城市轨道交通CBTC系统互联互通方案研究

依据CBTC互联互通的目标,提出CBTC互联互通的实施原则和设计原则,确定适合系统互联互通的车一地通信方式,并在此基础上从CBTC的系统结构、系统功能分配、接口技术等方面提出了CBTC实现互联互通的详细技术要求和规范。最后,给出系统互联互通的关键一DCS通信子系统的OPNET仿真。仿真结果表明：本方案满足系统互联互通要求,为城市轨道交通CBTC信号系统的招标采购及其国产化提供参考。     

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点.归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案.基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁.提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题.     

城市轨道交通CBTC系统互联互通测试平台的设计与实现

针对不同厂商研制的CBTC(基于通信的列车控制)系统,如何验证其是否符合互联互通规范要求,已成为产品在工程上应用推广的瓶颈。定义了互联互通型CBTC系统架构,分析了CBTC系统互联互通的测试需求,提出了CBTC系统互联互通测试验证平台的技术要求。在此基础上,设计并实现了互联互通型CBTC系统测试验证平台。实际应用表明,该平台可对互联互通型CBTC系统及所包含的子系统进行全面的功能、性能和接口测试,解决了CBTC系统互联互通验证的技术难点。     

城市轨道交通CBTC信号系统互联互通接口与调试

通过分析CBTC系统各子系统间信息流交换的信息和通信方式,简述应答器、联锁系统、ATS子系统等互联互通的制约性因素为基础设施硬件设备的统一、各子系统间传输交换信息的格式、定义及内容的统一和信息传输网络通道的畅通。简述CBTC信号系统互联互通测试与验证的工作流程及各个阶段的主要工作内容和工作重点,建议测试平台主要以验证车载系统与其他地面系统的共线及跨线运营为主,试车线测试以测试不同厂商硬件设备之间信息交互为主,针对互联互通相关线路的安全授权责任划分和授权内容提出建议;剖析郑州地铁互联互通发展的制约性因素,为后续线路建设提出建议。     

引入接口中间件的基于通信的列车控制系统仿真

分布式对象中间件在CBTC(基于通信的列车控制)接口仿真系统的应用是实现接口数据传输有效性、通用性、实时性的重要实现方式之一.针对CBTC仿真系统中各子系统间信息的交互和融合问题,通过研究当前分布对象中间件架构和运行机制,提出适合CBTC仿真系统信息交互的接口中间件,构建引入接口中间件工作模式的CBTC通信体系.详细阐述了该通信体系的体系结构及其接口的封装与设计,并将其应用到列车运行控制仿真系统中.此应用根本改变了轨道交通运行控制的运作模式,提高了系统的效率.     

基于通信顺序进程与B方法的CBTC计算机联锁系统的形式化建模与验证

针对CBTC联锁系统的复杂性,提出一种基于通信顺序进程(CSP)与B方法集成的形式化方法,即在通信顺序进程的通信事件与B方法抽象机的操作之间建立起一对一的映射关系,实现通信事件通过控制抽象机的操作、进而影响抽象机状态的目标,从而实现通信顺序进程和B方法之间的同步。以1个实际站场为例,采用B方法对具有复杂状态空间的CBTC联锁系统的逻辑状态运算建立抽象机,采用通信顺序进程对CBTC联锁系统与外部系统的并发交互行为建立进程,并通过映射关系使CBTC联锁系统的抽象机与外部交互行为进程同步,由此建立基于通信顺序进程与B方法的CBTC联锁系统的形式化模型。采用ProB工具对建立的CBTC联锁系统模型的安全性、无死锁性进行验证。发现并修改模型中的不一致、不完全、歧义等错误,从而验证了CBTC联锁系统的安全性和无死锁性,保证了系统的最终实现。     

实现基于通信的列车控制互联互通的若干思考

实现基于通信的列车控制(CBTC)的互联互通,由于涉及信号系统特有的安全设计以及各信号设备供货商的利益而难度较大。提出了CBTC互联互通的实施原则,并就CBTC互联互通技术规格的内容,从系统结构、系统设计原则、系统功能分配、互联互通接口技术规格等方面进行了阐述。     

CBTC接口转换应用层设计与实现

CBTC系统中,多个子系统之间的信息交互是保证系统正常运行的必要条件.为了使不能直接进行信息交互的子系统之间能够正常通信,在北京地铁运营仿真实验室搭建的CBTC最小系统的基础上,设计和实现了接口转换应用层系统,按照用户需求对CBTC各子系统进行接口协议转换.并对接口转换应用层系统进行测试,结果表明系统在平台中运行正常,能够高效、准确、实时的完成信息交互,同时具有良好的通用性,可扩展性和可维护性.     

重庆与纽约两种轨道交通互联互通CBTC系统安全评估的对比研究

针对由城市轨道交通互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统推广带来的风险,安全评估作为重要的监督环节显得尤为重要.在对重庆与纽约2个典型城市的互联互通CBTC系统架构分析的基础上,从安全评估标准、风险评估方法、安全认证过程及活动等3个方面对二者的安全评估进行详细对比.结合二者自身互联互通CBTC系统的特点和应用场景,制定了相适应的安全评估规则,并通过不同方法和途径实现了系统既定的安全目标.     

城市轨道交通CBTC系统无线同频干扰应对策略

目前基于通信的列车控制系统(CBTC)很多采用IEEE 802.11标准的无线局域网(WEAN)技术来实现车-地信息交互;针对WLAN无线局域网通信系统存在的同频干扰问题进行分析研究;结合CBTC应用环境,提出抗干扰应对策略,以提高CBTC无线通信系统的健壮性和可用性.     

城市轨道交通CBTC互联互通发展趋势及建议

鉴于目前城市轨道交通中存在的问题,结合国外城市轨道交通的发展经验,大力支持和推广基于网络化运营的CBTC(基于通信的列车控制)互联互通技术变得尤为重要和迫切。攻克CBTC互联互通的关键技术难题,提出中国城市轨道交通的CBTC互联互通规范,对城市轨道交通行业具有重大意义。以重庆轨道交通互联互通国家示范工程项目为例,阐述CBTC互联互通示范工程的实现方式、任务和目标、线路和工程条件、技术路线及重要里程碑成果。总结CBTC互联互通国家示范工程已取得的成果,对城市轨道交通CBTC互联互通及未来发展趋势提出了建议。     

基于脚本语言的互联互通通信数据解析插件

在分析城市轨道交通互联互通通信规范的基础上,结合现场调试中遇到的不便,借助Wireshark网络封包分析软件能够加载Lua脚本进行私有通信协议解析的特性,构建一套基于Lua脚本语言的互联互通车-地安全通信协议、地-地安全通信协议、互联互通应用协议数据分析插件,为城市轨道交通互联互通CBTC系统调试、故障排查提供便利。     

多网融合下的市域铁路列车控制系统方案研究

目前能够兼容CTCS(中国列车运行控制系统)和CBTC(基于通信的列车控制)的信号系统正在研发中。信号系统能否实现互联互通,已成为多网融合下列车在不同信号制式轨道交通线路上混跑的重中之重。以CTCS和CBTC为研究对象,分析两者的技术特点和兼容可行性,研究了市域铁路列车控制系统选型的各种可能性方案。针对CBTC和CTCS两种信号制式,提出了双车载设备方案和一体化车载设备方案,并对两个车载设备方案进行了优缺点分析,以期为多网融合下市域铁路信号系统的互联互通性设计提供参考。     

深圳都市圈城际铁路CBTC系统功能需求研究

与现有的城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统相比,深圳都市圈城际铁路CBTC在列车运行速度等级、互联互通功能和系统架构上存在较大差异,目前国内尚未出台城际铁路CBTC的相关标准。通过研究深圳都市圈城际铁路的运输需求,对城际铁路CBTC下的运营间隔、160～200 km/h速度下列车控制、车地通信及互联互通等方面的适应性进行分析,设计了深圳都市圈城际铁路CBTC的系统架构,提出该CBTC系统在网络化、高速化和自动化等方面的需求。建议尽快研究并编制深圳都市圈城际铁路CBTC标准体系技术规范,为城际铁路信号系统的建设、验收、运营及维护等工作提供标准及技术指导。     

城市轨道交通CBTC互联互通网络化运营研究

为解决城市轨道交通线网客流不均、换乘时间长、车站压力大、资源共享率低等运输组织管理问题,提出基于CBTC信号互联互通的网络化运营模式。通过编制CBTC互联互通系统系列标准、搭建支持多厂家互联互通的通信架构和系统测试验证平台等实现装载不同信号厂商设备的列车在不同线路共线和跨线运行,全面总结互联互通开行方案、列车运行图编制、行车调度、车辆管理、客运组织等运营管理方法,通过在重庆市轨道交通4号线-环线-5号线的互联互通运营实施,真正意义上实现城市轨道交通互联互通运营,为其他城市轨道交通运营提供经验,同时对促进行业有序发展有着重要意义。     

互联互通的CBTC系统中ATS接口实现方案研究

CBTC(基于通信的列车控制)系统为城市轨道交通各线路互联互通的实现提供了可能性。随着互联互通标准的制定和工程实施的推进,对于互联互通的理解也在不断加深。ATS(列车自动监控)之间的接口对于实现互联互通的最终目标,如延伸线信号设备采购的灵活性、不同线路之间的联通联运等都有重要意义。对不同系统架构的两种ATS接口的三种实现方案进行了分析,本着易于实现、减少影响范围的考虑,推荐采用限于ATS接口的方案三。     

城市轨道交通网络化运营中的信号系统互联互通方案

依据CBTC(基于通信的列车控制)互联互通的背景和意义,提出了城市轨道交通网络化运营中的CBTC互联互通实施的必要性,并在此基础上从CBTC的整体架构、子系统布置位置和原则、接口技术等方面,针对信号系统网络化运营;互联互通方案做了整体介绍。     

不同集成模式下区域控制器功能实现分析

介绍了联锁兼容型和联锁升级型2种CBTC系统集成模式,分析和对比2种集成模式下区域控制器主要功能的实现,根据CBTC系统将向互联互通发展的趋势,得出联锁升级型模式下区域控制器功能的实现方式更适应CBTC系统发展方向的结论,以期为ZC研究、开发和升级提供参考。     

OPC UA在城市轨道交通信号系统互联互通中的应用研究

数据通信是互联互通的关键，以实现设备互换、联通联运后列车安全可靠运行，基于OPC UA在数据采集、通信方面的高安全可靠性，对其在城轨信号系统互联互通中的应用展开研究。分析了城市轨道交通信号系统架构，从结构功能出发，定义服务器和客户端。在VS2015开发平台上，制作X.509证书，采用SSL协议，使客户端对服务器进行单向认证，对满足OPC UA的服务器和客户端之间信息交互过程进行仿真。结果表明，OPC UA协议能使消息在不同设备间安全交互，与传统多设备多驱动多协议相比，降低了软件设计的复杂度。     

基于通信的列车运行控制系统测试研究

针对城市轨道交通基于通信的列车运行控制(CBTC,Communication Based Train Control)系统互联互通测试规范的要求,研究CBTC系统的测试方法。文章介绍了CBTC系统测试平台、测试流程和测试案例的开发,并以CBTC系统运行过程中的区域控制器(ZC,Zone Controller)移交场景为例,以车载控制设备(VOBC,Vehicle On Board Controller)为被测对象,提取测试需求,编写测试案例。测试系统从外围设备模拟系统中获得设备的状态信息,与脚本中预期的反馈结果进行比对。测试结果验证了CBTC系统测试方法的可用性。