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城市轨道交通信号与通信系统 模块7 城市轨道交通CBTC系统
3）车载数据通信网络 车载数据通信网络由车头驾驶室网络部分和车尾驾驶室网络 部分组成。车头和车尾驾驶室网络部分分别由车载无线网络 单元、车载天线、车载网络交换机和车载CBTC系统设备组成。 4）车地双向通信网络 DCS的车地双向通信网络是沟通车载数据通信网络与轨旁数 据通信网络的渠道，可以实现车地之间的双向通信。
（1）在正常运营条件下，该工作站用于实现ATS车站工作 站的功能，监视和控制列车的运行设备及轨旁设备。 （2）在降级运营模式下，若ATS不可用，则该工作站还具 有本地控制工作站的功能。 该工作站通常控制的仅仅是本联锁区。 7.数据通信子系统 1）轨旁数据接入网络 轨旁数据接入网络主要由轨旁接入交换机、轨旁（access point，AP）、光电转换器、天线、连接线缆、供电部分 设备、保护箱设备组成。轨旁接入交换机通过冗余的以太 网络与骨干交换机相连。 2）轨旁数据骨干网络 轨旁数据骨干网络由骨干交换机和传输设备组成。传输设 备之间组建传输环(resilient packet rings，RPR)，骨干交 换机链接到本站及本网的传输环上。这些骨干交换机和传 输环设备安装在环路各处的信号设备室（如设备集中站和 控制中心）内。
6.车门、屏蔽门的监督检查和开启授权 通过与车辆的接口，车载控制器实时检查车门的关闭状态，如 果在列车运行中，车门关闭信号丢失，则列车将施加FSB。如果 车载控制器发现前方车站的屏蔽门未处于关锁状态，将不允许 列车进入车站；同样，当列车停站时，在未检查到屏蔽门关闭 前，车载控制器将不允许列车启动。 车载控制器在发送车门和屏蔽门开门允许信号前，将检查以下 条件：列车处于零速状态、列车已对准站台的正确位置、列车 已切除牵引、列车已实施常用制动。若能满足上述这些条件， 则正确侧列车车门就会接收到开启指令并打开。 7.列车完整性监督 通过与车辆接口，车载控制器会实时检查列车完整性信号。当 车载控制器检测到列车完整性丢失信号时，将实施EB。一旦列 车完整性丢失，车载控制器还将禁止所有CBTC运行模式。
CBTC系统介绍
台安装两个接近盘。 每个TrVOBC单元安装一个接近传感器,接近传感器用 来检测安装在轨旁的接近盘
在检测到车速为零时，TrVOBC 命令牵引禁止， 并启动机械制动
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列车位置确定
列车采用应答器来确定列车位置 • 系统使用校准应答器来提供明确的轨道位置标 志，确定已行进距离 • 在两个应答器之间，列车位置由输入的转速计 信号而确定。 • 定位精度高，为厘米级。
– 当列车通过或接近道岔时防止道岔移动 – 确保在道岔正确到位且锁闭之后，列车才能
进入该道岔区
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• 排列并锁闭列车进路 • 信号机的控制及状态监视 • 监控列车运行
区域控制器功能2
站台屏蔽门的控制和状态监视 站台紧急停车按钮及防护隔断门的监视 与相邻区域控制器的通信
– 实现列车在两个相邻区域控制器间的交接 – 将列车移动授权由一个控制器的辖区延伸到相邻
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倒溜监督 障碍物移动监督（仅使用于自动模式） 车门控制及安全联锁 屏蔽门控制及安全联锁 列车完整性检测 在安全运行速度限制范围内调整列车速度 根据乘客乘坐舒适度控制列车运行 节能运行控制
驾驶模式
• • • • •
切除模式NRM 限制人工模式RM 保护人工模式ATPM 自动驾驶模式ATO 待机模式STDBY
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AP 天线
• 根据线路条件，天线可以采用多种安装方式：墙面安装、顶棚安装、立柱安装 • 天线的位置设置使得相邻AP的信号可以重叠覆盖整个线路。这种重叠提供了轨旁 无线信号的冗余，如果一个AP或者隔一个AP交替发生故障，都能确保连续的无线 覆盖。
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轨旁计轴设备
• 轨旁计轴设备一般安装在信号机和道岔区段处
冗余的设备配置
• 在控制中心和各设备站配置 • 实现与所有的自动列车控制子 系统的通信
城市轨道交通CBTC系统可靠性分析与评价
城市轨道交通CBTC系统可靠性分析与评价城市轨道交通CBTC系统可靠性分析与评价一、背景介绍城市轨道交通是现代城市的重要交通工具，而CBTC （Communication-Based Train Control）系统作为一种先进的轨道交通信号控制系统，具有更高的效率和安全性。
因此，对CBTC系统的可靠性进行分析与评价，对于保障城市轨道交通运行的安全和顺畅具有重要意义。
二、CBTC系统可靠性分析方法1. 故障模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis, FMEA）：通过识别CBTC系统可能出现的故障模式及其影响，从而评估系统的可靠性。
2. 可靠性块图分析（Reliability Block Diagram, RBD）：根据CBTC系统的物理结构和功能，绘制可靠性块图，通过计算各个功能模块的可靠性指标，评估系统整体的可靠性。
3. 事件树分析（Event Tree Analysis, ETA）：对CBTC系统各种故障事件进行建模和分析，根据故障事件发生的概率和影响，评估系统的可靠性。
三、CBTC系统可靠性评价指标1. 平均无故障时间（Mean Time Between Failures, MTBF）：指CBTC系统连续运行的平均时间，即系统在正常运行状态中没有发生故障的平均时间。
2. 故障频率（Failure Rate）：指CBTC系统在一定时间内发生故障的频率，通常以每小时发生的故障次数表示。
3. 故障恢复时间（Mean Time to Repair, MTTR）：指CBTC系统从发生故障到修复完毕的平均时间。
四、CBTC系统可靠性评价案例分析以某城市A地铁线的CBTC系统为例进行可靠性评价。
首先，进行故障模式与影响分析，识别系统可能的故障模式。
然后，绘制CBTC系统的可靠性块图，计算各个功能模块的可靠性指标。
最后，通过事件树分析，建立CBTC系统故障事件的概率模型，从而评估系统的整体可靠性。
城市轨道交通-CBTC组成、分类和原理
CBTC简介
（5）可以实现节能控制、优化列车运行统计处理、缩短 运行时分等多目标控制。
（6）移动闭塞系统，尤其是采用高速数据传输方式的系 统，将带来信息利用的增值和功能的扩展，有利于现代化水 平的提高。
（7）由于移动闭塞系统具有很高的实时性和响应性要求， 因此，其对系统的完整性要求高于其他制式的闭塞方式，系 统的可靠性也具有更高要求。
城市轨道交通 通信与信号
工作任务
任务名称 认识基于通信的列车控制系统 工 单 号
姓名
专业
日期
班级
任务描述： 参观学习，搜集资料，学习基于通信的列车控制系统。
任务要求： 1．认识轨道交通信号系统CBTC系统的构成。 2．了解CBTC信号系统的功能与作用。 3．掌握CBTC系统的特点与分类。 4．掌握CBTC系统在轨道交通信号系统中的主要作用。
图5-31 CBTC移动闭塞列车控制原理
THANKS
图5-30 基于无线扩频通信的移动闭塞ATC系统框图
拓展视野
欧洲电工委员会将安全的信息传输系统分为封闭式和开 放式两大类。封闭式安全的信息传输系统一般又分为两类： 第一类为用电缆、光缆或数据总线组成的信息传输通道；第 二类为轨道电路、轨道电缆或应答器作为信息传输通道。
二、 CBTC系统原理
如图5-31所示，ATP地面设备周期性地接收本控制范围内所有列车传 来的列车识别号、位置、方向和速度信息。相应地，ATP地面设备根据接收 到的列车信息，确定各列车的移动授权，并向本控制范围内的每列列车周期 性地传送移动授权信息。移动授权由前行列车的位置来确定，移动授权将随 着前行列车的移动而逐渐前移。ATP车载设备根据接收到的移动授权信息以 及列车速度、线路参数、司机反应时间等，计算出列车的紧急制动触发曲线 和紧急制动曲线，以确保列车不超越现有的移动授权。因此，在移动闭塞系 统中，ATP防护点不是在轨道区段的分界点，而是在前行列车车尾后方加上 安全距离的位置，它随着列车的移动而移动。后续列车可最大限度地接近前 行列车尾部，与之保持一个安全距离。在保证安全的前提下，CBTC系统能 最大限度地提高区间通过能力。
城市轨道交通CBTC系统浅析
234学术论丛城市轨道交通CBTC系统浅析牛佳璐北京交通大学海滨学院摘要：随着城市轨道交通的迅速发展，成为居民出行的重要工具。
城市轨道交通系统能够安全快捷的输送乘客，他的这种能力与信号系统关系密切，城市轨道交通信号系统主要的基础是速度控制，本文主要探究的是在城市轨道交通中基于通信的列车运行控制系统(CTBC)，在这个系统上进行城市轨道交通信号施工的要点以及防护的具体措施。
关键词：城市轨道交通；基于通信的列车运行控制系统(CTBC)1 引言从90年代到今天，我国的城市轨道交通建设进入了一个快车道。
随着计算机技术以及信息控制技术的快速发展，大批量的高科技引入列车运行的控制系统，对于传统的控制系统提出了挑战，现在一般利用计算机通信技术来代替轨道电路技术，这样构成了新兴的列车控制的技术。
这种新兴的计算机列车控制技术基于通信的列车运行控制系统，简称(CTBC)。
2 CTBC系统的概述CTBC系统是新兴的城市轨道交通系统的简称，这种系统比较安全和可靠。
这种系统由计算机的连锁系统以及闭塞式的列控系统和相关的自动监控系统。
CTBC系统是现代轨道系统的发展趋势，近几年来我国普遍采用的闭塞式模式，这种控制系统在中国的各大城市得到了广泛的应用，对于列车的连续检测和控制起到了积极的效果，同时对于原有的轨道电路也是一种实际的突破，突破了原有的闭塞分区所具有的局限性，相比于以前的技术有了巨大的提高。
3 CTBC系统的施工重点3.1 首先进行施工的调研在进行地铁控制系统的施工时，由于受到工程进度以及地铁内部装饰的影响，因此需要派专业的人员去进行施工前期的调查，这样可以有效的确定施工的顺序，是施工作业顺序确定的重要依据。
主要对于影响地铁控制系统施工的其他因素进行调查，比如说隧道系统和轨道系统等，对于其进行施工进度的调查，整个区域的照明情况以及空调设备情况也要调查明确。
3.2 如何进行设备的安装在进行地铁控制系统的测试时，必须要按照规定的操作规范进行安装和调试。
列车运行自动控制系统—CBTC系统
2. 区域控制器 ZC
ZC接收其控制范围内列车车载设备无线传输的所有列车位置 信息；根据联锁系统报告的信号设备状态信息及所辖区域内轨道 障碍物的位置，为向所辖区域内后续的所有列车计算各自的移动 授权。 ZC同时对线路的临时限速进行管理控制。 ZC还负责对相邻ZC的移动授权请求做出响应，完成列车从一 个区域到另一个区域的交接。
列车定位过程分为两个：列车位置初始化和列车位置信息更新。
➢列车根据检测到第一个无源定位信标作为列车初始位置， 其中检测是通过信标检测列车上的天线位置实现。然后根据 第二个检测的无源定位信标确定列车的行进方向。即列车根 据检测到的两个连续无源定位信标建立列车位置和方向。 ➢列车根据测速测距功能计算出的列车位移，在列车先前建 立的位置基础上持续更新位置。 ➢列车会根据后续检测到的无源定位信标更新校准列车位置。
2. ZC切换原理
当列车正常运行到达当前 受控ZC管辖边界时，如确 认列车满足切换条件，开始 与相邻管辖区的ZC进行信 息交互，当列车越过边界后 将尝试与相邻ZC建立控制 关系，并与运行出清的ZC 解除控制关系。
ZC只能授予列车在其辖 区内活动的权限。当列车 MA延伸到地面ATP边界时， ZC会请求相邻的ZC为该列 车计算MA。
城市轨道交通信号CBTC系统控制系统分析
城市轨道交通信号 CBTC系统控制系统分析摘要：过去几十年，我国人数的增量是十分庞大的，现如今，我国人口已经超过了十四亿，成为了世界上第一人口大国。
在此之外，近年来，我国经济的快速发展，为城市带来了更多的工作机会和发展机遇。
由此导致的很多农村人口开始向城市转移，城市人口与日剧增，城市化成为了国家发展的必然趋势。
城市人口的剧烈增加导致了交通拥堵，城市轨道交通由此产生。
关键词：城市；轨道交通信号；CBTC系统；控制系统；分析引言：近年来，在城市人口高速增长以及人民群众出行需求的要求之下，城市轨道交通成为了现阶段以及未来城市人口短距离出行的主要交通工具。
轨道交通信号系统对城市轨道交通有着十分重要的意义。
如何建设一个安全可靠经济的城市轨道交通信号系统一直是政府和相关单位探索的问题。
本文将围绕上述背景，简要的谈谈城市轨道交通信号CBTC系统控制系统分析。
一.设置自动驾驶功能技术自改革开放开始，我国的经济就进入了全新的发展阶段。
至今年为止，我国的经济已经呈现出了飞跃性的成就。
全面建成小康社会的实现，使得我国进入了新的历史节点，这对于我国的人民、社会还是国家，甚至于社会而言，都是一项具有历史意义的大事件。
在改革开放的初期，我国经济的发展主要集中在重工业的领域，这也为轨道交通的发展打下了坚实的物质基础。
而近些年，我国的经济水平已经有了初步的稳定，在世界之中的地位也初步得到了稳固，因此，我国现阶段已经从高速发展阶段向着高质量发展阶段的转化。
加之近年来，我国的环境资源的破坏，使我国不得不重视环境对于发展和人民的生活的重要性。
在这种背景下，我国由主要发展重工业的环境转化成了重点发展第三产业，而由科技的迅速发展所带来的信息技术的革新就是第三产业中的重点项目，这为轨道交通的发展奠定了控制系统的基础。
所谓的CBTC系统，也是众多的轨道交通控制系统中的一种，其是指以无线通信为基础的列车自动控制系统。
综合概念可以看出，其一，CBTC系统是以无线通信为基础，也就是说，其对列车进行控制是依靠无线通信来进行的，这样势必会增加列车和控制室之间的便捷性和准确性；其二，CBTC 系统是列车自动控制系统。
城市轨道交通CBTC系统
-车载控制器，由电子单元（EU）、接口 继电器单元（IRU）、供电单元等组成。
-车载控制器的外围设备包括天线，（每个 车载控制器设2个接收天线和2个发送天 线）；速度传感器，每个车载控制器设二 个速度传感器；司机显示盘（TOD），每 列车设置两套。
• （二）铁路货物运输合同的特征 • 1．货物运输合同的标的是铁路运送货物的
行为。 • 2．铁路货物运输合同具有特殊的合同主体。 • 3．铁路货物运输合同采用标准合同的形式。 • 4．运输费用由国家定价。 • 5．货物运输合同的履行以交付货物给收货
• （三）铁路货物运输合同的合同文件 • 按季度、半年度、年度或更长期限签
按快运办理的整车货物， 运价里程每500 km 或其未满为 1 d。 • 3 .特殊作业时间: • 整车分卸货物，每增加一个分卸站，另加1天；准米轨间 直通运输的整车货物，另加1天。
• 货物的实际运到日数,从货物承运次日 起算， 在到站由铁路组织卸车的，至卸车 完了时终止；在到站由收货人组织卸车的， 至货车调到卸车地点或交接地点时终止。
• 1 .整车货物以每车为一批，跨装、爬装及
• （三) 按一批办理的限制 • 由于货物性质各不相同，其运输条件也不
一样。为保证货物安全运输，规定下列货物不 得按一批托运: • 1 .易腐货物与非易腐货物。
• 2 .危险货物与非危险货物（另有规定者除 外) 。
• 3 .根据货物的性质不能混装运输的货物，如 液体货物与怕湿货物， 食品与有异味的货物， 配装条件不同的危险货物等。
任务三 认识铁路货物运输合同
一、铁路货物运输合同
• （一）铁路货物运输合同的概念 • 铁路货物运输合同是铁路承运人将货物