标准性能和功能需求分析模板

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。IEEE标准_1474.1_CBTC性能和功能需求分析——本人研究CBTC时翻译过来的,希望对大家有用摘要:CBTC系统的性能和功能需求分析立足于本标准。CBTC系统是一个不依赖于轨道电路、利用高分辨率列车定位的、连续的列车自动控制系统;连续的、高容量的列车—轨旁双向数据通信;车载和轨旁处理器有执行自动列车防护(ATP)的功能、可选择的自动列车运行(ATO)功能和自动列车监控(ATS)功能。除CBTC的功能需求之外,本标准还定义了CBTC系统的间隔时间准则、系统安全准则、系统可用性准则。本标准适用于包括自动化的旅客捷运系统的运输应用的所有领域。关键词:自动化、通信、信号、列车控制1.综述本标准确立了CBTC系统的性能和功能需求,分为6部分。第一部分描述了本标准的适用范围和目的。第二部分列举了标准中应用过的参考文献。第三部分规定了一些以前未曾有过或者为应用于本标准而做出过修改的定义。第四部分定义了CBTC系统的一般运营需求,包括支持的列车运行模式。第五部分定义了CBTC系统的性能需求,包括间隔时间准则、系统安全准则、系统可用性准则。第六部分定义了CBTC系统的功能需求,包括自动列车防护(ATP)功能、可选择的自动列车运行(ATO)功能和自动列车监控(ATS)功能。1.1适用范围本标准确立了一套对于使用CBTC系统时提高性能、可用性、运营水平和列车防护水平所必须的性能和功能需求。1.2目的在此之前并没有令人满意的独立标准定义CBTC系统的性能和功能需求。本标准将提高CBTC系统的性能、可用性、运营水平和列车防护水平,而且将促进新的CBTC应用。1.3当前应用除了司法所有权特别要求之处,现存的CBTC设施和本标准公布以前就在进行中的工程不需要遵守新的或改进的本标准的需求。2.参考文献略3.缩写词、首字母缩略和定义3.1定义3.1.1司法权略3.1.2旅客捷运系统(APMs):一种全自动运营、有向导的运输模式,有专用通信权的有轨车辆在其中占有重要地位。3.1.3自动列车控制(ATC):用于自控控制列车运转,保证行车安全,指挥列车运行。ATC必须包含ATP,可能包含ATS或ATO。3.1.4自动列车运行(ATO):ATC的子系统,执行所有速度调节、计划内停车、车门控制、性能水平管理功能,或者其它分配给驾驶员的功能。3.1.5自动列车防护(ATP):ATC的子系统,经过综合列车探测、列车间隔、联锁技术,防止碰撞、超速和其它有危险的情况发生,保障故障—安全。3.1.6自动列车监督(ATS):ATC的子系统,监控列车,调整单列车的运行以维护整个时刻表,而且提供数据调整服务以使由于不能按计划正常行车而造成的麻烦最小化。注:ATS子系统也代表性地包括手动和自动排路功能。3.1.7辅助轨旁系统(auxiliarywaysidesystem):备用或次要的列车控制系统,可为未配备车载CBTC设备和/或部分或全部车载CBTC设备无效的列车实现全部或部分ATP功能做好准备。辅助轨旁系统可包括车载设备,也可提供轨道损坏探测功能。3.1.8基础运行机组:(A)为独立运行而设计的单一车辆。(B)为独立运行,包含两辆或两辆以上、一种或多种车辆,永久或半永久的组合。3.1.9紧急制动:故障—安全,开环的制动到完全停止,考虑所有的相关因素后又一个确定的最大停车距离。一旦制动开始,就是不可逆的(直到列车停下或者预定的时间已经过去)。3.1.10常规制动:非紧急制动应用,获得(最大)刹车率与刹车系统的设计一致,在主控制之下可补偿。3.1.11车辆:参见vehicle。3.1.12民用速度限制:每个轨道区段的最大速度授权主要取决于曲度、剖面、结构。3.1.13基于通信的列车控制(CBTC):一个连续的ATC系统,利用高分辨率的列车定位,不依赖轨道电路;连续的、高容量、双向列车—轨旁数据通信;车载和轨旁处理器有执行重要功能的能力。3.1.14轨道交通通勤者:一种轨道交通乘客服务,运营于综合铁路系统的大都市部分。这项业务,主要针对于通勤者,一般作为公有或某一铁路公司所有的局部系统的一部分运行,也是它所有服务中的一部分。3.1.15组成:一列列车中单独的单元的组成或构成(数目和特性一致)。3.1.16停站时间:一个运输单元(车辆或列车)停留在某一站的时间,以其停靠和启动时间间隔计算。3.1.17故障—安全:一种适用于安全认证系统的设计原则。如果硬件故障或者软件错误,系统将被禁止僭越到或维持在一个非安全状态,或者系统将直接导向一个已知的安全状态。3.1.18时间间隔:方向相同的车辆或列车的前端依次驶过相同的线路或轨道时的时间间隔。3.1.19重轨运输:一种快速轨道运输模式,一般以充分的等级划分建设为特点,最低水准的车辆对专有通行权和站台起作用。3.1.20联锁:在铁路线路交叉、连接、分离等处,道岔、锁闭终端、信号设备的布置。这些设备是相互关联的,它们必须按照预先定义好的顺序依次运转,从而防止迎面的或相冲突的列车动作。3.1.21轻轨运输:一种以拥有专有路权运营、街道行驶、中央保留行驶、平面交叉而且在轨道和车辆最低水准装卸乘客为特点的轨道运行方式。3.1.22主控制:车载设备或系统直接为列车提供控制信号。3.1.23移动授权:列车按给定方向运行进入某一特定轨道区段的授权。在CBTC系统中,经过移动授权的分配、监督和执行来保证安全的行车间隔,而且经过联锁来实现防护。3.1.24冗余:以系统中某一实体多个存在的手段来完成指定的功能。3.1.25可靠性:在特定的一段时间以及工作条件下,系统以设计参数无故障执行其预期功能的概率。3.1.26安全制动模式:列车从减速到完全停止的性能的分解表述,要综合考虑最坏影响因素和故障情况。CBTC列车要停车在安全制动距离之内。3.1.27安全性评估:(A)应用于某个系统或功能的术语,正确的执行结果苛求于人员和设备安全。(B)应用于某个系统或功能的术语,错误的执行结果可能导致危险。注:重要功能是安全评估后的功能的子集。3.1.28自显故障:对系统运行有影响的故障会立即明显的表现出来。3.1.29服务税收:(A)运输服务不包括免费乘坐或津贴。(B)任何旅客远行服务计划。3.1.30系统安全:应用工程学、管理原则、标准,在操作效力约束下优化各个安全性方面的技术、时间以及贯穿系统寿命周期各个阶段的成本。3.1.31系统安全计划:系统安全管理的组合任务和活动以及提高运营效力的系统安全工程,以一个及时的、符合成本效益的方式贯穿系统生命周期完善系统安全需求。3.1.32列车:由一辆或多辆基础运行机组组成。3.1.33单元:见:基本运行机组3.1.34车辆:一种可经过导轨运送人或物体的陆地运输工具,具有结构完整性大致的机械完整性,可是未必为独立运行所设计。3.1.35重要功能:安全评估系统中的一项功能,必须以故障—安全方式去执行。3.2缩略词和首字母缩写APM旅客捷运系统APTA美国公共交通协会AREMA美国铁路保养和工程协会ASCE美国土木工程师协会ATC自动列车控制ATO自动列车运行ATP自动列车防护ATS自动列车监督CBTC基于通行的列车控制GEBR有保证紧急制动率MTBF平均无故障时间MTBFF平均功能无故障时间MTBHE平均危险时间时间MTTR平均修复时间MTTRS平均修复服务时间O&SHA操作&危险分析支持PHA危险预分析SHA系统危险分析SSHA子系统危险分析SSPP系统安全计划设计4.通用需求4.1CBTC系统的特征一个CBTC系统的主要特征包括以下几点:a)不依靠轨道电路、高精度的列车定位b)连续的、大容量的双向车-地数据通信c)车载和轨旁计算机执行安全功能4.2CBTC系统的分类该标准认定不同配置的CBTC系统是可能的,取决于特定的应用。例如,一个CBTC系统可能是:a)只提供ATP功能,没有ATO和ATS功能b)提供ATP功能,同样也提供一定的ATS和ATO功能,能够满足特定应用的操作需求c)是既定应用的唯一列车控制系统,或者可能与其它辅助轨旁系统一同工作一个典型的功能结构框图见附录B。4.3适用范围该标准定义的CBTC系统的性能和功能需求能够满足所有线路应用,包括轻轨、重轨和通勤铁路;该标准也能够用于其它线路应用如旅客捷运系统,如果配置ATC的话。该标准的内容是针对不同设备提供商从功能上和互用性上进行分层,在一定程度上能更易使用。所有的CBTC系统都应包括ATP功能。4.4列车配置一个CBTC系统应当能够支持不同的列车类型,包括以下:a)由一个或多个基本单位组成的固定长度的、单方向的列车b)由一个或多个基本单位组成的固定长度的、双方向的列车c)可变长度的、单方向的列车d)可变长度的、双方向的列车一个CBTC系统能够支持混跑类型列车4.5Trainoperatingmodes4.5列车操作模式CBTC-equippedtrainsmaybeoperatedbyeitherasinglepersonoramulti-personcrew.ACBTCsystemmayalsoberequiredtosupportoperationoftrainswithoutcrews.装备CBTC系统的列车能够由一个人或者多人操作,同样能够支持无人驾驶。Foroperationoftrainswithcrews,thetrainoperatorwilltypicallybestationedintheleadcarofthetrainandwillberesponsibleformovingthetrainfromstationtostation.Withamulti-personcrew,theconductor(s)willnormallyoperatefromconductorposition(s)withinthetraintooperatethetrain’sdoors.ACBTCsystemshallsupportsingle-persontrainoperationbycombiningtheconductorandtrainoperatordisplayinformationonthetrainoperator’sdisplay.Formulti-personcrews,conductordisplayinformationshallalsobeprovidedonseparateconductordisplays.列车由多人经营时,司机坐在驾驶室里,负责驾驶列车。乘务员一般负责车门。CBTC系统也能够由一个人经营,此时乘务员和驾驶员的职务由一个人充当。Forthepurposesofthisstandard,operationoftrainswithoutcrewsincludesbothunattendedanddriverlesstrainoperations.Withunattendedtrainoperations,therewouldnormallybenocrewmemberonboardthetrain.Withdriverlesstrainoperations,theremaybeacrewmemberonboardthetrain,butnormallynotinthedrivingcab.Thiscrewmember,ifpresent,wouldnormallyhavenoresponsibilityforoperationofthetrainexceptforfailurerecovery.在该标准中,列车无人驾驶包括无人值守和无驾驶操作。对于无人值守,一般车上没有乘务人员。对于无驾驶操作,一般是车上有乘务人员,可是不在驾驶室,也不负责驾驶列车,除非故障恢复。CBTC-equippedtrains(includingCBTC-equippedmaintenancevehicles)shallbecapableofoperatinginvariousmodes,dependingonwhetherthetrainisoperatinginCBTCterritoryornon-CBTCterritory,anddependingontheoperationalstatusofthetrain-borneand/orwaysideCBTCequipment.装备CBTC系统的列车(包括装备CBTC系统的工程车)应当能够运行在不同的模式下,依赖于列车是运行在CBTC区域或者非CBTC区域,同样还取决于车载或轨旁的CBTC设备的状况。Mixed-modeoperationshallalsobeconsideredanormaloperatingmode,totheextentspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.Mixed-modeoperationisdefinedasthesimultaneousoperationwithinCBTCterritoryofCBTC-equippedtrainsandtrainsthatarenotequippedwithfunctionaltrain-borneCBTCequipment(includingmaintenancevehicles).Mixed-modeoperationmaybeusedinoneormoreofthefollowingways:根据主管机关指定的范围内,混跑模式也应当看作是一个常见的运行模式。混跑模式被定义为在CBTC区域内装备CBTC系统的列车和未装备CBTC系统的列车同时存在运行。混跑模式运行可能以如下一个或多种方式使用:a)AregularlyscheduledmodeofoperationwithinCBTCterritory在CBTC区域预定的运行模式b)Aninfrequent,unscheduledmodeofoperationwithinCBTCterritory在CBTC区域很少用的、非预定的运行模式c)Duringthetransitionperiodonly,asanewCBTCsystemiscut-in仅在有新的CBTC系统接入的过渡时期d)Asaresultoftrain-borneCBTCequipmentfailures由于CBTC车载设备故障4.5.1NormaltrainoperatingmodesinCBTCterritory4.5.1作为CBTC区域内常见的列车运行模式CBTC-equippedtrains装备CBTC系统的列车CBTC-equippedtrainsoperatinginCBTCterritoryshalloperate,withinATPlimits,undertheprotectionoftheCBTCsystem.ThetrainshallbecapableofbeingcontrolledmanuallybyatrainoperatororautomaticallybytheCBTCsystem(supervisedbythetrainoperator,ifpresent),asspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.Whenoperatingautomatically,somefunctions(suchasdooroperationandtraindepartureinitiation)maycontinuetobetheresponsibilityofthetrainoperatorand/orconductor(s),ifpresent.装备CBTC系统的列车在CBTC区域运行,在ATP的限制下,受CBTC系统的防护。根据标准定义,此时列车能够人工驾驶或者进行自动驾驶(如果车上有司机的话,司机进行监督列车自动运行)。当列车自动驾驶时,开关车门、列车启动等功能由司机或乘务员(如果有)负责。Non-CBTC-equippedtrains没有CBTC设备的列车Trainsnotequippedwithtrain-borneCBTCequipmentand/ortrainswithinoperativetrain-borneCBTCequipmentthatareoperatinginCBTCterritoryshalloperateundertheprotectionofanauxiliarywaysidesystemand/oroperatingprocedures,asspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.主管机关规定,未装备CBTC系统的列车或者车载CBTC设备不起作用的列车,在CBTC区域运行的时候,应当在辅助轨旁系统的防护下运行。4.5.2FailuremodetrainoperationsinCBTCterritory4.5.2CBTC区域内列车操作的故障模式Forlightrail,heavyrail,andcommuterrailapplicationsoperatingwithcrews,itisanoperationalrequirementtocontinuetomovetrainssafelyintheeventofCBTCequipmentand/ordatacommunicationfailures,possiblyatreducedoperatingspeedsand/orincreasedoperatingheadwayswhencomparedtonormaltrainoperations.Asaconsequence,aCBTCsystemshallbedesignedtosupportdegradedmodesofoperationintheeventoffailureandtocontinuetoprovideATPwithminimumrelianceonadherencetooperatingprocedures.ThisshallbeachievedthroughfunctionalelementsoftheCBTCsystemitself,anauxiliarywaysidesystem(ifspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction),oracombinationofbothsystems.对于有司机驾驶的轻轨、重轨和通勤线,当CBTC设备或者数据通信失败时依然能够使列车安全运行是对操作的需求,和平常列车运行相比,可能会以降低列车运行速度或者是增大运行安全距离的方法。因此,一个CBTC系统应当设计为在设备失效的情况下支持后备运行模式,并能够继续提供ATP的最小防护。这项功能应该能被CBTC系统本身、辅助轨旁系统或者二者的结合所实现。Forfullyautomatedpeoplemoverapplicationsoperatingwithoutcrews,theextenttowhichtheCBTCsystemshallbedesignedtosupportdegradedmodesofoperationintheeventoffailureshallbeasdefinedbytheauthorityhavingjurisdiction,andmayincludeanabilitytoremotelyresettrain-borneequipmentandtheabilitytosupportautomaticpush/pulltrainrecovery,aswellastheabilitytosupportmanualtrainoperationsandalternativeroutingstrategies.对于完全的无人驾驶,CBTC系统的范围应当是在标准定义者所认定的设备失效的情况下,依然能够支持列车的降级运行模式,而且可能包括远程重启车载设备、支持自动恢复、支持人为驾驶和自动路线调节的能力。Forallapplications,afall-backplan,basedonfailureanalysisandoperatingprocedures,shallidentifytrainoperatingmodesthatwilltakeadvantageofthedegradedmodesofoperationandrecoverycapabilitiesoftheCBTCsystem.Thegoaloftheplanshallbetoeliminatehazardstopassengersandstaffinaccordancewith5.3,whilecontinuingtoprovidepassengerservice.Specifically,failuremodetrainoperationsinCBTCterritoryshalladdressthoseCBTCsystemfailuresaffectingthefollowing:对于所有的应用方案,基于故障分析和操作规程的一个后备方案应当能够识别出列车运行模式,该运行模式能够利用降级的运行模式,而且应当具有故障恢复为CBTC的能力。这个后备方案的目标是结合5.3节减小对旅客的危害,同时继续为旅客提供服务。特别地,CBTC区域内的故障运行模式应该处理CBTC系统故障如下:a)Alltrainsoperatingwithinaparticularareaofcontrol所有的列车都在一个特定的可控区域运行b)Aparticulartrainoperatingwithinanyareaofcontrol在任何可控区域内运行一辆特殊的列车CBTCsystemfailuresaffectingalltrainsoperatingwithinaparticularareaofcontrolCBTC系统失效影响一定区域内所有列车的运行IntheeventofaCBTCsystemfailurethataffectsallCBTC-equippedtrainsoperatingwithinaparticularareaofcontrolwithinCBTCterritory(e.g.,waysideCBTCequipmentorwayside-to-traindatacommunicationsfailure),trainsshallhavethecapabilitytoprovidecontinuedsafeoperationsunderthecontrolofatrainoperator,and如果发生CBTC系统故障(如轨旁CBTC设备或地-车通信中断)而且影响一定区段内所有CBTC装备列车,列车应当能够在司机的控制下继续安全运行,而且a)Withtheprotectionofanauxiliarywaysidesystem(ifspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction);or有轨旁辅助系统的保护(如果主管机关指定)b)Throughstrictadherencetooperatingprocedures;or或者严格按照运行手册c)Acombinationofbothitemsa)andb).或a和b两种情况的综合Whenoperatinginthisfailuremode,ATPfunctionsthatresidewithinindividualtrain-borneCBTCequipmentshallcontinuetofunctiontotheextentsafetycanbeassured.当在这样的故障模式下运行时,驻留在每个车载CBTC设备的ATP功能将继续在能够确保安全的程度下工作。CBTCsystemfailuresaffectingaparticulartrainoperatingwithinanyareaofcontrolCBTC系统故障影响某一特定的列车在整个线路上的运行IntheeventofaCBTCsystemfailureaffectingaparticularCBTC-equippedtrainoperatingwithinanyareaofcontrolwithinCBTCterritory(e.g.,train-borneCBTCequipmentfailure),thattrainshallbecapableofcontinuedsafeoperationsunderthecontrolofatrainoperator,and如果发生CBTC系统故障影响某一特定的列车在整个线路上的运行(比如车载CBTC设备故障),列车应当能够在司机的控制下继续安全运行,而且a)Withtheprotectionofanauxiliarywaysidesystem(ifspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction);or在轨旁辅助系统的保护下(如果主管机关指定);或者是b)Withthetrainspeedlimitedbythepropulsionsystem;or牵引系统控制列车速度c)Throughstrictadherencetooperatingprocedures;or或者严格按照运行手册d)Acombinationofanyorallofitemsa),b),andc).或者abc中任两者或三者综合的情况Whenoperatinginthisfailuremode,ATPfunctionsthatresidewithinwaysideCBTCequipmentandwithinothertrain-borneCBTCequipmentshallcontinuetofunctiontotheextentsafetycanbeassured.当在这样的故障模式下运行时,驻留在轨旁CBTC设备和其它的车载CBTC设备中的ATP功能将继续在安全能够确保的程度工作。4.5.3Normaltrainoperatingmodesinnon-CBTCterritory4.5.3非CBTC区域内列车的正常运行模式Forthepurposesofthisstandard,non-CBTCterritoryisdefinedasanyterritorythatisnotequippedwithwaysideCBTCequipmentfullycompatiblewiththetrain-borneCBTCequipment.CBTCequipmentinstalledontrainsoperatinginnon-CBTCterritoryshallincludethenecessarycapabilitiestosupporttransitionsintoCBTCterritory.Inaddition,ifspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction,train-borneCBTCequipmentmayalsoperformotherATPfunctionswhileoperatinginnon-CBTCterritory,suchaslimitingtrainspeedand/orprovidingzerospeeddetection.本标准中,非CBTC区域被定义为未装备轨旁CBTC设备的任何区域,该轨旁设备能够与车载CBTC设备完全兼容。安装在运行于非CBTC区域车上的CBTC设备应当包括向CBTC区域转入时所必须的功能。另外,如果主管机关指定,车载CBTC设备能够在运行于非CBTC区域时执行别的ATP功能,如限速列车速度或提供零速检测。Ifspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction,train-borneCBTCequipmentoperatinginnon-CBTCterritorymayalsointerfacewithwaysideequipmentthatisnotfullycompatiblewiththetrain-borneCBTCequipment.Innocase,however,shallthetrain-borneCBTCequipmentprovideanindicationofstandardCBTCoperationwhenoperatinginnon-CBTCterritory,unlesstheapplicableauthorityorauthoritieshavingjurisdictionoverthetrain-borneandwaysideequipmenthaveensuredthatstandardCBTCoperationissupportedbytheintegratedtrain-borneandwaysidesystems.如果主管机关指定,运行于非CBTC区域的车载CBTC设备能够与轨旁设备(与车载CBTC设备不完全兼容)有接口。然而,当运行于非CBTC区域时,车载CBTC设备决不能提供标准的CBTC运行指示,除非可用授权或主管机关经过车载和轨旁设备能够确保完整的车载和轨旁系统能够支持标准的CBTC运行。4.5.4Failuremodetrainoperationsinnon-CBTCterritory4.5.4非CBTC区域内列车运行的故障模式ExceptwherespecifiedtoperformcertainATPfunctionswhileoperatinginnon-CBTCterritory,failureofthetrain-borneCBTCequipmentshallhaveminimalimpactontrainoperation.Thefailureshallbeindicatedtothetrainoperator,ifpresent.当运行于非CBTC区域时,除非指定执行特定的ATP功能,车载CBTC设备的故障应对列车运行产生最小的影响,如果有司机的话,故障将会报由司机。4.6Entering/exitingCBTCterritory4.6进入、离开CBTC区域4.6.1EnteringintoCBTCterritory4.6.1进入CBTC区域ACBTCsystemshallhavepreciseknowledgeofthelimitsofCBTCterritoryandshallincludethecapabilitytoperformverificationchecksofthetrain-borneCBTCequipmentpriortoenteringCBTCterritory.ThechecksshallbeperformedsufficientlyinadvanceofentryintoCBTCterritorytoverifytheproperoperationofthetrain-borneCBTCequipment(includinganywaysideCBTCequipmentdependencies).一个CBTC系统应当精确地知道CBTC区域的范围,而且应当包括在进入CBTC区域之前能够验证列车是否有CBTC装备的能力。这些验证应当在进入CBTC区域之前进行充分的执行,以便核实对车载CBTC设备(包括任何对轨旁CBTC设备的依赖)进行正确的操作。Iftheverificationcheckispassed,anindicationtothiseffectshallbeprovided.UndernormalcircumstancesandsubjecttoATPconstraints,itshallnotbenecessaryforatraintocometoastopwhenenteringCBTCterritoryunlessrequiredforotheroperationalreasons.如果验证经过,就会提供一个指示信息。在正常情况和ATP的限制下,当进入CBTC区域时,就不需要先停车了,除非有特殊操作要求。Intheeventthattheverificationcheckfails,anindicationoftheCBTCsystemfailureshallbeprovided,andtrainoperationmayreverttotheauxiliarywaysidesignalsystemifavailableortooperatingrulesifnoauxiliarywaysidesignalsystemisprovided.TheresultsoftheverificationchecksshallbedisplayedontheATSuserinterface.Fortrainsoperatingwithcrews,theresultsoftheverificationchecksshallalsobeindicatedtothetrainoperator.如果验证失败,就会提供一个CBTC系统故障的指示信息,列车运行就会重新依赖于轨旁辅助信号系统,或者如果没有轨旁辅助系统的话,就会按照运行规则。验证信息会显示在ATS用户界面上,对于有人驾驶的列车,验证信息同样也会显示给司机。4.6.2ExitingfromCBTCterritory4.6.2离开CBTC区域Fortrainsoperatingwithcrews,priortoexitingCBTCterritory,aCBTCsystemmayprovideavisualindicationtothetrainoperatoroftimeand/ordistanceuntilthetrainwillbeexitingtheCBTCterritory.WhenknownbytheCBTCsystem,thetrainoperatormayalsoreceiveanindicationofthetypeoftraincontrolsystemintowhichthetrainwillbetraversing.对于有司机的列车,在离开CBTC区域之前,CBTC系统可能会提供一个可视的指示信息(当前距离开CBTC区域还有多少时间、距离)给司机。司机可能还会收到一个列车即将要切入的控制模式的指示信息。UndernormalcircumstancesandsubjecttoATPconstraints,itshallnotbenecessaryforatraintocometoastopwhenexitingCBTCterritoryunlessrequiredforotheroperationalreasons.在正常情况和ATP的限制下,当进入CBTC区域时,就不需要先停车了,除非有特殊操作要求。4.7Trainoperatingspeeds4.7列车运行速度ACBTCsystemshallbecapableofmeetingtheperformanceandfunctionalrequirementsofthisstandard,overthefullrangeofpossibletrainoperatingspeedsspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.CBTC系统应当能够满足本标准所提的性能和功能需求,覆盖主管机关要求的可能的所有速度范围。5.Performancerequirements5．性能需求5.1CBTCfactorscontributingtoachievableheadways5.1与可实现时间间隔有关的CBTC因素Therequireddesignandoperatingheadways(i.e.,theminimumandscheduledheadways)forbothnormalandreversedirectionsshallbespecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.Headwaymaybespecifiedasuninterferedand/orinterfered.正向或反向运行所要求的设计和运行间隔应当由主管机构来指定,运行间隔能够人为干预或不进行干预。Inallcases,thedesignheadwayshallbeconstrainedbythesafetrainseparationrequirementsandthesafebrakingmodelof.在所有情况下,设计间隔受制于列车安全间隔需求和节所定义的安全制动模型Inthecaseofanuninterferedheadway,atrainspeedprofileshallnotbeaffectedbyaprecedingtrain.Alltrainsshall,therefore,performatthemaximumallowedspeed,dependingonthecivilspeedlimits(线路区段限速)andtheaccelerationandbrakingcapabilitiesofthetrainsthemselves.Operationatuninterferedheadwaysfacilitatesaminimumend-to-endtriptimeforagivensetofstationdwelltimes.在运行间隔不受人工干预的情况下,列车速度曲线不应当受前行列车的影响。因此,所有的列车都在一个允许的最大的速度下运行,该速度取决于线路速度限制和列车本身的加速、减速性能。在给定一套停站时间的前提下无人工干预间隔下运转促进端对端断开时间的最小化。Headwaysmaybereduced(attheexpenseofincreasedtriptimes)withaninterferedheadwaywhereatrainspeedprofileisaffectedbyaprecedingtrainsuchthatafollowingtraindeceleratesontheapproachtoastationandentersthestationareaatareducedspeed.Interferedheadwaymayalsobespecifiedtosupportmultipleberthingsatastationplatform.运行间隔可能会以一个人工干预的间隔减小(以增加航次时间为代价),列车的速度曲线受前方列车的影响,后方列车减速接近车站并以一个低速进入车站区域。受人工干预的运行间隔可能被指定为支持在站台多车停泊。ThedesignheadwayforaparticularlineandaparticularsetofvehiclesinvolvesmanyfactorsthatareoutsidethecontroloftheCBTCsystem(e.g.,trackalignment,gradients,civilspeedlimits,trainaccelerationandbrakingrates,stationdwelltimes,terminaltrackconfigurations,driverreactiontimes).Thesefactorsshallbespecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.ThisstandardaddressesonlythoseCBTCfactorscontributingtoachievableheadways,ofwhichthemostsignificantarethefollowing:为一个特定线路和一组特定车辆设计的运行间隔包括很多因素,这些因素(包括轨道走向、坡度、线路限速、列车加速度、制动率、停站时间、司机反应时间等)超出了CBTC系统的范围。这些因此应当有主管机构进行指定。本标准只关心那些与可能实现的运行间隔有关的CBTC因素,这些因素中最重要的是以下方面:a)Location(bothaccuracyofmeasuredend-of-trainlocationsandresolutionofmovementauthoritylimitsforagiventrain),includingthefrequencyatwhichlocationreportsandmovementauthoritiesareupdated.位置(包括列车位置精度和既定列车的移动授权分辨率),还包括列车定位报告和移动授权更新的频率。b)Speed,includingbothaccuracyofspeedmeasurementandresolutionofspeedlimitsestablishedforagiventrainatagivenlocation.速度,包括对给定位置的给定列车度量速度的精度和限速精度c)Communicationsdelays,includingnominalandworst-casetransmissiontimesofcommand/statusmessagesbetweenwaysideandtrain,andviceversa.(Command/statusmessagesinclude,forexample,messagesrelatedtomovementauthorityupdatesand/orlocationreportupdates.)通信延时,包括名义上的和最坏情况下车-地之间传输命令和状态的时间(命令和状态信息包括:与MA更新相关的信息和更新位置报文)d)CBTCequipmentreactiontimes,includingmaximumerroraccumulation,forbothwaysideandtrain-borneequipment,andforvariousoperatingmodes,asapplicable.(CBTCequipmentreactiontimesinclude,forexample,thetimerequiredtoestablishnewmovementauthoritylimitsfollowinglocationreportupdates,thetimetoestablishnewmovementauthoritylimitsthroughaninterlocking,andthetimetodetermineanewATPprofilefollowingmovementauthorityupdate.)CBTC设备的反应时间,还包括对于车载、轨旁设备还有可应用的不同运行模式来说,它们的最大错误积累时间。(CBTC反映时间包括,比如,)e)CBTCsystemperformancelimitations(e.g.,themaximumnumberoftrainsthatcanbeprocessedbytheCBTCsystem,withinagivenareaofcontrol).CBTC系统的性能范围,比如对一个给定区域,CBTC系统所能管理的最大列车数目。f)CBTCautomaticspeedregulationalgorithm.CBTC自动速度管理算法TypicalvaluesfortheCBTCparametersinitemsa)throughe)aregiveninAnnexC.从a~e的CBTC参数的典型值在附录C中给出5.2CBTCfactorscontributingtoachievabletriptimes5.2影响航次时间的CBTC因素Triptimerequirementsshallbespecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction,consistentwithtrainperformanceandtrackalignmentcharacteristics.Theminimumend-to-endtriptimesforadefinedsetofstationdwelltimeswillresultfromuninterferedheadwayspeedprofiles.TheCBTCfactorscontributingtoachievableheadways,asidentifiedin5.1,willalsobefactorscontributingtotheminimumachievabletriptimes.航次时间的需求应由主管机关指定,符合列车性能和轨道走向特征。在确定的站台停靠时间下,最小的端对端航次时间由无人工干扰的间隔时间速度图决定。影响时间间隔的CBTC因素,如5.1所定义的,也影响着航次时间。5.3Systemsafetyrequirements5.3系统安全需求5.3.1CBTCSystemSafetyProgramrequirements5.3.1CBTC系统安全计划需求ASystemSafetyProgramshallbeinstituted(制定)duringtheCBTCsystemplanning/designphaseandshallcontinuethroughoutthesystemlifecycle.TheCBTCSystemSafetyProgramshallemphasizethepreventionofaccidentsbyidentifyingandresolvinghazardsinasystematicmanner.ACBTCSystemSafetyProgramPlan(SSPP)shallbedevelopedforeachCBTCapplication.TheCBTCSSPPshallbepreparedinaccordancewiththerequirementsofE.1ofAnnexEortherequirementsoftheAmericanPublicTransitAssociation’sManual[B1]orequivalentrequirements,asapprovedbytheauthorityhavingjurisdiction.在CBTC系统设计阶段应当制定一个系统安全计划,而且在系统生命周期内一直存在。CBTC系统安全计划应当着重于以一种系统的方式来识别和解决危害,以阻止事故的发生。SSPP应当为每个CBTC应用建立。ImplementationoftheCBTCSSPPshallspecificallyrecognizeconfigurationmanagementissues,giventheimportanceofsoftwareandhardwareconfigurationcontrolinmaintainingsystemsafety.5.3.2CBTChazardidentificationandriskassessmentprocess5.3.2CBTC危害识别和风险评估过程5.3.3CBTCvitalfunctions5.3.3CBTC安全功能5.3.4QuantitativeCBTCsafetyperformancerequirements5.3.4定量的CBTC安全性能需求5.3.5Basicsafetydesignprinciples5.3.5基本安全设计原则5.4Systemassurancerequirements5.4系统保障需求.5.5Environmentalrequirements5.5环境需求Train-borneCBTCequipmentshallcomplywiththerequirementsofIEEEStd1478-.WaysideCBTCequipmentshallcomplywiththerequirementsofIEEEP1582/D1.0.6.Functionalrequirements6．功能需求ACBTCsystemshallincludethecapabilityforprovidingATP,ATO,andATSfunctions.ATPfunctionsshallprovidefail-safeprotectionagainstcollisions,excessivespeed,andotherhazardousconditions.ATPfunctionsshallhaveprecedenceoverboththeATOandATSfunctions.ATOfunctionsshallcontrolbasicoperationsthatwouldotherwisebeperformedbyatrainoperatorandshalldosowithintheprotectionlimitsimposedbyATP.ATSfunctionsshallprovidesystemstatusinformationandthemeanstomonitorandoverridetheautomaticcontrolforvariousfunctionsofthesystem.一个CBTC系统应当能够提供ATP,ATO,ATS的功能。ATP功能应当能够提供针对列车相撞、超速还有其它危害的故障-安全的防护。ATP的功能应当优先于ATO和ATS功能。ATO应当在ATP的防护下进行一些基本的运行控制(如果没有ATO,列车应当由司机控制)。ATS功能应当能够向监视器提供系统状态信息而且覆盖系统各种功能的自动控制。TheCBTCtrain-to-waysidecommunicationsinterfaceshallbesufficienttosupportallrequiredATP,ATO,andATSfunctions.ThedatalinkshallprovidecontinuousgeographiccoveragewithinCBTCterritoryandshallsupporttrainoperationsintunnels,tubes,andcuts,onelevatedstructures,andatgrade.Thedatalinkshallsupportbidirectionaldatatransferandshallexhibitsufficientlylowlatencytosupportthedefinedperformancerequirements.Thedatalinkshallincludeaprotocolstructuretosupportsafe,timely,andsecuredeliveryoftraincontrolmessages.CBTC车-地通信应接口当为所需的ATP、ATS、ATO功能提供足够的支持。数据链路应当提供整个CBTC区域内的连续覆盖,而且应该支持各种状况下的列车运行,如隧道、管道、切口、高架结构、平面交通。数据链路应该支持双向数据传输而且应该显示足够低的延迟以支持性能需求定义。数据链路应该包括一种支持安全、实时、稳定地列车控制信息传输协议。6.1ATPfunctions6.1ATP功能6.2ATOfunctions6.2AT0功能6.3ATSfunctions6.3ATS功能6.3.1General6.3.1通用Ifspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction,aCBTCmayinterfaceto,orbeintegratedwith,anATSsystem.Undersuchcircumstances,andtotheextentspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction,CBTC-relatedATSfunctionsshallbeimplementedasdefinedinthissub-clauseinordertobenefitfromthecharacteristicsofaCBTCsystemasdefinedin4.1,namely,theavailabilityofthefollowing:如果主管机关指定,一个CBTC能够与一个ATS系统相接口或相结合。在这种情况下,到了主管机关指定的程度,与CBTC相关的ATS功能应当按照副条款定义实施以从如4.1定义的CBTC系统的特性中受益,即如下可用性:—Trainlocationinformationtoahighprecision,independentoftrackcircuits不依赖轨道电路的列车高精度定位信息—Continuouswayside-to-trainandtrain-to-waysidedatacommunicationslink双向连续的车—地通信连接—Train-borneandwaysidedataprocessingcapabilities车载和轨旁数据处理能力TheCBTC-relatedATSfunctionsdefinedinthissub-clauseshallbefullyintegratedwithotherconventionalATSfunctionsandothernon-ATSfunctions,asmaybespecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction,tosupportoverallservicemanagementforthetransitsystemandprovideforasingleconsistentuserinterface.在此副条款中定义的CBTC相关ATS功能应该与传统ATS和非ATS功能完全整合,也可能被主管机关指定,支持运输系统的所有服务管理,而且提供一个单项的、一致的用户接口。TheCBTCdatacommunicationsnetwork,inclusiveofthewayside-to-trainandtrain-to-waysidedatacommunicationsinterface,shallbesufficienttosupportthoseCBTC-relatedATSfunctionsspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.CBTC数据通信网络,包括车—地、地—车数据通信接口,应该足以支持那些主管机关指定的CBTC相关的ATS功能。IEEEPERFORMANCEANDFUNCTIONALREQUIREMENTSStd1474.1-Copyright©IEEE.Allrightsreserved.256.3.2ATSuserinterface6.3.2ATS用户接口EachATSuserinterfaceshalldisplayallinformationandimplementallcontrolactions,asdefinedin6.3,withinacceptablelatenciesasspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.MandatorydisplaydataanduserinformationinputsshallbeinaccordancewithIEEEStd1474.2-.每个ATS用户接口应该显示所有信息和所有控制动作的执行,如6.3所定义,在主管机关指定的可接受的延迟之内。TheATSusershallbeabletooverrideanyautomatedCBTC-relatedATSfunctionsdefinedin6.3.ATS用户应能覆盖任何6.3中定义的自动的CBTC相关ATS功能。CertainATSfunctions(suchasstoppingatrainenrouteandtheapplicationandremovaloftemporaryspeedrestrictions,switch/trackblocking,orworkzones)canpotentiallyintroducesystemhazardsandthespecificimplementationofthesefunctionsshallbeconsideredinthehazardanalysesrequiredby5.3.2.ATSfunctionsarenotrequiredtobeimplementedinafail-safemanner;however,thehazardanalysesshalltakeintoaccount,asaminimum,theprobabilityof某一ATS功能(如中途停车,临时限速、道岔/轨道区段锁闭或工作小区的应用和取消)可能引入系统风险而且这些功能的特定实施需要按5.3.2进行危险分析。ATS功能不需要以故障—安全方式实施;因此,危险分析会考虑最小概率的:a)Safety-relatedcommandsnotbeingexecutedwheninitiatedbyanATSuser,ATS用户初始化时没有被执行的安全相关命令b)TheCBTCsystemprematurelyremovingsafety-relatedcommandsinitiatedbyanATSuser,CBTC系统过早移除ATS用户初始化的安全相关命令c)TheCBTCsystemexecutingsafety-relatedcommandsthatwerenotinitiatedbyanATSuser,CBTC系统执行未被ATS用户初始化的安全相关命令d)IncorrectinformationbeingdisplayedbytheCBTCsystemtotheATSuser.CBTC系统显示给ATS用户错误的信息。Thehazardanalysesshallgivedueconsiderationofthespecifictransitapplicationandwhetherthetrainsareoperatedwithorwithoutcrews.危险分析应适当考虑特殊的运输应用和列车是否又司机驾驶。Controlactionconfirmationshallbeprovidedforanysafety-relateduserinterfaces/inputsandfunctionswhoseinadvertentimplementationcouldhaveanadverseoperationalimpact,asdefinedbytheauthorityhavingjurisdiction.任何安全相关的用户接口/输入和疏忽执行后有不利影响的功能应该有控制动作的确认,像主管机关定义的那样。6.3.3CBTCtrainidentificationandtraintracking6.3.3CBTC列车认证和列车追踪EachCBTC-equippedtrainoperatingwithinCBTCterritoryshallbeassignedatrainidentification.Thistrainidentificationshallindicatethetypeoftrainandotherpertinentinformationaboutthetrain.每辆CBTC区域内的CBTC列车应拥有一个列车标识。这个列车标识应指出列车的种类其它的相关信息。AnATSsystemshallhavethecapabilitytoautomaticallytrack,maintainrecordsof,anddisplayontheATSuserinterfacethelocations,identities,trainschedule,andotherpertinentdataforallCBTC-equippedtrainsoperatingintheCBTCterritory.ThefrontandrearpositionoftrainsshallbetrackedbasedonCBTCtrainlocationreports,andthetrainlocationshallbedisplayedontheATSuserinterface.Variationsintrainlengthmaybedisplayedeitherproportionallyorasastandardlengthiconsupplementedbytextualtrainlengthdata.ATS系统应具备自动地追踪、持续记录而且在ATS用户界面上显示位置、标识、运行计划和其它CBTC区域内运行的所有CBTC相关列车信息的能力。列车前后位置应基于CBTC列车位置报告被追踪了解,而且列车位置应被显示在ATS用户界面上。列车长度变更也应按比例显示或者标有文本列车长度数据的标准图标显示。6.3.4Trainrouting6.3.4列车排路AnATSsystemshallhavethecapabilitytopermitCBTC-equippedtrainsoperatinginCBTCterritorytobemanuallyandautomaticallyroutedbasedonCBTCtrainlocationreportsandinaccordancewiththetrainservicedata,predefinedroutingrules,andanyATSuser-directedservicestrategy.Whereapplicabletothespecifictrackconfiguration,automaticroutingshallfacilitatethepropermerginganddivergingoftrainsatjunctions,turnbackoftrains,themovementoftrainsfrom/tostorageareas,andthereroutingoftrainsinresponsetoservicedisruptionsand/orplannedoutages.TrainroutesshallbeindicatedontheATSuserinterfaceandmayalsobeindicatedtothetrainoperatorand/orconductor,ifpresent,ontheirdisplays,asspecifiedbytheauthorityhavingjurisdiction.ATS系统应该有能力允许CBTC列车运行在CBTC区域时,基于列车位置报告和服务数据、预先定义好的路由选择规则和一些ATS用户直接服务策略,进行手动或自动排路。在适用特定轨道配置的情况下,自动排路应促进适当的交叉点的列车分离和合并、列车返回、进出车辆段、响应服务中断或计划中断的列车排路。进路应该被显示在ATS用户界面上而且也能够显示给列车司机和乘务员(如果存在的话),如主管机关指定的那样。AnATSsystemmayalsoincludeameanstocontrolandlimitmovementauthoritiesofCBTC-equ