项目5 信号与通信系统《城轨运输设备》教学课件

《城轨运输设备》✩精品课件合集信号与通信系统内容一、识别城市轨道交通信号及显示二、认识城市轨道交通信号系统三、使用联锁设备办理进路四、办理闭塞五、认识列车自动控制系统ATC五、

认识列车自动控制系统ATC二、基于CBTC的ATC系统基于CBTC的ATC系统根据通信介质不同又分为有线和无线两种。有线是基于轨间电缆（感应环线），无线通信采用波导管、漏泄电缆和无线空间波三种方式。基于无线通信的CBTC系统是指通过无线通信方式（而不是轨道电路），来确定列车位置和实现车---地双向实时通信。（一）CBTC系统结构CBTC系统的主要组成部分有：列车自动监控子系统（ATS）、数据存储单元(DSU)、区域控制器(ZC)、车载控制器(VOBC)及司机显示、数据通信系统(DCS)1、车载控制器(VOBC)列车上的设备包括1个车载控制器、2个移动无线设备和驾驶员显示单元。以及用于检测站台轨旁接近盘的接近传感器，用于检测线路定位信标的应答查询天线，用于测量列车速度的速度传感器等。车载数据通信系统(DCS)由移动通信系统(MR)和MR天线构成。在列车每端，安装有一个MR或两个MR天线。MR是车载无线设备，用来在车载设备（如ATP和ATO）和轨旁设备间传输数据。1、车载控制器CC包括一个安全的带数字式输入/输出控制器的二取二处理器。这个子系通过检测轨道上应答器，从数据库中检索收到的数据信息，确定车辆位置，同时负责列车速度的监测，根据ZC发来的移动授权、轨旁设备、进路状态和车载数据地图，计算安全防护曲线和运行曲线，实现列车自动防护(ATP)和列车自动驾驶(ATO)的功能。速度传感器、加速度计和查询器（信标）与车载控制器接口用于确定列车的位置。列车驾驶员显示器(TOD)被连接到了车载控制器以便显示相关的驾驶信息、设备状态以及给驾驶员的报警信息。两个移动通信系统（MR）天线位于列车端并连接到车载控制器，实现与轨旁设备间的信息传递2、数据库存储单元(DSU)数据库存储单元是一个安全型设备，包含了其他列车控制子系统使用的数据库和配置文件。在区域控制器和车载控制器之间，从数据库存储单元下载线路数据库。3、数据通信系统CBTC系统的所有设备都和数据通信系统(DCS)相连。DCS设备包括：轨旁光纤骨干网、轨旁无线设备接入点(AP)、车载无线设备、控制中心和集中联锁站的局域网及交换机。车地无线通信系统主要由三部分组成：轨旁无线接入点（AP）、车载通信单元、空间无线通道。车—地无线网络传输的是列车位置、速度、方向及运行命令等重要信息车地无线通信系统结构4、区域控制器ZC区域控制器用于接收其控制范围内列车通过无线通道发出的所有位置信息；根据控制中心发出的进路请求，控制道岔、信号机，并完成联锁功能；它负责根据所有已知障碍物的位置和运行权限来确定其区域内所有列车的运行权限。障碍物包括其它列车、封闭区段、失去状态的道岔以及任何外部因素，如紧急停车按钮、站台屏蔽门、防淹门和隔离保护门的动作等。ZC还负责对相邻区域控制器的移动授权请求作出回应，完成列车从一个区域到另一个区域的交接ZC的信息交换5、列车自动监控系统ATS非安全子系统，ATS向区域控制器发送对应于每列车的排列进路指令，ATS控制中心调度员提供人机界面，ATS的调度监督屏上，显示线路状态、信号设备状态、各列车位置、列车工作状态；同时，ATS也提供调度员各种调度命令，如临时限速、车站“跳停”、关闭区域等。CBTC的工作原理CBTC的工作原理（三）CBTC的模式1、连续式通信级连续式通信级即在虚拟闭塞（移动闭塞）的模式下，控制中心将线路上的计轴区段再分为若干个虚拟闭塞，列车上的车载控制器自动上报列车位置时，ATS可监控列车具体位置，当列车前方的虚拟闭塞显示被占用时，系统将向列车发出制动命令。虚拟闭塞相当于在计轴区段内再次划分闭塞，从而达到缩短列车运行间隔，提高行车密度的效果。最终的移动闭塞模式即通过判断列车获得的移动授权来控制运行间隔。如图5-40所示。计轴区段固定闭塞移动闭塞移动授权安全距离制动曲线图5-40CBTC系统模式2、点式通信级所谓后备系统是指在现有CBTC基于通信的列车位置检测系统之外，另外配备的一套以传统方式(如轨道电路或者计轴设备)进行列车位置检测的系统，在点式通信级，使用应答器进行轨旁到列车的通信，此时，移动授权来自信号机的显示。在这套系统的支持下，能满足在CBTC系统部分或者全部故障，或者未装载通信设备的列车进入线路时，保证整个ATC仍然能够正常运转。在后备模式中，全线主要靠计轴器划分区段，计轴系统根据轮对的数量来判断区段占用的情况以及列车行驶的方向，并将信息传给区域控制器，由区域控制器来控制进路、道岔、信号机，并将信息通过骨干网传递送给控制中心，同时将命令通过AP传递给车载控制器，从而实现列车的自动运行。3、联锁级如果连续式或点式通信级故障，作为降级运行模式，可由信号机系统为列车提供联锁防护，此时，没有轨旁到列车的通信。三、ATC系统控制模式1、控制中心自动