《城市轨道交通的系统组成分析综述》2700字

城市轨道交通的系统组成分析综述城市轨道交通的车地无线通信系统主要包括基于通信的列车的控制系统（CBTC）、乘客信息系统（PIS）、视频监控系统（CCTV）等。现将对这三种车地无线通信系统对于LTE技术所需满足的带宽需求进行分析研究[6]。1.1基于通信技术的列车控制系统基于通信技术的列车控制系统（CBTC）的系统构成如下图1.1所示，接下来对其相关重要组成系统一一作出详细的阐述。列车自动监控子系统（ATS）功能可以大致概括为两大类：监督和控制。监督主要体现在他需要实时监控列车的运行信息，其中包括：开发车时刻表，停站时刻表，列车发车地点和停靠地点等，然后通过城轨终端设备的媒介屏幕向行车乘客展示列车相关信息，方便他们完成登记等动作行为。与此同时，控制中心的工作人员和调度人员也根据其监控所反映的情况实时对列车进行调度相关工作，保证列车正常运行。当发生紧急情况的时候控制中心根据监控图像实时迅速的对突发状况作出反应，全方位调配可利用资源，尽可能的减少突发状况所带来的严重损失。控制功能主要体现在列车监控系统根据规定好的列车运行图对列车办理进路相关工作。当列车发生偏离的时候及时的想出对策，把列车引入正确轨道上来运行，避免发生意外事故。列车超速防护子系统（ATP）是主要是保护列车运行安全，防止列车在运行过程中运行到别的列车运行区段或者超速而造成城轨交通事故的一个列车防护系统。它具有三大功能特点。其一，列车定位；它主要是利用ATP系统中的查询应答器和线路区段上的一些定位系统来实时监测列车的运行位置，实现定位效果。其二，速度和距离的测量；列车运行的速度跟列车的运行安全息息相关，ATP系统可以利用其测速和距离测量的功能来帮助列车在遇到障碍物或者意外时可以及时的停下来，避免事故的发生。其三，对列车运行有监督功能，它可以保证列车在最大限度范围内，对其进行紧急制动。列车自动运行子系统（ATO）主要是负责保障列车按照时刻表对列车进行正常的启动驶出以及当列车达到一个指定位置以后安排列车在规定的地点停下。另外还有对列车的性能测试和调整能够实现无司机驾照运行模式，这样子下来就可以缩短司机的驾驶工作时间，得到更加充分的休息时间，提高运行效率，降低交通事故，保证能够更加精准的停车。计算机连锁子系统（CBI）是城轨交通系统中的重要组成部分，可以通过实现车站轨道电路、信号机、道岔三者之间的联锁控制，这样子的话就可以保障列车更加高效且安全的运营工作。数据通信子系统（DCS）主要是负责把基于通信技术的列车控制系统内部各个系统联系起来，相当于一座“桥”把整个列控系统连接起来构成一个完成的整体，方便各个系统之间的信号传输和列车的高效安全运行。总的来说，基于通信技术的列车控制系统的主要功能在于它通过城轨交通系统内的一些专用通信网络来实时掌握整个城轨系统的全部情况。其中包括运行列车的运行速度、每辆列车的运载人数、运行列车所在位置。并且将这些所有有关信息实时传输给地上的轨旁设备，轨旁设备再将这些通过无线网络收到的列车有关信息发送给控制中心的调度人员，从而保证了控制中心可以全面系统的掌握每个地方的每辆列车的运行情况，方便对他们进行指挥调度，保证列车的正常高效的运行。当出现紧急情况，列车需要强制停车或者需要及时处理的时候，控制中心也可以通过列车控制系统来及时的对列车进行专业的指导，避免发生不好的事情给社会带来严重的损害。如果实在是危险不能及时阻止的话，列控系统也可以及时采取措施把危险尽可能降到最低。简言之，列控系统主要就是保证列车安全高效的运行状态。对于CBTC业务而言，对其在上下行的传输信号方面应该把合计带宽的要求严格控制在大于等于1Mb/s，所以我们可以把CBTC业务按最低标准暂且标记为1Mb/s，假设其上下行分别约为512kb/s。在数据传输的延迟时间控制在一百五十毫秒以内，数据丢包率小于百分之零点零五。图1.1CBTC系统结构图1.2乘客信息系统PIS系统以多媒体网络为载体，通过计算机系统以车载显示终端设备为媒介在车站进出站口的大屏幕上以及乘客候车区域的电子大屏幕上向乘客们显示每辆列车的始发信息，候车站点。当发生火灾等一些紧急情况的时候也会借助于乘客信息系统在站内各大电子屏幕上显示紧急疏散和逃跑路线以及通知，及时的帮助站内深陷危机的各位旅客脱险，引导拥挤人群安全疏散撤退到安全地方。与此同时，PIS系统可以实时的掌握监控对列车上所发生的一切情况和列车上发生的所有画面，做到对列车的所有情况了如指掌，并且再将其所有的监控信息实时的传送给列车控制中心，配合控制中心实现调度工作。如此一来，控制中心也就会对列车中的一举一动更加清楚掌握，无论是列车内的乘客流量还是发生紧急情况的时候都能够快速的做出反应，从而阻止灾难的发生，把危害降到最低，在某种意义上来讲可以很大程度地提高列车的安全性能。其次，PIS系统件可以实现语音视频功能的同时还可以主持无线数据和有线网络两者的兼容。当列车在线路上运行的时候，乘客信息体系统需要实现高质量的视频播放，减少视频播放过程中出现不清晰或者中断等现象。同时，列车内的监控信息在传输至控制中心的时候要求保证不能发生断网的情况，必须让控制中心可以随时观看所有运行列车内的每分每秒的情况，了解所有的情况。综上所述，我们在乘客信息系统的车地无线通信系统中应该把其总宽带维持在最低要求为12Mb/s。这样子才能够为后面城轨交通系统的后续其他相关业务的拓展和发展提供更多进步的空间。但考虑到实际情况的一个性价比问题，我们一般是要求数据传输通道的上下行平均带宽严格控制在大于等于15Mb/s，信号传输过程中的切换时间应该小于或者等于五百毫秒，丢包率应该控制在百分之一以内。1.3视频监控系统闭路电视监控系统是视频监控系统中的一种，其英文简称为CCTV。该系统功能的可以大致分为监控和呈现两大特质。其监控体现在视频监控系统可以实时监控城轨交通站内的所有乘客的人流问题，并及时的对拥堵情况作出城轨列车的运行情况来疏散人流；还可以监控站内所有的各种城轨设备，比如检票系统、售票系统、通风系统、消防灭火系统等一些的设施的正常安全状态，若其中有系统出现故障的时候可以及时的安排相关人员前往进行维修工作。其呈现主要体现在他可以把车站内的所有发生的一切都通过视频媒介将其现实呈现在控制中心的电脑屏幕上，以便于调度人员和控制中心的操作人员可以了解站内每时每刻以及每一个角落的全部情况，即使发生了比较危急情况的时候可以用最短的时间想出办法制定出相应的最准确的应对措施，以此来把损失降到最低。在城市轨道交通系统中，