城市轨道交通CBTC系统41页PPT

• VOBC不断地向ZC和ATS报告列车完整性状态。如果 列车完整性丢失超过预定时间，VOBC将施加紧急 制动。
• 当列车在站台对位停车时，VOBC将会根据线路数 据库和行驶方向给正确侧的车门和屏蔽门发送允许 信号。
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ATP子系统工作原理
列车位置初始化 在满足下列条件的情况下，VOBC会建立列车位置： • 检测到两个连续的应答器； • 应答器顺序和它们的ID号与数据库描述一致； • 应答器之间的测量距离和数据库描述值的误差在
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ATP子系统功能
当以下条件满足时，VOBC将允许列车出发： • 列车和站台的屏蔽门已关闭并锁闭； • LMA前移，并足以允许列车完全离开车站。
❖ ZC和VOBC采取的是持续自检规则，只要设备通 电，自检就一直在进行，所以不需要中断运营 或等待自检完成。这就避免了设备上电或列车 进入后在步骤上的延时。
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ATP子系统构成
❖ 应答器安装于轨旁，地面应答器与车载应答查 询器协同工作，用来提供列车定位系统所需的 信息。每个应答器被赋予一个唯一的身份标识 （ID号）。应答器ID号与所处线路位置的对应关 系会存储在数据库里。
• 车载子系统为ATC系统和车辆子系统间提供接口。 每列列车的两个驾驶室端都将配有一套VOBC，也 可以采用一列车配置一套VOBC的方案。
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ATP子系统功能
• ATP系统确保列车间具有适当的距离，以保证列车始终能 够在正线区域控制器(ZC)提供的移动授权权限（LMA）范 围内停下来。

❖ 车载设备主要包括：车载控制器（VOBC） 及其外围设备。
-车载控制器，由电子单元（EU）、接口 继电器单元（IRU）、供电单元等组成。
-车载控制器的外围设备包括天线，（每个 车载控制器设2个接收天线和2个发送天 线）；速度传感器，每个车载控制器设二 个速度传感器；司机显示盘（TOD），每 列车设置两套。
• （二）铁路货物运输合同的特征 • 1．货物运输合同的标的是铁路运送货物的
行为。 • 2．铁路货物运输合同具有特殊的合同主体。 • 3．铁路货物运输合同采用标准合同的形式。 • 4．运输费用由国家定价。 • 5．货物运输合同的履行以交付货物给收货
• （三）铁路货物运输合同的合同文件 • 按季度、半年度、年度或更长期限签
按快运办理的整车货物， 运价里程每500 km 或其未满为 1 d。 • 3 .特殊作业时间: • 整车分卸货物，每增加一个分卸站，另加1天；准米轨间 直通运输的整车货物，另加1天。
• 货物的实际运到日数,从货物承运次日 起算， 在到站由铁路组织卸车的，至卸车 完了时终止；在到站由收货人组织卸车的， 至货车调到卸车地点或交接地点时终止。
• 1 .整车货物以每车为一批，跨装、爬装及
• （三) 按一批办理的限制 • 由于货物性质各不相同，其运输条件也不
一样。为保证货物安全运输，规定下列货物不 得按一批托运: • 1 .易腐货物与非易腐货物。
• 2 .危险货物与非危险货物（另有规定者除 外) 。
• 3 .根据货物的性质不能混装运输的货物，如 液体货物与怕湿货物， 食品与有异味的货物， 配装条件不同的危险货物等。
任务三 认识铁路货物运输合同
一、铁路货物运输合同
• （一）铁路货物运输合同的概念 • 铁路货物运输合同是铁路承运人将货物

城市轨道交通CBTC系统
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样

正线与其他交通线路相交时，一般采用立体交叉。
公务通信系统为轨道交通系统内部工作人员以及 (2)禁令标志是指限制乘客某些行为的标志。
它包括折返线、停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。
对外的公务联络提供通信手段。 在区域与区域分界处，分布设置由图形、符号、文字、颜色等要素构成的导向牌，作为刺激点，引导人流按自己的目的选择特定的路
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（2）渡线 渡线也可以满足列车改变行进方向或
列车进路的需要。在列车运行速度较高， 运行间隔时间较短，运量较大的线路不宜 采用渡线折返方式作为正常运行交路。
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（3）停车线
停车线一般设置在终点站或区间车站， 专门用于列车停放使用，并可进行少量检 修作业。
（4）车辆段出入线
车辆段出入线是从车辆段到运营正线 之间的连接线。车辆段出入线可以设计为 单线或双线，平交或立体交叉线路。
（2）CBTC系统 基于无线通信的列车控制CBTC系统，采用无线通
信技术，控制中心与运行列车之间的双向数据 通信。用移动闭塞式达到最小运行间隔距离控 制。 移动闭塞是指当列车车载设备发生故障或列车前 方出现障碍物时，列车和旅客能够置身于一个 受到保护的区域内，即；列车紧急制动后，在 这个区域内能够安全地停车，不会与任何障碍 物相撞。
和架空接触网。 （3）牵引变电所 4.高压供电源系统 一般地，高压供电源方式有3种：集中式供电、
分散式供电和混合式供电。沿城市轨道交通线 路，根据用电容量和线路的长短，设置专用的 主变电所。主变电所电压一般为110kV，由主 变电所降压为内部供电系统所需要的电压等级， 一般为10kV或35kV。
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车站用电设备的负荷可以分为3级： 一级负荷 二级负荷 三级负荷 3.牵引供电系统 牵引供电系统供给电动车辆运行的电能，它是由

信号机 道岔
计轴
信标
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1 系统架构和组成
CBTC系统结构图
接入交换机 X
ZC 区域控制器
X
车载无线 接入AP
轨旁无线 接入AP
控制中心ATS X
X Microlok II 联锁控制器
接入交换机 X
FRONTAM(DSU) 数据存储单元
X IP以太网
ATS/LCW 现地控制
工作站
MR 车载控制器
分布式计算机联锁系统，Microlok II 二乘二取二 一期正线8个站设置了计算机联锁集中设备：茶店子客运站，蜀汉路东站，中 医药大学站，通惠门站，天府广场站，牛王庙站，成都东客站，市行政学院站
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Tags TAM(DSU) 数据 存储单 元
X IP以太 网
ATS/LCW 现地 控制
工作 站
信号机 道岔
计轴
信标
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1 系统架构和组成
CBTC系统结构图
进路控制，时刻 表，列车识别、追
踪和调整
接入 交换机 X
ZC 区域 控制器
X
控制 中心A TS X
X
车载 无线 接入AP
其他轨旁设备还包括：计轴，转辙机，信号机等。
计轴主机
计轴磁头
LED信号机
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1 系统架构和组成—DCS子系统
CC
Tags 信标
车载ATP/ATO,精确定位 计算速度曲线并监督执行
信号机 道岔
计轴
信标
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1 系统架构和组成
CBTC系统结构图
接入 交换机 X ZC

▪ 现场的列车在线信息，车次号信息以及道岔、信号状态信息等，传送至控制中 心，通过显示屏及调度员工作站的CRT显示。
▪ 列车上车载设备，接收并解译地面送来的调度指令和ATP速度命令或距离信息， 实现列车的自动运行；并将列车的运行状态和设备状态信息，经车站服务器传 送给控制中心。
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列车安全、高速运行。
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第二节 信号子系统的轨旁基础设备
一、轨道交通信号的组成
• 轨道交通信号是 “信号（显示）、联锁、 闭塞”的总称。
• 是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主体设备及其他有关附 属设施构成的一个完整的体系。
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1、信号（显示） （1）早期信号
• 信号的起源也来源于英国。最早的列车指挥是由一位带绅士礼帽、穿黑大衣和 白裤子的铁路员工骑马在前引导运行的，他边跑边以各种手势发出信号指挥列 车的前进和停止。
分为有绝缘接头的轨道电路和无绝缘轨道电路第16页共60页a有绝缘接头的轨道电路第17页共60页轨道继电器发送端变压器中继变压器第18页共60页没有列车进入的gj动作第19页共60页没有列车进入的轨道电路第20页共60页列车进入后的轨道电路第21页共60页列车进入的gj动作第22页共60页列车进入后的轨道电路第23页共60页半自动闭塞人工开启信号列车经过后自动关闭信号的闭塞方式在迚站和出站处各安装一个轨道电路就可实现半自动闭塞
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列车进入后的轨道电路
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列车进入的GJ动作
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列车进入后的轨道电路
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半自动闭塞 ——人工开启信号，列车经过后，自动关闭信号的闭塞 方式 ——在进站和出站处各安装一个轨道电路，就可实现半 自动闭塞。

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4、CBTC子系统的介绍
(1) ATS子系统 在控制中心显示控制范围内列车运行状态及设备状态信 息是ATS子系统的主要功能。基于这些状态信息和运行时刻表， ATS能够实现自动排列进路，自动调整列车运行，可以通过改 变停站时间和站间运行时间来完成。ATS子系统包含时刻表工 作站、操作员工作站、其他的网络和设备等。
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6、国外CBTC的发展
基于无线局域网的CBTC系统，在定位精度，车地数据通信 方面有明显的优势，成为国内外城市轨道交通发展的趋势， 国外对基于WLAN的CBTC系统研究的较早，也取得了一定的成 就，形成了美国、日本、欧洲三大体系。 ①美国AATC 基于无线通信的“先进的自动化控制系统(AATC )”是美 国在1992年提出的，系统最大的特点就是列车定位采用扩频 通信方式来实现，实现的方式是沿着铁路线路按规定距离布 设很多个无线电台，这些无线电台作为车一地之间传输信息 的中转站，控制中心从无线电台接收到信号后，处理这些信 号，通过无线电在传输信号时传输的时间来计算出列车的位 置，并根据位置信息计算速度，从而“告诉”列车以多大速 度行驶，何时加速，从而控制列车运行。
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②日本ATACS 基于双向无线通信的先进列车管理与通信系统(ATACS )是 日立公司在1995年开发研制的。与AATC系统不一样，ATACS 系统是采用将铁路线路划分成很多个控制区，每个控制区作为 一个独立的单元，由一个地面控制器和一个无线电基站组成。 地面控制器通过与无线电基站相连，从无线电基站接收列车的 位置信息，为列车计算前方安全的运行间隔，实现列车安全的 以最小追踪间隔追踪运行。
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(2)LCF-300型CBTC系统

城轨基本概念和CBTC系统架构
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃

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系统分类
尽管各类信号系统在实现列车控制方式、车地数据传输方式、列车定位方式和信息量等方面各有不 同，但基本上可按以下方式分类：
车地信息传输方式
点式 连续式
信号 系统 分类
闭塞方式
固定闭塞 准移动闭塞
移动闭塞
列车速度控制方式
阶梯式速度曲线 速度距离曲线
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性能比较
信号系统中三中制式的速度曲线比较：
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移动闭塞
移动闭塞没有固定的闭塞分区，无需轨道电路装置判别闭塞分区列车占用与否。移动闭塞ATC系 统利用无线电台实现车地数据传输。轨旁ATC设备根据控制区列车的连续位置、速度及其它信息计 算出列车移动授权，并传送给列车，车载ATC设备根据接收到的移动授权信息和列车自身运行状态 计算出列车运行速度曲线，对列车进行牵引、巡航、惰行、制动控制。在移动闭塞ATC系统中，列 车之间保持最小“安全距离”进行追踪运行。该安全距离是指后续列车安全行车间隔停车点与前行 列车尾部位置之间的动态距离。由于在移动闭塞制式下，列车安全行车间隔停车点较准移动闭塞和 固定闭塞更靠近前行列车，因此安全行车间隔距离也较短，在保证安全的前提下，能最大程度地提 高列车区间通过能力。并且由于轨旁设备数量的减少，降低了设备投资、运营及维护成本。
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系统控制原理
车载控制器负责列车安全定位。通过速度传感器和加速度传感器来确定列车的安全位置，该安全位 置通过数据通信子系统(DCS)，传输到区域控制器 (ZC)以及列车自动监控(ATS)系统。通过检测安装在轨 道中间的静态信标的来修正列车的位置误差。
区域控制器基于该区域内所有列车的位置和方向，发出移动权限(MA)指令，并持续更新和传输。计 算移动权限，以保证列车安全隔离，并达到最小的列车运行间隔。车载控制器利用MA信息来执行ATP 和ATO功能。

相反的列车进路保护: 区段区域及方向锁闭
管理列车运行方向（2/2）
双向运行区域
区段方向锁闭状态
联锁设备
区域控制器
1/ 联锁设区段把方向锁闭状态发送给区域控制器
2/ 区域控制器发送移动授权
车门安全和屏蔽门安全保护功能是管理相关开门和关门的动作，并保证乘客的安全乘车 这个功能具体包括下面功能: 在站台授权车门和屏蔽门的打开和关闭 发出车门和屏蔽门开门命令 发出车门和屏蔽门关门命令
0
未检测到不正确的门打开
BLOCK_NOR MAL_DIRECTION_LK
c
yes
每个在双向CBTC区域的区段
1
区段方向锁闭在正常方向
可选var_CBTC_applies_Direction_Locking_Protection
0
区段方向未锁闭在正常方向
BLOCK_REV ERSE_DIRECTION_LK
列车运行间隔控制概念
移动闭塞 (Moving Block)： 线路没有被固定划分的闭塞分区 列车间的间隔是动态的、并随前一列车的移动而移动 该间隔是按后续列车在当前速度下的所需制动距离、加上安全裕量计算和控制的，确保不追尾 制动的起始和终点是动态的 一次性抛物线型制动曲线 轨旁设备的数量与列车运行间隔关系不大
区域控制器发送隐藏信号机显示请求给联锁设备
隐藏信号显示(2/3)
*
车载
联锁设备
列车定位
位置
隐藏信号机显示授权
当列车通过信号机时，信号机显示不再被隐藏
隐藏信号显示(3/3)
区域控制器
区域控制器状态
旁路联锁设备的轨道电路或者计轴区段故障 可以优化联锁功能当区段故障发生时
道岔无法动作

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联锁是车站范围内进路、信号、道岔之间互 相制约的关系，它们之间必须建立严密的联锁关 系，才能确保行车安全。联锁由联锁设备完成， 建设较早的城市轨道交通，采用6502电气集中联 锁，近年均采用计算机联锁。
正线上的集中控制站由设于该站的联锁设备 控制。该设备除了实现联锁关系外，还将联锁的 有关信息传送至ATP/ATO系统，并接收ATS系统的 命令。
➢ 限界条件苛刻：城市轨道交通的室外设备及车载 设备受土建限界的制约, 要求设备体积小, 同时 必须兼顾施工和维护作业空间。
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1.3 城市轨道交通信号控制系统组成
非
安
安 全
ATO
ATP
全
相
相
关
关 系
ATS
IS
系 统
统
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城市轨道交通的列车运行控制系统从一开始 就 直 接 使 用 了 列 车 自 动 控 制 ATC （ Automatic Train Control）。该系统包括列车自动防护ATP （Automatic Train Protection）、列车自动驾 驶ATO（Automatic Train Operation）及列车自 动监控ATS（Automatic Train Supervision）三 个子系统（简称为“3A”系统）。ATC系统与联锁 系统共同构成城市轨道交通的信号系统。
室检测列车尾部车箱无线装置是否存在。主要用 于客车条件。
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CBTC规范
IEEE Std 1473-1999车载单元间通信协议标准； IEEE Std 1474.1-1999 CBTC性能及功能需求标准； IEEE Std 1475-1999 车载控制功能及动力系统、
制动系统的接口标准； IEEE Std 1482.1 -1999 车载事件记录仪标准； IEEE Std 1483-2000 铁路运输控制处理器系统