地铁公司运营培训课件：CBTC系统介绍

CBTC系统介绍市地铁集团有限公司运营总部培训讲义目录一、设备组成二、工作原理市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1一、设备组成

正线联锁(CBI)子系统列车自动保护ATP子系统列车自动驾驶ATO子系统列车自动监控ATS子系统通信传输DTS子系统无线传输TWCS子系统信号电源子系统信号维护支持系统市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1一、设备组成

MMI

车载ATP速度传感器、雷达、应答器天线车载ATO车载无线通信车载信号设备轨旁无线通信联锁+计轴+信号显示固定应答器LEU+可变应答器轨旁ATP/ATO轨旁信号设备中央DCS通信中央维护支持系统中央ATS中央信号设备中央大屏幕二、工作原理

市地铁集团有限公司运营总部培训讲义162.列车B的车载无线设备传送其实时位置和虚拟占用给轨旁无线设备。3.区域控制器设备计算冲突点()，到列车B的车尾，给出移动授权。4.轨旁无线设备连续的把冲突点()和移动授权传送给列车A。5.列车A的车载CBTC设备计算安全曲线并应用到对列车的防护上()。轨旁无线设备轨旁无线设备轨旁DTS设备区域控制器CBTC车载RADIOBCBTC车载RADIOA1.基于轮速传感器和多普勒雷达，列车B连续的计算其位置()（经过信标点时重置其误差），生成虚拟占用。CBTC关键技术：精确定位虚拟占用车地通信二、工作原理

市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1（一）、ATP工作原理

二、工作原理

ATP子系统是保证列车运行安全、提高运输效率的控制设备，提供列车运行间隔控制及超速防护，对线路上的列车进行安全控制。ATP子系统包括车载ATP子系统和地面ATP子系统。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

车载ATP子系统工作原理基于通信的CBTC系统的车载ATP子系统车头、车尾各一套，头尾两端通过通信线缆相连，实现头尾两端设备之间的通信以及车地无线通信的双路冗余。车载ATP子系统采用“3取2”的安全冗余技术，确保了车载子系统的安全性、可靠性及可用性：市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

车载子系统的组成主要包括：ATP安全冗余单元（3取2）：车头、车尾各安装一套ATP车载设备，车载ATP采用“三取二”的冗余安全计算机结构，单端系统的单系故障不影响列车正常运行或司机正常驾驶，且不会导致车辆控制端的改变；雷达传感器：车头、车尾分别安装一个雷达传感器，与速度传感器完成冗余的列车速度和走行测算与验证，可对在线运营列车进行连续、安全可靠的定位检测；速度传感器：车头、车尾在不同车轴安装独立的速度传感器，与雷达传感器完成冗余的速度和走行距离测算与验证；BTM应答器主机单元：车头、车尾各设置一个，与应答器接收天线一起，实现对应答器报文解析和列车位置矫正等；应答器接收天线：车头、车尾各设置一个，接收地面应答器发送的报文；车载无线单元：车头、车尾各安装一套车载无线自由波单元，双端互为冗余；车载自由波天线：车头、车尾各设置两个车载自由波天线，接收/发送来自沿线无线自由波的信号；MMI单元：车头、车尾各配备一套MMI单元设备，向司机提供驾驶信息的显示与操作控制；两端车载设备贯通线：车头、车尾设置贯通线，用于两端车载设备信息的交互。按钮及开关等。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

地面ATP子系统组成及工作原理安装在车站室内的地面ATP设备主要包括：区域控制器ZC；数据存储单元DSU；轨旁电子单元LEU。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

ZC是地面基于通信的CBTC系统的ATP子系统核心控制设备，是车-地信息处理的枢纽，ZC子系统采用“2乘2取2”冗余结构的安全计算机平台，主要负责根据CBTC列车所汇报的位置信息以及联锁所排列的进路和轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的CBTC列车计算生成移动授权（MA），确保在其控制区域内CBTC列车的安全运行。ZC子系统主要由ZC主机处理单元、通信控制器、FTSM、ZC维护机等部分组成。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

DSU子系统是CBTC系统中的地面重要控制设备，主要负责全线临时限速存贮和下载功能，以及数据存贮和数据库版本管理等功能。轨旁电子单元(LEU)是与有源应答器直接连接的设备，是在CBTC降级备用BLOC模式下使用的ATP地面设备，LEU向有源应答器和环线应答器传输点式级别下的MA信息，满足应答器上行链路数据传输的需要。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

地面ATP室外轨旁部分由以下部分组成：应答器：为点式级别列车提供移动授权（MA）信息，并为CBTC级别列车和点式级别列车提供位置信息；次级轨道占用检测设备：计轴器。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

列车自动驾驶（ATO）子系统主要负责保证列车自动驾驶，提供列车自动控制和调整并辅助司机驾驶等功能，是轨道交通ATC系统的核心系统之一。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1（二）ATO工作原理

二、工作原理

轨旁ATO子系统组成安装在车站室内，共用地面ATP设备的轨旁ATO设备包括：区域控制器ZC和数据存储单元DSU。ZC计算列车运行移动授权发送给车载ATO子系统，ATO子系统根据接收到的MA信息计算自动驾驶曲线，并控制列车在MA范围内自动驾驶。DSU子系统存储线路数据库版本号，ATO子系统通过与DSU进行比较实现版本号校核；并通过ZC接收DSU转发的临时限速指令计算出MA，控制列车在设置了临时限速的条件下实现自动驾驶。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

室外部分ATO子系统与ATP子系统共用室外设备。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

车载ATO子系统组成车载ATO子系统车头、车尾各设置一套，单套ATO子系统为双机热备的冗余架构，通过与车载ATP子系统共用头尾通信以及车辆接口设备实现ATO的相关功能，并确保系统的可靠性与可用性。车载ATO子系统组成如下图所示：市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

ATS子系统的组成ATS系统分为控制中心系统、车站系统。控制中心系统由ATS控制中心主服务器、通信服务器、应用服务器、网络设备、外系统接口设备、维修/管理工作站、防病毒系统、模拟培训系统、调度员台、运行图编辑、控制中心电源设备等构成；车站系统分为设备集中站、非设备集中站和车辆段\停车场，主要设备有ATS车站分机、发车指示器控制机、发车指示器等；网络和数传设备主要用交换机完成ATS系统内部，以及ATS系统和其他系统之间的信息交换。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1(三）ATS子系统组成及工作原理

二、工作原理

市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

ATS子系统的原理基本工作流程ATS子系统属于一个自反馈的闭环运行自动控制系统。在每日系统运行前，系统从数据库中取出当日基本运行图，并结合当日车辆运行计划，行成当日实施运行图，下达给服务器，作为当日运行之依据。ATS子系统依据此运行图，对运行列车进行识别，自动控制进路办理，以及输出列车运行控制指令。同时在列车在运行过程中，采集相关列车到发车站信息，对此到发点进行纪录，形成实迹运行图。另一方面，基于采集的现场到发点与计划运行时刻表的差异，对列车运行停站时间以及区间运行等级进行调整，并以此调整后的运行计划继续后续作业指导，从而自动反馈的闭环运行逻辑。此运行过程直到最后一列车抵达转换轨进入车辆段结束。基本工作流程见下图。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

服务器系统主要完成以下功能：数据库服务器负责各种信息的存储，如基本运行图，站停时分、区间运行时分、交路路径等静态运营数据，实际运行图以及各种分析统计报表；应用服务器用于运行图的自动调整和数据存储与数据交换，负责向所有操作终端提供车站子系统传送的行车表示信息、车次号跟踪信息、列车报点信息；通信服务器用于与ATP/ATO系统接口，传输列车位置信息、限速等。外部系统接口服务器用于与外部系统接口传输运营辅助信息。市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1二、工作原理

市地铁集团有限公司运营总部培训讲义1在运行图编辑室将设置运行图/时刻表编