城市軌道交通CBTC列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計與創(chuàng)新

圍繞城市軌道交通cbtc信號系統(tǒng)需求并基于列車運(yùn)行流程,描述了ato子系統(tǒng)所具備的列車自動駕駛、自動折返等關(guān)鍵功能及其工作原理。提出了基于緊湊型pci工業(yè)計算機(jī)總線架構(gòu)的ato核心硬件設(shè)計方案,分析了包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件流程在內(nèi)的ato軟件設(shè)計思路。

通過分析國內(nèi)外城市軌道交通列車運(yùn)行自動監(jiān)控(ats)仿真系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了一種符合我國國情的、基于com技術(shù)的、組件可重用的ats仿真系統(tǒng)。介紹了系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能,并以上海軌道交通3號線ats仿真系統(tǒng)的開發(fā)為例,分析了系統(tǒng)中可視組件和功能組件的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)方法,提供了組件實(shí)現(xiàn)的midl代碼。

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)。

介紹城市軌道交通ats系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和接口。通過對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究和當(dāng)前城市軌道交通整體局勢的分析,提出了該系統(tǒng)具有良好的使用價值和推廣價值,及廣泛的應(yīng)用前景。

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.

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。

為了補(bǔ)充cbtc應(yīng)用在城市軌道交通的發(fā)展中的演化特點(diǎn)的研究,結(jié)合中國的可持續(xù)發(fā)展背景,采用文獻(xiàn)研究法研究城市軌道交通的研究趨勢,并進(jìn)一步了解基于通信的列車控制(communicationbasedtraincontrol,簡稱cbtc)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展與演化,采用內(nèi)容分析法對cbtc技術(shù)應(yīng)用演化進(jìn)行了分析研究。

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。

首先介紹了時鐘子系統(tǒng)的背景和總體架構(gòu),基于總體架構(gòu),規(guī)劃了系統(tǒng)的軟、硬件體系結(jié)構(gòu).重點(diǎn)介紹了時鐘子系統(tǒng)的工作原理,包括采用的對時策略、選取的訂閱/發(fā)布機(jī)制及時鐘子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程,指出城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的時鐘子系統(tǒng)對于軌道交通安全運(yùn)行的重要作用.最后,結(jié)合系統(tǒng)在南京市麒麟有軌電車1號線上的示范應(yīng)用,展示了時鐘子系統(tǒng)在實(shí)際工程項(xiàng)目中的運(yùn)行維護(hù)界面.

隨著我國高速鐵路的發(fā)展,軌道交通技術(shù)日益成熟,鐵路通信網(wǎng)路系統(tǒng)發(fā)展迅速。本文研究了lte鐵路通信網(wǎng)路系統(tǒng)目前的發(fā)展現(xiàn)狀,在分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能的基礎(chǔ)上,提出lte網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用研究。研究發(fā)現(xiàn)lte通信網(wǎng)絡(luò)能夠有效提高城市軌道交通通信安全,提高列車運(yùn)行效率,保證列車安全運(yùn)營。

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。

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。

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。

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。

cbtc(基于通信的列車控制)系統(tǒng)是一個安全苛求系統(tǒng),其系統(tǒng)功能以及系統(tǒng)的可靠性和安全性,直接影響到城市軌道交通運(yùn)營效率和行車安全。研究了在試驗(yàn)室條件下cbtc系統(tǒng)功能驗(yàn)收測試方法。簡要介紹了cbtc系統(tǒng)的組成和各子系統(tǒng)功能,重點(diǎn)闡述了測試案例的設(shè)計原則和方法、實(shí)驗(yàn)室仿真測試平臺的構(gòu)成以及故障-安全功能測試方法。該方法和工具已在實(shí)際工程中得到了應(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。

cbtc計算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)是一種特別安全的系統(tǒng),效率非常高,可以進(jìn)行信息接收、反饋,可以適應(yīng)目前城市軌道交通領(lǐng)域最新的移動閉塞式信號系統(tǒng)的要求。在城市軌道交通獲得了良好的發(fā)展后,需要增加系統(tǒng)功能,使其系統(tǒng)安全性得到提升,這樣可以與城市軌道交通的發(fā)展相協(xié)調(diào)。

介紹列車自動運(yùn)行仿真系統(tǒng)(satm)中數(shù)據(jù)庫存儲模塊、列車自動監(jiān)控核心部件、列車運(yùn)行仿真和列車調(diào)度終端系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，給出該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架。