新思齊HC地鐵與網(wǎng)絡(luò)

地鐵與網(wǎng)絡(luò)日期：2013-02密級：內(nèi)部公開杭州華三通信技術(shù)有限公司融入我們生活的地鐵時(shí)代今天，在中國許多城市，都已經(jīng)建成了地鐵交通線路，特別是北京、上海、廣州、深圳等大都市，地鐵交通線路已經(jīng)成為人們生活不可缺少的一部分。1843年英國人皮爾遜為倫敦市設(shè)計(jì)了世界上最早的城市地鐵系統(tǒng)，1863年1月10日，世界公認(rèn)的第一條地鐵，“大都會(huì)地區(qū)鐵路”正式開始營業(yè)。武漢地鐵2號線已于去年12月底開通試運(yùn)行，在今后的五到十年間，會(huì)建成覆蓋全市的地鐵線路，極大的方便人們的生活，提升城市形象。武漢-地鐵元年地鐵運(yùn)營的背后為了保證地鐵車輛、車站、票務(wù)、信號、電力等系統(tǒng)的正常運(yùn)營，形成了一整套地鐵控制體系地鐵系統(tǒng)子系統(tǒng)車輛信號系統(tǒng)通信（有8-13個(gè)子系統(tǒng)組成）:(1)傳輸系統(tǒng)⑵專用無線通信系統(tǒng)⑶公務(wù)電話系統(tǒng)⑷專用電話系統(tǒng)⑸廣播系統(tǒng)⑹電視監(jiān)視系統(tǒng)⑺時(shí)鐘系統(tǒng)⑻旅客向?qū)到y(tǒng)⑽電源系統(tǒng)⑾公用傳輸系統(tǒng)⑿公用移動(dòng)通信引入系統(tǒng)⒀公安、消防無線引入系統(tǒng)自動(dòng)售檢票(AFC)電力綜合監(jiān)控（SCADA)防災(zāi)報(bào)警(FAS)設(shè)備監(jiān)控(EMCS或BAS)電扶梯通風(fēng)空調(diào)屏蔽門（安全門）通用機(jī)械（車輛段）綜合信息管理(MIS)給排水大屏幕系統(tǒng)TCC（路網(wǎng)管理中心），ACC（運(yùn)營控制中心）地鐵大樓OA系統(tǒng)地鐵公安監(jiān)控地鐵公安OA地鐵網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D系統(tǒng)分為車載網(wǎng)絡(luò)、軌道接入網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用層4個(gè)部分地鐵網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DATC系統(tǒng)（AutomaticTrainControl）列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，簡稱為ATC。在城市軌道交通中，主要通過它來保障行車安全。除了能確保列車運(yùn)行的安全，防止追尾和沖突，還能提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的信息化和自動(dòng)化。

從功能上來說，ATC系統(tǒng)主要包括三個(gè)子系統(tǒng)：

列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，簡稱ATS。這是ATC的核心功能。它主要的作用，是對線路上運(yùn)行的所有列車進(jìn)行監(jiān)督和管理，控制列車根據(jù)列車運(yùn)行圖完成運(yùn)營作業(yè)。

列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)，簡稱ATP，它主要的作用是防止列車追尾、沖突事故的發(fā)生，并控制列車的運(yùn)行速度不超過允許的最高速度。

列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，簡稱ATO，主要的作用是實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛，并使列車在設(shè)定的車站自動(dòng)停車。ATC子系統(tǒng)之間的關(guān)系A(chǔ)TP系統(tǒng)示意圖ATP系統(tǒng)由車載設(shè)備、地上設(shè)備和控制中心組成。三方面進(jìn)行實(shí)時(shí)信號反饋，最終向地鐵發(fā)出各種行車指令。ATP系統(tǒng)保證兩車之間有足夠的安全距離來避免追尾等事故的發(fā)生?；谕ㄐ诺牧熊嚳刂葡到y(tǒng)CBTC

（CommunicationbasedTrainControl）

運(yùn)行中的列車需要實(shí)時(shí)向控制中心，匯報(bào)自己的位置和速度等運(yùn)行參數(shù)，控制中心必須實(shí)時(shí)的為列車解算運(yùn)行參數(shù)，并發(fā)送給列車。這種機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，需要連續(xù)式雙向車地通信系統(tǒng)支持。一般將這種列車控制方式，稱為基于通信的列車控制（CBTC）。

也就是說，CBTC是用來實(shí)現(xiàn)ATC的。列車不間斷地向控制中心傳輸其位置、方向和速度等信息，控制中心根據(jù)列車的速度和位置動(dòng)態(tài)，計(jì)算列車的最大制動(dòng)距離。列車的長度加上這一最大制動(dòng)距離，并在列車后方加上一定的防護(hù)距離，便組成了一個(gè)與列車同步移動(dòng)的虛擬分區(qū)，保證列車的安全間隔。CBTC系統(tǒng)的分類固定閉塞制式：系統(tǒng)無法知道列車在分區(qū)內(nèi)的具體位置,列車制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)總在某一分區(qū)的邊界，為充分保證安全,必須在兩列車間增加一個(gè)防護(hù)區(qū)段,這使得列車間的安全間隔較大。準(zhǔn)移動(dòng)閉塞制式CBTC系統(tǒng)：通過采用報(bào)文式軌道電路輔之環(huán)線或應(yīng)答器來判斷分區(qū)占用并傳輸信息，告知后續(xù)列車?yán)^續(xù)前行的距離,后續(xù)列車可根據(jù)這一距離合理地采取減速或制動(dòng),從而改善列車速度控制,縮小列車安全間隔,提高線路利用效率。但準(zhǔn)移動(dòng)閉塞中后續(xù)列車的最大目標(biāo)制動(dòng)點(diǎn)仍必須在先行列車占用分區(qū)的外方,故并沒有完全突破軌道電路的限制。基于無線通信移動(dòng)閉塞制式CBTC系統(tǒng)：通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信,控制中心可以根據(jù)列車實(shí)時(shí)的速度和位置動(dòng)態(tài)計(jì)算列車的最大制動(dòng)距離。列車的長度加上這一最大制動(dòng)距離并在列車后方加上一定的防護(hù)距離,便組成了一個(gè)與列車同步移動(dòng)的虛擬分區(qū)。由于保證了列車前后的安全距離,兩個(gè)相鄰的移動(dòng)閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn),列車能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行,從而提高運(yùn)營效率。由于無線頻譜分配的問題，目前沒有很好的頻率點(diǎn)提供使用，業(yè)界都是使用WLAN技術(shù)進(jìn)行承載CBTC信號系統(tǒng)CBTC的優(yōu)點(diǎn)CBTC的突出優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)車—地之間的雙向通信，并且傳輸信息量大，傳輸速度快，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)行和單向連續(xù)發(fā)車，容易適應(yīng)不同車速、不同運(yùn)量、不同類型牽引的列車運(yùn)行控制等等。在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、乘務(wù)員班組號、車輛號、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)、電務(wù)等有關(guān)信息。在CBTC應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)是雙向無線通信系統(tǒng)、列車定位技術(shù)、列車完整性檢測等。在雙向無線通信系統(tǒng)中，在歐洲是應(yīng)用GSM-R系統(tǒng)，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)備的測速-測距系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位、感應(yīng)回線等。CBTC系統(tǒng)參數(shù)要求ParameterTypicalrange單個(gè)軌旁控制控制器能處理的最大的列車數(shù)量10到40列車測量的列車位置的分辨率±0.25to±6.25m在正常運(yùn)行（非降級）情況時(shí)的列車位置測量精度±5to±10m在沒有站臺安全門的情況下，自動(dòng)程序車站停車（ATO）的列車位置測量精度±0.25m(±10in)列車移動(dòng)授權(quán)限制的分辨率±0.25to±6.25m用于ATP的列車速度測量分辨率±0.5to±2km/h用于ATP的列車速度測量精度±3km/h(±2mi/h)車到地的信息通信延時(shí)0.5s(nominal)（額定）地到車信息通信延時(shí)0.5s(nominal)（額定）軌旁CBTC設(shè)備反應(yīng)時(shí)間0.07to1s(nominal)（額定）車載CBTC設(shè)備反應(yīng)時(shí)間0.07to0.75s(nominal)（額定）溜車檢測標(biāo)準(zhǔn)0.5to2m零速檢測標(biāo)準(zhǔn)<1to<3km/hfor2s乘客信息系統(tǒng)-PIS系統(tǒng)（passengerinformationsystem）是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心，以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)，使乘客通過正確的服務(wù)信息引導(dǎo)，安全、便捷地乘坐軌道交通。

PIS在正常情況下，提供乘車須知、列車到發(fā)時(shí)間、列時(shí)刻表、管理者公告、政府公告、出行參考等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的多媒體信息；在火災(zāi)、阻塞及恐怖襲擊等。非正常情況下，提供動(dòng)態(tài)緊急疏散提示。在列車運(yùn)行中車載設(shè)備要實(shí)時(shí)接收來自地面運(yùn)營中心的節(jié)目，在列車車廂顯示屏上播出音視頻。同時(shí)通過車廂內(nèi)監(jiān)控?cái)z像頭，監(jiān)控旅客乘車情況，將監(jiān)控視頻信息實(shí)時(shí)上傳至運(yùn)營中心，作為管理部門安全決策的支持信息。乘客謠信息系系統(tǒng)-P但I(xiàn)S系統(tǒng)（pa受ss兔en度ge廟r紙in黨fo怕rm碑a(chǎn)t匆io從n畝sy冬st嚇em）PI恥S系統(tǒng)揉作為明地鐵遞公司狡與乘傲客之鉗間最柳直觀毀的信績息交宿互平際臺，迷所有蒸實(shí)時(shí)庭播放充的媒旨體流戀不能室出現(xiàn)嚴(yán)圖像價(jià)馬賽鄰克、君聲音磚停頓龍的情速?zèng)r，巾這需愉要有惰線網(wǎng)華絡(luò)、餐車地肉無線栗通信疑網(wǎng)均誘有足妖夠的照帶寬介和良橫好的Qo伯S保障境機(jī)制裝，同燃時(shí)網(wǎng)背絡(luò)的歷可靠跳性要陶求也蓬非常身高，街不能惑因?yàn)殓P網(wǎng)絡(luò)血的中喜斷導(dǎo)垂致PI肢S系統(tǒng)衛(wèi)故障零。為了繞保障片列車延播放恒圖像遮的高穗清晰全，目掉前PI杰S系統(tǒng)善所需誼最低防帶寬況為8M（按MP醉EG萬2格式吩），孩考慮攝到車數(shù)輛內(nèi)暑部監(jiān)孕控還困需4M帶寬蹈（每曠列車刪有多楚個(gè)攝殊像頭倘，同聲時(shí)只突上傳晉兩路攻圖像粘），廟考慮汪突發(fā)險(xiǎn)流量號的存董在，貸因有25縫%的冗騙余，板平均靠無線概網(wǎng)帶禍寬應(yīng)腥在15牢M以上旗，帶奴寬是裙保障奇圖像樓高質(zhì)謹(jǐn)量的腔最基伯本要俘求。為了轉(zhuǎn)滿足穿多輛豪列車犧同時(shí)舟接收菊賽事練、股鼻票等旁實(shí)時(shí)倉信息巖的轉(zhuǎn)絡(luò)播需征求，票列車PI河S系統(tǒng)勒均要關(guān)求支愈持組目播技卻術(shù)，蓄但由漂于列探車在者快速駱行駛生過程寬中車臥載AP與軌碑旁AP存在呼漫游催切換圍，而順車載飯網(wǎng)絡(luò)濕卻無零法及罰時(shí)感率知這綱個(gè)過世程，框會(huì)依韻然試毅圖從皆原有六軌旁AP接收剃數(shù)據(jù)柔，最顆終導(dǎo)戶致組牧播數(shù)磚據(jù)流閃的中騙斷，掀如何白保障材車輛刃移動(dòng)持過程桂中的行組播綿報(bào)文巧不丟烏失，鴉也是PI餅S系統(tǒng)緒成功跨應(yīng)用址的一必個(gè)關(guān)讀鍵技紡術(shù)。新建著地鐵那除了繪車站麗可采減用IP監(jiān)控丙，更疼可利揭用PI營S系統(tǒng)裹車、膊地?zé)o朗線通柄信網(wǎng)案的富壁裕帶蔥寬，嚷構(gòu)建方基于IP的車喂輛監(jiān)甜控系耽統(tǒng)，刻地鐵眠控制角中心鴉和地萬鐵公料安系筆統(tǒng)能贈(zèng)及時(shí)逼發(fā)現(xiàn)叉車輛喂內(nèi)的撿安全蜜事故英隱患地并提搖前處就理，評確保虹列車需行駛開安全作。以IP技術(shù)滑為核疼心，腰車輛雁監(jiān)控嬌和車殿站監(jiān)它控還輸可融賄合為辰一體漠化解繼決方技案，食實(shí)現(xiàn)拍調(diào)度滿系統(tǒng)春、存炊儲(chǔ)系撕統(tǒng)、息外置回顯示喘系統(tǒng)靈等多旱種系命統(tǒng)的確共享蘋和一技體化毯管理雹，降祝低成貼本，貿(mào)提高巡壽監(jiān)控餅效率雷。地鐵鳥監(jiān)控巴系統(tǒng)CB套TC系統(tǒng)認(rèn)對網(wǎng)旱絡(luò)的雪要求指標(biāo)名稱指標(biāo)數(shù)據(jù)說明網(wǎng)絡(luò)帶寬1.3Mbps左右(包大小為64byte)根據(jù)項(xiàng)目需求情況網(wǎng)絡(luò)時(shí)延50ms以內(nèi)根據(jù)項(xiàng)目需求情況流丟包率<1%根據(jù)項(xiàng)目需求情況鏈路切換時(shí)間（內(nèi)部指標(biāo)）<=50ms80KM/h速率移動(dòng)PI灣S系統(tǒng)狡對網(wǎng)顆絡(luò)的竊要求指標(biāo)名稱指標(biāo)數(shù)據(jù)說明網(wǎng)絡(luò)帶寬15Mbps左右此業(yè)務(wù)帶寬主要作為系統(tǒng)能力，不作為業(yè)務(wù)規(guī)劃帶寬網(wǎng)絡(luò)時(shí)延50ms以內(nèi)根據(jù)項(xiàng)目需求情況流丟包率<=1%根據(jù)項(xiàng)目需求情況鏈路切換時(shí)間（內(nèi)部指標(biāo)）<=50ms正常移動(dòng)速率下WL取AN與列設(shè)車控皆制業(yè)務(wù)葛目標(biāo)在車制輛高倘速移螞動(dòng)時(shí)呼，車咳載AP將動(dòng)科態(tài)地醒和軌臣旁軌恭旁AP建立六無線蓋鏈路亮動(dòng)態(tài)藍(lán)鏈路晚切換挺算法氏是實(shí)承現(xiàn)低月丟包貍率和蓮保證環(huán)吞吐背的關(guān)臘鍵。基本戀原理重用80錄2.極11冒s草案頃規(guī)定上的鏈磨路建辭立、管安全與認(rèn)證懲等過淋程；預(yù)先屈建立據(jù)多條堪冗余揪鏈路爆，用田主鏈橡路進(jìn)肝行數(shù)懶據(jù)轉(zhuǎn)獎(jiǎng)發(fā)，賭其余紙鏈路觀作為副備用漲；采用售多個(gè)襯控制擺參數(shù)粘控制相鏈路侮建立底、主嶼備鏈怨路切網(wǎng)換過彎程；車載AP將不搜斷地錫評估倚各鏈西路的央信號蒜質(zhì)量滅。原馳則上窮，信曾號質(zhì)絞量最兔優(yōu)的易鏈路訂作為日主鏈更路；主鏈?zhǔn)猜非胸洆Q時(shí)呢，車散載AP將代驚車載凈上的訪終端雕發(fā)送忌地址創(chuàng)更新汽報(bào)文抬，以鬼觸發(fā)惕軌旁AP更新亡轉(zhuǎn)發(fā)縣表項(xiàng)蛋。WL館AN設(shè)備軌旁申機(jī)箱軌旁互天線無線稿控制悼器WX疊61斷03軌旁APWA注22麻10攪X-待GEWA線22鏡20角X-燈AG下E軌旁菊機(jī)箱達(dá)到IP都65防護(hù)殲標(biāo)準(zhǔn)襖，可合直接線在室烘外使嗓用，透也可究耐隧那道內(nèi)爸的沖故洗；充分登考慮糠軌旁麗應(yīng)用茶的規(guī)礦范性獵要求握，AP、光參纖終略端盒狡等設(shè)椒備都誓可安難裝內(nèi)券部，蘆外部綁只有靈電纜/光纜轉(zhuǎn)；采用椒不銹奶鋼螺汽釘固幣定箱策蓋，禿防止恰鎖固率定形堤式的狀銹蝕謊問題勉；提供時(shí)了兩買種不區(qū)同線摩徑防懂水接雞口，周可兼溉容不繁同規(guī)罪格的跪線纜破走線爹；可以久固定位在隧拜道壁剃或管國線架罪上；機(jī)箱耀蓋采者用上狼下結(jié)府構(gòu)，茂可利豪用自班身重岸力關(guān)濟(jì)緊門策，防介止忘失上鎖際帶來筑的事削故隱職患軌旁垃天線型號SL14