城軌列控系統(tǒng)簡述教材

AnsaldoSTSCBTC系統(tǒng)2013.072CBTC系統(tǒng)培訓(xùn)課程安排第一章

系統(tǒng)架構(gòu)和組成

第二章

子系統(tǒng)功能第三章 CBTC系統(tǒng)功能及特點第四章CBTC子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換31.概念定義-縮寫縮寫：ACS AxleCounterSystem 計軸系統(tǒng)AP AccessPoint 接入點AS AccessSwitch 接入交換機ATB AutomaticTurn-Back 自動折返A(chǔ)TC AutomaticTrainControl 列車自動控制ATO AutomaticTrainOperation 列車自動運行ATP AutomaticTrainProtection 列車自動防護ATS AutomaticTrainSupervision 列車自動監(jiān)督BS BackboneSwitch 骨干交換機CBTC Communications-BasedTrainControl 基于通信的列車控制系統(tǒng)CC CarborneController 車載控制器DCS

DataCommunicationSystem 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)41.概念定義-縮寫縮寫：DSU DatabaseStorageUnit 數(shù)據(jù)儲存儲單元EB EmergencyBrake 緊急制動ESB EmergencyStopButton 緊急停車按鈕iATP IntermittentATP 點式ATPLRU LineReplaceableUnit 在線可替換單元NRM Non-RestrictedManual

非限制人工模式MR MobileRadio

車載無線電臺TI TransponderInterrogator 查詢應(yīng)答器天線TOD TrainOperatorDisplay 列車司機顯示屏TSR TemporarySpeedRestriction 臨時限速VSP VitalStoppingPoint 安全停車點ZC ZoneController 區(qū)域控制器第一章

系統(tǒng)架構(gòu)和組成61系統(tǒng)架構(gòu)和組成基于CBTC移動閉塞的ATC系統(tǒng)，具備ATP防護、ATO駕駛和后備的點式ATP防護功能。包括以下子系統(tǒng)：正線聯(lián)鎖CBI子系統(tǒng)列車自動防護ATP子系統(tǒng)列車自動監(jiān)督ATS子系統(tǒng)列車自動駕駛ATO子系統(tǒng)DCS通信子系統(tǒng)71系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖81系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖91系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖101系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖111系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖121系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖131系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖141系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖151系統(tǒng)架構(gòu)和組成

CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖161系統(tǒng)架構(gòu)和組成—ATS子系統(tǒng)

ATS子系統(tǒng)采用的是“集中后備”的結(jié)構(gòu)

17運營控制中心（OCC）主機服務(wù)器(主備雙套)通信服務(wù)器(主備雙套)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(主備雙套)ATS調(diào)度工作站ATS調(diào)度長工作站系統(tǒng)管理工作站時刻表編輯工作站大屏顯示工作站培訓(xùn)中心培訓(xùn)服務(wù)器培訓(xùn)仿真工作站車站級ATS設(shè)備后備主機服務(wù)器(單套)后備通信服務(wù)器(單套)車站ATS工作站車輛段工作站1系統(tǒng)架構(gòu)和組成—ATS子系統(tǒng)主要設(shè)備組成181系統(tǒng)架構(gòu)和組成—ATP子系統(tǒng)主要由3取2冗余結(jié)構(gòu)的軌旁分布式區(qū)域控制器ZC、車載控制器CC組成。區(qū)域控制器ZC

車載控制器CC

列車每端配置一套；其他設(shè)備軌旁信標(biāo)；車載速度傳感器；加速度計；TOD；信標(biāo)讀取器天線等。19ATP子系統(tǒng)---軌旁ATPZC結(jié)構(gòu)3取2冗余結(jié)構(gòu)的軌旁分布式區(qū)域控制器ZC。區(qū)域控制器ZC

3個應(yīng)用處理器板（CAP）；2個表決處理器板(CVO)；3個交換存儲器板(CME-CSD)；一個輸入/輸出處理單元包括2個以太網(wǎng)連接處理器(CIER)；兩個帶本地磁盤的處理單元（SILAM）。ATP子系統(tǒng)---軌旁ATPZC結(jié)構(gòu)ATP子系統(tǒng)---軌旁ATPZC結(jié)構(gòu)22ATP子系統(tǒng)---車載ATPCC結(jié)構(gòu)車載設(shè)備配置車載設(shè)備主要包括：車載控制器CC，車載網(wǎng)絡(luò)ESE、速度傳感器（測速電機），加速度計，應(yīng)答讀取器天線，TOD，MR和天線。23ATP子系統(tǒng)---車載ATPCC結(jié)構(gòu)車載設(shè)備配置24ATP子系統(tǒng)---車載ATPCC結(jié)構(gòu)車載設(shè)備配置251系統(tǒng)架構(gòu)和組成—ATP子系統(tǒng)車載設(shè)備配置TOD速度傳感器緊急制動信標(biāo)天線CC無線ATP子系統(tǒng)---司機操作臺-TOD27ATP子系統(tǒng)---設(shè)備實物車載CC機柜動態(tài)信標(biāo)281系統(tǒng)架構(gòu)和組成—ATO子系統(tǒng)沒有獨立的設(shè)備ATO子系統(tǒng)由車載設(shè)備和軌旁設(shè)備組成。ATO子系統(tǒng)與ATP子系統(tǒng)共用車載硬件設(shè)備，并沒有獨立的設(shè)備。ATO子系統(tǒng)的軟件安裝在與車載ATP子系統(tǒng)共用的車載計算機中，但使用獨立的CPU。291系統(tǒng)架構(gòu)和組成—計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，MicrolokII二乘二取二

一期正線8個站設(shè)置了計算機聯(lián)鎖集中設(shè)備：茶店子客運站，蜀漢路東站，中醫(yī)藥大學(xué)站，通惠門站，天府廣場站，牛王廟站，成都東客站，市行政學(xué)院站301系統(tǒng)架構(gòu)和組成—計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)其他軌旁設(shè)備還包括：計軸，轉(zhuǎn)轍機，信號機等。計軸主機計軸磁頭LED信號機1系統(tǒng)架構(gòu)和組成—DCS子系統(tǒng)31DCS采用獨立雙網(wǎng)的架構(gòu)，兩張網(wǎng)絡(luò)完全獨立且配置相同；軌旁骨干網(wǎng)絡(luò)使用RPR自愈環(huán)網(wǎng)提高可用性；車地通信使用無線空間波，采用802.11g協(xié)議，調(diào)制解調(diào)方式使用OFDM；使用UDP/IP作為設(shè)備之間的通信協(xié)議；數(shù)據(jù)同時在雙網(wǎng)中傳輸，保證了系統(tǒng)的可靠性和可用性，單網(wǎng)絡(luò)故障時無需切換時間；DCS子系統(tǒng)－車地雙向通信的頻率規(guī)劃車頭車尾各配置一個MR，分別連接A網(wǎng)和B網(wǎng)，分別工作在2.4GHz頻段的互不重疊的兩個信道

（信道1和11）32DCS子系統(tǒng)－無線小區(qū)覆蓋33車載MR在軌道上的任何一點都能至少檢測到兩個軌旁AP發(fā)送的信號。CBTC需求：最夠小的傳輸延時、丟包率、DCS子系統(tǒng)－無線小區(qū)覆蓋34項

目Item無線電臺Radiostation傳輸介質(zhì)的主要特點電磁波采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.11系列無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（包括802.11g，802.11i和802.11e等）調(diào)制解調(diào)方式OFDM/CCK傳輸頻帶車地通信的無線局域網(wǎng)采用雙網(wǎng)并行工作，每網(wǎng)都占用22MHz信道帶寬數(shù)據(jù)傳輸速率最大54Mbps(實際：小包不小于1Mbps)單次報文傳輸時間一般情況100ms，最不利情況不大于500ms報文的循環(huán)更新時間CC-->ZC:250ms,ZC-->CC:300msATP允許的報文傳輸（更新）延時時間最大0.5s丟包率10000數(shù)據(jù)包，丟包不大于1個（在雙網(wǎng)上）無線通信設(shè)備移動切換時間無縫切換（不超過50ms）滿足車地間可靠通信的最高列車運行速度120Km/h車地通信相關(guān)指標(biāo)35ASTSCBTC信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第二章

子系統(tǒng)功能2.1 ATP子系統(tǒng)功能382子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)整個ATC系統(tǒng)的安全核心，負責(zé)整個ATC系統(tǒng)涉及安全的所有方面1. 負責(zé)列車間的安全間隔和超速防護；

列車定位，速度測量，計算移動授權(quán)并執(zhí)行速度監(jiān)督。2. 車門、屏蔽門的監(jiān)督檢查和開啟授權(quán)；3. 列車完整性監(jiān)督；4. 前溜和后溜防護；5. 停車保證功能；6 防淹門的防護；零速檢測；發(fā)車聯(lián)鎖；工作區(qū)域保護；列車運行方向聯(lián)鎖392子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)列車定位

主要設(shè)備，車載控制器CC，應(yīng)答器讀取系統(tǒng)，速度傳感器和加速度計，地面信標(biāo)。

車載CC通過初始化定位信標(biāo)確定進入系統(tǒng)的位置，之后根據(jù)實時計算的列車速度計算列車走行的距離，并在每經(jīng)過一個地面靜態(tài)信標(biāo)時，對列車的位置進行修正。

列車順序通過連續(xù)的、至少間隔34米的、無岔區(qū)段上的兩個靜態(tài)信標(biāo)完成列車的初始化定位。定位過程不依靠車地?zé)o線通信、ZC以及聯(lián)鎖子系統(tǒng)。

402子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)列車定位

CC根據(jù)列車的實時運行速度和時間確定偏移量d，并根據(jù)讀取的地面信標(biāo)修正位置偏差；

系統(tǒng)中列車的位置使用軌道段ID+偏移量表示。

412子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)列車定位

安全位置用于ATP功能

非安全位置，即列車最有可能的位置，用于ATO功能； CC計算上述位置及位置不確定性，并發(fā)給ZC和ATS；用于ZC為其后續(xù)列車計算移動授權(quán)點和ATS的追蹤。

422子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)速度測量

主要設(shè)備，車載控制器CC，速度傳感器和加速度計。

速度傳感器（測速電機），安裝在車軸上，實時測量車輪的轉(zhuǎn)動。

加速度計，安裝于CC機柜的底部，包括兩個數(shù)字加速度計和兩個模擬加速度計，以避免共模故障；加速度計是對列車的空轉(zhuǎn)打滑進行監(jiān)督和補償。 CC根據(jù)速度傳感器傳來的車輪的轉(zhuǎn)動信號以及加速度計的補償信息，實時計算列車的速度。432子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)

空轉(zhuǎn)和打滑

CC會對速度傳感器和加速計輸入數(shù)據(jù)的一致性進行監(jiān)控。當(dāng)探測到空轉(zhuǎn)/打滑現(xiàn)象時，CC會根據(jù)加速計上的實際加速或減速率計算的速度值作為現(xiàn)有速度，并且在經(jīng)過并檢測到信標(biāo)后，列車的位置將得到校正。輪徑補償 CC通過在靜態(tài)線路數(shù)據(jù)庫中定義的兩個靜態(tài)信標(biāo)，從速度傳感器得到的車輪走行的距離（車輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)）和數(shù)據(jù)庫中這兩個靜態(tài)信標(biāo)的固定間距進行比較，從而計算出車輪的精確輪徑。

這兩個靜態(tài)信標(biāo)要求安裝在平直的軌道上，以避免列車的空轉(zhuǎn)或打滑而影響測量精度。442子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)移動授權(quán)、速度監(jiān)督和防護

車載控制器CC實時將測定的列車位置傳給軌旁區(qū)域控制器ZC，ZC掌握其控制區(qū)內(nèi)所有列車的準(zhǔn)確位置，包括通過聯(lián)鎖得知的的計軸區(qū)段的占用/空閑狀態(tài)、道岔鎖閉狀態(tài)、屏蔽門狀態(tài)、防淹門狀態(tài)等信息。

進而，ZC為其轄區(qū)內(nèi)的每列CBTC列車計算移動授權(quán)點并發(fā)送給CC；同時CC也通過ZC得知前方的進路鎖閉狀態(tài)、計軸區(qū)段等軌旁狀態(tài)的信息，并根據(jù)車載線路地圖，計算CC的ATP防護曲線。

接下來，CC將根據(jù)這個ATP防護曲線進行列車的速度監(jiān)督和超速防護。

注： CBTC列車---運行在CBTC駕駛模式下的列車，如AM，ATPM，ATB；

非CBTC列車---運行在非CBTC駕駛模式下的列車，如iATPM，RM，NRM。

45CBTC系統(tǒng)列車追蹤原理APAPZCRadioRadioATS1.CC通過軌旁信標(biāo)和測速電機計算列車的當(dāng)前位置2.CC將位置信息通過軌旁無線傳給區(qū)域控制器ZC3.ZC(基于從所有列車收到的信息)計算移動授權(quán)MAL(X)并發(fā)送給各個車載.ZC也將列車的位置信息送給ATS4.CC計算制動曲線，防護列車運行CC2子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)462子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)移動授權(quán)確定的依據(jù)

前方CBTC列車的后端，包括位置不確定性；前方非CBTC列車占用計軸區(qū)段的末端；軌道終點；未鎖閉進路的始端；失去表示的道岔；封鎖區(qū)段的邊界；CBTC區(qū)域邊界其它禁行區(qū)域（如緊急關(guān)閉、安全門打開時的站臺區(qū)域）；

47定義–?？奎c安全停靠點

(VSP)

=列車永遠不能超過的點

CC執(zhí)行安全監(jiān)督的點 EB觸發(fā)，以便列車不超過VSP非安全?？奎c(NVSP)

=CC執(zhí)行非安全監(jiān)督的點

SB觸發(fā)，如果列車超過NVSP功能?？奎c

=非安全?？奎c，列車應(yīng)（通過ATO或駕駛員）在此停靠48基于ZC_V_MAL

的VSP（安全停車點）與ZC_V_MAL相關(guān)的VSP取決于ZC_V_MAL的類型MAL_Type=“CBTC列車”ZC_V_MAL根據(jù)允許的CBTC列車的最大后溜距離向后回撤(D_Max_Rollback)。安全停靠點

(VSP)ZC_V_MAL緊急制動曲線CBTC列車CBTC列車D_Max_Rollback2子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)492子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)緊急制動曲線緊急制動觸發(fā)曲線ATO曲線安全停車點(VSP)安全停車點

(VSP)安全速度監(jiān)督功能停車點(FSP)50NVSP–

曲線ATO

曲線非安全?？奎c(NVSP)非安全速度監(jiān)督功能?？奎c(FSP)常用制動觸發(fā)曲線非安全?？奎c(NVSP)51基于IATPM標(biāo)簽指示的VSP與IATPM信標(biāo)相關(guān)的VSP作為與默認ZC_V_MAL相關(guān)的VSP進行處理IATPMMAL(=信標(biāo)指示的閉塞限制)IATPMMAL按所有ZC_V_MAL類型的最大邊界向后移動。安全?？奎c(VSP)IATPMMAL緊急制動曲線IATPM列車最大邊界計軸器狀態(tài)=占用越區(qū)切換－兩個ZC之間的授權(quán)交接52532子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)車門、屏蔽門的監(jiān)督檢查和開啟授權(quán)

通過與車輛的接口，CC實時檢查車門的關(guān)閉狀態(tài)，如果再列車運行中，車門關(guān)閉信號丟失，列車將施加FSB。

如果CC發(fā)現(xiàn)前方車站的屏蔽門未處于關(guān)鎖狀態(tài)將不允許列車進入車站，同樣。列車停站，當(dāng)未檢查到屏蔽門關(guān)閉前，CC將不允許列車啟動。 CC發(fā)送車門和屏蔽門開門允許信號前，將檢查一下條件：列車處于零速狀態(tài)；列車已對準(zhǔn)站臺的正確位置列車已切除牽引列車已實施常用制動若能滿足所有這些條件，正確側(cè)列車車門就會接收到指令并打開。542子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)列車完整性監(jiān)督

通過與車輛接口，CC實時檢查列車完整性信號；當(dāng)CC檢測到列車完整性丟失信號時，將實施EB。

一旦列車完整性丟失，CC還將禁止所有CBTC運行模式。前溜和后溜防護

如果CC在沒有任何移動移動指令的情況下，檢測到列車的任何移動，CC將施加EB；

如果CC檢查到列車向當(dāng)前運行的反方向倒溜超過1m，將施加緊急制動。這樣也是為了保證列車在坡道上的啟動，其追蹤列車的移動授權(quán)將考慮前車后溜的距離。552子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)防淹門的防護

當(dāng)ATP系統(tǒng)失去防淹門的關(guān)鎖信息時，ATP系統(tǒng)將關(guān)閉防淹門相關(guān)區(qū)域。

當(dāng)防淹門請求關(guān)閉時，ATP系統(tǒng)將禁止列車駛?cè)敕姥烷T區(qū)域，并允許防淹門區(qū)域內(nèi)的列車駛出。在確認防淹門區(qū)域沒有任何列車時，向防淹門系統(tǒng)發(fā)出允許關(guān)閉信號。562子系統(tǒng)功能—ATP子系統(tǒng)停車保證功能

用于在CBTC運行模式下，當(dāng)聯(lián)鎖請求進路取消時，加快進路取消的進程。即，ZC獲知進路取消命令后，告知CC，CC根據(jù)當(dāng)前列車的位置和速度計算能否在信號機前停車。如果可以，則通過ZC告知聯(lián)鎖，則進路可立即解鎖；否則聯(lián)鎖將繼續(xù)執(zhí)行延時解鎖。2.2 ATO子系統(tǒng)功能582子系統(tǒng)功能—ATO子系統(tǒng)在ATP的安全保護下，根據(jù)ATS子系統(tǒng)的指令，實現(xiàn)列車的自動駕駛；實現(xiàn)列車在區(qū)間正方向的自動運行，自動完成列車啟動、加速、巡航、惰行、減速和停車；程序站停；站臺精確停車（25cm~50車門）；在ATP的允許下的車門控制；自動折返運行等級管理下站停車、跳停和扣車能量優(yōu)化ATO子系統(tǒng)－車門開啟授權(quán)5960列車在站臺精確停車、保持制動關(guān)門請求列車在站臺，發(fā)出開門指令開門請求列車在站臺，發(fā)出關(guān)門指令A(yù)TO子系統(tǒng)-列車門與屏蔽門的同步控制ZC區(qū)域控制器聯(lián)鎖控制器同步CCPSD命令PSD命令使能開門指令PSD命令PSD命令PSD狀態(tài)PSD狀態(tài)列車在站臺發(fā)出開門指令授權(quán)列車離開站臺授權(quán)列車離開站臺列車在站臺，發(fā)出關(guān)門指令屏蔽門關(guān)閉狀態(tài)/旁路狀態(tài)同步列車授權(quán)離開CC1CC2開關(guān)門CC換端開關(guān)門ATO子系統(tǒng)－無人自動折返612.3 ATS子系統(tǒng)功能632子系統(tǒng)功能—ATS子系統(tǒng)ATC系統(tǒng)的上層管理部分列車追蹤進路操作－自動排路列車運行自動調(diào)整-時刻表功能運行圖、時刻表編輯管理功能列車運行限制功能（如臨時限速、道岔和信號封鎖等）區(qū)域封鎖功能ATS事件記錄和報告系統(tǒng)運行模式中心自動模式中心人工模式本地自動模式本地人工模式與乘客向?qū)到y(tǒng)、管理信息系統(tǒng)和其他系統(tǒng)(SCADA,BAS,FAS,Radio,MastClock等等)接口2.4 CBI子系統(tǒng)功能2子系統(tǒng)功能—聯(lián)鎖子系統(tǒng)聯(lián)鎖即是將信號、道岔和軌道區(qū)段通過預(yù)定義的安全關(guān)系或邏輯關(guān)聯(lián)在一起，并將敵對的信號鎖在未開放的狀態(tài)；是故障-安全系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。聯(lián)鎖的最終目的是為了安全的開放信號，保障行車安全?？赏ㄟ^ATS或LCW本地控制設(shè)置和取消聯(lián)鎖進路。系統(tǒng)在CBTC、點式ATP和聯(lián)鎖三種控制模式下聯(lián)鎖的技術(shù)條件（包括進路建立、鎖閉、解鎖檢查的基本條件）相同，聯(lián)鎖功能通過列車位置數(shù)據(jù)來實現(xiàn)；CBTC列車位置來自相應(yīng)的區(qū)域控制器，每輛列車的位置都被傳送給區(qū)域控制器。區(qū)域控制器給聯(lián)鎖的列車占用信息可覆蓋計軸區(qū)段，從而計軸故障時不影響聯(lián)鎖的進路辦理和取消。CBTC模式下運行的列車前方信號機滅燈；

非CBTC列車位置來自計軸設(shè)備，區(qū)域控制器和聯(lián)鎖控制器控制非CBTC列車前方軌旁信號機點燈，允許CBTC列車和非CBTC列車安全地在同一系統(tǒng)中運行。65聯(lián)鎖子系統(tǒng)－接口類型以太網(wǎng)UDP/IP安全型繼電接口66聯(lián)鎖子系統(tǒng)－自動進路和自動信號自動通過進路（fleeting）：當(dāng)進路被賦予自動信號（fleeting）時，列車駛過進路后不解鎖，信號機自動重復(fù)開放。自動觸發(fā)進路(calling)：當(dāng)ATS和LCW與聯(lián)鎖主機均失去通信后，列車占壓進路的接近區(qū)段，聯(lián)鎖系統(tǒng)為列車排列默認的進路。列車通過進路后自動解鎖。67聯(lián)鎖子系統(tǒng)－自動折返進路場景(1)在聯(lián)鎖控制下，在終端折返站或運營交路折返站，聯(lián)鎖可以提供自動折返進路，如下圖，可以提供自動彎進直出、自動直進彎出、全自動折返進路。1、彎進直出自動折返進路68聯(lián)鎖子系統(tǒng)－自動折返進路場景(2)2、直進彎出自動折返進路69聯(lián)鎖子系統(tǒng)－自動折返進路場景(3)3、自動交叉折返進路（1）如果優(yōu)先軌可用，那么列車進路設(shè)置為優(yōu)先軌；（2）如果優(yōu)先軌不可用，那么列車進路設(shè)置為替換軌；

702.5 軌道數(shù)據(jù)庫和臨時限速管理軌道數(shù)據(jù)庫管理靜態(tài)軌道數(shù)據(jù)庫軌道數(shù)據(jù)庫是用于描述列車運行的軌道線路的數(shù)據(jù)庫，包括線路坡度、曲線、車站/站臺設(shè)置、折返線/存車線設(shè)置，軌旁信號機、道岔、計軸點、信標(biāo)點設(shè)置，以及屏蔽門、防淹門等所有運行線路相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)文件。軌道數(shù)據(jù)庫同時存儲在區(qū)域器ZC和車載控制器CC中，ZC根據(jù)軌道數(shù)據(jù)庫計算列車的安全授權(quán)點V-MAL和非安全授權(quán)點NV-MAL，CC確定列車的運行速度防護曲線、計算運營停車點、折返點，確定列車正確的開門側(cè)等。為便于軌道數(shù)據(jù)庫的管理個在線更新，軌道數(shù)據(jù)庫也存儲在數(shù)據(jù)存儲單元FRONTAM(DSU)中。72軌道數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)存儲單元FRONTAM(DSU)為便于軌道數(shù)據(jù)庫的管理和在線更新，軌道數(shù)據(jù)庫也存儲在數(shù)據(jù)存儲單元FRONTAM(DSU)中。73FRONTAM采用熱備冗余結(jié)構(gòu)，包括：應(yīng)用服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器是一套冗余設(shè)計的服務(wù)器（在檢測到故障后將自動進行主/備的切換）；存檔服務(wù)器：存檔服務(wù)器用于信息存檔的管理功能；管理控制臺：控制臺用來管理服務(wù)器（為管理上述三臺服務(wù)器，配置一個鍵盤和一個顯示器）；管理員工作站：操作員工作站用于維護協(xié)助和操作。軌道數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)生成和更新

Frontam

主/備

ZC1ZC2CC1

CC2

CC3CCn

離線數(shù)據(jù)庫

2-軌道數(shù)據(jù)庫人工加載

1-離線設(shè)計

4-數(shù)據(jù)庫版本校核

3-給CC下傳數(shù)據(jù)庫4-數(shù)據(jù)庫版本校核

“校驗和”方式進行完整性準(zhǔn)確性校驗“校驗和”方式進行完整性準(zhǔn)確性校驗74線路區(qū)段M數(shù)據(jù)庫版本數(shù)據(jù)庫線路區(qū)段m車載軌道數(shù)據(jù)庫動態(tài)更新線路區(qū)段i線路區(qū)段j線路區(qū)段k線路區(qū)段l線路區(qū)段h車載控制器CC線路區(qū)段1…線路區(qū)段m…

線路區(qū)段m線路區(qū)段M數(shù)據(jù)庫版本請求當(dāng)位于線路區(qū)段時，CC向ZC檢查線路區(qū)段＋3的可用版本如果本地版本變舊，CC要求一個線路區(qū)段＋3數(shù)據(jù)的更新版本數(shù)據(jù)庫線路區(qū)段m要求區(qū)域控制器ZC線路區(qū)段1…線路區(qū)段m…

軌旁數(shù)據(jù)單元Frontam線路區(qū)段1…線路區(qū)段m…

75臨時限速管理臨時限速管理臨時速度限制（TSR）數(shù)據(jù)庫存儲在指定的ZC中。TSR區(qū)域劃分特性須包括以下內(nèi)容：相關(guān)的軌道線路；TSR限制區(qū)域；強制限速。TSR應(yīng)用的方向范圍，是由TSR限制區(qū)域矢量決定的。如果有幾個TSR重疊在軌道的同一部分，CBTC系統(tǒng)將執(zhí)行該部分線路上的最低限速條件，執(zhí)行是由CC來保證的。76臨時限速管理臨時限速TSR的管理TSR請求由ATS生成，經(jīng)FRONTAM發(fā)送到一個指定的，該ZC定期向其它ZC發(fā)送當(dāng)前TSR。如果關(guān)閉一個ZC，重啟后，它將使用來自其它ZC的TSR信息（2或3）來更新其TSR數(shù)據(jù)庫。773子系統(tǒng)功能—小結(jié)78第三章

系統(tǒng)功能及特點804CBTC系統(tǒng)功能及特點系統(tǒng)運行方式系統(tǒng)控制級別移動閉塞列車追蹤駕駛模式和轉(zhuǎn)換影子車篩選列車混跑與信號顯示方式點式ATP控制模式814CBTC系統(tǒng)功能及特點系統(tǒng)運行方式：雙線雙方向運行，正向具備全功能的ATP防護和ATO自動駕駛，反向具備ATP防護功能；具備后備點式iATP模式；運營折返站具備無人自動折返模式。824CBTC系統(tǒng)功能及特點2. 系統(tǒng)控制級別

系統(tǒng)具有三個控制級別：CBTC，點式ATP和聯(lián)鎖834CBTC系統(tǒng)功能及特點2.系統(tǒng)控制級別： CBTC—完整的系統(tǒng)操作和性能。要求所有列車控制子系統(tǒng)，包括軌旁，中央，車載和通信子系統(tǒng)，都完備并工作；提供移動閉塞安全列車間隔和保護，全功能的車載ATP/ATO。支持所定義的ATC駕駛模式，自動列車運行(AM)模式和ATP監(jiān)控下人工駕駛（ATPM）模式。

點式ATP—降級的系統(tǒng)操作和性能。提供正方向的車載超速防護，信號燈冒進防護和210秒的運行間隔。點式ATP要求車載ATP（包括所有的傳感器）都在工作，并且軌旁聯(lián)鎖控制系統(tǒng)（MicroLok和計軸設(shè)備）和定位信標(biāo)（包括動態(tài)和靜態(tài)信標(biāo)）也工作。區(qū)域控制器，DCS（骨干網(wǎng)除外）和OCC不需要工作。點式ATP提供單一的操作模式。

聯(lián)鎖控制—最低等級的系統(tǒng)操作和性能。聯(lián)鎖控制提供固定閉塞列車間隔和聯(lián)鎖防護。不提供其他的ATC功能，提供ATP25km/h限速。除聯(lián)鎖外，不需要其他ATC子系統(tǒng)存在或工作。844CBTC系統(tǒng)功能及特點3.移動閉塞

即最高等級的運行模式，

要求軌旁ZC，車載CC，地面應(yīng)答器，聯(lián)鎖，DCS有線和無線通信全部工作。854CBTC系統(tǒng)功能及特點3.移動閉塞

相鄰ZC間的控制交接：相鄰兩個ZC會劃定一個共管的區(qū)域—控制重疊區(qū)；在這個區(qū)域要保證列車控制的平滑過渡。864CBTC系統(tǒng)功能及特點3.移動閉塞

虛擬區(qū)段的設(shè)置，可以親密的與聯(lián)鎖系統(tǒng)配合。如由于某種原因，在一列CBTC列車通過道岔后，道岔計軸區(qū)段故障；由于ZC完全知道區(qū)內(nèi)所欲CBTC列車的精確的位置，因此，可以通知聯(lián)鎖，忽略計軸區(qū)段的占用，授權(quán)后方追蹤列車的通過。列車無法移動列車可以移動有虛擬閉塞87Tracking–Principle追蹤原則4.列車追蹤TheASTSCBTCSystemtracksallthetrainsCBTC系統(tǒng)可追蹤所有列車:CommunicatingEquippedtrainsinaCBTCmode通信的CBTC模式的裝備列車CommunicatingEquippedtrainsinanonCBTCmode通信的非CBTC模式的裝備列車NonCommunicatingEquippedtrains非通信的裝備列車Nonequippedtrains非裝備列車TheASTSCBTCSystemisbasedon2trackingprinciples:CBTC系統(tǒng)基于2個追蹤原則：Trackingbylocalization根據(jù)列車位置追蹤TrackingbyBlockOccupancy根據(jù)區(qū)段占用追蹤88CC1CC1CC1Tracking–CommunicatingCBTCTrainTrackingbylocalization列車位置追蹤CommunicatingEquippedtraininaCBTCmode

通信的CBTC模式列車CommunicatingEquippedtraininanonCBTCmode

通信的非CBTC模式的裝備列車CC1ZoneControllerLOCLOCLOCLOCLOCLOCLOCLOC*Clickonthetrainfortheanimation89OCTracking–NonequippedTrainTrackingbyBlockOccupancy占用區(qū)段追蹤NonCommunicatingEquippedtrain非通信的裝備列車NonEquippedtrain非裝備列車ZoneControllerILSTATUSILSTATUSILSTATUSILSTATUS*Clickonthetrainfortheanimation4CBTC系統(tǒng)功能及特點90影子車篩選

在列車建立CBTC運行模式前（ATPM、AM和ATB），系統(tǒng)將對列車前后是否存在或隱藏有其他車輛進行檢查。

檢查的前提條件：

定義線路上可能進入的最小列車的長度； CC完成定位； ZC工作正常并與CC建立通信；

計軸系統(tǒng)故障正常；

基本原理： ZC通過比較車頭/車尾與定義的篩選計軸之間的距離（小于最小列車長度）和當(dāng)前相鄰計軸區(qū)段的空閑狀態(tài)，而判定列車前后是否跟蹤有其他隱藏車輛。4CBTC系統(tǒng)功能及特點915.影子車篩選CC1建立通訊CC－ZC聯(lián)鎖區(qū)域控制器ZC計軸狀態(tài)計軸狀態(tài)LOCLOC??CC1LOCLOCCC1??CC1接近計軸的位置篩選過程接近計軸的位置篩選過程最小列車長度定義...924CBTC系統(tǒng)功能及特點6.駕駛模式和轉(zhuǎn)換：

系統(tǒng)具有6種駕駛模式： CBTC控制級：3種，自動列車運行模式(AM)、ATP監(jiān)控下人工駕駛模式（ATPM）和無人自動折返駕駛模式(ATB)。

點式ATP—點式ATP提供單一的操作模式(IATPM)。

聯(lián)鎖控制—2種，固定限速(25km/h)的人工駕駛模式（RM）、非限制人工駕駛模式(NRM)。4CBTC系統(tǒng)功能及特點NRM模式＝非受限人工模式RM模式＝受限人工模式ATPM模式＝自動列車防護人工模式AM模式＝自動模式ATB模式＝自動折返模式（無人自動折返）IATPM模式＝點式自動列車防護人工模式93NOR

模式NRM

模式IATP

模式ATB

模式ATO

模式ATP

模式RM

模式模式開關(guān)1模式開關(guān)24CBTC系統(tǒng)功能及特點94到從AMATPMiATOiATPRMATBNRMAM不停車停車停車停車停車停車ATPM不停車停車停車僅限車輛段轉(zhuǎn)換軌處不停車停車停車iATO停車不停車不停車停車停車停車iATP停車不停車不停車僅限車輛段轉(zhuǎn)換軌處不停車停車停車RM停車不停車停車不停車停車停車ATB停車停車停車停車停車停車NRM停車停車停車停車停車停車4CBTC系統(tǒng)功能及特點95

RMCCZCFRANTAM模式建立條件1.ATP運行正常；2.CC沒有被旁路；3.車輛完整性正常;。N/AN/A模式轉(zhuǎn)換1.列車停穩(wěn)，停車轉(zhuǎn)換；或2.列車的當(dāng)前駕駛模式是ATPM或iATP，列車在轉(zhuǎn)換軌且入段信號開放，車速低于25km/h，無FSB或EB施加，不停車轉(zhuǎn)換。N/AN/A

注：N/A表示不適用4CBTC系統(tǒng)功能及特點96

注：N/A表示不適用

ATPM

CC

ZC

FRANTAM

模式建立條件CC_ATP工作正常，且沒有被旁路；列車已定位；CC-TOD、CC-ZC通信正常；ZC_MAL可用；EB系統(tǒng)工作正常；車輛完整性正常；車門控制沒被旁路。ZC-CC通信正常ZC沒有禁止ATPM駕駛模式最新的軌道數(shù)據(jù)庫模式轉(zhuǎn)換列車停穩(wěn)，停車轉(zhuǎn)換；或如果當(dāng)前的駕駛模式是AM，并且司機確認模式轉(zhuǎn)換，并模式開關(guān)切到ATPM，不停車轉(zhuǎn)換；或如果當(dāng)前駕駛模式是RM，并且司機確認模式轉(zhuǎn)換，并模式開關(guān)切到ATPM，不停車轉(zhuǎn)換。ZC定期刷新ZC_MAL和ZC_GD最新的軌道數(shù)據(jù)庫4CBTC系統(tǒng)功能及特點97

注：N/A表示不適用

AM

CC

ZC

FRANTAM

模式建立條件CC_ATP、CC_ATO工作正常，且CC沒有被旁路；列車被定位

；ZC_MAL可用；CC_TMS通信正常；CC-ZC通信正常；EB系統(tǒng)工作正常；車輛完整性正常；車門控制沒有被旁路。ZC-CC通信正常ZC沒有禁止AM駕駛模式最新的軌道數(shù)據(jù)庫模式轉(zhuǎn)換列車停穩(wěn)，停車轉(zhuǎn)換；或如果當(dāng)前駕駛模式是ATPM且未接近停車點，不停車轉(zhuǎn)換。ZC定期刷新ZC_MAL和ZC_GD最新的軌道數(shù)據(jù)庫4CBTC系統(tǒng)功能及特點98

注：N/A表示不適用

ATBCC

ZC

FRANTAM

模式建立CC_ATP、CC_ATO工作正常，且CC沒有被旁路；列車被定位

；ZC_MAL可用；CC_TMS通信正常；CC-ZC通信正常；EB系統(tǒng)工作正常；車輛完整性正常；車門控制沒有被旁路。ZC-CC通信正常ZC沒有禁止ATB駕駛模式最新的軌道數(shù)據(jù)庫模式轉(zhuǎn)換列車停穩(wěn)，停車轉(zhuǎn)換；司機已按下車載和軌旁的ATB按鈕；遠端CC請求在自動折返操作后切換。ZC定期刷新ZC_MAL和ZC_GD最新的軌道數(shù)據(jù)庫4CBTC系統(tǒng)功能及特點99

注：N/A表示不適用

IATPM

CC

ZC

FRANTAM

模式建立CC_ATP工作正常，且沒有被旁路；列車已定位；CC軌道數(shù)據(jù)庫版本與版本信標(biāo)校驗相符；CC-TOD通信正常；EB系統(tǒng)工作正常；車輛完整性正常；車門控制沒被旁路。N/AN/A模式轉(zhuǎn)換列車停在動態(tài)信標(biāo)前，司機按iATP釋放/發(fā)車按鈕，CC讀取動態(tài)信標(biāo)生效，停車轉(zhuǎn)換；或列車以RM模式越過動態(tài)信標(biāo)且讀取有效，列車沒有超速，不停車轉(zhuǎn)換。N/AN/A4CBTC系統(tǒng)功能及特點100

注：N/A表示不適用

IATPO

CC

ZC

FRANTAM

模式建立CC_ATP、CC_ATO工作正常，且CC沒有被旁路；列車被定位

；CC_TMS通信正常；EB系統(tǒng)工作正常；車輛完整性正常；車門控制沒有被旁路。N/AN/A模式轉(zhuǎn)換列車停穩(wěn)，停車轉(zhuǎn)換；或如果當(dāng)前駕駛模式是IATPM且未接近停車點，不停車轉(zhuǎn)換。N/AN/A4CBTC系統(tǒng)功能及特點1017.CBTC與非CBTC列車混跑及信號顯示方式

顯示原則：CBTC列車前方移動授權(quán)覆蓋的信號機滅燈，非CBTC列車前的信號機點燈。

4CBTC系統(tǒng)功能及特點1028.點式ATP—基本原理

一個動態(tài)信標(biāo)至關(guān)聯(lián)一條聯(lián)鎖進路。

4CBTC系統(tǒng)功能及特點1038.點式ATP—預(yù)告信號

為消除不必要的停車，為區(qū)間信號機設(shè)置預(yù)告信標(biāo)。

Microlok預(yù)告信標(biāo)主信標(biāo)4CBTC系統(tǒng)功能及特點1048.點式ATP--點式移動授權(quán)的時效性功能：DMC(delayedmanualledcancelation)

由于“點式”移動授權(quán)的非實時性，為每一個動態(tài)信標(biāo)設(shè)置有效時間限制，以保證消除潛在的安全隱患。

第四章CBTC子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換1064CBTC系統(tǒng)功能及特點區(qū)域控制器（ZC）與車載控制器（CC）通道基于以太網(wǎng)連接、光纖骨干網(wǎng)和802.11g無線局域網(wǎng)，使用UDP/IP。區(qū)域控制器（ZC）到車載控制器（CC） 移動授