试车线与正线无线网络隔离融合方法、系统、设备及介质与流程

    专利2025-07-31  10


    本发明涉及列车信号控制系统,尤其是涉及一种试车线与正线无线网络隔离融合方法、系统、设备及介质。


    背景技术:

    1、lte(long term evolution,长期演进)车地无线通信方案在轨道交通信号系统工程项目中有较多应用,主要是lte在高速移动环境下具备较高的传输速率和容量。有较好的覆盖性能,提供更强的抗干扰能力和抗衰减能力,具备较低时延和较好移动性能,保证实时性和及时性。目前在地铁项目建设过程,信号系统的车地无线通信大部分采用lte技术,该技术也是未来一段时间主流。

    2、另外,由于土建原因,为了节省用地,在地铁建设过程,往往将试车线设置于车辆段或停车场内,且与正线区域较近,从而导致试车线车地无线通信区域与正线车地无线通信区域存在重叠情况,如试车线与正线各自采用独立的lte核心网epc(evolved packetcore network,演进型分组核心网络)服务器,存在试车线与正线网络干扰情况,从而引起列车运行过程失去车地通信导致列车紧急制动的可能,为了避免相互干扰在设计实施过程将试车线与正线共用lte核心网epc服务器(如图1),因此试车线与正线网络物理上是相通的;同时为了列车在试车线试车时不影响正线,一般要求项目在试车线与正线各自配置独立的lc(line controller,线路控制器)与ats(automatic train supervision,列车自动监控系统)网关。由于试车线与正线网络相通,存在试车线网关给正线列车错误发送列车运行命令的可能,如郑州4号线和上海15号线在正常载客运营过程,均出现过由于试车线网关给正线列车错误发送列车运行命令导致故障出现,引起乘客投诉或使得乘客滞留在车站,对乘客影响较大,严重影响了运营。

    3、针对信号系统采用lte车地无线通信解决方案的项目,鉴于lte采用时分复用技术,在试车线与正线距离较近情况下,在试车线和正线分别设置核心网会造成网络的同频干扰,影响行车。

    4、经过检索中国专利公开号cn116582851a公开了一种车地lte无线网络接入方法、装置、设备以及存储介质,具体公开了包括:接收车载控制器发送的用户识别模块sim激活指令,其中,车载控制器发送sim激活指令包括:车载控制器获取列车的位置信息,并根据位置信息确定列车所处区域,若所处区域为正线区域,则向tau发送正线区域对应的sim激活指令,若列车所处区域为试车线区域,则向tau发送试车线区域对应的sim激活指令;根据sim激活指令,激活tau中与sim激活指令对应的区域关联的sim,接入区域的车地lte无线网络。

    5、但是该现有专利还是存在试车线的车地lte无线网络与正线的车地lte无线网络相互干扰等问题。因此如何来避免试车线的车地lte无线网络与正线的车地lte无线网络相互干扰,以及试车线网关给正线列车信号车载设备错误发送列车运行命令的情况,成为需要解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种试车线与正线无线网络隔离融合方法、系统、设备及介质。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

    3、根据本发明的第一方面,提供了一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,该方法采用试车线与正线共用lte核心网交换机,并在试车线主交换机与lte核心网交换机中间增加防火墙,动态驱动该防火墙策略的方式实现试车线与正线无线网络隔离融合。

    4、作为优选的技术方案,所述防火墙具体隔离过程为:

    5、有列车在试车线试车时,通过防火墙策略使得试车线主交换机与lte核心网交换机可通信;

    6、没有列车在试车线试车时,通过防火墙策略使得试车线主交换机与lte核心网交换机不可通信,隔离试车线网关与正线的通信。

    7、作为优选的技术方案,所述防火墙策略具体为:

    8、缺省试车线网关与所有列车网络通信隔离,仅与区域控制器zc通信,试车线网关通过与zc通信获取列车车组信息及相应的列车ip地址信息;

    9、当有列车进入试车线,系统自动打开与该列车通信的防火墙策略,确保试车线网关与该列车可正常通信,与其它列车通信仍然为隔离状态。

    10、作为优选的技术方案,通过所述防火墙策略,使试车线网关仅与要试车的列车进行通信。

    11、作为优选的技术方案,当列车进入试车线后,所述试车线网关通过从zc接收到的安全包络ap信息,从而判断该列车车组信息与列车ip地址,通过获取到ip地址,系统自动驱动脚本启用试车线网关与该列车的防火墙策略。

    12、作为优选的技术方案,若判断没有列车进入试车线,继续将试车线网关与所有列车通信进行隔离,禁用防火墙策略。

    13、作为优选的技术方案,当列车到达试车线试车前,判断试车线网关与列车是否可正常通信,若为是,允许列车在试车线正常试车,否则继续判断列车是否有进入试车线。

    14、作为优选的技术方案,列车在试车线完成试车后,判断列车是否离开试车线,若如列车离开试车线,将试车线网关与该列车通信隔离,与该列车的防火墙策略禁用;否则继续判断试车线网关与该列车是否可正常通信。

    15、根据本发明的第二方面,提供了一种用于所述试车线与正线无线网络隔离融合方法的系统,包括试车线网关、试车线主交换机、正线网关、正线主交换机和lte核心网交换机,所述试车线网关与试车线主交换机连接,所述正线网关与正线主交换机连接,所述正线主交换机与lte核心网交换机连接,所述系统还包括防火墙,所述试车线主交换机通过防火墙与lte核心网交换机连接。

    16、作为优选的技术方案,所述防火墙内置防火墙策略,用于根据列车位置,判断列车是否进入试车线来开启或关闭防火墙策略,从而打开或关闭试车线网关与该列车的通信。

    17、作为优选的技术方案,所述防火墙策略为:当试车线有列车试车时允许试车线网关向将要试车的列车发送列车运行命令;不进行试车时,试车线网关不和任何列车进行信息交互。

    18、作为优选的技术方案,所述试车线主交换机与正线主交换机共用lte核心网交换机。

    19、作为优选的技术方案,所述防火墙策略具体为:

    20、缺省试车线网关与所有列车网络通信隔离,仅与区域控制器zc通信,试车线网关通过与zc通信获取列车车组信息及相应的列车ip地址信息;

    21、当有列车进入试车线,系统自动打开与该列车通信的防火墙策略,确保试车线网关与该列车可正常通信,与其它列车通信仍然为隔离状态。

    22、作为优选的技术方案,当列车进入试车线后,所述试车线网关通过从zc接收到的安全包络ap信息,从而判断该列车车组信息与列车ip地址,通过获取到ip地址,系统自动驱动脚本启用试车线网关与该列车的防火墙策略。

    23、根据本发明的第三方面,提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

    24、根据本发明的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

    25、与现有技术相比,本发明具有以下优点:

    26、1)本发明通过在试车线主交换机与lte的核心网交换机中间增加防火墙,并动态驱动该防火墙策略的方式,解决了试车线与正线无线网络隔离融合。

    27、2)本发明解决了试车线作业和正线作业相互不干扰,提高了系统的稳定性,减少故障率,减少对运营影响,提高用户满意程度。

    28、3)本发明试车线与正线共用lte核心网交换机共用情况,可以节约核心网、光电缆和项目实施中的应用设计和数据配置等方面的人工投入,可以减少建设和维护的投资。

    29、4)本发明在操作人员无感的情况,进行试车线和正线的隔离,提高了系统的自动化程度,减少了人工工作量,也避免了人工操作的失误,给用户较好的使用体验。

    30、5)本发明设备的维护难度和维护时间大大降低,满足用户对维护简易化和快速化的需求。

    31、6)本发明增加防火墙的实施成本较低,方案实施较简单,对既有线路影响较小,可在地铁运营结束后进行现场快速实施,成本与用户满意度性价比相对较高。

    32、7)本发明适用非全自动线路或全自动线路针对信号系统采用lte作为车地无线通信方案的项目,通过本方法可大大减少因试车线影响正线列车运营的情况。


    技术特征:

    1.一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,该方法采用试车线与正线共用lte核心网交换机,并在试车线主交换机与lte核心网交换机中间增加防火墙,动态驱动该防火墙策略的方式实现试车线与正线无线网络隔离融合。

    2.根据权利要求1所述的一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,所述防火墙具体隔离过程为:

    3.根据权利要求1所述的一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,所述防火墙策略具体为:

    4.根据权利要求3所述的一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,通过所述防火墙策略,使试车线网关仅与要试车的列车进行通信。

    5.根据权利要求3所述的一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,当列车进入试车线后,所述试车线网关通过从zc接收到的安全包络ap信息,从而判断该列车车组信息与列车ip地址,通过获取到ip地址,系统自动驱动脚本启用试车线网关与该列车的防火墙策略。

    6.根据权利要求3所述的一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,若判断没有列车进入试车线,继续将试车线网关与所有列车通信进行隔离,禁用防火墙策略。

    7.根据权利要求3所述的一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,当列车到达试车线试车前,判断试车线网关与列车是否可正常通信,若为是,允许列车在试车线正常试车,否则继续判断列车是否有进入试车线。

    8.根据权利要求3所述的一种试车线与正线无线网络隔离融合方法,其特征在于,列车在试车线完成试车后,判断列车是否离开试车线,若如列车离开试车线,将试车线网关与该列车通信隔离,与该列车的防火墙策略禁用;否则继续判断试车线网关与该列车是否可正常通信。

    9.一种用于权利要求1所述试车线与正线无线网络隔离融合方法的系统,包括试车线网关、试车线主交换机、正线网关、正线主交换机和lte核心网交换机,所述试车线网关与试车线主交换机连接,所述正线网关与正线主交换机连接,所述正线主交换机与lte核心网交换机连接,其特征在于,所述系统还包括防火墙,所述试车线主交换机通过防火墙与lte核心网交换机连接。

    10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述防火墙内置防火墙策略,用于根据列车位置,判断列车是否进入试车线来开启或关闭防火墙策略,从而打开或关闭试车线网关与该列车的通信。

    11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述防火墙策略为:当试车线有列车试车时允许试车线网关向将要试车的列车发送列车运行命令;不进行试车时,试车线网关不和任何列车进行信息交互。

    12.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述试车线主交换机与正线主交换机共用lte核心网交换机。

    13.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述防火墙策略具体为:

    14.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,当列车进入试车线后,所述试车线网关通过从zc接收到的安全包络ap信息,从而判断该列车车组信息与列车ip地址,通过获取到ip地址,系统自动驱动脚本启用试车线网关与该列车的防火墙策略。

    15.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1~8中任一项所述的方法。

    16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1~8中任一项所述的方法。


    技术总结
    本发明涉及一种试车线与正线无线网络隔离融合方法、系统、设备及介质,该方法采用试车线与正线共用LTE核心网交换机,并在试车线主交换机与LTE核心网交换机中间增加防火墙,动态驱动该防火墙策略的方式实现试车线与正线无线网络隔离融合。与现有技术相比,本发明具有解决了试车线作业和正线作业相互不干扰,提高了系统的稳定性,减少对运营影响,提高用户满意程度等优点。

    技术研发人员:黄柒光,薛强,梁宇,刘灵,苏阿峰
    受保护的技术使用者:卡斯柯信号有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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