全自動駕駛系統(tǒng)中通信技術

1、全自動駕駛系統(tǒng)中的通信技術全自動駕駛系統(tǒng)中的通信技術3/3全自動駕駛系統(tǒng)中的通信技術全自動駕駛系統(tǒng)中的通信技術胡雪瑞綱領：FAO系統(tǒng)是指引城市軌道交通發(fā)展趨向的先進客運交通系統(tǒng)，在世界很多城市獲取了應用。本文對城市軌道的全自動駕駛系統(tǒng)進行認識析，并提出了此中的通信方案。前言當前，國內(nèi)很多城市都在建設城市軌道交通網(wǎng)絡，那些人口在千萬以上的特大城市，其發(fā)展常常是超越式的，要求建設的城市軌道交通在互聯(lián)互通、安全、快捷、暢快性方面擁有很高的水平。FAO系統(tǒng)是指引城市軌道交通發(fā)展趨向的先進客運交通系統(tǒng)，在世界很多城市獲取了應用。FAO系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)比較，擁有安全靠譜性高、增大線路經(jīng)過能力、提升旅游速度、

2、減少車輛需求量、減少定員、提升服務、降低系統(tǒng)生命周期成本、易于工程實行和城市路網(wǎng)互聯(lián)互通等優(yōu)勢。本文第二部分介紹了FAO系統(tǒng)的特色和它的系統(tǒng)構成，并在第三部分重視介紹了FAO系統(tǒng)中的通信控制部分。第四部分介紹了FAO系統(tǒng)通信方案的選擇，并在第五部分介紹了無線傳輸GSM-R的原理。2FAO系統(tǒng)無人駕駛系統(tǒng)是指列車駕駛員履行的工作完滿自動化的、高度集中控制的列車運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。無人駕駛系統(tǒng)具備列車自動喚醒啟動和休眠、自動進出泊車場、自動沖洗、自動行駛、自動泊車、自動開關車門、故障自動恢復等功能，并擁有常例運轉(zhuǎn)、降級運轉(zhuǎn)、運轉(zhuǎn)中止等多種運轉(zhuǎn)模式。實現(xiàn)全自動營運能夠節(jié)儉能源，優(yōu)化系統(tǒng)能耗和速度的合理般配。全

3、自動駕駛系統(tǒng)(簡稱FAO，F(xiàn)ullyAutomaticOperation)要求建設的城市軌道交通在互聯(lián)互通、安全、快捷、暢快性方面擁有很高的水平20世紀90年月，跟著通信、控制和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，能夠在地車之間實現(xiàn)大容量、雙向的信息傳輸，為高密度、大運量的地鐵系統(tǒng)成為真實意義上的FAO系統(tǒng)供給了可能FAO系統(tǒng)的主要功能是地車的雙向信息傳輸和營運組織的綜合與應急辦理車一地信息傳輸通道是列車運轉(zhuǎn)自動控制系統(tǒng)的重要構成部分自動控制系統(tǒng)的車載設施完滿靠從地面控制中心接受的行車控制命令進行行車，及時監(jiān)察列車的實質(zhì)速度和地面贊成的速度指令，當列車速度超出地面行車限速，車載設施將實行制動，保證列車的運轉(zhuǎn)安全。

4、FAO系統(tǒng)實現(xiàn)列車的自動啟動及自動運轉(zhuǎn)、車站定點泊車、全自動駕駛自動折返、自動進出車輛段等功能，同時對列車上乘客狀況、車廂狀態(tài)、設施狀態(tài)進行監(jiān)察和檢測，對列車各系統(tǒng)進行自動診療，將列車設施狀況及故障報警信息傳達到控制中心，對各樣故障和不測狀況分門別類，做出辦理方案。當前鑒于CBTC控制的FAO系統(tǒng)的典型構成以下列圖。3FAO中的通信控制部分在FAO系統(tǒng)中，在傳統(tǒng)軌道交統(tǒng)統(tǒng)訊系統(tǒng)配置的基礎上，將主要增添列車上的電視監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)和應急電話系統(tǒng)，使控制中心能隨時監(jiān)控列車和游客的狀況，保證在緊迫狀況下能與游客進行直接通信，并直接對列車下達控制命令，保證游客的安全。增添的通信系統(tǒng)包含以下部分。(1

5、)控制中心與游客雙向通信的廣播與對講系統(tǒng)。(2)專用的信息傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)列車車輛的狀態(tài)與控制中心的信息傳輸，主要包含公共服務信息、CCTV視頻監(jiān)察信息等。4車一地通信方案選擇在城市軌道交通領域，列車自動控制系統(tǒng)的車一地通信信道主要采納點式和連續(xù)式2種通信方式來實現(xiàn)列車與軌旁設施間的信息傳輸?shù)氐杰嚨男畔⒅骷偃缌熊囎詣臃纻?A伸)信息，車到地的信息主假如列車動向信息(包含列車地點、速度、駕駛模式、泊車保證等)和車載信號設施及列車車輛有關狀態(tài)信息等為了實現(xiàn)精準、安全、靠譜的控車目標，要求車一地通信通道擁有高靠譜性、安全性和兼容性車一地信息傳輸系一致般采納鑒于通信的多服務冗余數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(DataTr

6、mlsmissionSystemcs)，實現(xiàn)地車的雙向信息傳輸當前，主要的CBTC系統(tǒng)實現(xiàn)車一地信息傳輸?shù)姆绞接校焊杏X環(huán)線、漏泄波導漏纜、無線傳輸?shù)葻o線傳輸?shù)耐ㄐ旁?.1GSMR構成利用GSMR數(shù)字綜合挪動通信平臺，聯(lián)合我國鐵路發(fā)展的需求，能夠成立一種鑒于電路互換技術的數(shù)據(jù)收集傳輸應用系統(tǒng)，來實現(xiàn)列車和地面之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸車一地雙向數(shù)據(jù)傳輸通道成立在GSMR網(wǎng)絡與鐵路ISDN網(wǎng)絡互聯(lián)的基上在互聯(lián)過程中，需要應用到數(shù)據(jù)業(yè)務互聯(lián)單元IWr(InterWorkingFunction)鐵路的有線通信已經(jīng)比較圓滿，完滿能夠利用現(xiàn)有的有線資源GSMR+PBX，即ISDN專用自動互換機的無線有線混淆網(wǎng)，

7、進行無線用戶(挪動終端)和有線用戶(固定終端)的一致調(diào)動指揮利用GSMR進行無線列調(diào)組網(wǎng)，能夠?qū)o線方式和有線方式聯(lián)合起來達成調(diào)動通相信務我國的GSMR網(wǎng)主要由3部分組成：GSMR陸地挪動網(wǎng)絡、固定網(wǎng)絡、挪動終端和固定終端5.2GSMR網(wǎng)絡與鐵路ISDN通信原理GSMR網(wǎng)絡與鐵路ISDN網(wǎng)絡互聯(lián)達成車一地之間數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡配置如圖5所示網(wǎng)絡的構成主要包含：車載設施(虛線方框內(nèi)部分)、GSMR網(wǎng)絡(橢圓內(nèi)的部分)及地面控制中心(調(diào)動臺、監(jiān)測中心和定位設施等地面控制中心各終端經(jīng)過鐵路ISDN網(wǎng)絡的基本速率接口(64KbitS-1)連結到一個接入服務器，接入服務網(wǎng)絡中的挪動業(yè)務互換機(Msc)每一路

8、由器再經(jīng)過2Mbits“的基群接入到GSMR數(shù)據(jù)業(yè)務都要經(jīng)過MSC中的一個IWF來達成車載挪動設施和地面固定設施之間的互聯(lián)5.3GSMR網(wǎng)絡的優(yōu)勢采納GSMR無線傳輸信息的列車運轉(zhuǎn)自動控制系統(tǒng)與鑒于軌道電路傳輸信息的系統(tǒng)比較，有突出的長處：1)在各樣列車混跑的區(qū)間，因為軌道電路信息量的限制，沒法向列車傳達軌道電路長度信息，所以，由軌道電路限制的閉塞分區(qū)平常設計成固定長度，進而依據(jù)兩列車相隔幾個閉塞分區(qū)獲取列車間的距離而GSMR的信息量大，足以傳達前面列車的距離信息，能夠構成隨列車速度、線路參數(shù)改變的優(yōu)化列車間隔2)在使用軌道電路時，閉塞分區(qū)的長度與該區(qū)段列車的最大運轉(zhuǎn)速度有關跟著列車運行速度的

9、提升或制動性能的改良，固定長度的閉塞分區(qū)限制了運輸能力的進一步提升關于無線控制系統(tǒng)來說，列車速度提升或制動性能的改良，對應的僅是程序參數(shù)的改變，系統(tǒng)發(fā)展、圓滿十分簡單3)無線列車運轉(zhuǎn)自動控制系統(tǒng)因為無固定的閉塞分區(qū)長度，所以關于任何種類的列車都能夠提升運轉(zhuǎn)速度4)GSMR的應用能夠進一步撤消固定信號機及軌道電路，又能夠節(jié)儉大批的安裝、維護開銷結論FAO系統(tǒng)采納先進的通信、計算機、網(wǎng)絡和控制技術，對列車實現(xiàn)及時、連續(xù)控制。它采納現(xiàn)代通信手段，直接面對列車，可實現(xiàn)車地間的雙向數(shù)據(jù)通信，傳輸速率快，信息量大，后續(xù)追蹤列車和控制中心能夠及時獲知前隊列車確實切地點，使得運轉(zhuǎn)管理更為靈巧，控制更為有效，更為適應列車自動駕駛的需求。參照文件洪翔全自動無人駕駛系統(tǒng)中的綜合監(jiān)控系統(tǒng)J城市軌道交通研究，2006(12)：772朱學偉GSM-R系統(tǒng)在我國鐵路應用狀況分析J鐵路通信信號工程技術，20