CBTC数据通信系统
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CBTC数据通信子系统的无线干扰提纲:1. CBTC数据通信子系统的基本原理和工作流程2. CBTC数据通信子系统的无线干扰与现有无线技术的关系3. CBTC数据通信子系统的无线干扰的成因和特点4. 针对CBTC数据通信子系统的无线干扰的解决方案5. CBTC数据通信子系统的无线干扰案例分析一、CBTC数据通信子系统的基本原理和工作流程CBTC(Communication-Based Train Control)是基于数据通信技术的地铁列车自动驾驶系统,由列车设备、地面设备、通信系统和控制系统组成,其中通信系统是CBTC系统的重要组成部分。
CBTC数据通信子系统采用Wi-Fi、LTE等现有的无线通信技术,实现列车和地面设备之间的信息交换和数据传输。
CBTC数据通信子系统通过与列车设备之间的无线通信,实现列车位置、速度、状态等信息的传输,并提供控制指令。
地面设备接收并处理这些信息,并发送控制指令给列车。
这一过程为列车的自动控制提供了可靠的技术支持。
然而CBTC数据通信子系统在使用Wi-Fi、LTE等通信技术的同时,也面临着无线干扰的等问题,影响着其工作效果与安全性。
二、CBTC数据通信子系统的无线干扰与现有无线技术的关系CBTC数据通信子系统采用的是Wi-Fi、LTE等通信技术。
而这些通信技术本身也存在着一定的无线干扰问题。
因此,CBTC数据通信子系统的无线干扰与现有无线技术是密切相关的。
Wi-Fi技术的无线干扰:Wi-Fi技术采用的是2.4GHz和5GHz频率的无线信号,这些频率段的信号易受到建筑物、障碍物、天气等因素的影响,出现抖动、衰减等问题,从而导致Wi-Fi的数据传输速率降低,数据传输质量下降,该问题称为Wi-Fi的无线干扰。
LTE技术的无线干扰: LTE通信技术采用的是更高频率的无线信号,高频率的无线信号功率较低,穿透能力较差,同时也容易被建筑物、地下隧道等环境干扰,导致LTE信号覆盖范围减小、信号质量不稳定、数据传输速率降低等问题,称为LTE的无线干扰。
CBTC系统组成系统组成:CBTC系统的组成可以分为列车控制和信息传输两大部分,其中列车控制部分为ATC系统,包括ATP、ATO、ATS三个子系统,完成列车状态信息以及数据信息的处理并控制列车运行。
信息传输部分采用无线通信系统,进行连续双向的车-地通信,完成列车向地面控制设备传递列车的位置、速度以及其他状态。
下图是CBTC系统的具体结构示意图,该系统以列车为中心,其主要子系统包括:区域控制器,车载控制器,列车自动监控ATS(中央控制)数据信息系统和司机显示等。
1. 区域控制器(ZC:Zone Controller),即区域的本地计算机,与连锁区一一对应,通过数据通信系统保持与控制区域内的所有列车安全信息通信。
ZC根据来自列车的位置报告跟踪列车并对区域内列车发布移动授权,实施联锁。
区域控制器采用三取二的检验沉余配置。
沉余结构的列车自动监控可实现所有列车运行控制子系统的通信,用于传输命令及监督子系统状况。
2. 车载控制器:(VOBC)与列车(指一个完整的编组)一一对应,实现列车自动防护ATP和列车自动运行ATO的功能。
车载控制器也采用三取二的沉余配置。
车载应答-查询器和天线与地面的应答器(信标)进行列车定位,测速发电机用于测速和对列车进行校正。
3. 司机显示提供司机与车载控制器及列车自动监控ATS的接口,显示的信息包括最大允许速度、当前测得速度、到站距离、列车运行模式及系统出错信息等。
4. 数据通信系统实现所有列车运行控制子系统间的通信,该系统采用开放的国际标准,即以802.3(以太网)作为列车控制子系统间的接口标准,以802.11作为无线通信接口标准,这两个标准均支持互联网协议(IP)。
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CBTC系统概述第一篇:CBTC系统概述CBTC系统概述基于通信的列车控制系统(CBTC)这一思想的萌芽出现在20世纪60年代,20世纪80年代初,国外开始系统地展开研究并进行阶段性测试,90年代开始进入试验段测试阶段。
1999年9月,IEEE将CBTC定义为:“利用高精度的列车定位(不依赖于轨道电路),双向连续、大容量的车-地数据通信,车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统”。
定义中指出CBTC中的通信必须是连续的,这样才能够实现连续自动列车控制,利用轨间电缆、漏泄电缆和空间无线都可以实现车、地双向信息的连续传输。
借助先进的列车定位技术、安全处理器技术和无线通信技术,使得CBTC与传统基于轨道电路的列车控制系统相比,具有以下优点:(1)、通过整个系统提供可靠的检查与平衡手段,通过车-地间双向信息传输,实现对列车的闭环控制,从而大大降低认为错误的影响,系统的可靠性更高。
(2)、各级调度都可以随时了解区段内任意列车的位置、速度、机车工程及其他各种参数,利用上述信息,各级调度可以规范、协调地直接指挥行车。
(3)、车站控制中心依据列车状态及前车状态,结合智能技术调整列车运行,获得最佳区间通过能力,减少列车在区段内运行时不需要的加速、制动,增加旅客乘坐的舒适度。
(4)、区段内所有运行列车的各种参数(如:列车号、机车号、位置速度、工况、始发站、终点站、车辆数、载重量等自动的发给各种管理系统,如:TMIS、DMIS,不需要人工键入,从而可以避免对参数的漏键、错键、迟键和其他认为的错误,将以上控制和管理紧密结合,实现铁路信息化。
(5)、减少沿线设备,设备组要集中在车站及机车上,减轻设备维护和管理的劳动强度,受环境影响小(如:可减少雷击等现象的干扰和损伤在遭受自然灾害或战争破坏后,易恢复运行。
(6)、可以实现移动闭塞。
第二篇:计算机系统概述习题计算机系统概述习题一、填空题1、__1946_____年,美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子计算机__ENIAC_____,标志着电子计算机时代的到来。
1 无线CBTC数据通信系统(1)数据通信网络结构无线CBTC的数据通信网络由有线骨干网络及无线移动网络两部分组成,网络结构示意图,如图1所示。
图1 数据通信网络结构示意图数据通信网络是CBTC系统各部分相互通信联络的数据传输平台。
整个数据通信系统有三个层次。
核心层:骨干网络,该网络是数据通信网络系统的中枢,由冗余的光纤网实现,具有带宽高、可靠性高的特点。
中央控制系统、区域控制系统直接接入有线光纤骨干网。
中间层:轨旁网络,该网络实现骨干网与无线网络系统的连接。
通过接入骨干网的网络交换机使网络沿线路延伸,构成轨旁网络。
该网络连接轨旁无线单元(WRU),从而实现无线接入点(AP)的接入。
移动层:无线网络,该网络实现车-地双向移动通信,轨旁AP与移动列车的车载无线单元(OBRU)通过无线方式通信,建立起地面与移动列车通信的链路。
无线链路的一端是AP,而另外一端则在列车上,并连接到车载无线单元(OBRU)。
数据通信网络设备包括:光纤骨干网,AP,车载无线设备,联锁集中站和控制中心的交换机,路由器等。
(2)数据通信网络功能数据通信网络的主要作用是在CBTC各个子系统之间传输ATC报文,子系统有静态的和移动的。
数据通信系统是一个单独的网络,对于报文传送来说是完全透明的。
ATC 系统的应用程序不需要知道数据通信网络的工作情况。
反之,数据通信网络也不需要知道ATC 系统应用程序的工作情况。
数据通信网络采用具有开放标准协议和接口的现成商用设备。
整个网络的有线部分采用IEEE802.3 的以太网标准,而网内的所有移动通信则采用了IEEE 802.11 的跳频扩谱(FHSS)无线标准。
数据通信采用UDP/IP 协议来传输ATC 报文,并通过IPSec 协议来保证网络的保密性。
2 基于无线以太网的车—地数据通信网(1)无线网络技术无线网络遵循IEEE802.11 无线局域网标准。
该标准是802.3 标准专门针对移动用户的一个扩展。