項(xiàng)目六基于無(wú)線通信的列車(chē)控制系統(tǒng) 《城市軌道交通信號(hào)技術(shù)》教學(xué)課件

1、PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 內(nèi)容九內(nèi)容八內(nèi)容七內(nèi)容六內(nèi)容五內(nèi)容四內(nèi)容三內(nèi)容二內(nèi)容一標(biāo)題八標(biāo)題八學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解了解CBTCCBTC系統(tǒng)。系統(tǒng)。 掌握掌握CBTCCBTC系統(tǒng)的工作原理。系統(tǒng)的工作原理。 掌握掌握CBTCCBTC系統(tǒng)的組成。系統(tǒng)的組成。 掌握西門(mén)子掌握西門(mén)子CBTCCBTC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、原理及信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、原理及信息交換。交換。標(biāo)題八 CBTC系統(tǒng)基本概念一、 CBTC系

2、統(tǒng)也稱(chēng)為移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)，它既是軌道交通列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)，也體現(xiàn)了傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)，該系統(tǒng)集成了無(wú)線電通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)。CBTC系統(tǒng)在我國(guó)是主要的、新型的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，同時(shí)也是信號(hào)系統(tǒng)中安全級(jí)別及技術(shù)含量最高的信號(hào)系統(tǒng)。CBTC系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)是雙向無(wú)線通信系統(tǒng)、列車(chē)定位技術(shù)、列車(chē)完整性檢測(cè)等。標(biāo)題八 CBTC系統(tǒng)的組成二、ATSATS子系統(tǒng)子系統(tǒng)1. ATS子系統(tǒng)的主要功能有時(shí)刻表的編輯與維護(hù)、自動(dòng)排列進(jìn)路、自動(dòng)記錄列車(chē)運(yùn)行實(shí)跡、自動(dòng)進(jìn)行列車(chē)運(yùn)行調(diào)整、自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)及自動(dòng)生成報(bào)表等，在控制中心顯示控制范圍內(nèi)列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)，輔助調(diào)度人員對(duì)全線列車(chē)進(jìn)

3、行管理。標(biāo)題八ZCZC子系統(tǒng)子系統(tǒng)2. ZC子系統(tǒng)需要根據(jù)從ATS、CI、DSU、VOBC接收到的各種數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)信息，為在ZC控制區(qū)域內(nèi)的列車(chē)生成移動(dòng)授權(quán)MAL，并持續(xù)更新和傳輸，然后將移動(dòng)授權(quán)通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)往VOBC以控制列車(chē)的運(yùn)行；ZC還負(fù)責(zé)控制道岔和信號(hào)機(jī)及響應(yīng)鄰近區(qū)域ZC的授權(quán)請(qǐng)求；對(duì)站臺(tái)屏蔽門(mén)的控制和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。標(biāo)題八DSUDSU子系統(tǒng)子系統(tǒng)3. DSU是完成整個(gè)CBTC系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的子系統(tǒng)。在CBTC系統(tǒng)中，由于列車(chē)定位是由車(chē)載本身來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此就需要車(chē)載和地面同時(shí)用一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)DSU來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。該數(shù)據(jù)庫(kù)將包括動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和配置數(shù)

4、據(jù)庫(kù)等。鑒于數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和重要性，必須采取冗余設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。標(biāo)題八VOBCVOBC子系統(tǒng)子系統(tǒng)4. VOBC子系統(tǒng)包括基于微處理器的控制器、相關(guān)速度測(cè)量及位置定位傳感器。車(chē)載設(shè)備與列車(chē)的各子系統(tǒng)接口，并通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與區(qū)域控制器進(jìn)行信息交互。VOBC子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)列車(chē)超速防護(hù)、自動(dòng)駕駛、列車(chē)定位等功能。車(chē)載控制器采用3取2表決方式，有效地減少了系統(tǒng)故障時(shí)間，大大提高了系統(tǒng)可靠性。標(biāo)題八CICI子系統(tǒng)子系統(tǒng)5. CI子系統(tǒng)的主要功能是軌道空閑處理、道岔控制、信號(hào)機(jī)控制、進(jìn)路控制。通過(guò)各個(gè)設(shè)備之間的正確聯(lián)鎖關(guān)系來(lái)保證列車(chē)的運(yùn)行安全；而且對(duì)于來(lái)自操作設(shè)備的錯(cuò)誤操作，具備有效的防護(hù)能力。標(biāo)題八DCS

5、DCS6. DCS可實(shí)現(xiàn)任何子系統(tǒng)間的通信，也就是說(shuō)和DCS相連的任何兩個(gè)間接電子件都可以相互通信。DCS的設(shè)備包括軌旁光纖骨干網(wǎng)、軌旁無(wú)線設(shè)備接入點(diǎn)、天線泄漏電纜、車(chē)載無(wú)線設(shè)備等。標(biāo)題八 CBTC系統(tǒng)的特點(diǎn)與分類(lèi)三、CBTCCBTC系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)1. CBTC系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)車(chē)地雙向信息傳遞，憑借現(xiàn)有的無(wú)線通信技術(shù)可以達(dá)到傳輸信息量大、傳輸速度快的要求，徹底突破車(chē)地信息傳遞的瓶頸，滿(mǎn)足列車(chē)控制的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)要求。同時(shí)，CBTC系統(tǒng)提高了軌道交通運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、雙向的列車(chē)調(diào)度控制。標(biāo)題八CBTCCBTC系統(tǒng)的分類(lèi)系統(tǒng)的分類(lèi)2. (1) 基于交叉感應(yīng)環(huán)線技術(shù)的

6、CBTC系統(tǒng)。以鋪設(shè)在鋼軌間的交叉感應(yīng)環(huán)線作為傳輸媒介的CBTC系統(tǒng)，在城市軌道交通中已經(jīng)應(yīng)用了較長(zhǎng)時(shí)間。雖然交叉感應(yīng)環(huán)線安裝在鋼軌中間，安裝困難且不方便工務(wù)部門(mén)對(duì)鋼軌進(jìn)行日常維修，車(chē)地通信的速率較低，但由于其具有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)、使用壽命長(zhǎng)及投資少等優(yōu)點(diǎn)，因此目前仍在應(yīng)用。標(biāo)題八 (2) 基于無(wú)線通信基站通信技術(shù)的CBTC系統(tǒng)。采用無(wú)線通信基站實(shí)現(xiàn)WLAN技術(shù)，體積較小，安裝比較靈活，受其他因素的影響較小。WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)示意圖如圖6-1所示。圖6-1 WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)示意圖標(biāo)題八 （3) 基于泄漏電纜無(wú)線傳輸技術(shù)的CBTC系統(tǒng)。泄漏同軸電纜（leaky coaxial cable，LCX）又

7、稱(chēng)漏泄同軸電纜，通常又簡(jiǎn)稱(chēng)為泄漏電纜或漏泄電纜，其結(jié)構(gòu)與普通的同軸電纜基本一致，由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開(kāi)有周期性槽孔的外導(dǎo)體三部分組成?；谛孤┩S光纜CBTC系統(tǒng)的方案如圖6-2所示。圖6-2 基于泄漏同軸光纜CBTC系統(tǒng)的方案標(biāo)題八 (4) 基于裂縫波導(dǎo)管無(wú)線傳輸技術(shù)的CBTC系統(tǒng)。波導(dǎo)管是一種空心的、內(nèi)壁十分光潔的金屬導(dǎo)管或內(nèi)敷金屬的管道。波導(dǎo)管內(nèi)部和表面的維護(hù)量較大，要防止沙塵侵入和污物覆蓋等?；诹芽p波導(dǎo)管的CBTC系統(tǒng)方案如圖6-3所示。圖6-3 基于裂縫波導(dǎo)管的CBTC系統(tǒng)方案標(biāo)題八 (5) 基于歐洲數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)（terrestial trunked radio，TETRA）的多基

8、站+直放站+中繼器制+漏泄光纜技術(shù)的CBTC系統(tǒng)。 TETRA直放站的主要優(yōu)點(diǎn)如下： 安裝簡(jiǎn)單，可擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域。 具有直接耦合式、光纖拉遠(yuǎn)和微波拉遠(yuǎn)等多種傳輸方式。 組網(wǎng)靈活，具有星形、鏈形、環(huán)形和組合型的組網(wǎng)方式。 全數(shù)字處理，信號(hào)質(zhì)量高，可改善現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的質(zhì)量。 采用多種數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，以較低成本擴(kuò)大覆蓋范圍。 支持寬帶、選頻等載波制式，并可根據(jù)用戶(hù)需求定制具體機(jī)型。 標(biāo)題八 支持上行通道分集接收。 具有光環(huán)路、光旁路功能。 具有時(shí)延測(cè)量與校正功能。 具有上行降噪功能。遠(yuǎn)端機(jī)上行有降噪功能，可以最大化地降低數(shù)字光纖直放站對(duì)基站的噪聲干擾。 引入了波峰因子削減（crest facto

9、r reduction，CFR）削峰技術(shù)。引入了CFR削峰算法，提高了工作效率，降低了整機(jī)消耗。 支持無(wú)線信道業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)功能。 可實(shí)現(xiàn)話(huà)務(wù)分流。 基于TETRA多基站小區(qū)制系統(tǒng)方案如圖6-4所示。標(biāo)題八圖6-4 基于TETRA多基站小區(qū)制系統(tǒng)方案標(biāo)題八 (6) 基于WiMax技術(shù)的CBTC系統(tǒng)。 WiMax架構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，且還存在以下問(wèn)題： 目前基于IEEE 80216e標(biāo)準(zhǔn)下的WiMax無(wú)法支持高速移動(dòng)下的切換問(wèn)題，目前主要應(yīng)用還是游牧式的。 技術(shù)發(fā)展緩慢，諸多特性發(fā)展停止不前。 抗干擾能力一般。標(biāo)題八 語(yǔ)音只能采用網(wǎng)絡(luò)電話(huà)（voice over internet protocol，VoI

10、P）實(shí)現(xiàn)，且目前沒(méi)有大量應(yīng)用。 主流運(yùn)營(yíng)商、通信設(shè)備廠商及芯片商不支持，雖然已經(jīng)發(fā)展多年，但整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，相關(guān)的配套產(chǎn)品匱乏。 目前尚未通過(guò)中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)審定，政府也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行頻率分配，在全球也沒(méi)有固定的頻段。 在全球列車(chē)控制信號(hào)系統(tǒng)中沒(méi)有應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。標(biāo)題八 (7) 4G的發(fā)展（長(zhǎng)期演進(jìn)，long term evolution，LTE）。 與傳統(tǒng)解決方案相比，LTEM系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 高可靠的抗干擾能力。 高效的多業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)保障機(jī)制。 高速移動(dòng)下的穩(wěn)定傳輸。標(biāo)題八 西門(mén)子CBTC系統(tǒng)一、西門(mén)子西門(mén)子CBTCCBTC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1. 西門(mén)子CBTC系統(tǒng)由VICOS、SICAS

11、、TRAINGUARD MT三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。它們分為中央層、軌旁層、通信層、車(chē)載層四個(gè)層級(jí)，分級(jí)實(shí)現(xiàn)ATC功能。 (1) VICOS。VICOS OC 是車(chē)輛及基礎(chǔ)設(shè)施控制和運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)（運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)）。 (2) SICAS。SICAS主要包括列車(chē)進(jìn)路計(jì)算機(jī)和車(chē)站操作員工作站。 (3) TRAINGUARD MT。RAINGUARD MT系統(tǒng)包括ATP/ATO和通信設(shè)備。標(biāo)題八 在車(chē)載結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)相互獨(dú)立的無(wú)線系統(tǒng)的列車(chē)單元（train unit，TU）分別安裝于列車(chē)前后的駕駛室內(nèi)，作為軌旁無(wú)線單元的通信客戶(hù)端。這兩個(gè)TU通過(guò)一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的以太網(wǎng)連接，不間斷地相互通信。同時(shí)，這兩個(gè)TU分別連接到列車(chē)

12、前后的列車(chē)控制系統(tǒng)上，如圖6-5所示。圖6-5 車(chē)載通信鏈路標(biāo)題八西門(mén)子西門(mén)子CBTCCBTC系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能2.ATS功能。ATS功能包括自動(dòng)進(jìn)路排列（automatic route setting，ARS）功能、自動(dòng)列車(chē)調(diào)整（automatic train regulation，ATR）功能、列車(chē)監(jiān)督和追蹤（train monitoring and tracking，TMT）功能、時(shí)刻表（timetable，TT）功能、控制中心HMI功能和報(bào)告、報(bào)警與文檔等功能。聯(lián)鎖功能。聯(lián)鎖功能包括聯(lián)鎖軌道空閑處理（track vacancy processing，TVP）、進(jìn)路控制、道岔控制（po

13、int control，PC）和信號(hào)控制（signal control，SC）等功能。聯(lián)鎖設(shè)備與ATS系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)中央ATS和聯(lián)鎖設(shè)備的兩級(jí)控制功能。標(biāo)題八ATP/ATO除了有ATP軌旁、通信、ATP/ATO車(chē)載等主要功能外，還改進(jìn)和增加了以下功能： 不使用PTI的信息交換，相應(yīng)的功能可以通過(guò)雙向通信通道在CTC實(shí)現(xiàn)。 適應(yīng)線性電機(jī)系統(tǒng)的線路條件，滿(mǎn)足與線性電機(jī)接口的新要求。 提供ATO的冗余。 ATO控制列車(chē)的原理適應(yīng)移動(dòng)閉塞的要求。(3) ATP/ATO功能。標(biāo)題八(4) 列車(chē)檢測(cè)功能。 信號(hào)系統(tǒng)具有完善的遠(yuǎn)程故障自診斷功能，對(duì)全線的中央設(shè)備、車(chē)站設(shè)備、軌旁設(shè)備、車(chē)載設(shè)備及車(chē)地通信

14、設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和故障報(bào)警，能準(zhǔn)確檢測(cè)到可更換單元（插拔件）等，便于及時(shí)更換，并能根據(jù)用戶(hù)的需要經(jīng)通信傳輸通道在車(chē)輛段維修中心實(shí)施遠(yuǎn)程故障報(bào)警和故障診斷。標(biāo)題八西門(mén)子西門(mén)子CBTCCBTC系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)3. 可升級(jí)、降級(jí)?；旌线\(yùn)行?？蓴U(kuò)展性。適應(yīng)性。連續(xù)式通信方式和點(diǎn)式通信方式并存。1 12 23 34 45 5標(biāo)題八通信級(jí)別通信級(jí)別4.1在連續(xù)式通信級(jí)的條件下，TRAINGUARD MT提供最先進(jìn)的基于移動(dòng)閉塞原理的列車(chē)安全運(yùn)行。23點(diǎn)式通信級(jí)可以作為連續(xù)式通信級(jí)的后備模式，或在部分對(duì)于列車(chē)行車(chē)間隔有較低要求、允許使用固定閉塞的線路上使用。當(dāng)連續(xù)式通信級(jí)或點(diǎn)式通信級(jí)發(fā)生故障時(shí)，作為降級(jí)

15、運(yùn)行模式，可由LED信號(hào)機(jī)系統(tǒng)為列車(chē)提供全面的聯(lián)鎖防護(hù)。連續(xù)式通信級(jí)。點(diǎn)式通信級(jí)。聯(lián)鎖級(jí)。標(biāo)題八 無(wú)線通信系統(tǒng)是基于嚴(yán)格的分層概念建立的，允許根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行特定的調(diào)整，以適應(yīng)不同的應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和組件。無(wú)線通信系統(tǒng)具有完全冗余的結(jié)構(gòu)及滿(mǎn)足實(shí)際要求的可用性。無(wú)線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖6-6所示。無(wú)線通信系統(tǒng)的配置方案無(wú)線通信系統(tǒng)的配置方案5.圖6-6 無(wú)線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)題八 在列車(chē)上，兩個(gè)列車(chē)單元中的任意一個(gè)使用兩個(gè)相互獨(dú)立的列車(chē)無(wú)線單元，通過(guò)空中鏈路冗余地連接到軌旁AP。無(wú)線通信系統(tǒng)使用三個(gè)頻道（f1、f2、f3），不同頻道的覆蓋范圍重疊，而相同頻道的覆蓋范圍分開(kāi)，如圖6-7所示。圖6-7 軌旁

16、接入點(diǎn)和頻帶的排列標(biāo)題八 阿爾卡特Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)二、基于感應(yīng)環(huán)線通信的基于感應(yīng)環(huán)線通信的Seltrac S40 CBTCSeltrac S40 CBTC系統(tǒng)系統(tǒng)1.(1) 系統(tǒng)組成。 SMC。 VCC。 軌旁設(shè)備。 車(chē)載設(shè)備。標(biāo)題八 (2) 系統(tǒng)的基本工作原理。基于感應(yīng)環(huán)線通信的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)90 s的最小運(yùn)行間隔。后續(xù)列車(chē)與前一列列車(chē)的安全間隔距離是根據(jù)列車(chē)當(dāng)前的運(yùn)行速度、制動(dòng)曲線及列車(chē)在線路上的位置而動(dòng)態(tài)計(jì)算出來(lái)的。由于列車(chē)位置的定位精度較高，因此，后續(xù)列車(chē)可以在該線路區(qū)段上以最大允許速度安全地接近前一列列車(chē)最后一次確認(rèn)的尾部位置，并與之保持安全距離，如圖6-8所

17、示。圖6-8 移動(dòng)閉塞目標(biāo)點(diǎn)示意圖標(biāo)題八 當(dāng)列車(chē)靠近目標(biāo)點(diǎn)的時(shí)候，VOBC做出反應(yīng)，按控制器可預(yù)選的四級(jí)（0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)）選擇常用制動(dòng)率中的一種對(duì)列車(chē)進(jìn)行制動(dòng)控制，使其停車(chē)或限速。當(dāng)列車(chē)前行可能超出目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，使用緊急制動(dòng)，如圖6-9所示。圖6-9 列車(chē)目標(biāo)點(diǎn)掃描標(biāo)題八 管理層。管理層的功能由系統(tǒng)管理中心和SMC車(chē)站工作站實(shí)現(xiàn)。 控制層。每個(gè)區(qū)域由一套VCC控制。VCC以前一列列車(chē)尾部最后一次確認(rèn)的位置為基礎(chǔ)，并考慮到道岔故障、區(qū)段封鎖等，通過(guò)列車(chē)跟蹤和移動(dòng)授權(quán)這兩個(gè)功能使列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行。 執(zhí)行層。執(zhí)行層的功能由車(chē)站控制器、VOBC、感應(yīng)環(huán)線通信系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)。(3) 系統(tǒng)的功能及其實(shí)現(xiàn)。標(biāo)題

18、八基于無(wú)線通信的基于無(wú)線通信的Seltrac S40 CBTCSeltrac S40 CBTC系統(tǒng)系統(tǒng)2. (1) 無(wú)線Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)概述?；跓o(wú)線通信的Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)主要有列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、區(qū)域控制器、車(chē)載控制器及駕駛員顯示等子系統(tǒng)?；旌线\(yùn)行模式可以使用以下一種或多種方式： 在CBTC區(qū)域內(nèi)經(jīng)常性的有計(jì)劃的運(yùn)營(yíng)模式。 在CBTC區(qū)域內(nèi)偶爾的沒(méi)有計(jì)劃的運(yùn)營(yíng)模式。 在新的CBTC系統(tǒng)投入使用時(shí)的轉(zhuǎn)換期間。 CBTC車(chē)載設(shè)備發(fā)生故障時(shí)。標(biāo)題八 (2) 無(wú)線Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。無(wú)線Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)的

19、區(qū)域控制如圖6-10所示。每個(gè)區(qū)域控制器最多能控制30列列車(chē)，ATS最多能控制150列列車(chē)。圖6-10 無(wú)線Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)的區(qū)域控制標(biāo)題八 (3) 無(wú)線Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)的設(shè)備組成與功能實(shí)現(xiàn)。無(wú)線Seltrac S40 CBTC系統(tǒng)主要包括控制中心設(shè)備、車(chē)站設(shè)備、車(chē)載設(shè)備、車(chē)輛段設(shè)備、試車(chē)線設(shè)備、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng)等。無(wú)線CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖6-11所示。圖6-11 無(wú)線CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖標(biāo)題八(4) 線路示意圖的數(shù)據(jù)庫(kù)表示。 基于無(wú)線通信的CBTC系統(tǒng)，軌旁定向天線與車(chē)載天線之間通過(guò)無(wú)線基站蜂窩網(wǎng)進(jìn)行信息交換。無(wú)線基站蜂窩網(wǎng)

20、采用重疊方式布置，保證信息的不間斷交換。標(biāo)題八 緊急關(guān)閉按鈕。 站臺(tái)屏蔽門(mén)。(5) 系統(tǒng)接口 其他系統(tǒng)。標(biāo)題八 (6) 系統(tǒng)的可靠性。為了提高系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)采用冗余的骨干網(wǎng)絡(luò)、冗余的軌旁網(wǎng)絡(luò)和冗余的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，如圖6-12所示。圖612 冗余的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題八 (7) 數(shù)據(jù)通信的安全性。采用無(wú)線通信，數(shù)據(jù)通信是公開(kāi)化的，因此必須保證數(shù)據(jù)通信的安全。無(wú)線CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的安全結(jié)構(gòu)如圖6-13所示。圖6-13 無(wú)線CBTC數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的安全結(jié)構(gòu)標(biāo)題八 阿爾斯通CBTC系統(tǒng)三、技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)1.技術(shù)特點(diǎn)(1) 高安全性和可靠性。(2) 最佳運(yùn)行間隔。(3) 易擴(kuò)展性。(4) 高可維護(hù)性。標(biāo)題八主要技

21、術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)2. (1) ATS響應(yīng)時(shí)間。設(shè)備狀態(tài)變化至ATS控制中心顯示應(yīng)不大于2 s，命令發(fā)出至被控系統(tǒng)開(kāi)始執(zhí)行應(yīng)不大于2 s。 (2) 所有安全系統(tǒng)導(dǎo)致危險(xiǎn)側(cè)的故障率應(yīng)低于110-9 /h。 (3) 可靠性指標(biāo)。對(duì)于平均無(wú)故障時(shí)間（mean time between failure，MTBF），系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的單機(jī)單通道可以達(dá)到2105 h，主要外圍設(shè)備可以達(dá)到1105 h。 (4) 可用性指標(biāo)。ATP/ATO各子系統(tǒng)可用性指標(biāo)可以達(dá)到99.999%。標(biāo)題八 (4) 可用性指標(biāo)。ATP/ATO各子系統(tǒng)可用性指標(biāo)可以達(dá)到99.999%。 (5) ATO站臺(tái)設(shè)計(jì)停車(chē)精度在0.5 m范圍內(nèi)時(shí)

22、，正確率為99.999%；ATO站臺(tái)設(shè)計(jì)停車(chē)精度在0.3 m范圍內(nèi)時(shí)，正確率為99.99%。 (6) 非期望（非正常）列車(chē)緊急制動(dòng)發(fā)生率小于0.015%。 (7) 熱備切換時(shí)間不影響設(shè)備工作的連續(xù)性，可做到無(wú)擾切換。 (8) 列車(chē)到達(dá)折返站能可靠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)折返的正確率不低于99.99%。標(biāo)題八系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成3. Urbalis TM系統(tǒng)包括控制中心設(shè)備、車(chē)站及軌旁設(shè)備、車(chē)輛段設(shè)備、車(chē)載設(shè)備、維修管理設(shè)備、試車(chē)線設(shè)備、培訓(xùn)設(shè)備和其他設(shè)備。標(biāo)題八車(chē)車(chē)- -地通信系統(tǒng)地通信系統(tǒng)4. (1) 波導(dǎo)天線。波導(dǎo)管是能傳輸電磁波的金屬管，簡(jiǎn)稱(chēng)波導(dǎo)。 (2) 無(wú)線協(xié)議。Urbalis TM通信完全符合CENE

23、LEC EN50129-2規(guī)范。 (3) 對(duì)于無(wú)線TX網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部安全層的嵌入式結(jié)構(gòu)包括：雙24算術(shù)編碼策略，帶48位的循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（cyclical redundancy check，CRC），確保防護(hù)的誤碼率低于2-40；外部16位或32位CRC編碼的BCH層（2-16）；數(shù)據(jù)域中的地址能確保真實(shí)性；通過(guò)特定數(shù)據(jù)域并在算術(shù)24 CRC域中進(jìn)行兩個(gè)不同編碼擾亂，得到雙時(shí)間戳（也稱(chēng)為雙向環(huán)路時(shí)間）。標(biāo)題八 軌道交通信號(hào)4G移動(dòng)通信四、LTELTE車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)1. 目前，國(guó)內(nèi)外軌道交通CBTC車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)基本上都采用TETRA、Wi-Fi、WLAN等技術(shù)，它相比傳統(tǒng)的信號(hào)

24、系統(tǒng)有很大的優(yōu)勢(shì)，但也存在一些無(wú)法克服的技術(shù)難題，如CBTC信號(hào)系統(tǒng)、PIS（CCTV）中車(chē)地信息傳輸均獨(dú)立設(shè)置的WiFi系統(tǒng)。LTE車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)CBTC信號(hào)、乘客信息、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)功能。通過(guò)車(chē)地?zé)o線通信4G、LET系統(tǒng)整合到一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行傳輸，還可以承載專(zhuān)用無(wú)線集群車(chē)地通信和信號(hào)車(chē)地?zé)o線通信，建設(shè)類(lèi)似于高速鐵路的GSMR一樣的綜合車(chē)地?zé)o線傳輸平臺(tái)LTE無(wú)線寬帶傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息平臺(tái)的統(tǒng)一，避免重復(fù)建設(shè)，節(jié)省投資。標(biāo)題八LTELTE車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢(shì)車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢(shì)2. 下面以TD -LTE方案對(duì)LTE車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行說(shuō)明。軌道交通通信與信號(hào)

25、系統(tǒng)一般包含通信系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)兩個(gè)部分。具體組成方式如圖6-14 所示。圖6-14 軌道交通通信與信號(hào)系統(tǒng)的組成方式標(biāo)題八 通信系統(tǒng)又可以分為專(zhuān)用通信系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、公安通信系統(tǒng)和商用通信系統(tǒng)。各系統(tǒng)的通信方式及業(yè)務(wù)功能見(jiàn)表6-1。表6-1 各系統(tǒng)的通信方式及業(yè)務(wù)功能標(biāo)題八 TD TD- -LTELTE車(chē)地通信解決方案車(chē)地通信解決方案3. TD-LTE車(chē)地通信解決方案不但可以作為列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行方面有效的通信傳輸手段，保證調(diào)度中心對(duì)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，獲取列車(chē)運(yùn)行中的乘客流量等實(shí)時(shí)信息，還可以憑借LTE技術(shù)寬帶傳輸和低時(shí)延的特點(diǎn)，完成車(chē)廂、駕駛室內(nèi)實(shí)時(shí)的高清監(jiān)控視頻回傳。此外，基于LTE

26、技術(shù)的軌道交通無(wú)線通信解決方案還可以為乘客實(shí)時(shí)提供新聞、廣告、電視節(jié)目等。標(biāo)題八方案特點(diǎn)方案特點(diǎn)4. (1) 扁平化的網(wǎng)絡(luò)。LTE網(wǎng)絡(luò)采用了演進(jìn)型Node B（evolved node B，eNodeB）和演進(jìn)型分組核心網(wǎng)（evolved packet core，EPC）兩層扁平的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿(mǎn)足了低時(shí)延、低復(fù)雜度和低成本的要求，適應(yīng)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。 (2) 極高的切換成功率及接通成功率。LTE可以很好地規(guī)避多普勒頻移及切換帶來(lái)的問(wèn)題，提高覆蓋質(zhì)量和業(yè)務(wù)質(zhì)量。 (3) 完成高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。LTE技術(shù)在20 MHz的帶寬下可以實(shí)現(xiàn)下行峰值速率大于100 Mb/s，上行峰值速率大于50 Mb/s，完全滿(mǎn)足多媒體業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)雙向交互的需要。 (4) 滿(mǎn)足列車(chē)運(yùn)行信號(hào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全、高效、可靠的傳輸要求。標(biāo)題八 CBTC車(chē)地通信技術(shù)一、GSMGSM- -R R、WLANWLAN、WiMaxWiMax和和TETRATETRA的對(duì)比的對(duì)比1.表6-2 GSM-R、WLAN、WiMax和TETRA技術(shù)性能指標(biāo)的對(duì)比標(biāo)題八續(xù)表標(biāo)題八裂縫波導(dǎo)、漏泄電纜和裂縫波導(dǎo)、漏泄電纜和WLANWLAN的對(duì)比的對(duì)比2.表6-3 裂縫波導(dǎo)、漏泄電纜和WLAN的比較標(biāo)題八 CBTC系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)二、CBTCC