CBTC系统车载信号常见故障处理及分析
地铁CBTC系统信号系统分析与故障

地铁CBTC系统信号系统分析与故障1. 引言1.1 介绍地铁CBTC系统信号系统分析与故障地铁CBTC系统信号系统是一种先进的列车控制系统,它采用了计算机技术和无线通信技术,实现了列车之间的实时通信和自动调度。
CBTC系统的信号系统是系统中的关键部分,它负责向列车发送信号和指令,以确保列车能够安全、高效地运行。
对于CBTC系统信号系统的分析和故障排查显得尤为重要。
在实际运行中,CBTC系统信号系统可能会出现各种故障,例如信号传输中断、信号误码等。
为了及时排除这些故障,需要对CBTC系统信号系统进行分析,并采取相应的维修措施。
通过对故障案例的分析,可以总结出一些常见的故障原因和解决方法,为系统的维护和优化提供参考。
本文将重点介绍地铁CBTC系统信号系统的原理、分析方法、故障排查技术,以及相关的案例分析和维护优化策略。
通过对这些内容的深入探讨,可以更好地理解CBTC系统信号系统的重要性,同时也可以为今后地铁CBTC系统信号系统的发展提出建设性建议。
2. 正文2.1 CBTC系统原理CBTC系统通过无线通信技术实现列车与地面控制中心之间的实时数据传输。
列车上搭载有装有通信设备的车载控制器,地面控制中心通过无线信号与车载控制器进行数据交换,实现列车位置、速度等信息的传输。
CBTC系统通过计算机技术实现列车的实时监控和控制。
地面控制中心通过计算机系统对列车所传输的数据进行处理和分析,然后下达相应的指令控制列车的运行,包括限速、停车等操作。
CBTC系统还包括了车载信号系统和地面轨道侧信号系统的配合工作。
车载信号系统通过车载控制器对列车进行控制,地面轨道侧信号系统则通过信号灯等装置向列车发送控制指令,实现列车的安全运行。
CBTC系统原理是通过无线通信技术和计算机技术实现列车运行的实时监控和控制,保障列车运行的安全和高效。
CBTC系统的原理为地铁运行提供了技术支持,是地铁运行的重要保障之一。
2.2 CBTC系统信号系统分析CBTC系统信号系统分析主要是对地铁CBTC系统中信号系统的功能、结构、性能等进行系统的分析和研究。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障

地铁CBTC系统信号系统分析与故障地铁CBTC系统是一种全自动列车控制系统,它是一套应用红外无线通信和计算机技术的信号控制系统。
该系统中的计算机实时监控车辆的状态和运行情况,从而确保车辆的安全、高效地运行。
CBTC系统的信号控制主要包括两个方面,一是车载设备和地面设备之间的通信,二是车辆之间的通信。
车载设备主要包括车载单元和车载终端,地面设备主要包括信号控制中心、基站和中继器等。
车辆之间的通信主要通过无线信号实现。
CBTC系统的故障可以从以下几个方面来进行分析:一、设备故障CBTC系统中包含大量的设备,如车载单元、车载终端、信号控制中心、基站等。
这些设备都是通过复杂的信令系统进行互联和通信的。
如果其中一个设备出现故障,就可能影响整个系统的运行。
设备故障主要包括硬件故障和软件故障两方面。
前者可能是设备元件老化,后者可能是程序编码不当或者存在漏洞。
二、人为操作失误CBTC系统中的许多操作都需要人工干预,例如设备的维护保养、软件的更新升级、系统的监控等。
如果人员操作不当,就可能导致故障的发生。
人为操作失误有多种类型,例如误操作、程序编写失误、密码丢失等。
三、外部环境影响CBTC系统在运行中也可能受到外部环境的影响。
例如,暴雨导致信号设备损坏、雷击导致设备电子元件烧毁、强烈日光导致信号干扰等。
同时,CBTC系统的安全性和可靠性也需要考虑对系统进行抗干扰的设计,以避免发生故障。
综上所述,CBTC系统的信号控制是复杂的,其中存在着多方面的潜在故障。
只有对CBTC系统的信号控制进行全面和细致的分析,才能够及时发现和排除故障,确保地铁运营的安全和高效性。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障

地铁CBTC系统信号系统分析与故障地铁CBTC系统是一种用于自动列车控制和监控的先进系统,它通过轨道端和车载设备之间的无线通信,可以精确控制列车的位置和速度,实现列车的自动运行。
该系统的信号系统是其核心部分,分析信号系统的运行原理和可能出现的故障是维护和保障地铁系统运行安全的重要工作。
CBTC系统信号系统的运行原理是基于列车位置和速度的实时控制。
具体来说,该系统通过在轨道上安装一系列信号设备,如无线通信设备、轨道电路设备等,以检测列车位置和速度,并将这些信息传输给控制中心。
控制中心则根据这些信息,进行列车位置和速度的精确控制,以保证列车间的安全距离和行车速度,从而实现列车的自动运行。
这种基于实时数据和无线通信的控制方法,使得列车可以更加精确、高效地运行,从而提高地铁系统的运行效率和安全性。
针对这些可能出现的故障,地铁CBTC系统信号系统需要进行全面的分析和监测,以及及时的维护和保养工作。
针对信号设备的故障,可以采用定期的检查和维护工作,以及及时的设备更换和修理,保证信号数据的准确性和可靠性。
针对无线通信设备的故障,可以采用多重备份和冗余设计,保证列车与控制中心之间的通信稳定和可靠。
针对轨道电路设备的故障,可以采用多通道数据采集和检测装置,及时发现和修理设备故障,保证列车位置和速度的准确检测。
除了以上针对可能故障的预防和保养工作外,地铁CBTC系统还需要建立完善的故障检测和应急处理机制,以应对可能出现的各种故障情况。
对于常见的故障情况,需要建立相应的故障诊断和处理流程,及时发现和修理设备故障,保证列车的安全运行。
对于不同种类的故障,需要根据具体情况建立应急处理措施和方案,以保障列车乘客的安全,并最大程度减少列车的运行延误。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障处理是地铁系统运行安全的重要环节。
通过对信号系统的运行原理和可能出现的故障进行全面的分析和监测,加强设备的维护和保养工作,建立完善的故障检测和应急处理机制,可以保证地铁CBTC系统的运行安全和可靠性。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障

地铁CBTC系统信号系统分析与故障CBTC系统由多个子系统组成,包括列车控制系统、车辆位置检测系统、无线通信系统和列车地图显示系统等。
这些子系统通过互相协调和通信,保证地铁列车的安全运行和按时到站。
列车控制系统是CBTC系统的核心部分,它负责控制地铁列车的行驶速度和位置。
列车控制系统根据车辆位置检测系统提供的列车位置信息,计算列车的行驶速度,并通过无线通信系统将速度指令发送给列车。
列车通过接收这些指令,自动调整车速,保持与前后列车的安全距离。
车辆位置检测系统使用多种技术手段来确定列车的位置,包括GPS、激光测距、电子地图等。
这些技术可以精确地测量列车的位置,并实时反馈给列车控制系统。
通过实时监控列车的位置,CBTC系统可以更好地控制列车的运行,以及确保列车之间的安全距离。
无线通信系统是CBTC系统的重要组成部分,负责实现列车之间和列车与地面控制中心之间的通信。
地铁列车通过无线通信系统与前后列车进行通信,以获取列车的位置信息,并与地面控制中心进行通信,以获取列车的运行指令和调度信息。
无线通信系统采用高速率和可靠性较高的通信协议,以确保实时性和安全性。
列车地图显示系统是乘客使用的CBTC系统的一部分,它通过在车厢内显示地铁线路图和站点信息,方便乘客了解列车的行驶方向和到达的站点。
列车地图显示系统与列车控制系统和车辆位置检测系统相连,可以及时更新列车的位置和到站信息。
CBTC系统在实际运营中可能会出现各种故障,比如信号干扰、通信故障、系统故障等。
这些故障可能会导致列车无法正常运行,或者导致列车运行速度降低。
为了防止这些故障对列车运行的影响,CBTC系统通常会具备冗余设计和故障恢复功能。
当系统检测到故障时,会自动切换到备用通道或备用设备,以保证列车的正常运行。
CBTC系统是一种先进的地铁信号系统,它通过现代化的无线通信技术,实现地铁列车之间的通信和自动控制。
CBTC系统具有高安全性、高运行效率和高容量的特点,能够提高地铁系统的运营效率和乘客的出行体验。
CBTC系统车载信号常见故障分析

CBTC系统 车载信号常见故障分析
冯丽娟
摘 要:详细分析南京地铁2号线使用CBTC系统运营以来车载信号设备 发生的主要故障(最常见的故障为AT P冗余和无线丢失,在运营初期占 到全部故障总数的60%左右)和应对措施。 关键词:CBTC系统;ATP冗余;故障分析;无线丢失
1 系统概述
2. 定位+有效的CTC_MA (CTC移动授权)
1. 定位+有效的ITC_MA (ITC移动授权)
5. 定位+有效的CTC_MA (CTC移动授权)
3. 定位+IXLT边界+ACK(确认) 4. 定位+失去定位+ACK(确认)
占到全部故障总数的60%左右。下 面就这2个故障的分析处理做详细 的说明。
前端OBCU关闭或者故障,尾端OBCU激活,此情况为已完 成冗余切换。
正常,所有操作流程均与无冗余功 能时相同。
图2显示车载信号系统组成;表 2为3种不同ATP冗余切换状况。 2.2 ATP冗余统计及其原因分析
2号线从2010年5月28日开通至 12月的ATP冗余统计如表3所示。
当雷达、O P G(测速电机)、 应答器、ITF到HMI的通信连接、无 线或机柜中及其他模块发生故障等
( 2 ) 无 线 重 启 。 无 线 重 启 时 必 须重启A T P以免造成冗余,具体 步 骤 ( 参 见 图 9 红 框 ) : ① 断 开 两端R C S C B(将R C S C B断路器扳 下);② 将ATPFS打至故障位(任 一端);③ 等待约30 s,H M I上的 “system down”字样消失;④ 恢 复两端RCSCB(将RCSCB断路器合 上),同时将A T P F S打至正常位; ⑤ 等 待 约 1 5 0 s 后 车 载 设 备 及 无 线 单元各指示灯均显示正常,设备启 动完毕。 3.4.2 运营处理办法
CBTC系统车载信号常见故障分析

CBTC系统车载信号常见故障分析摘要:随着地铁的普及,CBTC系统应用也越来越广泛,但是,在地铁CBTC系统运行过程中,经常会出现车载信号系统故障,对地铁运行会造成一定的影响,因此,针对车载信号系统常见故障,应采取有效的解决措施,以确保列车能够安全、平稳、准点运行。
关键词:通信路径;通信方式;主控端;初始化1车载通信路径原理自西安地铁二号线开通以来车载信号系统列车丢标故障经常发生,对此车载专业对列车查询器安装方式进行了整改,整改后丢标故障有所缓解。
CBTC调试结束后,列车实现了ATP、ATO驾驶,但车载信号系统丢标现象亦时有发生,从而造成在CBTC下列车EB,列车ATO冲标或到站停稳后没有停车窗信息等故障。
经过对多次对列车丢标故障的处理,车载技术人员和工班对此类故障判断、分析与处理情况进行总结,总结出了此类故障的处理方案。
2车载通信故障常见故障点(1)无线网络中断是CBTC系统中比较常见的故障,发生频率很高。
无线网络中断后,列车移动授权就会丢失,产生紧急制动,对列车正常运行产生一定的影响。
发生该故障之后列车驾驶模式降低,只能以RM模式动车,时速控制在25km/h之内,不能按照原来的速度行驶,进而会导致列车出现晚点现象,降低列车运行效率。
无线网络中断原因是多种多样的,首先二号线为例,二号线无线网络系统采用独立双网的架构,车地通信使用无线空间波,采用802.11g协议,使用UDP/IP作为设备之间的通信协议,该网络传输方式受干扰影响较大。
其一,针对场地的不同,根据故障统计无线网路中断发生地方最多的是场段转换轨处、客流密集较大的地方,无线信号干扰因素比较多,很容易造成无线网络中断;其二,针对不同列车,因无线单元配置或运行故障,导致丢包率比较高,进而造成无线网络中断;其三,车载无线设备连接线缆接头的分析,有很多列车在正常运行过程中,发生过多次因线缆连接接头虚接、松动导致无线网络中断的情况。
(2)在ATO驾驶模式下,列车的运行是由ATO软件通过自动调节列车牵引-惰性-制动指令,全程控制和调节列车速度来实现自动运行,列车运行的安全防护是由列车自动防护系统ATP实施。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障

地铁CBTC系统信号系统分析与故障我们将对 CBTC 系统的信号系统进行分析。
CBTC 系统主要由列车控制中心(TCC)、地面设备(Trackside Equipment)和列车设备(On-board Equipment)三部分组成。
列车控制中心(TCC)是 CBTC 系统的核心部分,负责控制列车的运行和监控整个地铁系统的运行状况。
TCC 通过无线通信系统与所有列车进行实时通信,实时掌握列车位置,调度车辆的运行。
地面设备主要包括信号机、轨道电路、无线通信装置等。
信号机负责向列车发送指令,控制列车的运行速度和停车位置,确保列车的安全运行。
轨道电路用于监控轨道上的列车位置,并向TCC发送实时信息。
无线通信装置负责和列车进行通信,保证列车设备和列车控制中心之间的信息交换。
接下来,我们将分析 CBTC 系统信号系统可能遇到的故障。
首先是TCC故障。
TCC出现故障会导致无法实时掌握列车位置和运行状态,进而会影响到列车的调度和运行。
其次是地面设备故障。
如果信号机、轨道电路或无线通信装置出现故障,可能会导致列车无法及时收到指令,影响列车的运行安全。
再次是列车设备故障。
如果车载信号装置或车载通信装置出现故障,列车将无法及时响应地面设备的指令,可能会造成列车的失控或者停车故障。
除了应对CBTC系统信号系统可能遇到的故障外,我们还需要做好CBTC系统的预防和维护工作。
首先需要对 CBTC 系统进行定期的检修和维护,保证各个部件的正常运行。
其次是加强对 CBTC 系统的监控,建立完善的监控系统,及时发现 CBTC 系统可能存在的问题,做好预防措施。
还需要做好故障处理的培训和应急预案的制定,提高人员对 CBTC 系统故障处理的能力和技术水平。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障

地铁CBTC系统信号系统分析与故障
地铁CBTC系统是一种现代化的信号系统,用于地铁运营管理和列车运行控制。
它通过无线通信和计算机技术实现车辆位置跟踪、列车间距管理和列车运行指挥等功能。
CBTC系统也存在一些潜在的故障和问题。
CBTC系统的信号传输可能受到干扰。
地铁系统通常都在城市繁忙的地区运行,周围环境可能存在大量干扰源,如高楼大厦、电线杆等。
这些干扰源可能会干扰CBTC系统的信号传输,导致系统无法正常工作。
CBTC系统可能受到恶意攻击。
现代社会对信息安全的要求越来越高,CBTC系统也不例外。
黑客可能会试图入侵CBTC系统,从而干扰系统的正常运行。
如果黑客成功入侵系统,他们可能会改变列车的行驶方向或速度,从而对乘客的安全产生威胁。
CBTC系统可能存在软件故障。
CBTC系统是一个复杂的软硬件集成系统,其中涉及到大量的软件和算法。
如果系统的软件存在错误或漏洞,可能会导致系统的不稳定或失效。
这些软件故障可能会导致列车之间的间距不准确,从而影响列车的运行效率和安全性。
CBTC系统的硬件设备可能出现故障。
CBTC系统涉及到大量的硬件设备,如无线通信设备、信号灯和传感器等。
如果这些硬件设备存在故障,可能会导致系统的不正常工作。
无线通信设备的故障可能会导致列车无法与控制中心进行正常的通信,从而影响列车的运行和调度。
地铁CBTC系统的信号系统分析与故障是一个复杂的问题。
它涉及到信号传输的干扰、恶意攻击、软件故障和硬件故障等多个方面。
为了保证地铁CBTC系统的正常运行,需要不断改进和完善系统的安全性和稳定性。
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CBTC系统车载信号常见故障处理及分析
摘要:本文详细分析苏州轨道交通一号线使用CBTC系统运营以来车载信号设备发生的主要故障(最常见的故障为ATP冗余和无线丢失,开通运营以来故障率居高)和处理措施。
关键词:CBTC系统;ATP冗余;故障分析;无线丢失;
系统概述
苏州轨道交通一号线信号系统采用的是德国西门子的TGMT系统,是基于无线通信的列车自动控制系统(CBTC)。
列车自动控制系统包括ATP(列车自动保护子系统),分为车载ATP和轨旁ATP;ATO(列车自动驾驶子系统);ATS(列车自动监督子系统)等子系统。
该系统基于移动闭塞分隔列车原理,通过车—地间通信原理,主要由车对地周期性的传递列车位置,速度等信息,地面通过轨旁子系统向列车发送移动授权等信息。
其中,移动授权是轨旁子系统根据联锁状态和列车位置计算出的。
车载子系统根据线路数据库(TDB)存储的轨道地形数据信息(如速度和坡度)和指定的移动授权极限,监督和控制列车的安全运行。
在西门子Traninguard MT(CBTC)中,有三种列车控制级别。
见表1;三个控制级别之间可以互相转换,见图1。
图1列车控制级别的转换
从苏州轨道交通一号线试运营以来的故障数据统计数据来看,车载信号设备最常见的故障现象是ATP冗余类和无线丢失类,这些故障的频繁出现对苏州轨道交通一号线的运营造成了一定的影响。
下面就这2个故障类进行一定的的描述说明和初步的一些分析处理。
ATP冗余
2.1ATP冗余介绍
苏州轨道一号线每辆电客车装有2套车载信号设备,分别安装在列车两端A 车上。
这2套车载设备的状态互为热备冗余,即尾端车载控制单元(OBCU,On Board Control Unit)能够在前端OBCU设备故障的情况下接管控制权,来控制列车的运行,正常切换不影响列车的运行,列车的控制级别及驾驶模式等状态均不
会产生任何的变化。
车载信号系统冗佘可以保证CTC级别及IXLC级别下的使用,ITC模式级别下不存在冗余(此级别下冗余存在一定的安全隐患)。
在RM(限制人工驾驶模式)、SM(ATP监督人工驾驶模式)、AM(列车自动驾驶模式)的级别下,列车发生正常的冗余切换,对运营均无影响;列车在库线折返及无人自动折返时,所有操作流程均与正常情况下(非冗余状态)时相同,无任何改变。
表2为热备ATP的3种不同的冗佘状况态;图2显示车载信号系统组成。
2.2ATP冗余原因及处理
当雷达、OPG(测速电机)、应答器、ITF到HMI的通信连接、无线或机柜及其它模块发生故障等都会导致ATP冗余切换。
如果在冗余过程中出现无线的短暂丢失,造成移动授权丢失,可能会导致列车产生紧制。
列车在正线运营时发生冗余,不影响运营能正常运行,所有功能不受影响,一般情况下等列车退出运营后再做处理。
如果列车冗发生余切换,故障端将不再会控制列车的运行,司机可以通过切除ATP开关(见图3红色枢内)同时重启驾驶室两端ATP即可恢复。
其重启步骤:①将任一端ATPFS开关打至故障位;
②等待约30s,HMI上的“system down”字样消失;③将ATPFS开关打至正常位,等待约60s设备启动完毕。
无线丢失故障
3.1 无线类故障简介:无线丢失是列车运行过程中较常见常见的故障之一,发生频率较高。
1、车辆段:库内列车整备作业时出现无线通讯故障(灯位显示与正常不符),出库至转换轨后HMI仍显示“无线打叉”且列车没有按正常升级至AM-C模式。
2、正线区段:列车以AM-C模式在正线运营中发生该故障后,HMI上
显示“无线打叉”见图4所如果列车在CTC级别下运行,一般情况下会导致列车丢失定位,从而造成紧急制动,或是列车对标后无开门使能信号,车门与屏蔽门不联动,以及对标不准等现象。
此时,列车降级为RM模式驾驶,限速25km/h 以内运行,对整个一号线的运营有一定的影响,可能会造成列车的晚点。
3.2故障分析及处理措施
(1)折返车站。
由于苏州轨道交通在折返站采用的的无人自动折返,在列车折返过程中,无线的丢失可能会造成自动折返的失败。
为减少此类故障的发生,由于折返后换端需要有时间间隔要求,通号车间建议两端终点站的折返开钥匙激活时间间隔>12s以上,司机应严格执行。
(2)苏州轨道交通一号线全线采用地下站,无线信号的收发过程中的干扰可能相对于地面车站较少,但列车在进出车辆段时,由于在地面进行信息的交互,所以应严格确保无线的正常状态。
(3)车辆在停车库经通号工班人员日检完毕后,应保持主机电源有电,受电弓夜间及司机检车时不能降落,列车一旦断电,可能再重启的过程中,可能会造成无线的板卡无法启动,因此,司机出库前,应确保车载无线的正常状态。
故障判断及处理方法
在发生无线丢失故障时,需要重启单元。
其重启方法如下。
检查无线单元各相关灯位是否显示正常(图6)。
无线设备的安全板有四个灯位显示的板卡,其正常灯位显示从左往右依次为灭黄黄绿,均为常亮。
第一个灯位如果一直显示红色则表明无线板卡没有启动好,第二个灯位如果显示黄色闪烁则表明另一端的无线设备没有启动好,第三个灯位如果显示黄色闪烁则表明另一端的无线板卡与ITF板卡没有连接好,第四个灯位为电源,以上第一个和第二个灯位异常时需要重启无线设备,第三个灯位异常时需要查看无线与ITF的连接线是否正常,如果前三个灯都是灭的话,则说明无线板卡一直都没启动好,此时也需要重启无线设备。
无线重启时必须重启ATP以免造成冗佘,具体步骤(参见图7红框):(1)、
关闭主控钥匙(2)、断开无线电断路器(RCSCB)15S后闭合(3)、打开钥匙观察设备柜内灯位状态。
3.4运营中处理办法
(1)运营应急处理。
在运行过程中,发生了无线丢失故障,若没有时间重启无线单元,可采取以下应急处理方式。
在满足两端ATP没有冗佘和另一端无线单元正常2个条件下,可以打下RCSCB或者ATOCB或者ATPCB,造成冗佘(打下HMICB也可造成冗佘,但本端黑屏,影响司机操作),从而使用另一端正常的无线单元,可以升至CTC模式。
在另一端无线一直正常的情况下,此方法可以一直保持列车CTC模式下正常运行。
列车回库后进行重启操作。
(2)折返轨重启。
列车发生无线丢失后,列车降级,由于IXLC级别下RM驾驶模式限速较低,会造成列车晚点,在发生此类故障时,司机会切除ATP,在没有信号系统防护下手动驾驶,此时车辆限速60km/h。
同时,由于重启无线设备需要较长时间,一般需要在折返轨执行重启操作。
在进行设备重启时无论故障发生在哪端驾驶室,都将对故障列车的两端驾驶室的无线单元同时重启,以保证设备可以完全修复。
无线单元重启后HMI显示(见图8所示)。
无线单元重启后,列车的位置是未知的,并“失去定位“,HMI则显示无线打叉图标和车库图标,RM动车经过2个应答器之间的具体数据与TDB(线路数据库)相符后,列车定位。
此时收到无线信号,列车会自动升级至CTC级别。
3.5尽量减少无线丢失故障出现概率
无线丢失故障可能还与相关的检测芯片设计,以及外部复杂的环境等因素有关。
比如,当无线信号到来之时,可能某项更高优先级的操作同时要执行,由此导致系统在此高优先级操作结束后响应检测无线信号的操作,但此时无线信号已经无效,导致检测失败,显示为信号丢失。
此外,可能由于信号相互干扰无线信号,7—9s时间以后造成无线丢失。
上述原因都可导致检测无线信号会进入某个特定的死循环状态。
所以,需要重启设备,才能使系统跳出死循环,再次进入正常检测无线信号状态。
结束语
随着检修规程的不断完善和专业经验的逐步积累,目前故障数量都处于可控范围之内,这也为新线的建设和顺利开通提供了有利的条件。
通过运营初期过渡后,车载信号系统方面故障已摸索明朗,有利于司机处理故障时大大提高效率,精细维修及成熟的技术有利保障城市轨道交通高效、安全、优质的服务运营。
参考文献
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