載后備控制部分包括車載后備控制模塊，以及分別與車載后備控制模塊連接的測速模塊和北斗/gps模塊。
6、優選地，所述的有軌電車項目需求包括列車運行速度、發車間隔、行車密度和車地數據傳輸方式。
7、優選地，所述的車載主控制模塊包括通信單元、邏輯單元、隔離輸入單元和隔離輸出單元；
8、所述通信單元將信標處理模塊和測速模塊發送的串口信息，以及隔離輸入單元采集的硬線碼位信息轉發給邏輯單元，并將邏輯單元計算的輸出信息發送給信標處理模塊和隔離輸出單元；
9、所述隔離輸入單元負責采集來自車輛的硬線碼位信息；
10、所述隔離輸出單元將來自邏輯單元的指令通過硬線輸出給車輛。
11、更加優選地，所述邏輯單元計算的輸出信息包括有軌電車的測速定位、進路申請、路口優先、安全防護和運營管理的信息。
12、優選地，所述的信標處理模塊包括解析發送器和信標天線，所述解析發送器和所述信標天線的類型根據車載功能配置文件配置。
13、優選地，所述測速模塊包括至少1個速度傳感器，所述速度傳感器的個數根據所述車載功能配置文件配置；
14、所述車載功能配置文件包括測速安全完整性等級，若配置的測速安全完整性等級為sil0時，配置1個速度傳感器；若配置的測速安全完整性等級高于sil0時，配置多個速度傳感器。
15、優選地，所述的系統還包括與車載主控制模塊連接的雷達模塊，用于給車載主控制模塊提供障礙物檢測信息。
16、優選地，所述的車載后備控制模塊包括通信單元和邏輯單元；
17、所述通信單元將網絡消息、北斗/gps模塊和測速模塊發送的串口信息轉發給邏輯單元，并將邏輯單元計算的輸出信息發送給和北斗/gps模塊。
18、優選地，若所述的車載后備控制模塊持續設定時間未收到車載主控制模塊的心跳信息，則車載后備控制模塊給控制中心和軌旁設備發送列車控制相關的信息。
19、優選地，所述系統還包括無線通信模塊，所述車載主控制模塊和車載后備控制模塊均通過所述無線通信模塊與控制中心和軌旁設備連接，并接收和發送網絡消息。
20、優選地，所述的車載后備控制模塊通過測速模塊的速度信息和北斗/gps模塊的衛星定位信息計算列車位置信息。
21、更加優選地，所述車載后備控制模塊計算的列車位置信息的安全完整性為sil0。
22、優選地，所述系統還包括與車載主控制模塊連接的人機交互模塊；
23、所述人機交互模塊將司機的輸入信息發送給車載主控制模塊，所述車載主控制模塊將運營信息發送給人機交互模塊。
24、更加優選地，所述人機交互模塊還與和車載后備控制模塊連接，僅當所述車載主控制模塊故障時，人機交互模塊才響應車載后備控制模塊的輸出消息，其中輸出消息包括gps定位、列車速度和中心指令。
25、與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
26、1)本發明車載采用非對稱主從冗余控制系統架構，主控制部分通過信標處理模塊和測速模塊實現測速定位，克服了有軌電車運行時gps信號差場景下列車定位誤差大的問題，滿足安全完整性要求高的項目，增強了系統的魯棒性和可用性。
27、2)本發明根據項目需求在功能配置模塊中配置列車運行速度、發車間隔、行車密度、車地數據傳輸方式、測速的安全完整性等信息，從而確定解析發送器類型、信標類型、速度傳感器個數等信息，系統可配置程度高，提高了車載控制系統應用的靈活性。
28、3)本發明采用非對稱主從冗余控制系統架構，包括車載主控制部分和車載后備控制部分，車載后備控制模塊根據車載主控制模塊裁剪得到，降低了有軌電車車載控制系統的復雜度，減少了設備配置，降低了設備成本，同時增強了系統的魯棒性和可用性。
29、4)本發明的車載后備控制部分在車載主控制部分故障時，利用測速模塊和北斗/gps模塊進行測速定位，增強了系統的魯棒性。
30、5)本發明的車載主控制部分和車載后備控制部分通過無線網絡連接，可放置在不同的機柜中，對安裝條件要求低，從而適用場景廣泛。
1.一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，該系統采用非對稱主從冗余控制系統架構，包括車載主控制部分和車載后備控制部分；
2.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述的有軌電車項目需求包括列車運行速度、發車間隔、行車密度和車地數據傳輸方式。
3.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述的車載主控制模塊(101)包括通信單元、邏輯單元、隔離輸入單元和隔離輸出單元；
4.根據權利要求3所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述邏輯單元計算的輸出信息包括有軌電車的測速定位、進路申請、路口優先、安全防護和運營管理的信息。
5.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述的信標處理模塊(104)包括解析發送器和信標天線，所述解析發送器和所述信標天線的類型根據車載功能配置文件配置。
6.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述測速模塊(105)包括至少1個速度傳感器，所述速度傳感器的個數根據所述車載功能配置文件配置；
7.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述的系統還包括與車載主控制模塊(101)連接的雷達模塊(106)，用于給車載主控制模塊(101)提供障礙物檢測信息。
8.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述的車載后備控制模塊(109)包括通信單元和邏輯單元；
9.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，若所述的車載后備控制模塊(109)持續設定時間未收到車載主控制模塊(101)的心跳信息，則車載后備控制模塊(109)給控制中心和軌旁設備發送列車控制相關的信息。
10.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述系統還包括無線通信模塊(102)，所述車載主控制模塊(101)和車載后備控制模塊(109)均通過所述無線通信模塊(102)與控制中心和軌旁設備連接，并接收和發送網絡消息。
11.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述的車載后備控制模塊(109)通過測速模塊(105)的速度信息和北斗/gps模塊(108)的衛星定位信息計算列車位置信息。
12.根據權利要求11所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述車載后備控制模塊(109)計算的列車位置信息的安全完整性為sil0。
13.根據權利要求1所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述系統還包括與車載主控制模塊(101)連接的人機交互模塊(103)；
14.根據權利要求13所述的一種有軌電車車載控制系統，其特征在于，所述人機交互模塊(103)還與和車載后備控制模塊(109)連接，僅當所述車載主控制模塊(101)故障時，人機交互模塊(103)才響應車載后備控制模塊(109)的輸出消息，其中輸出消息包括gps定位、列車速度和中心指令。