LCF-型CBTC信系統(tǒng)介紹

北京城市學(xué)院信息學(xué)部2015-2016-1學(xué)期LCF—300CBTC專業(yè)：學(xué)號(hào)：2015年 12月1緒論...........................................................1.11.222.1ATC2.2ATC2.3北 京 地 鐵 亦 線.........................................................................................................北 京 地 鐵 亦 莊 線 介.......................................................................................4LCF—300CBTC4.1LCF—3004.2LCF—3004.3LCF—300VOBC4.4LCF—300CBTC參考文獻(xiàn).........................................................緒論論文的研究背景和意義CBTC的特點(diǎn)是用無線通信媒體來實(shí)現(xiàn)列車和地面設(shè)備的雙向通信，用以代替軌道電路作為媒體來實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制。道電路作為媒體來實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制。CBTC速度快，很容易實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，大量減少區(qū)間敷設(shè)電纜，減少一次性投資及減少日常維護(hù)工作，可以大幅度提高區(qū)間通過能力，靈活組織雙向運(yùn)行和單向連CBTC中不僅可以實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制，而且可以綜合成為運(yùn)行管理，因?yàn)殡p向無線通信系統(tǒng)，既可以有安全類信息雙向傳輸，也可以雙向傳輸非安全類信息，例如車次號(hào)、乘務(wù)員班組號(hào)、車輛號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分、機(jī)車狀態(tài)、油耗參數(shù)等等大量機(jī)車、工務(wù)、電CBTC(CBTC-MASCBTCGSM-R但在美洲則用擴(kuò)頻通信等其他種類無線通信技術(shù)。列車定位技術(shù)則有多種方式，例如車載設(shè)備的測(cè)速-測(cè)距系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位、感應(yīng)回線等。論文研究主要內(nèi)容3010從發(fā)展速度、規(guī)模和現(xiàn)代化水平，突顯了后發(fā)優(yōu)勢(shì)。但是，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家大城市的軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀相比，差距還很大。中國(guó)城市還均未形成有效的軌道交通運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，總體規(guī)模不大。作為城市發(fā)展中重要的一環(huán)，城市軌道交通所占的地位越來越高，由此我們來研究城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)。越高，由此我們來研究城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)。第一章介紹CBTC系統(tǒng)簡(jiǎn)介ATCATC第三章簡(jiǎn)介北京地鐵亦莊線LCF—300軌道交通信號(hào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介ATCATC（ATS）列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（ATC（ATS）列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（ATP）列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)車上控制結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指ATCATCPTI(列車識(shí)別)功能。（1)ATSATCATSOCC內(nèi)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。(2)聯(lián)鎖功能：響應(yīng)來自ATS進(jìn)路、道岔和信號(hào)的控制，將進(jìn)路、軌道電路、道岔和信號(hào)和狀態(tài)信息提供給ATS和ATC功能。聯(lián)鎖功能由分布在軌旁的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。(3ATP(4)ATCATSATC功能有三個(gè)子功能：ATP/ATOATP/ATOATP/ATOATP/ATOATP/ATOATP/ATOATCATP/ATO營(yíng)、列車自動(dòng)駕駛，且給信號(hào)系統(tǒng)和司機(jī)提供接口。(5)PTI(5)PTIATS行。ATC列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）分類列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）分類1、按閉塞布點(diǎn)方式：可分為固定式和移動(dòng)式。固定閉塞方式中按控制方式，又可分為速度碼模式（臺(tái)階式）和目標(biāo)距離碼模式（曲線式）?？煞譃樗俣却a模式（臺(tái)階式）和目標(biāo)距離碼模式（曲線式）。2、按機(jī)車信號(hào)傳輸方式：可分為連續(xù)式和點(diǎn)式。3、按各系統(tǒng)設(shè)備所處地域可分為：控制中心子系統(tǒng)、車站及軌旁子系統(tǒng)、車載設(shè)備子系統(tǒng)、車場(chǎng)子系統(tǒng)。3、按各系統(tǒng)設(shè)備所處地域可分為：控制中心子系統(tǒng)、車站及軌旁子系統(tǒng)、車載設(shè)備子系統(tǒng)、車場(chǎng)子系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)供應(yīng)商USSI阿爾卡特等。這些均為世界領(lǐng)先水平，由于軌道交通對(duì)信號(hào)系統(tǒng)要求較高，因此國(guó)內(nèi)許多信號(hào)系統(tǒng)均為進(jìn)口，但是本文主要講解國(guó)產(chǎn)的LCF—300型信號(hào)系統(tǒng)。北京地鐵亦莊線北京地鐵亦莊線簡(jiǎn)介520101230日全線開通（亦莊火車站站暫緩開通）。截至2014122823.31313（1），擁有車輛基地2（宋家莊停車場(chǎng)和臺(tái)湖車廠）。線路圖LCF-3004.1LCF—300險(xiǎn)控制而研發(fā)的列車控制系統(tǒng)，系統(tǒng)成功解決了高精度列車自主定位技術(shù)、大容量車地雙向安全信息傳輸技術(shù)、高密度列車追蹤運(yùn)行安全防護(hù)控制技術(shù)、高可靠安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)研制等行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前最先進(jìn)的、最小間隔的移動(dòng)閉LCF-300?ATPEN?50128&50129、IEEE1474險(xiǎn)控制而研發(fā)的列車控制系統(tǒng)，系統(tǒng)成功解決了高精度列車自主定位技術(shù)、大容量車地雙向安全信息傳輸技術(shù)、高密度列車追蹤運(yùn)行安全防護(hù)控制技術(shù)、高可靠安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)研制等行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前最先進(jìn)的、最小間隔的移動(dòng)閉塞列車追蹤。LCF-300?ATP列車運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控列車間隔和速度，實(shí)現(xiàn)高安全、高密度的追蹤控制，提高軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。LCF-300?ATP?系統(tǒng)已在北京地鐵亦莊線、昌平線投入載客147LCF-CBTC2.1LCF-CBTCCOTSCBTCIEEE802.11CBTC22”“3ZCDSUVOBC通過探測(cè)安裝在軌道上的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)答器或TAG載控制器VOBC通過使用列車到軌旁的雙向無線通信向軌旁CBTC設(shè)備ZC和ATSZCMACBTCMA6.25mLCF-CBTCATP作為CBTC系統(tǒng)的后備模式。LCF—300LCF-CBTCATSCIATP系統(tǒng)、CBTCCBTCATS、CI、CBTC系統(tǒng)的組成部分完全連接在地面有線雙重冗余骨干網(wǎng)絡(luò)上，其依據(jù)IEEE802.3協(xié)系統(tǒng)的組成部分完全連接在地面有線雙重冗余骨干網(wǎng)絡(luò)上，其依據(jù)IEEE802.3協(xié)議構(gòu)建地面網(wǎng)絡(luò)；列車兩端的車載CBTC設(shè)備互為冗余備份，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)依據(jù)議構(gòu)建地面網(wǎng)絡(luò)；列車兩端的車載CBTC設(shè)備互為冗余備份，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)依據(jù)IEEE802.32.4G的無線方式，依據(jù)IEEE802.11系列協(xié)議（中站）；中站）；LCF-CBTC車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）；聯(lián)鎖設(shè)備車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）；聯(lián)鎖設(shè)備（DSU）；區(qū)域控制器（ZC）；車載控制器（VOBC）；數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（DCS）。VOBC1.車載CBTC系統(tǒng)特點(diǎn)1.車載CBTC系統(tǒng)特點(diǎn)（1）獲得最佳的行車間隔（1）獲得最佳的行車間隔（2）公國(guó)列車自主定位，基于速度距離曲線對(duì)列車進(jìn)行超速防護(hù)，在保證列車安全的情況下縮短追蹤距離（3）ATO（4）正常模式下，與次級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)獨(dú)立（5）使用一套駕駛臺(tái)的屏幕顯示，能顯示列車各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，并為駕駛員提供信息（6）系統(tǒng)提供完備的數(shù)據(jù)記錄和診斷故障功能。CBTC移動(dòng)閉塞系統(tǒng)由系統(tǒng)管理中心（SMC）；車輛控制中心（VCC）；車載設(shè)備（VOBC）；移動(dòng)閉塞系統(tǒng)由系統(tǒng)管理中心（SMC）；車輛控制中心（VCC）；車載設(shè)備（VOBC）；車站控制器（STC）；站臺(tái)緊急停車按鈕、接口等設(shè)備組成。如圖所示，系統(tǒng)管理中心與車輛控制中心進(jìn)行雙向通信，完成對(duì)所有列車的自動(dòng)監(jiān)控；車輛控制中心與全線的列車進(jìn)行不間斷行雙向通信，完成對(duì)所有列車的自動(dòng)監(jiān)控；車輛控制中心與全線的列車進(jìn)行不間斷地雙向通信，所有的列車將其所在的精確位置和運(yùn)行速度，報(bào)告給車輛控制中心；車輛控制中心在完全掌握所有列車的精確位置、速度等信息的前提下，告知各列列地雙向通信，所有的列車將其所在的精確位置和運(yùn)行速度，報(bào)告給車輛控制中心；車輛控制中心在完全掌握所有列車的精確位置、速度等信息的前提下，告知各列列車運(yùn)行的目標(biāo)停車點(diǎn)；列車接收車輛控制中心發(fā)來的目標(biāo)停車點(diǎn)信息，車載計(jì)算機(jī)1、系統(tǒng)管理中心（SMC）的構(gòu)成設(shè)備設(shè)于運(yùn)營(yíng)控制中心（OCC），系統(tǒng)的軟件/硬件部分包括：站、模擬顯示工作站、系統(tǒng)維護(hù)工作站、運(yùn)行圖編輯工作站及車場(chǎng)監(jiān)視工作站。運(yùn)行圖調(diào)整服務(wù)器（SRS）I/OSCADA、時(shí)鐘、無線等系統(tǒng)接口。數(shù)據(jù)日志服務(wù)器，冗余配置，它可以保留二個(gè)月以上的運(yùn)行數(shù)據(jù)。通道的冗余接入設(shè)施、與培訓(xùn)中心及綜合維修基地連接的通信設(shè)施等。車站控制器緊急通路當(dāng)車輛控制中心出現(xiàn)故障，不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行I/O投影模擬顯示系統(tǒng)。包括：模擬顯示控制工作站，及背投模擬顯示屏。設(shè)備等。2、車輛控制中心（VCC）的構(gòu)成車輛控制中心，位于運(yùn)營(yíng)控制中心，它有以下主要部分構(gòu)成：業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)，以及相關(guān)的輸入/輸出接口；三個(gè)中央處理單元通過顯示/鍵盤選擇開關(guān)，來共享一個(gè)顯示和鍵盤；還有通用接口盒、電纜分線盒等。I/O車輛控制中心的數(shù)據(jù)傳輸架。車輛控制中心的調(diào)度員終端。3、軌旁設(shè)備軌旁設(shè)備，主要有車站控制器工作站等設(shè)備。CPU（（EFID）；遠(yuǎn)端環(huán)線盒；感應(yīng)環(huán)線電纜；支架等。感應(yīng)環(huán)線25裂縫向外均勻輻射；在波導(dǎo)管附近適當(dāng)位置ALSTOM公司的URBALIS信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)答器：一種用于地面向列車信息傳輸?shù)狞c(diǎn)式設(shè)備，分為固定（無源）可變（有源）應(yīng)答器。主要用途是向列控車載設(shè)備提供可靠的地面固定信息和可變信息。也可連接軌旁單元傳送可變信息。應(yīng)答器接收到車載天線發(fā)射的電磁能量后，將其轉(zhuǎn)換成電能，使地面應(yīng)答器中的電子電路工作，把存儲(chǔ)在地面應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送出去，直至電能消失（即車載天線已經(jīng)離去）。平常處于休眠狀態(tài)。（LEU）連接，可實(shí)時(shí)發(fā)送LEULEU運(yùn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)、臨時(shí)限速、車站進(jìn)路等固定和實(shí)時(shí)可變的信息，用于在特定地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)地面與列車間的相互通信。設(shè)備。20km無需裝設(shè)鋼軌絕緣等。缺點(diǎn)：不能檢查斷軌，不能傳輸與行車有關(guān)的信息。繼電半自動(dòng)閉塞列車完整到達(dá)及在區(qū)間有沒有丟失是靠人工確定的（值班員）人總是會(huì)犯錯(cuò)誤的，如果裝設(shè)了計(jì)軸設(shè)備，通過此設(shè)備可驗(yàn)證列車是否完整到達(dá)，以設(shè)備作為保證，則可大大提高行車的安全性。站計(jì)軸點(diǎn)時(shí)，停止計(jì)數(shù)，并經(jīng)傳輸線向?qū)Ψ杰囌景l(fā)送本站所計(jì)車軸數(shù)。算，同時(shí)接車站在列車全部通過后，將所計(jì)軸數(shù)再傳送給發(fā)車站。致時(shí)，發(fā)出區(qū)間空閑信息表示，這時(shí)微機(jī)控制閉塞設(shè)備自動(dòng)復(fù)原，否則區(qū)間仍將處于占用狀態(tài)。通信環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)管理中心的遠(yuǎn)程通信。它與車站控制器接口，實(shí)現(xiàn)車站的本地控制；還與旅客信息向?qū)到y(tǒng)等設(shè)備接口。號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)撤機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。4、車載設(shè)備ATC車載設(shè)備主要包括：車載控制器（VOBC）及其外圍設(shè)備。車載控制器，由電子單元（EU）、接口繼電器單元（IRU）、供電單元等組成。電子單元包括天線濾波器、高頻接收器、數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)發(fā)送器、高頻發(fā)送CPU/輸入端口、發(fā)送/接收卡、車輛識(shí)別卡、濾波/防護(hù)模塊、電子單元與接口繼電器單元的互聯(lián)電纜等。22每列車設(shè)置兩套。接口；與模擬顯示屏的接口；與發(fā)車指示器的接口；與中央緊急停車按鈕的接口；與信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)等繼電器控制電路的接口；與車站現(xiàn)地控制盤及站臺(tái)緊急停車按鈕的接口；與車場(chǎng)的接口；人機(jī)接口；主系統(tǒng)內(nèi)部間的接口等。輸系統(tǒng)的接口；與旅客信息系統(tǒng)（包括車上）的接口；與車輛的接口；與車輛管理SCADAFASBAS參考文獻(xiàn)[1]曾小清，王長(zhǎng)林，張樹京