城轨交通CBTC关键技术_列车自动防护车载_ATP_子系统
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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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城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨随着计算机和通讯技术的飞速发展,自动控制技术也得以迅猛发展,广泛应用于城市轨道交通行业。
为提高城市轨道交通的运营效率,人们研发出一种基于无线通信的列车自动控制系统,即CBTC系统。
文章主要就轨道交通CBTC系统关键技术进行了相关的分析,以供参考。
标签:城市轨道交通;CBTC系统关键技术;列车自动驾驶子系统(ATO)目前我国城市轨道交通运行速度和运行密度的不断提高,实现高水平列车自动驾驶的系统功能则成为CBTC信号系统的关键。
一、CBTC系统及其构成CBTC系统由ATS子系统、ATP、ATO子系统、联锁子系统、DCS子系统等构成,各子系统均采用模块化设计。
ATP子系统是保证行车安全、防止错误进路、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备。
ATP负责全部的列车运行保护,是列车安全运行的保障。
ATO即列车自动驾驶,它代替司机操纵列车驱动、制动设备,自动实现列车的启动、加速、匀速惰性、制动等驾驶功能。
在ATP系统的基础上安装了ATO系统,列车就可以采用手动方式或自动方式行驶。
ATS在ATP和ATO系统的支持下,根据运行时刻表完成对列车运行的自动监控,可自动或由人工监督和控制正线(车辆段、试车线除外),及向调度员和外部系统提供信息。
DCS数据通信系统的主要作用是在各个子系统之间传输ATC 报文。
(一)CBTC技术组成CBTC 技术包括:⑴无线通信技术,⑵移动闭塞技术,⑶列车定位技术。
由于CBTC 是基于无线通信的列车控制系统,自然离不开通信技术的支持。
无线通信的种类很多,常见的有基于OFDM(正交频分复用技术)通信、扩展频谱通信、跳频技术、WLAN(无线局域网)技术。
移动闭塞是实现CBTC的关键技术之一,CBTC是这种闭塞方式的应用系统。
它与固定闭塞相比,其最显著的特点是取消了以信号机分隔的固定闭塞区间。
列车在线路上运营的间隔距离由列车在线路上的实际位置和运行情况确定,闭塞区间随列车的形势,不断变化,故称为移动闭塞。
基于CBTC方式的ATP系统功能探讨摘要ATP子系统是保证列车运行安全的信号系统,它通过提供列车运行间隔控制、超速防护、车门和站台屏蔽门监督等安全防护来实现行车安全。
本文就城市轨道交通信号系统ATP功能进行了探讨。
关键词城市轨道交通;CBTC;ATP功能在城市轨道交通的控制方式中,基于CBTC系统控制方式已经渐成主流,CBTC其全称是基于无线通信的移动闭塞列车控制系统。
CBTC方式下的ATP的功能包括列车定位和测速、停车点防护、列车间隔控制、速度监督与超速防护、车门控制等。
下面将具体阐述基于CBTC方式下ATP的功能。
1 列车定位和测速一般来说,列车的定位的过程中需要应答器装置。
应答器安装在道床上,是个无源装置,由列车上的查询应答器天线发出的信号提供电力。
当列车经过一个应答器时,列车接收到一个数字信息,识别该应答器并且输入一个数据进入轨道数据库,提供该应答器所处的地理位置。
对一台拥有CBTC装备的列车来说,列车的不连续定位是通过应答器完成。
这种不连续定位过程需要先进行定位初始化,列车必须检测到两个相邻的并且有效的应答器数据,初始化才能完成。
一旦被初始化,列车车载设备会根据检测到的应答器消除掉列车位置的不确定性。
对于在CTBC范围内运行的配有车载设备的列车,系统通过其装置连续确定位置、速度和运行方向。
当它初始化以后,列车就会根据速度传感器传上的速度,计算自己所处的位置,列车位置测定功能能够安全而又准确地测定列车前端和后端的位置,并且通过自启动完成,无需人工输入列车位置或长度数据,即可自动检测并确定驶入CBTC区域列车的位置。
对于不准确的列车位置/速度测定,加速度计可对此进行补充修正。
2 停车点防护停车点防护功能是指在系统规定的停车点前必须停车,通常在停车点前方设置有保护区段。
ATP系统可以计算出的紧急制动曲线,即以B点为基础,保证列车不超过B点。
有时也可在B点处设置列车滑行速度值。
一旦需要,列车可在此基础上加速,或者停在危险点前方。
城市轨道交通工程车ATP防护系统关键技术研究摘要:在城市轨道交通工程中,ATP防护系统尤为重要。
因此,ATP子系统在保障电客车安全平稳运营中发挥着重要作用。
但是,大部分城市轨道交通线路工程车仍未配置ATP系统,或仅支持单机头ATP运行,在工程车作业时,由于人员疏忽导致的工程车超速、闯红灯等问题,不仅会影响正常运营,还可能造成人员伤亡。
工程车在夜间施工和列车救援中使用频率较高,安全同样需要得到有力的保障,以提高施工、救援效率和安全。
关键词:城市轨道交通工程;ATP防护系统;关键技术引言城市轨道交通建设项目能够有效缓解城市交通压力,为人们出行提供便利,已经成为我国重点建设的基础设施项目。
城市轨道交通建设项目具有施工难度大、技术要求高等特点,属于高风险建设项目。
因此,加强城市轨道交通建设项目安全管理十分必要。
1系统原理工程车ATP防护系统除了在工程车上安装车载控制器等车载设备外,还需要与主线共用ATS、区域控制器(ZoneController,ZC)、CI和DCS系统,实现工程车列车监控、列车定位、进路防护和数据通信等功能。
ATS子系统通过与联锁和车载控制器的接口,根据电子地图版本、列车标识设置、ZC授权等信息,实现对工程车的运行监督、跟踪显示、进路办理等功能;ATS提供对联编工程车的车组信息联编和解编功能,2列工程车联编后,ATS界面显示被联编工程车的车次窗信息,联编工程车解编后,ATS界面显示2列工程车联编前的车次窗信息。
ZC数据库中增加工程车信息,通过联锁提供的轨旁设备和进路状态信息,结合车载控制器发送的工程车位置,为工程车计算移动授权,实现工程车与载客列车追踪混跑的功能,且通过ZC将ATS发送的临时限速数据转发至CC和联锁,从而实现临时限速的管理。
联锁系统为工程车ATP防护系统提供道岔控制、占用出清判断和进路排列等功能,并在ATP模式不可用,工程车以RM和NRM模式按照地面信号行车时,提供联锁级防护。
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨随着城市交通的发展,城市轨道交通系统越来越成为城市居民出行的重要选择。
而CBTC系统作为城市轨道交通系统的核心技术之一,对于提高运营效率、确保乘客安全、优化列车运行等方面都起着至关重要的作用。
本文将对城市轨道交通CBTC系统的关键技术进行探讨,以期更好地了解其技术原理和发展趋势。
一、城市轨道交通CBTC系统概述1. 通信技术CBTC系统的核心是无线通信技术,它是实现列车与列车之间、列车与调度中心之间信息交换的基础。
在CBTC系统中,要求列车与列车之间和列车与调度中心之间实时、可靠地进行信息交换和数据传输。
为了保证通信的稳定性和可靠性,在CBTC系统中往往采用频分多址(FDMA)或时分多址(TDMA)技术,以提高通信频谱的利用率和抗干扰能力。
为了确保通信的安全和可靠性,CBTC系统通常还采用了加密技术和差错检测与纠正技术,以防止信息被恶意篡改和数据传输过程中发生错误。
2. 轨道位置探测技术CBTC系统需要确保列车在运行过程中能够实时准确地获取自身的位置信息,以便进行列车自动控制和保持列车之间的安全距离。
为了实现这一目标,CBTC系统通常采用了多种轨道位置探测技术,比如轨道电路技术、卫星定位技术、激光测距技术和惯导技术等。
这些技术都能够提供高精度的列车位置信息,并能够满足列车自动控制和保持列车之间安全距禿的要求。
3. 列车控制算法CBTC系统的关键是实现列车自动控制和跟车行驶,这就需要设计高效的列车控制算法。
在CBTC系统中,列车控制算法需要能够实现列车的自动加减速、保持列车在规定的航行区间内及时停车等功能。
为了实现这些功能,CBTC系统通常采用了PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等,来实现列车的平稳行驶和保持列车之间的安全距离。
4. 系统集成技术CBTC系统需要实现列车控制、调度指挥、信号控制和故障处理等功能的集成,这需要采用先进的系统集成技术。
在CBTC系统的实施过程中,需要确保各个子系统之间能够实现高效的通信和协调,以确保整个系统能够实现高效、安全和可靠的运行。
列车自动防护(ATP)系统的功能(一)列车自动防护(ATP)子系统,即列车运行超速防护或列车运行速度监督,是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备,实现列车运行安全间隔防护和超速防护。
通过ATP子系统检测列车位置并向列车传送ATP信息(目标速度信息或目标距离信息),列车收到ATP信息,自动实现速度控制,确保列车在目标距离内不超过目标速度的前提下安全运行。
它的主要功能有:一、列车定位定位的任务就是确定列车在路网中的地理位置。
通常,ATP系统都是利用查询应答器及测速电机和雷达完成列车定位的。
安装在线路上某些位置的应答器用于列车物理位置的检测,每个应答器发送一个包括识别编号(ID)的应答器报文,由列车接收。
在ATP车载计算机单元的线路数据库里存有应答器的位置,这样列车就知道它在线路上的确切位置。
由测速电机和雷达执行列车位移测量。
列车定位的误差来自应答器检测精度、应答器安装精度和位移测量精度。
二、速度和距离测量列车实际运行速度是施行速度控制的依据,速度测量的准确性直接影响到速度控制效果。
列车位置直接关系到列车运行的安全,通过确定列车的实际位置,才能保证列车之间的运行间隔,以及能够在抵达障碍物或限制区之前停下或减速。
三、ATP监督功能ATP监督负责保证列车运行的安全。
各监督功能管理列车安全的一个方面,并在它自己的权限内产生紧急制动;所有的监督功能,在信号系统范围内提供了最大可能的列车防护。
各种监督功能之间的操作是独立的,且同时进行。
ATP监督包括速度监督、方向监督、车门监督、紧急制动监督、后退监督、报文监督、设备监督等。
四、超速防护城市轨道交通中的速度限制分为两种:一种是固定速度限制,如区间最大允许速度、列车最大允许速度;另一种是临时性的速度限制,例如线路在维修时临时设置的速度限制。
固定限速是在设计阶段设置的,ATP车载设备中都储存着整条线路上的固定限速区信息。
五、停车点防护停车点有时就是危险点,危险点在任何情况下都是不能越过的,因为这会导致危险情况。