地鐵公司運(yùn)營(yíng)培訓(xùn)課件：CBTC系統(tǒng)介紹

CBTC系統(tǒng)介紹市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義目錄一、設(shè)備組成二、工作原理市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1一、設(shè)備組成

正線聯(lián)鎖(CBI)子系統(tǒng)列車自動(dòng)保護(hù)ATP子系統(tǒng)列車自動(dòng)駕駛ATO子系統(tǒng)列車自動(dòng)監(jiān)控ATS子系統(tǒng)通信傳輸DTS子系統(tǒng)無(wú)線傳輸TWCS子系統(tǒng)信號(hào)電源子系統(tǒng)信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1一、設(shè)備組成

MMI

車載ATP速度傳感器、雷達(dá)、應(yīng)答器天線車載ATO車載無(wú)線通信車載信號(hào)設(shè)備軌旁無(wú)線通信聯(lián)鎖+計(jì)軸+信號(hào)顯示固定應(yīng)答器LEU+可變應(yīng)答器軌旁ATP/ATO軌旁信號(hào)設(shè)備中央DCS通信中央維護(hù)支持系統(tǒng)中央ATS中央信號(hào)設(shè)備中央大屏幕二、工作原理

市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義162.列車B的車載無(wú)線設(shè)備傳送其實(shí)時(shí)位置和虛擬占用給軌旁無(wú)線設(shè)備。3.區(qū)域控制器設(shè)備計(jì)算沖突點(diǎn)()，到列車B的車尾，給出移動(dòng)授權(quán)。4.軌旁無(wú)線設(shè)備連續(xù)的把沖突點(diǎn)()和移動(dòng)授權(quán)傳送給列車A。5.列車A的車載CBTC設(shè)備計(jì)算安全曲線并應(yīng)用到對(duì)列車的防護(hù)上()。軌旁無(wú)線設(shè)備軌旁無(wú)線設(shè)備軌旁DTS設(shè)備區(qū)域控制器CBTC車載RADIOBCBTC車載RADIOA1.基于輪速傳感器和多普勒雷達(dá)，列車B連續(xù)的計(jì)算其位置()（經(jīng)過(guò)信標(biāo)點(diǎn)時(shí)重置其誤差），生成虛擬占用。CBTC關(guān)鍵技術(shù)：精確定位虛擬占用車地通信二、工作原理

市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1（一）、ATP工作原理

二、工作原理

ATP子系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行安全、提高運(yùn)輸效率的控制設(shè)備，提供列車運(yùn)行間隔控制及超速防護(hù)，對(duì)線路上的列車進(jìn)行安全控制。ATP子系統(tǒng)包括車載ATP子系統(tǒng)和地面ATP子系統(tǒng)。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

車載ATP子系統(tǒng)工作原理基于通信的CBTC系統(tǒng)的車載ATP子系統(tǒng)車頭、車尾各一套，頭尾兩端通過(guò)通信線纜相連，實(shí)現(xiàn)頭尾兩端設(shè)備之間的通信以及車地?zé)o線通信的雙路冗余。車載ATP子系統(tǒng)采用“3取2”的安全冗余技術(shù)，確保了車載子系統(tǒng)的安全性、可靠性及可用性：市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

車載子系統(tǒng)的組成主要包括：ATP安全冗余單元（3取2）：車頭、車尾各安裝一套ATP車載設(shè)備，車載ATP采用“三取二”的冗余安全計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，單端系統(tǒng)的單系故障不影響列車正常運(yùn)行或司機(jī)正常駕駛，且不會(huì)導(dǎo)致車輛控制端的改變；雷達(dá)傳感器：車頭、車尾分別安裝一個(gè)雷達(dá)傳感器，與速度傳感器完成冗余的列車速度和走行測(cè)算與驗(yàn)證，可對(duì)在線運(yùn)營(yíng)列車進(jìn)行連續(xù)、安全可靠的定位檢測(cè)；速度傳感器：車頭、車尾在不同車軸安裝獨(dú)立的速度傳感器，與雷達(dá)傳感器完成冗余的速度和走行距離測(cè)算與驗(yàn)證；BTM應(yīng)答器主機(jī)單元：車頭、車尾各設(shè)置一個(gè)，與應(yīng)答器接收天線一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)答器報(bào)文解析和列車位置矯正等；應(yīng)答器接收天線：車頭、車尾各設(shè)置一個(gè)，接收地面應(yīng)答器發(fā)送的報(bào)文；車載無(wú)線單元：車頭、車尾各安裝一套車載無(wú)線自由波單元，雙端互為冗余；車載自由波天線：車頭、車尾各設(shè)置兩個(gè)車載自由波天線，接收/發(fā)送來(lái)自沿線無(wú)線自由波的信號(hào)；MMI單元：車頭、車尾各配備一套MMI單元設(shè)備，向司機(jī)提供駕駛信息的顯示與操作控制；兩端車載設(shè)備貫通線：車頭、車尾設(shè)置貫通線，用于兩端車載設(shè)備信息的交互。按鈕及開(kāi)關(guān)等。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

地面ATP子系統(tǒng)組成及工作原理安裝在車站室內(nèi)的地面ATP設(shè)備主要包括：區(qū)域控制器ZC；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元DSU；軌旁電子單元LEU。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

ZC是地面基于通信的CBTC系統(tǒng)的ATP子系統(tǒng)核心控制設(shè)備，是車-地信息處理的樞紐，ZC子系統(tǒng)采用“2乘2取2”冗余結(jié)構(gòu)的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)，主要負(fù)責(zé)根據(jù)CBTC列車所匯報(bào)的位置信息以及聯(lián)鎖所排列的進(jìn)路和軌道占用/空閑信息，為其控制范圍內(nèi)的CBTC列車計(jì)算生成移動(dòng)授權(quán)（MA），確保在其控制區(qū)域內(nèi)CBTC列車的安全運(yùn)行。ZC子系統(tǒng)主要由ZC主機(jī)處理單元、通信控制器、FTSM、ZC維護(hù)機(jī)等部分組成。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

DSU子系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)中的地面重要控制設(shè)備，主要負(fù)責(zé)全線臨時(shí)限速存貯和下載功能，以及數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)庫(kù)版本管理等功能。軌旁電子單元(LEU)是與有源應(yīng)答器直接連接的設(shè)備，是在CBTC降級(jí)備用BLOC模式下使用的ATP地面設(shè)備，LEU向有源應(yīng)答器和環(huán)線應(yīng)答器傳輸點(diǎn)式級(jí)別下的MA信息，滿足應(yīng)答器上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

地面ATP室外軌旁部分由以下部分組成：應(yīng)答器：為點(diǎn)式級(jí)別列車提供移動(dòng)授權(quán)（MA）信息，并為CBTC級(jí)別列車和點(diǎn)式級(jí)別列車提供位置信息；次級(jí)軌道占用檢測(cè)設(shè)備：計(jì)軸器。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

列車自動(dòng)駕駛（ATO）子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)保證列車自動(dòng)駕駛，提供列車自動(dòng)控制和調(diào)整并輔助司機(jī)駕駛等功能，是軌道交通ATC系統(tǒng)的核心系統(tǒng)之一。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1（二）ATO工作原理

二、工作原理

軌旁ATO子系統(tǒng)組成安裝在車站室內(nèi)，共用地面ATP設(shè)備的軌旁ATO設(shè)備包括：區(qū)域控制器ZC和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元DSU。ZC計(jì)算列車運(yùn)行移動(dòng)授權(quán)發(fā)送給車載ATO子系統(tǒng)，ATO子系統(tǒng)根據(jù)接收到的MA信息計(jì)算自動(dòng)駕駛曲線，并控制列車在MA范圍內(nèi)自動(dòng)駕駛。DSU子系統(tǒng)存儲(chǔ)線路數(shù)據(jù)庫(kù)版本號(hào)，ATO子系統(tǒng)通過(guò)與DSU進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)版本號(hào)校核；并通過(guò)ZC接收DSU轉(zhuǎn)發(fā)的臨時(shí)限速指令計(jì)算出MA，控制列車在設(shè)置了臨時(shí)限速的條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

室外部分ATO子系統(tǒng)與ATP子系統(tǒng)共用室外設(shè)備。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

車載ATO子系統(tǒng)組成車載ATO子系統(tǒng)車頭、車尾各設(shè)置一套，單套ATO子系統(tǒng)為雙機(jī)熱備的冗余架構(gòu)，通過(guò)與車載ATP子系統(tǒng)共用頭尾通信以及車輛接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)ATO的相關(guān)功能，并確保系統(tǒng)的可靠性與可用性。車載ATO子系統(tǒng)組成如下圖所示：市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

ATS子系統(tǒng)的組成ATS系統(tǒng)分為控制中心系統(tǒng)、車站系統(tǒng)?？刂浦行南到y(tǒng)由ATS控制中心主服務(wù)器、通信服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、外系統(tǒng)接口設(shè)備、維修/管理工作站、防病毒系統(tǒng)、模擬培訓(xùn)系統(tǒng)、調(diào)度員臺(tái)、運(yùn)行圖編輯、控制中心電源設(shè)備等構(gòu)成；車站系統(tǒng)分為設(shè)備集中站、非設(shè)備集中站和車輛段\停車場(chǎng)，主要設(shè)備有ATS車站分機(jī)、發(fā)車指示器控制機(jī)、發(fā)車指示器等；網(wǎng)絡(luò)和數(shù)傳設(shè)備主要用交換機(jī)完成ATS系統(tǒng)內(nèi)部，以及ATS系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間的信息交換。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1(三）ATS子系統(tǒng)組成及工作原理

二、工作原理

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ATS子系統(tǒng)的原理基本工作流程ATS子系統(tǒng)屬于一個(gè)自反饋的閉環(huán)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)。在每日系統(tǒng)運(yùn)行前，系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出當(dāng)日基本運(yùn)行圖，并結(jié)合當(dāng)日車輛運(yùn)行計(jì)劃，行成當(dāng)日實(shí)施運(yùn)行圖，下達(dá)給服務(wù)器，作為當(dāng)日運(yùn)行之依據(jù)。ATS子系統(tǒng)依據(jù)此運(yùn)行圖，對(duì)運(yùn)行列車進(jìn)行識(shí)別，自動(dòng)控制進(jìn)路辦理，以及輸出列車運(yùn)行控制指令。同時(shí)在列車在運(yùn)行過(guò)程中，采集相關(guān)列車到發(fā)車站信息，對(duì)此到發(fā)點(diǎn)進(jìn)行紀(jì)錄，形成實(shí)跡運(yùn)行圖。另一方面，基于采集的現(xiàn)場(chǎng)到發(fā)點(diǎn)與計(jì)劃運(yùn)行時(shí)刻表的差異，對(duì)列車運(yùn)行停站時(shí)間以及區(qū)間運(yùn)行等級(jí)進(jìn)行調(diào)整，并以此調(diào)整后的運(yùn)行計(jì)劃繼續(xù)后續(xù)作業(yè)指導(dǎo)，從而自動(dòng)反饋的閉環(huán)運(yùn)行邏輯。此運(yùn)行過(guò)程直到最后一列車抵達(dá)轉(zhuǎn)換軌進(jìn)入車輛段結(jié)束?；竟ぷ髁鞒桃?jiàn)下圖。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

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服務(wù)器系統(tǒng)主要完成以下功能：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)責(zé)各種信息的存儲(chǔ)，如基本運(yùn)行圖，站停時(shí)分、區(qū)間運(yùn)行時(shí)分、交路路徑等靜態(tài)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，實(shí)際運(yùn)行圖以及各種分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表；應(yīng)用服務(wù)器用于運(yùn)行圖的自動(dòng)調(diào)整和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)向所有操作終端提供車站子系統(tǒng)傳送的行車表示信息、車次號(hào)跟蹤信息、列車報(bào)點(diǎn)信息；通信服務(wù)器用于與ATP/ATO系統(tǒng)接口，傳輸列車位置信息、限速等。外部系統(tǒng)接口服務(wù)器用于與外部系統(tǒng)接口傳輸運(yùn)營(yíng)輔助信息。市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部培訓(xùn)講義1在運(yùn)行圖編輯室將設(shè)置運(yùn)行圖/時(shí)刻表編