R&S信道仿真器用于城市軌道交通CBTC測試

目前我國各城市軌道交通由單一線路向網(wǎng)絡(luò)線網(wǎng)發(fā)展,越來越多的城市開展軌道交通的建設(shè)及城市軌道交通運(yùn)營中單線運(yùn)營存在的問題日益顯著,網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營是適應(yīng)城市軌道交通建設(shè)發(fā)展的新趨勢,也是城市軌道交通必然要經(jīng)歷的新階段.本文從城市軌道交通的發(fā)展趨勢著手,分析城市軌道交通互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)的目的,闡述設(shè)計原則,提出構(gòu)成城市軌道交通cbtc系統(tǒng)幾大子系統(tǒng)的初步構(gòu)想.

隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展,成為居民出行的重要工具.城市軌道交通系統(tǒng)能夠安全快捷的輸送乘客,他的這種能力與信號系統(tǒng)關(guān)系密切,城市軌道交通信號系統(tǒng)主要的基礎(chǔ)是速度控制,本文主要探究的是在城市軌道交通中基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（ctbc）,在這個系統(tǒng)上進(jìn)行城市軌道交通信號施工的要點(diǎn)以及防護(hù)的具體措施.

以西南交通大學(xué)的cbtc仿真與性能分析系統(tǒng)為平臺,詳細(xì)研究了列車運(yùn)行的能耗算法,針對不同的線路和不同類型的列車,通過仿真均能得到列車行駛過程中的速度狀態(tài)和列車牽引能耗以及再生制動能的關(guān)系。該研究為今后利用此平臺,以節(jié)能為目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)性能優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

城市軌道交通列車駕駛仿真器是城市軌道交通部門進(jìn)行技能培訓(xùn)的高科技設(shè)備,能夠進(jìn)行精確的列車操縱性能仿真和逼真的列車駕駛環(huán)境仿真?；竟δ馨M操縱功能、列車動力學(xué)計算功能、故障判斷培訓(xùn)功能、視景和聲音仿真功能以及運(yùn)動仿真功能。針對城市軌道交通特點(diǎn),給出了軌道交通列車駕駛仿真器的運(yùn)行仿真數(shù)學(xué)模型,提出采用分布式計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、mpeg視頻壓縮技術(shù)和基于directsound技術(shù)的多媒體聲音系統(tǒng),設(shè)計具有4層5自由度液壓運(yùn)動平臺的駕駛仿真器。并基于以上技術(shù)完成了北京地鐵交流傳動電動客車列車駕駛仿真器的研制,成功應(yīng)用于北京地鐵技術(shù)學(xué)校學(xué)員和北京地鐵司機(jī)的教育培訓(xùn)。

描述了列車速度控制基本模型,提出了簡化的列車運(yùn)行仿真方法;建立了基于統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及仿真參數(shù)的仿真計算平臺,將cbtc系統(tǒng)投入工程應(yīng)用所需確定的追蹤間隔、折返間隔、閉塞設(shè)計、信號控制等一系列相關(guān)參數(shù),通過統(tǒng)一的平臺進(jìn)行計算;解決了傳統(tǒng)牽引仿真無法提供信號系統(tǒng)工程應(yīng)用及設(shè)計所需參數(shù)的問題,構(gòu)建了cbtc系統(tǒng)工程化設(shè)計的有力工具。

依據(jù)cbtc互聯(lián)互通的目標(biāo),提出cbtc互聯(lián)互通的實(shí)施原則和設(shè)計原則,確定適合系統(tǒng)互聯(lián)互通的車-地通信方式,并在此基礎(chǔ)上從cbtc的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能分配、接口技術(shù)等方面提出了cbtc實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的詳細(xì)技術(shù)要求和規(guī)范。最后,給出系統(tǒng)互聯(lián)互通的關(guān)鍵—dcs通信子系統(tǒng)的opnet仿真。仿真結(jié)果表明:本方案滿足系統(tǒng)互聯(lián)互通要求,為城市軌道交通cbtc信號系統(tǒng)的招標(biāo)采購及其國產(chǎn)化提供參考。

總結(jié)了城市軌道交通既有cbtc(基于無線通信的列車控制)系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)特點(diǎn),分析了當(dāng)前已經(jīng)處于研究階段或工程實(shí)施階段的典型下一代cbtc系統(tǒng)的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上,預(yù)測了下一代cbtc系統(tǒng)幾個可能的發(fā)展方向及其特點(diǎn),評估了這些發(fā)展方向面臨的技術(shù)風(fēng)險以及產(chǎn)品化所需的時間。

簡單介紹城市軌道交通cbtc列車控制系統(tǒng)中的無線通信系統(tǒng),闡述無線通信系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)配置、硬件結(jié)構(gòu),以及無線通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題及改進(jìn)方向。

城市軌道交通是現(xiàn)代化都市的所必須的交通工具,它安全、舒適、迅速、便利地在城市范圍內(nèi)運(yùn)送乘客。城市軌道交通系統(tǒng)的安全、速度、運(yùn)送能力、效率與信號系統(tǒng)密切相關(guān),以速度控制為基礎(chǔ)的列車自動控制系統(tǒng)已成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的共同選擇。本文旨在通過對城市軌道交通cbtc系統(tǒng)有全面認(rèn)識上,進(jìn)行地鐵信號施工要點(diǎn)及安全防護(hù)等的具體闡述。

通過分析城市軌道交通車輛共享、運(yùn)營維護(hù)、公平競爭等方面對互聯(lián)互通的需求,論證了城市軌道交通互聯(lián)互通的可實(shí)施性,并主要介紹歐洲modurban樣板工程的實(shí)施情況,在借鑒國外互聯(lián)互通項(xiàng)目成功實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,提出城市軌道交通互聯(lián)互通的設(shè)計要求和設(shè)計方案。

針對城市軌道交通大量開展的互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)的方案研究,文章在分析其關(guān)鍵組成和技術(shù)要求的基礎(chǔ)之上,開展了對互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)驗(yàn)證平臺的研究工作,以實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證平臺和試驗(yàn)線現(xiàn)場驗(yàn)證平臺為主要載體,綜合了仿真模型和實(shí)物驗(yàn)證的功能,為下一步的互聯(lián)互通示范工程建設(shè)提供參考和借鑒。

近年來,基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(cbtc)以其顯著優(yōu)勢,逐漸成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的首選方案。傳統(tǒng)的聯(lián)鎖技術(shù)為了支撐cbtc控制列車運(yùn)行的高效、安全性,引入了一個新的功能——保護(hù)進(jìn)路功能。結(jié)合北京地鐵8號線升級工程對cbtc系統(tǒng)中的保護(hù)進(jìn)路引入的原因,保護(hù)進(jìn)路的設(shè)置原則,以及保護(hù)進(jìn)路的辦理方式、檢查條件、解鎖方法等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

基于無線通信的列車自動控制(cbtc)系統(tǒng),已在城市軌道交通信號系統(tǒng)中廣泛采用,這對信號系統(tǒng)產(chǎn)生了"革命性"的變化,為廢除傳統(tǒng)軌道電路和地面信號,縮短行車間隔,實(shí)現(xiàn)列車自動運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。文章主要分析城市軌道交通cbtc系統(tǒng)車載信號的應(yīng)用。

城市軌道交通是現(xiàn)代化都市的所必須的交通工具，它安全、舒適、迅速、便利地在城市范圍內(nèi)運(yùn)送乘客。城市軌道交通系統(tǒng)的安全、速度、運(yùn)送能力、效率與信號系統(tǒng)密切相關(guān)，以速度控制為基礎(chǔ)的列車自動控制系統(tǒng)已成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的共同選擇。本文旨在通過對城市軌道交通cbtc系統(tǒng)有全面認(rèn)識上，進(jìn)行地鐵信號施工要點(diǎn)及安全防護(hù)等的具體闡述。

城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的快速發(fā)展,使異構(gòu)cbtc系統(tǒng)之間互連互通成為首要發(fā)展需求。為促進(jìn)我國cbtc系統(tǒng)互聯(lián)互通的發(fā)展,通過闡述cbtc系統(tǒng)互聯(lián)互通運(yùn)營原理,分析實(shí)現(xiàn)cbtc系統(tǒng)互聯(lián)互通需要解決的關(guān)鍵問題,研究搭建城市軌道交通cbtc系統(tǒng)互聯(lián)互通運(yùn)營測試平臺。在分析測試平臺功能定位和設(shè)計框架基礎(chǔ)上,對組網(wǎng)原理、分層管理方式、控制功能及對外接口進(jìn)行研究。依托測試平臺在重慶cbtc系統(tǒng)互聯(lián)互通項(xiàng)目中的運(yùn)用,驗(yàn)證所構(gòu)建的城市軌道交通cbtc系統(tǒng)互聯(lián)互通運(yùn)營測試平臺的可靠性和完備性,為實(shí)現(xiàn)不同線路上列車跨線運(yùn)營提供保障。

城市軌道交通普遍采用基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng),因其在列車定位和追蹤方式上的特點(diǎn),使得聯(lián)鎖功能的實(shí)現(xiàn)有所改進(jìn).傳統(tǒng)接近區(qū)段的設(shè)置已經(jīng)不能滿足城市軌道交通的要求了,而城軌的相關(guān)規(guī)范對接近區(qū)段沒有給出具體的要求.本文針對cbtc模式和后備模式下的特點(diǎn),分析影響接近區(qū)段設(shè)置的因素,為接近區(qū)段的長度和延時解鎖時間的計算給出了具體計算方式,并針對實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了討論和分析.

為了彌補(bǔ)城市軌道交通cbtc互聯(lián)互通系統(tǒng)無法跨zc區(qū)域處理臨時限速的缺陷,在現(xiàn)有cbtc互聯(lián)互通系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,研究設(shè)計一種加入數(shù)據(jù)存儲單元(dsu)系統(tǒng)的新結(jié)構(gòu),分析各子系統(tǒng)與dsu系統(tǒng)之間新增接口的作用及各子系統(tǒng)間的交互關(guān)系,研究dsu系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和功能需求,采用模塊劃分方法將其劃分為臨時限速模塊、線路數(shù)據(jù)庫模塊和系統(tǒng)維護(hù)模塊,結(jié)合實(shí)際需求定制各模塊實(shí)現(xiàn)的功能,以實(shí)現(xiàn)列車無需整備即可跨線運(yùn)行的需求,提升互聯(lián)互通運(yùn)營效率。dsu系統(tǒng)的應(yīng)用可以為城市軌道交通cbtc互聯(lián)互通系統(tǒng)列車跨線運(yùn)行提供快速、便捷的線路數(shù)據(jù)庫下載途徑,較大程度提升列車運(yùn)行效率。

隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展,基于通信的列車控制(cbtc)系統(tǒng)目前已成為城市軌道交通的重要應(yīng)用機(jī)制。有關(guān)cbtc系統(tǒng)內(nèi)部的信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)性研究工作正在火熱進(jìn)行。在深刻界定軌旁中心網(wǎng)與無線漫游切換節(jié)點(diǎn)途徑中,按照必要數(shù)據(jù)冗余與網(wǎng)點(diǎn)覆蓋動機(jī)進(jìn)行雙重指標(biāo)對比、界定,并逐漸演化出多項(xiàng)調(diào)試技術(shù),爭取為后期城市交通有機(jī)管理灌輸創(chuàng)新適應(yīng)活力。

便攜式寬帶無線路由器(mifi)的普及對城市軌道交通列車運(yùn)行的干擾日益加重,必須對基于通信的列車控制系統(tǒng)(cbtc)與mifi設(shè)備進(jìn)行共存抗干擾分析。為此,提出一種自適應(yīng)區(qū)間化的分布式協(xié)調(diào)功能(dcf)改進(jìn)方案,檢測網(wǎng)絡(luò)中的mifi節(jié)點(diǎn)個數(shù)并進(jìn)行區(qū)域劃分,對每個區(qū)域設(shè)置不同的競爭窗口值以改善系統(tǒng)性能。分析車廂內(nèi)mifi設(shè)備的分布模型和mifi對cbtc車地通信的干擾模型,根據(jù)干擾的特點(diǎn)改進(jìn)傳統(tǒng)dcf方案,合理設(shè)置分區(qū)區(qū)間并預(yù)設(shè)競爭窗口。在不同幀長下計算改進(jìn)前后dcf方案的吞吐量、傳輸時延和傳輸失敗率等系統(tǒng)參數(shù),評估系統(tǒng)性能。分析結(jié)果表明,改進(jìn)dcf優(yōu)化方案可有效提高mifi干擾下的cbtc車地通信性能,實(shí)現(xiàn)一定程度的兩者共存。

城市軌道交通CBTC信號系統(tǒng)無線通信抗干擾技術(shù)研究_

近年來,我國城市軌道交通飛速發(fā)展,部分城市著眼于遠(yuǎn)期規(guī)劃,提出了cbtc(基于通信的列車控制)信號系統(tǒng)互聯(lián)互通的建設(shè)需求.從互聯(lián)互通信號系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)施方案和運(yùn)營組織管理兩個方面,分析了信號系統(tǒng)實(shí)施互聯(lián)互通的技術(shù)要點(diǎn).并對互聯(lián)互通線路電子地圖標(biāo)準(zhǔn)化定制方案、客運(yùn)服務(wù)組織和維護(hù)管理策略給出了具體化建議.

cbtc系統(tǒng)是目前國內(nèi)各大城市軌道交通系統(tǒng)中信號系統(tǒng)的主用系統(tǒng)，而其中dcs（通信）子系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)時雙向傳輸車載與地面之間的數(shù)據(jù)信息，成為了cbtc系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一個子系統(tǒng)。本文從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及應(yīng)用型方面對各種無線通信技術(shù)組網(wǎng)方案進(jìn)行對比分析。