基于车车通信的CBTC系统

对ETCS(欧洲列车控制系统)、PTC(主动列车控制)及城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统等世界主流轨道交通信号系统的结构和特点进行了分析.结合未来列车控制系统的基本需求,提出一种基于车车通信的CBTC系统,并具体研究了该系统在列车自主操作进路、列车折返、虚拟连挂等关键场景中的应用.给出了实现以列车为中心的CBTC系统的关键技术发展方向.     

浅析基于LKDR-S型RBC列车异常呼叫场景

随着运营速度达到了350km/h的郑西、武广铁路开通运行,中国铁路进入了高速发展时期,列控也进入了CTCS-3级基于通信的列控时代。CTCS-3级列控系统RBC(Radio Block Center)子系统是铁路信号列车控制中一个基于无线通信的实时控制系统,其控车功能是CTCS-3级列控系统的核心组成部分。在高速铁路线上,所有高速列车的运行均由无线闭塞中心RBC控制。本文针对列车异常呼叫LKDR-S型RBC的特殊场景进行了分析。     

以列车为中心的自主控制系统的列车工作模式

基于全自动运行系统存在的问题,分析了以列车为中心的自主控制系统的技术特点及优势,阐述了以列车为中心的自主控制系统各列车工作模式及其转换规则。针对列车虚拟连挂场景,详细分析了列车虚拟连挂和虚拟解挂的需求、编队过程,以及安全控制的关键技术。     

基于全自动运行场景的地铁列车适应性设计

全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术,实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。该系统对进一步提升城市轨道交通的运营安全、行车效率、智能化水平及降低运营成本有重大意义。文章以深圳地铁20号线全自动运行列车为例,介绍列车运营场景,重点论述车辆在全自动运行系统线路中的网络安全保护设计、车辆设备的可靠性及舒适性设计。相关研究可为全自动运行场景下的地铁列车设计提供参考和借鉴。     

城市轨道交通CBTC区域控制中心子系统的研究

TYJL-ZC1型区域控制中心系统是自主研发的新一代城轨交通列车控制子系统。ZC系统与自动列车监督系统(ATS)、车载控制系统(ATP/ATO)、计算机联锁系统等共同构成完整的基于通信的列车自动控制系统(CBTC)。全文重点描述了区域控制中心系统的主要功能、硬件结构、软件架构以及技术特点等。     

基于车-车通信的全自动运行信号系统研究

分析我国城市轨道交通信号系统的发展现状,介绍传统的基于通信的列车控制(CBTC)系统存在的问题。介绍基于车-车通信的全自动运行系统,通过建立列车之间通信与协作,实现列车自主运行控制,具有架构简洁、地面轨旁依赖小、列车主动进路、列车自主防护等技术特点。对其系统架构、系统原理、关键技术及系统特点进行研究和分析,该系统对传统 CBTC 信号系统架构、原理进行优化,具有更高安全性、可靠性、运营效率,以及更低建设和运营成本,必将在未来有更广泛应用。     

CBTC系统中ATS子系统验证非通信列车追踪功能的方法

根据CBTC(基于通信的列车控制)系统和ATS(列车自动监控)子系统的功能特点,以及非通信列车运营场景,明确ATS子系统对非通信列车追踪的系统需求。介绍了室内测试验证的内容、流程和期望结果。通过ATS子系统的室内测试平台以及现场系统集成测试,模拟线路轨道区段空闲、占用或受扰等不同情况下非通信列车的追踪功能,在ATS子系统上观察非通信列车按照预设的各种典型场景运行时的区段占用情况和列车追踪结果。结合现场运营测试,对比系统需求,使CBTC系统非通信列车追踪功能得到验证。     

基于车-车通信的列车自主运行系统应用与展望

近年来,国内许多城市轨道交通全自动运行线路的建设呈快速增长趋势。基于车-车通信的列车自主运行系统作为新一代列车运行控制系统,具有安全、高效、灵活、经济、易部署等特点,系统的功能和性能更优、架构更精简。文章基于国家“十四五”规划中持续推进智慧城市轨道交通建设的发展纲领,以深圳地铁20号线为例,分析TACS系统的运行原理、系统架构、系统优势等关键技术特征,剖析现有TACS系统发展现状及存在的不足之处,同时论述该系统的未来发展前景,为TACS系统在运营场景下的开发与应用提供参考和借鉴。     

列车无线重联系统设计

为了结合轨道交通线路的客流变化,实现大客流大编组,小客流小编组,以最经济的方式降低运营成本,提升轨道资源的利用率,设计了列车无线重联系统。该系统主要通过对列车间无线通信、列车间隔控制、列车重联控制算法等关键技术研究的基础上,结合实验室半实物仿真和试验线装车测试对列车无线重联功能进行验证,其中列车间无线通信采用了4G云及Wi-Fi通信,保证了列车间隔控制的稳定性,列车定位则采用了无线Uwb信标确保了列车起停的准确性,该系统硬件主要包括无线重联控制单元、远程输入输出单元、交换机等,软件主要包括无线重联控制单元、地面控制中心、车载显示单元、远程输入输出单元等涉及的程序。该系统最终经验证实现了在多种运营场景下的列车无线重联。     

城市轨道交通互联互通线路中列车跨线移交场景分析

介绍了城市轨道交通CBTC(基于通信的列车运行控制)线路列车跨线移交的边界重叠区域的设置和切换原则,分析了多种情况下的列车跨线移交场景,并给出相应的具体实现方案。基于互联互通的列车跨线运行,应在信号系统设计之初,充分结合运营规章制度、各信号厂商信号系统的安全距离、车辆的特性、运营场景等进行设计,以确保列车在跨线移交过程中的安全性和可靠性。     

全自动运行系统地铁车辆关键技术

全自动运行(FAO)系统是城市轨道交通自动化的最高等级,其关键技术包括适用于全自动运行的土建和设备系统,其中全自动运行设备系统包括车辆、信号、通信、综合监控、站台门等关键技术。从国际电工委员会标准《铁路应用—城市轨道交通管理与控制系统》(IEC62290)对城市轨道交通全自动运行系统的功能需求出发,描述全自动运行系统功能需求及运营场景下的运营流程,针对完成此功能需求及运营流程的条件下,对适用于全自动运行系统的地铁车辆关键技术进行逐一论述。从监控轨道出发,列车需具备障碍物和脱轨检测功能,并具备将此信息上传至调度中心的功能;从监控乘客出发,列车需具备车门、站台门故障对位隔离功能,具备远程车辆广播、车门状态上报等功能;从监控列车出发,列车需增加自动唤醒、自动休眠装置。此外,列车关键子系统设备应采用多重冗余,以提升列车的可靠性、可用性、可维护性。     

城市轨道交通在同一CBTC信号系统下列车跨线运营研究

以广州地铁21号线、14号线、知识城支线等3条相互联系的城市轨道交通线路为研究对象,分析了城市轨道交通在采用同一CBTC信号系统基础下,多线路列车跨线运营的可行性。重点讨论了列车跨线运营的CBTC子系统详细技术方案,并论述了不同运营场景的应用过程。     

城市轨道交通列车自主运行系统后备模式研究

为提高城市轨道交通信号系统的可用性,确保信号系统局部故障情况下线路仍能够安全高效运营,考虑如何配置后备模式是一个重要课题。在深入研究下一代列控系统——列车自主运行系统（TACS）的架构、系统原理的基础上,对国内TACS系统配置的列车智能感知系统、列车自主定位系统、降级联锁系统等3种后备模式,分别进行分析：阐述其设备配置、工作原理、降级原因及运营场景;分析3种后备模式的优缺点,将各后备模式的配置情况与传统CBTC系统设备进行对比;阐述3种后备模式适用的运营场景,提出需综合考虑工程情况及运营需求,合理选择适合工程的TACS系统后备模式的建议,可为后续TACS线路的建设提供参考。     

城市轨道交通全自动运行系统及安全需求

结合国内外全自动运行系统的运营研究资料,介绍国际轨道交通全自动运行系统发展状况,探讨全自动运行系统的功能结构。结合IEC62267与IEC62290等国际标准,论述全自动运行系统典型的系统功能与安全需求。以系统FAM与CAM模式转换为例,对运营场景进行分析研究,如实反映列车全自动驾驶系统真实的运营过程,在建模之前需对系统的功能进行梳理,实现需求到场景的追踪,以确保所建模型与功能需求的一致性,即此模型表达系统最终需要完成哪些功能,这些功能之间的关系如何以及系统完成这些功能需要与哪些外部参与者或系统实现交互。对全自动运行系统展开深入而全面的研究,对我国自主研发全自动运行系统提出参考建议,为全自动运行系统的安全运营保驾护航。     

全自动运行模式下车载通信设备自检方案研究

在全自动运行模式下,车载通信设备为列车全自动运行提供车地无线通信、车载录像及乘客紧急对讲功能,是列车安全运行的关键设备。文章以深圳地铁首条全自动运行线路20号线的实际场景为例,介绍车载通信设备的系统结构及功能;根据全自动运行实际场景,描述车载通信设备的自检方案和列车唤醒时IPH、车载TAU、LTE车载台的自检项,为实现车载通信设备与全自动运行系统的集成提供参考。     

基于车车通信的新型CBTC信号系统研究

基于车车通信的新型CBTC信号系统(简称车车信号系统)引入以列车为中心的概念,通过建立列车之间通信与协作,实现列车自主运行控制,具有架构简洁、地面轨旁依赖小等特点。提出一种车车信号系统解决方案,对其系统构成、核心原理、主要功能、系统特点进行了研究和分析。车车信号系统对传统CBTC信号系统架构、原理进行了优化,是非常值得探索和发展的方向。     

高速磁浮列车运行控制系统体系结构研究

为在高速磁浮交通网路复杂条件下实现运行控制系统对高速磁浮列车的运行指挥控制及安全防护,从运行控制系统的安全性及可靠性出发,研究运行控制系统的结构、功能及系统配置。在分析德国及日本高速磁浮列车运行控制系统的体系结构及功能的基础上,借鉴轮轨交通运行控制系统的经验,提出一种新型高速磁浮交通运行控制系统的结构形式,并给出相应的系统功能划分方案。新的运行控制系统为3层结构,即中央运行控制层、分区运行控制层及车载运行控制层;中央运行控制层实现操作显示及运行指挥功能;分区运行控制层实现列车驾驶控制、进路防护、道岔防护、列车防护及列车超速防护等功能;车载运行控制层采用2套车载安全计算机系统,且都直接与车地无线通信系统相连,可分别独立承担系统功能,使系统的可靠性大幅度提高。     

城市轨道交通车-车通信系统融合设计

文章以青岛地铁6号线工程为例,通过对基于车-车通信的TACS系统展开研究,对列车控制系统方案进行简化统一,优化调整系统架构及功能分配,形成列车自主运行系统实施方案。该系统保持以列车为核心,基于车-车通信实现列车主动进路与自主防护功能;在系统降级情况下,由OC实现非通信列车追踪、行车资源回收以及进路安全防护等系统降级功能,这种功能分配可提高系统可用性,方案合理可行。     

城市轨道交通通信和定位合一的列车控制系统车地传输技术研究

阐明无线通信和无线定位一体化可更好地满足下一代列车控制系统需要的发展趋势。针对未来基于通信的列车控制(CBTC)系统对车地无线通信系统的要求,提出了车地无线通信和列车无线定位的技术条件,比较分析了当前主流的无线通信技术和手段,给出了相应的技术解决方案。对典型场景的列车无线测距定位的仿真结果表明,基于线性调频扩频(CSS)的无线通信技术可满足城市轨道交通列车控制和列车自主无线定位的需要。     

城市轨道交通运营安全模拟沙盘列车模型控制系统的设计

采用可编程逻辑控制器或工控机实现列车模型控制系统功能的方案,存在成本高和通用性差等缺点,因此,针对城市轨道交通运营安全模拟沙盘,提出了利用PIC(可编程逻辑控制器)单片机开发分布式列车模型控制系统的设计方案。首先介绍了列车模型控制系统的基本原理和构架,然后详述了电脑接口板、调制解调板、区间编码板、信号灯和道岔解码板等关键硬件的设计。最后,在测试环境和沙盘中进行了控制系统功能验证。结果表明,所开发的列车模型控制系统具备列车定位与控制、信号灯与道岔控制、应急救援控制等功能,满足了城市轨道交通运营安全模拟沙盘列车模型控制系统的需求。