国铁与城轨列控系统互联互通的技术方案研究

研究目的:近年来,随着我国铁路运输网的不断发展和城市群一体化轨道交通网的建设,为实现资源共享、提升旅客出行效率,干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通存在融合发展的需求。作为保证行车安全的关键系统——列控系统的互通性是一个重要的研究方向。本文通过归纳总结国内外铁路列控系统互联互通的方案,提出我国国铁与城轨列控系统互通性的方案。研究结论:(1)归纳总结国内外铁路列控系统互联互通技术方案,分析各自采用的技术路线;(2)提出了国铁和城轨线路衔接处设置共管区域,车载设备通过地面应答器完成控制权切换的互联互通方案;(3)提出了车载设备分散式和集成式的两种集成方式,建议前期按分散式方案实施;(4)提出了国铁不同CTCS等级线路与城轨CBTC互联互联的地面应答器布置方案;(5)本研究成果可为国铁和城轨交通列控系统的融合提供参考和借鉴。     

基于LTE的城市轨道交通综合业务承载应用研究

通过对LTE(长期演进)应用原理的描述及LTE综合承载业务需求分析,介绍了采用基于LTE技术的1.8 GHz双网(15 MHz+1.4 MHz)城市轨道交通车地无线宽带网络,来综合承载CBTC(基于通信的列车控制)、乘客信息系统、闭路电视业务和列车状态监视业务的方案。针对方案中可能存在问题提出了一套测试方案,通过测试验证了方案的可行性。测试方案验证了主备TAU(车载接入单元)能够通过车载乘客信息系统二层网络实现主备切换,且列车头尾TAU的VRRP(虚拟路由冗余协议)心跳数据不影响车载二层网络业务,通信TAU头尾切换时的业务数据对信号TAU的CBTC业务没有影响;验证了LTE综合承载网方案的可行性,为后续项目实施提供了可靠依据。     

双套联锁系统并行工程设计研究

合肥市轨道交通2号线停车场室内设有双套微机联锁系统,共用室外信号设备。联锁系统双机并用的关键在于驱动采集电路、接口电路的切换,介绍了双联锁系统并行的原则,详述了双套联锁系统的工程实施方案,并给出了各部分电路原理设计图。     

都市圈轨道交通线网级电力调度系统应用方案

随着国内都市圈的发展，区域一体化发展正在经历大提速，多层次轨道交通迎来发展机遇。都市圈轨道交通网络化运营离不开线网控制中心，电力调度系统作为线网调度的核心之一，需不断提升其自动化、智能化水平。介绍了轨道交通线网级电力调度系统的网络架构、系统配置和接口方案，阐述了轨道交通供电系统实现安全校核功能技术方案，为电力调度预案的制定提供数据支撑。针对目前国内轨道交通管理现状，提出了都市圈轨道交通线网级电力调度的管控方案，以实现由分线管控模式逐步向线网管控模式的过渡。     

轨道交通车载综合监控系统设计

介绍上海轨道交通10号线车载综合监控系统的基本组成及原理,阐述车载综合监控系统的功能及软件设计。提出一种无人驾驶模式下的系统解决方案:通过车载综合监控系统,实现地面控制中心对列车的乘客保护、车载信息通信及乘客监控功能。     

上海轨道交通2号线信号系统的更新改造

上海轨道交通2号线信号系统已进入大修年限。从技术性、经济性、可实施性出发,对信号系统的3种更新改造方案进行比选。结合2号线运营及维护的具体需求,选择采用"TBTC(基于轨道电路的列车控制)+CBTC(基于通信的列车控制)"双信号异型冗余系统改造方案,即以轨道电路作为降级模式的CBTC系统方案。详细介绍了该改造方案的总体架构、轨旁架构、车载架构,以及车辆基地和运营控制中心的实施方案。目前该"TBTC+CBTC"双系统兼容改造的列车已上线投用。     

CTCS-3级列控系统RBC切换过程分析

RBC根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,通过GSM-R无线通信系统传输给车载设备。受单套RBC控制能力限制,在相邻RBC控制范围的边界处必须实现对列车控制权的安全可靠切换。分别对车载设备采用2部或1部车载电台时的RBC切换过程进行了深入分析,并在详细分析RBC切换过程的基础上,用着色Petri网的支持工具CPNTools对该过程进行了形式化建模,对所建立的模型进行了仿真,对用自然语言描述的RBC切换过程进行了形式化表示和验证。     

CBTC和TBTC 兼容性车载系统设计

上海轨道交通2号线信号系统由TBTC(基于轨道电路的列车控制)系统升级改造为CBTC(基于通信的列车控制)系统.为确保改造期间的平稳运营,提出了兼容性车载系统方案.介绍了不同制式下车载系统的结构,研究了兼容性车载系统的系统结构、组成模块及内外接口,并描述了兼容性车载系统的安全评估框架.实际应用结果验证了该兼容性车载系统的实用性和稳定性.     

城市轨道交通车载ATC控制系统冗余方式对比分析

车载ATC控制系统是信号系统的核心组成部分,由它自动计算并保证列车运行安全,实现列车自动驾驶。文章以宁波市轨道交通1号、3号线信号系统为例,重点介绍了车载ATC控制系统的冗余切换方式,并对2种切换方式进行比较,分析了各系统冗余切换方式的优缺点。     

地铁信号电源系统冗余配置方案研究

介绍了地铁信号电源系统单套设备配置方案。从提高系统整体可靠性角度出发,对信号电源冗余配置的必要性进行分析,并提出了2种冗余配置方案。阐述了不间断电源并机冗余配置方案的工作原理;论述了双切换、双不间断电源、双母线供电冗余配置方案的负载接入方式及不同故障场景下的工作状态。从可靠性和经济性对2种冗余配置方案进行对比。对比结果显示,双切换、双不间断电源、双母线供电冗余配置方案最优。     

惠州市一体化轨道交通线网规划

在新的历史时期,“区域统筹”、“城际协调”、“一体化”的线网规划对于城市轨道交通的可持续发展具有重要意义。论述了惠州市建设一体化轨道交通系统的必要性,研究了基于快速客运通道布局的一体化轨道交通线网规划方案。惠州市应按照“抓住铁路发展机遇,积极对接城际轨道,适时建设城市轻轨”的方针,发展一体化的轨道交通系统。建议我国三大都市圈、中西部城市群的相关城市应尽早开展一体化轨道交通系统规划的研究。     

轨道交通车辆主动径向系统故障导向安全策略研究

提出了1套适用于轨道交通车辆主动径向系统的故障导向安全方案。针对系统架构中列车级控制器、车辆级伺服控制器、车载线路检测硬件、动作执行单元等层级均进行了故障导向安全方案的策略研究,特别优选了1套主动径向系统动作执行单元技术方案。由此进一步增强了主动径向系统的安全性,为主动径向系统的工程化运用提供了参考。     

上海地铁二号线车载ATC系统概述

ATC(Automatic Train Control,列车自动控制)系统广泛地应用在城市轨道交通系统中,它通常构成轨道交通信号系统的主体。列车车载ATC系统,是一套完整的控制、监督系统,确保列车的运行安全,完成列车速度和间隔控制,进行速度自动调整控制和车站定位停车控制。     

南京轨道交通一体化开发设计与实施探索

鉴于当前轨道交通一体化综合开发滞后于地铁线路建设进度的客观条件,从轨道交通一体化开发已成为提升城市公共空间及综合交通换乘枢纽的核心主导角度出发,提出轨道交通线路设计到一体化实施阶段的关联性,利用土地功能混合使用与公共交通高效换乘的理论,对城市轨道交通一体化土地开发范围和实施模式进行控制、激发和引导,实现城市功能集聚、空间整合和引发城市区域立体化等一系列经济和社会效应。旨在对当前城市轨道交通一体化开发的模式进行案例研究、反思并提出建议。因此,研究轨道交通一体化开发模式,对于目前我国以轨道交通为主的城市空间建设研究具有重要的现实意义。     

基于漏缆和CDMA2000 1xEV-DO Rev.A方案的轨道交通车载视频监控系统可行性研究

轨道交通视频监控系统的规划和建设是一个亟待发展和规范的课题，研究实时的车载视频监控系统意义重大。提出了轨道交通车载视频监控系统的设备配置和功能实现方案；试验方案推荐采用先进的数字化视频压缩传输技术和3G高速网络平台，车载监控视频设备采用嵌入式网络视频服务器，无线网络采用CDMA2000 1xEV-D0Rev．A的3G试验网络。推荐方案的测试结果说明，该方案扩展能力强、维护费用低、可靠性高，满足车载监控图像传输的带宽要求．并利用了现有地铁隧道内的公网漏缆系统。     

城市轨道交通站点一体化发展策略

我国仍处在快速城市化阶段,需要加大轨道交通建设,促进社会经济可持续发展。如何做到城市轨道交通与城市功能融合、相互促进发展,关键在于处理好轨道站点的一体化方案。通过对东京、香港、北京等国内外城市轨道交通站点一体化开发案例进行对比分析,提出我国轨道交通站点一体化发展的主要策略:坚持轨道交通站点高强度混合开发,梳理全网、全线用地条件,明确各个站点周边开发业态及强度;做好轨道交通站点交通衔接,形成以轨道交通站点为核心的舒适、便捷交通接驳系统,提高站点服务水平;强化轨道交通站点周边用地的规划控制,细化土地出入条件;把握好建设时序,轨道交通站点与周边用地要统一规划、设计,建设时序要匹配;完善轨道交通站点一体化开发的相关法律法规,明确开发主体、土地出让条件、收益分配等,全面保障轨道交通站点一体化开发的落地实施。     

基于健康度的车载控制器冗余管理方法研究

车载控制器(CC)是负责地铁列车安全监督和运营管理的核心控制器,列车两端各安装1套车载控制器(CC1和CC2),实现硬件冗余和软件热备。通过健康参数筛选以及优先级排序,计算得到健康度,用于判定CC的优劣性;并设计了一套切换策略,以实现主备CC无缝切换,保证车载控制器的实时性、冗余性和可靠性。     

基于多条件的无线接入点间快速切换方法研究

介绍了在城市轨道交通中车地无线通信系统的关键技术之一——车载STA(工作站)快速在轨旁AP(接入点)间切换。为了保证信号数据在车载系统和地面系统之间实时、可靠、安全地传输,车地通信系统必须具有很高的无线通信质量。而基于列车位置和信号强度的AP间快速切换方法则是达到此目的的重要方法之一,它通过布置在列车两端的车载STA与轨旁AP的快速交互,实现了高速移动下的车地数据传输。该方法优先采用列车传给车载STA的列车位置信息进行切换,同时考虑信号强度因素,并将基于信号强度的切换作为后备模式。经过与实际相仿的试验床测试,该方法可以明显提高切换的效率,并使无线数据的传输更加平稳。     

天津轨道交通发展规划研究

将天津的轨道交通分为国铁干线、地区城际线、市郊铁路、市域线和市内线等五类,并分别对各类线路提出了规划方案.将主城区内的铁路线改造成轨道交通环线,促成五类轨道交通一体化;国铁干线走城区外围,通过城市轨道交通换乘进入城区;建设京津唐地区城际线,促进区域一体化;充分利用市郊铁路,疏解中心城区;利用市域线形成轴向发展的城市空间结构;发展市内线满足中心城交通需求。     

城际铁路列控车载系统功能的技术方案研究

为更好地适应城际轨道交通的需要,结合我国铁路信号系统应用现状和城际轨道交通用户需求,研究CTCS-2级列控系统+自动驾驶的总体技术方案,提出基于CTCS2-200C型ATP车载设备扩展ATO相关功能,实现城际铁路列控车载系统功能的技术方案。