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。     

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。     

基于车-车通信技术的既有信号系统改造研究

从国内既有信号系统的现状出发,分析传统基于通信的列车运行控制(CBTC)系统在既有信号系统改造时存在的问题,提出一种基于车-车通信的信号系统改造方案;阐述系统的架构、原理及特点,并对该系统在既有信号系统改造时的可行性与改造方案进行研究与分析。该系统简化传统 CBTC 信号系统架构,减少系统接口,降低传输延时,提高控制精度,精简地面设备,降低改造难度,缩短改造工期,可广泛应用于城市轨道交通的既有信号系统改造。     

基于车-车通信的CBTC系统方案研究

基于通信的列车控制(CBTC)系统已在城市轨道交通中得到广泛使用,并在工程实践中展现出较大的优势,但其具体实现方案仍是现阶段研究的一个重要方面。提出了一种基于车-车通信的新型CBTC系统,给出了系统构架和功能原理,并就相邻列车通信和全网列车通信两种实现方案进行了讨论。分析了该新型CBTC系统的核心——车载控制器的具体功能,对基于车-车通信的CBTC系统在实际应用中面临的问题及其解决方案进行了探讨。     

车-车通信与车-地通信信号系统方案可靠性分析对比

目前轨道交通信号系统主要基于车-地通信的信号系统,而基于车-车通信的信号系统也已经在国内开始逐步投入运营。为比较两种信号系统的可靠性水平,从故障导致运行延误的角度开展车-车通信与车-地通信信号系统方案的可靠性分析,结合车-车通信与车-地通信信号系统的设计架构与线路配置分别绘制故障导致2 min以上延误、故障导致5 min以上延误的系统可靠性框图,评价与比较两种系统架构下的可靠性水平,并提出改善措施,为轨道交通信号系统的发展与应用提供参考。     

基于车-车通信的列车自主运行系统研究

分析了目前我国城市轨道交通信号系统的发展现状,介绍了列车自主运行系统(TACS),并从系统结构、自主运行、故障影响面、安全防护原理及运营组织形式等方面对TACS与传统的CBTC(基于通信的列车控制)系统进行了比较。结果显示,TACS具有高的可靠性和运行效率及更低的全生命周期成本。最后介绍了TACS在青岛地铁6号线的应用情况。     

新一代城市轨道交通信号系统研究

分析了城市轨道交通传统CBTC(基于通信的列车控制)系统的系统架构、各子系统的安全完整性等级,以及存在的主要问题。提出了基于车-车通信和基于联锁列控一体化两种不同系统设计理念的CBTC系统。对两种系统从系统结构、性能、成本、维护、后备模式、兼容性等6个方面进行了分析比较,认为基于联锁列控一体化的CBTC系统更适合成为我国新一代城市轨道交通信号系统。     

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。     

以列车为中心的自主控制系统功能及运营场景研究

以列车为中心的列车自动控制系统通过列车间的通信和列车与轨旁间的通信等方式,来实现列车自主运行控制。从系统架构、功能分配和场景分析3个方面对以列车为中心的列车自主控制系统的特点进行了分析。重点介绍了列车定位、信息共享、资源管理、间隔控制、自主排路和移动授权、列车状态监控、车速控制等7大功能,以及正常运营、降级运营和紧急运营等3种工作场景。     

空天车地一体化技术在列车群车联网中的应用框架研究

通过研究物联网技术、车联网技术及空天车地一体化网络的理论和应用现状,分析列车群车联网系统构建需求,搭建基于空天车地一体化列车群车联网系统总体框架;分别建立艇载、机载、车载、区域监测和地面中心监测节点和网关,阐述系统的通信结构;提出基于空天车地一体化的列车群车联网系统物理架构设计及信息传输等关键问题。为进一步研究服务于列车群监测和通信的空天车地一体化网络的理论和应用研究起到指导和启发作用。     

城市轨道交通CBTC关键技术——列车自动驾驶（ATO）子系统

围绕城市轨道交通CBTC信号系统需求并基于列车运行流程,描述了ATO子系统所具备的列车自动驾驶、自动折返等关键功能及其工作原理。提出了基于紧凑型PCI工业计算机总线架构的ATO核心硬件设计方案,分析了包括操作系统和应用软件流程在内的ATO软件设计思路。     

SelTrac~ CBTC信号系统中自动列车调整功能设计

CBTC(基于通信的列车控制)系统中,ATS(列车自动监控)子系统提供的自动控制功能包括列车自动调整和列车进路自动排列。介绍了SelTrac~CBTC系统中,ATS自动列车调整列车运行计划编制的内容,着重阐述了列车死锁预防的几种类型,分别描述了列车时刻表调整的工作原理及调整方法。     

列车安全防护包络对CBTC列车影响的研究

介绍卡斯柯Urbalis888信号系统CBTC列车安全防护包络的计算原理及影响范围,结合实际列车运行情况分析非通信列车安全防护包络延长的机制及对后续CBTC列车(基于通信的自动控制列车)的运行控制的影响。在运营过程中发生计轴干扰、列车失去通信等短期未能恢复的故障时,根据研究结果提供相应管理措施以提高发生故障时的运营效率,降低故障影响。     

基于无线通信的列车控制系统应用研究

基于通信的列车自动控制(CBTC)系统,尤其是基于无线的列车控制系统(RCBTC)代表了当今轨道交通信号系统的发展方向和先进技术的发展趋势。分析了国内CBTC系统项目的应用状况和无线CBTC系统的原理,从安全性、兼容性、灵活性等方面论述了无线CBTC系统的优势。基于无线的列车控制系统具有性能及成本优势。     

深圳轨道交通二期蛇口线信号系统

介绍了深圳轨道交通二期蛇口线信号系统的体系结构及系统功能,并详细说明了各信号子系统的结构及系统功能。该系统采用先进的基于无线通信的移动闭塞系统(CBTC-MAS),可以满足90s的最小设计运营间隔指标。信号系统由5个主要子系统组成,包括ATP/ATO、CBI、ATS、DCS和MSS子系统。     

基于通信的列车控制技术在轨道交通信号系统升级中的应用

对轨道交通系统中信号系统的升级需求进行了分析,归纳了系统升级中应考虑的几个问题。以英国伦敦维多利亚线信号系统升级项目为实例,分别从过渡设备的安装、车辆测试、信号系统更新、控制中心升级等方面介绍了基于通信的列车控制技术的应用及其关键技术。     

城市轨道交通轨旁安全计算机平台设计

为了满足城市轨道交通对于轨旁安全计算机平台的通用技术需求,介绍了一种安全计算机平台的总体架构、安全原理和设计实现。该平台综合采用了基于安全以太网总线的安全自律技术,完整的在线自检和双通道故障管理技术,以及基于可靠通信的双系切换技术,自主研发,已通过SIL4等级安全认证,并成功应用在基于通信的列车自动控制系统、列车自主运行系统、有轨电车信号系统等多个工程项目中。实际运行情况表明,该平台完全符合安全性,可靠性和多种信号系统通用性的技术需求。     

广佛线信号系统无线通信子系统的维护

基于无线通信的CBTC系统是城市轨道交通信号系统的发展方向,无线车-地通信系统是CBTC系统发展的基础。介绍广佛线信号系统无线通信子系统的基本原理、结构及功能;分析系统的冗余结构,描述了无线通信系统的常见故障类型及日常维护方式。     

CBTC信号系统下的驾驶模式及转换原则

介绍了深圳轨道交通二期蛇口线信号系统下的列车驾驶模式及转换原则,以及在CBTC模式或点式ATP模式、不同设备故障情况下可用的驾驶模式。     

基于车车通信的CBTC系统关键技术研究

介绍了基于车车通信的CBTC(基于通信的列车控制)系统的应用现状。对比分析了基于车地通信和基于车车通信的CBTC系统的系统架构与控制理念的差异,重点阐述了基于车车通信的CBTC系统的技术特点。伴随着通信技术稳定性及可靠性的提升,更加具有分布式特点的基于车车通信的CBTC系统将会成为未来城市轨道交通信号系统发展方向之一。