城市轨道交通系统通信系统
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城市轨道交通通信系统
城市轨道交通通信系统
城市轨道交通是多种专业有机结合的统一体，而城市轨道交 通通信系统是城市轨道交通的主要技术装备。城市轨道交通 通信系统担负着为乘客提供必要的信息服务，为运营管理和 设备维修提供通信条件、传送各种调度命令信息的重要任务， 是保证列车安全、快速、高效运行的一种不可缺少的信息化、 自动化、智能化的综合系统。
1.1.1 通信系统原理基础
2. 通信的相关概念
通信是实现信息传递的手段，对于其一些相关概念也需理解。 （1） 信息。信息可以被理解为消息中包含的有意义的内容。“信息”一 词在概念上与消息的意义相似，但它的含义更普通化、抽象化。 （2） 消息。消息是信息的表现形式。消息具有不同的形式，如符号、文 字、语音、音乐、数据、图片、活动图像等。一条信息可以用多种形式的 消息来表示，不同形式的消息可以包含相同的信息。 （3） 信号。信号是消息的载体，消息是靠信号来传递的。信号一般为某 种形式的电磁能（电信号、无线电信号和光信号）。
1.1.2 模拟通信与数字通信
数字信号是指那些在时间上和数值上都离散的信号，一方面它们在时间 上的变化是不连续的，总是发生在离散的瞬间；另一方面，它们的数值 大小和增减变化，也都是采取数字的形式。我们通常使用二进制数列来 表示数字信号的数值，也就是0和1的状态。 模拟信号和数字信号可以互相转换。因此，任何一个消息既可以用模拟 信号表示，也可以用数字信号表示。相应的，通信系统也可以分为模拟 通信系统与数字通信系统两大类。
图1-1中，m(t)表示要传送的信息（消息），其表达形式可以是语言、文字、图像、 数据等，经输入设备的处理，信息源将其变换成输入数据g(t)，并传输到发送设备。 g(t)通常并不是适合传输的形式，在发送设备中被变换成与传输媒质特性相匹配的 传输信号s(t)。s(t)经传输媒质为信号传输提供通路；因为信号衰减和噪声n(t)，使 得在接收端收到信号是r（t）。r（t）是受到噪声干扰的s(t)，是接收设备恢复出原 始电信号的依据，r（t）的质量决定了通信系统的性能，接收设备将r（t）转换成 适合于输出的信号形式g′(t)。g′(t)是输入数据g（t）的近似值或估值。信宿将由 g′(t)承载的信息m′(t)提交给接收者，完成一次通信。
城市轨道交通是多种专业有机结合的统一体，而城市轨道交 通通信系统是城市轨道交通的主要技术装备。城市轨道交通 通信系统担负着为乘客提供必要的信息服务，为运营管理和 设备维修提供通信条件、传送各种调度命令信息的重要任务， 是保证列车安全、快速、高效运行的一种不可缺少的信息化、 自动化、智能化的综合系统。
1.1.1 通信系统原理基础
2. 通信的相关概念
通信是实现信息传递的手段，对于其一些相关概念也需理解。 （1） 信息。信息可以被理解为消息中包含的有意义的内容。“信息”一 词在概念上与消息的意义相似，但它的含义更普通化、抽象化。 （2） 消息。消息是信息的表现形式。消息具有不同的形式，如符号、文 字、语音、音乐、数据、图片、活动图像等。一条信息可以用多种形式的 消息来表示，不同形式的消息可以包含相同的信息。 （3） 信号。信号是消息的载体，消息是靠信号来传递的。信号一般为某 种形式的电磁能（电信号、无线电信号和光信号）。
1.1.2 模拟通信与数字通信
数字信号是指那些在时间上和数值上都离散的信号，一方面它们在时间 上的变化是不连续的，总是发生在离散的瞬间；另一方面，它们的数值 大小和增减变化，也都是采取数字的形式。我们通常使用二进制数列来 表示数字信号的数值，也就是0和1的状态。 模拟信号和数字信号可以互相转换。因此，任何一个消息既可以用模拟 信号表示，也可以用数字信号表示。相应的，通信系统也可以分为模拟 通信系统与数字通信系统两大类。
图1-1中，m(t)表示要传送的信息（消息），其表达形式可以是语言、文字、图像、 数据等，经输入设备的处理，信息源将其变换成输入数据g(t)，并传输到发送设备。 g(t)通常并不是适合传输的形式，在发送设备中被变换成与传输媒质特性相匹配的 传输信号s(t)。s(t)经传输媒质为信号传输提供通路；因为信号衰减和噪声n(t)，使 得在接收端收到信号是r（t）。r（t）是受到噪声干扰的s(t)，是接收设备恢复出原 始电信号的依据，r（t）的质量决定了通信系统的性能，接收设备将r（t）转换成 适合于输出的信号形式g′(t)。g′(t)是输入数据g（t）的近似值或估值。信宿将由 g′(t)承载的信息m′(t)提交给接收者，完成一次通信。
城市轨道交通通信与信号系统
3
总结
总结
1
城市轨道交通通信与信号系统是城 市轨道交通的重要组成部分，它保 障了列车的安全、高效和有序运行
通信系统采用了多种通信技术，实现 了列车与车站之间、车站与控制中心 之间、列车与列车之间的实时通信； 信号系统采用了多种信号技术，实现 了对列车的速度控制、距离控制、方
向控制等功能
2
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未来，随着技术的不断进步和应用 需求的不断变化，城市轨道交通通 信与信号系统将会不断进行升级和
通信系统
卫星通信
卫星通信是城市轨道交通通信系 统中较为高端的方式之一。它通 过卫星进行信息的传输，具有覆 盖范围广、通信距离远、可靠性 高等优点。在城市轨道交通中， 卫星通信主要应用于控制中心和 列车之间的通信，以及控制中心 和车站之间的通信
2
信号系统Βιβλιοθήκη 信号系统01城市轨道交通信号 系统是保障列车安 全、高效运行的关
心之间、列车与列车之间的实时通
信
通信系统
无线通信
无线通信是城市轨道交通通信系统中最常用的方式之一 。它通过无线电波进行信息的传输，包括语音、数据、 图像等信息。在城市轨道交通中，无线通信主要应用于 列车和车站之间的通信，以及车站和控制中心之间的通 信
通信系统
有线通信
有线通信是城市轨道交通通信系统的另一种 常用方式。它通过有线网络进行信息的传输 ，具有较高的稳定性和可靠性。有线通信主 要应用于列车和控制中心之间的通信，以及 车站和车站之间的通信
完善
-
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城市轨道交通通信与信号系 统
城市轨道交通通信信号系统—ATC系统
ATC系统是城市轨道交通信号系统最重要的组成部分，它实现以下功能： （1）行车指挥和列车运行自动化； （2）最大限度地保证列车运行安全； （3）提高运输效率； （4）减轻运营人员的劳动强度； （5）发挥城市轨道交通的通过能力。
• ATC系统主要包括中央设备、 地面设备、车载设备三部分。
思考题
ATP系统用于列车运行速度监督、列车运行超速防护，是保 证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运 行的设备。
ATP系统的主要作用：
（1）对列车运行进行超速防护 （2）实现列车位置检测 （3）保证列车间的安全间隔 （4）故障报警、降级提示 （5）列车参数、线路参数的输入 （6）与ATS、ATO系统进行信息交互 （7）停车点防护和列车车门控制。
专业术语
• OCC：operating control center，控制中心 • 对全线列车运行、电力供应、车站设备运行、防灾报警、环境监
控、票务管理及乘客服务等地铁运营全程进行调度、指挥和监控 的中心。
专业术语
是英文Positive Train Identification的缩写, 即列车定位识别 • 该系统主要由车载和轨旁两部分组成, 实现列车-地面的信息单向
传输。 • 运行过程中，每辆列车唯一的列车编号通过PTI传输到地面设备。
专业术语
• 惰行模式就是利用车辆自身的惯性进行滑行,是一种有效节约能 源的运行模式,
练习1：下列各项与ＡＴO、ＡＴP、ＡＴS有对应关系？
实现对列车运行的 ， 辅助行车调度人员对全线列 车运行进行管理。
01
用于实现“ ”，即用地面信息实现 对列车驱动、制动的控制 ，以及列车自动折返等。
OCC
思考题
• 1.实现列车位置检测的信号设备是什么？ • 2.如何保证列车间的安全间隔？
城市轨道交通通信系统ppt课件
传输系统
无线通信 专业电话 公务电话
系统
系统
系统
闭路电视 监视系统
广播系统
时钟系统
乘客信息 系统
通信电源 系统
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
传输系统
一号线传输系统是一个具有承载语音、数据及图像的多业务光纤传输 网络，他承载业务包括无线通信、公务电话、专用电话、视频监控系 统、广播、时钟、乘客信息、通信电源、信号系统、自动售检票系统、 综合监控系统、办公计算机网络等提供传输信息通道
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
无线手持台
轨道交通一号线无线系统由NOKIA公司提供的TWTRA数字集群系统 组成的一个有线、无线相结合的无线集群调度网络。它提供了控制中 心的行车调度员、环境调度员、公安值班员、维修调度员，对诸如正 线列车司机、运营车站人员、维修人员等无线用户分别实践无线通信， 车场调度员对车辆段列车司机和段内的无线用户实施无线通信，以及 相应的无线用户之间必要的无线通信，同时还提供相应的呼叫、广播、 录音、存储、显示、检测要求和优先权等。
通信故障的应急处理
中心无线调度台故障 无线系统故障应急处理
车站无线调度台故障
专用调度系统故障
中心无线调度台故障 车站无线调度台故障
广播系统故障应急处理
中心播音控制盒故障 车站播音控制盒故障
视频监控系统故障应急处理
中心操作端及显示器故障 车站监视器故障
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
城市轨道交通通信系统—轨道交通通信系统
1、调度电话系统的组成
调度电话系统主要由调度总机、调度台、调度分机三 部分通过传输系统或相应的通信缆线连接而成。
调度总机是调度电话系统的核心部分，由具有交换功 能的交换机或交换模块组成，可组成若干个独立的调 度(如行调、电调、环调、维调等)呼叫，并具有录音等 功能。
调度台是调度业务的操作控制台，设在中央运营控制 中心。
城轨通信系统在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下， 是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
所以，在正常情况下，通信系统能为运营管理、指挥、 监控等提供通信联络的手段，为乘客提供周密的服务； 在突发灾害、事故或恐怖活动的情况下，能够集中通信 资源，保证有足够的容量以满足应急处理、抢险救灾的 特殊通信需求。
2、公务电话子系统的系统结构
公务电话子系统是以数字程控交换机设备为核心，与程 控交换机相连的电话分机分布在轨道交通各办公管理部 门、设备房及运营各生产部门等。常见的轨道交通公务 电话系统采用环型网络结构，如图所示。采用这种拓扑 结构的系统，当任意两台交换机间(如OCC与车辆段之间） 的传输线路中断，可以通过迂回传输线路(如OCC—— 某车站——车辆段）保证线路的畅通，从而使网络的可 靠性提高。
（3）TETRA的优点
TETRA系统的主要优点在于它可以在同一技术平台上提 供指挥调度、数据传输及电话服务，因此只需一套系统就 可以满足一个组织的多种无线通信需求。此外，TETRA作 为一种数字通信标准，可以支持广区覆盖。
3、集群无线系统组成
➢ 控制中心设备及接口 ➢ 调度台设备 ➢ 集群基站 ➢ 光纤直放站 ➢ 终端设备（如固定台、移动台等） ➢ 电缆 ➢ 天线
三、各子系统介绍
➢ （一）无线系统
➢ 1、功能：轨道交通无线通信系统是轨道交通通信系统 中不可缺少的组成部分，是提高地铁运输效率、保证运 营行车安全的重要手段。
城市轨道交通通信系统
第二节 通信传输子系统
（二）、ATM传输技术 ）、ATM传输技术 ATM ATM是 Mode（ATM） ATM是Asynchronous Transfer Mode（ATM）异 步传输模式的缩写， 步传输模式的缩写，是实现宽带综合业务数字网 的业务的核心技术之一。ATM是以信元为基础的一 的业务的核心技术之一。ATM是以信元为基础的一 种分组交换和复用技术。 种分组交换和复用技术。它是一种为了多种业务 设计的通用的面向连接的传输模式。 设计的通用的面向连接的传输模式。 请参考： /view/2175703.htm
第四节 公务电话子系统
二、传真通信与数据通信 现在采用的数字程控交换网还可实现传真 通信和数据通信。 通信和数据通信。
第五节 图像监控子系统
一、控制中心 二、车站系统 三、多媒体网络管理终端 四、闭路电视监视系统 ）、控制中心的集中监视系统 （一）、控制中心的集中监视系统 ）、车站闭路电视监视系统 （二）、车站闭路电视监视系统
城市轨道交通
通信系统
第九章 城市轨道交通通信系统
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 概述 通信传输子系统 无线通信子系统 公务电话子系统 图像监控子系统 广播子系统 时钟子系统 电源子系统 旅客导乘及信息服务系统
第一节 概述
一、轨道交通通信系统的作用 为保证现代化大客运量城市轨道交通系 统列车运行的安全、可靠、准点、 统列车运行的安全、可靠、准点、高密度 和高效率，实现运输的集中统一指挥， 和高效率，实现运输的集中统一指挥，行 车调度自动化和列车运行自动化， 车调度自动化和列车运行自动化，城市轨 道交通系统必须配备专用的、 道交通系统必须配备专用的、完整的和独 立的通信系统， 立的通信系统，以保证轨道交通系统的正 常运行。 常运行。
城市轨道交通通信信号系统概述
（1）通信电源子系统 （2）通信传输系统
城市轨道交通信号系统普遍采用自动化程度高的列车运行自 动控制系统，保证列车运行安全。
城市轨道交通信号系统是一个具有列车自动防护(ATP)、列车 自动驾驶(ATO)和列车自动监控(ATS)等功能的综合自动化系 统。
（1）保证列车运行的安全，防止列车追尾、正向和侧向撞车、超速等安 全事故的发生；
1.城市轨道交通通信信号系统概述
学习目标
掌握：城市轨道交通通信系统的功能与组成（重点）； 了解：城市轨道交通信号系统的功能与组成。
目录
CONTENTS
01 城市轨道交通通信系统的功能与组成
02
城市轨道交通通信系统是指挥列车运行、公务联络、传递各种 信息和提高运输效率的重要手段，是保证列车安全、快速、高 效运行必不可少的综合的通信系统。
（2）在有限的建设规模下，最大限度地发挥线路的运输能力，提高列车 速度、运输效率和服务质量；
（3）通过现代化设备大大降低工作人员的劳动强度、降低运营成本等
（Automatic Train Control），包括三个子系
统，简称3A。
1. 列车自动监控系统 （Automatic Train Supervision，简称ATS） 2 列车自动保护系统 （Automatic Train Protection，简称ATP） 3. 列车自动运行系统 （Automatic Train Operation，简称ATO）
思考题
• 简述ATC系统由哪三个子系统组成。
城市轨道交通通信系统的主要功能有以下三方面：
① 通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，通信系统为信号系统 尤其是ATC系统提供信息传输通道；
② 通信系统是城市轨道交通内部公务业务联系的主要通道，使城市轨 道交通各个子系统之间密切联系，以提高整个系统的运行效率；
城市轨道交通通信系统介绍
城市轨道交通通信系统
a
1
轨道交通通信系统介绍 一、轨道交通通信系统概述 二、轨道交通通信系统构成 三、各子系统介绍 四、通信系统工程施工
a
2
➢ 一、轨道交通通信系统概述
为了保证城市轨道交通系统能可靠、安全、高 效运营，并有效地传输地铁运营、维护、管理相 关的语音、数据、图像等各种信息，就必须建立 可靠的、易扩充的、独立的通信网。
a
24
四、通信系统工程施工 1、通信系统设备安装应具备条件 ➢ 进行了施工图交底 ➢ 机房已装修完毕，其施工用电、防尘、湿度、预
留孔洞等满足设备安装需要。 ➢ 设备、材料已经到货，并经测试检验合格。 ➢ 施工用机具、仪表已备齐。 ➢ 具有完备的组织机构 ➢ 制定详细的实施计划和安全质量保证体系
a
25
a
17
➢ （3）、集群无线系统组成
➢ 集群控制器
➢ 无线交换机
➢ 调度台
➢ 基站收发信机
➢ 天馈线系统
➢ 机车电台
➢ 漏泄电缆
➢ 维护终端
a
18
➢ 5、广播系统
➢ （1）、功能：对乘客广播（到发站信息、意外 情况疏导）
➢ 对工作人员广播（通知信息）
➢ （2）、结构：广播系统采用二级广播控制方式 （控制中心、车站）
容量/线路利用率 话音质量/干扰
a
5
（ 3）、分类 按传输媒介分：
光纤数字通信系统 微波数字通信系统 卫星数字通信系统
a
6
按采用技术分 PDH（异步数字通信系统） SDH（同步数字通信系统） OTN（开放的传输网络） ATM（异步传输模式）
a
7
（4）、传输系统构成 硬件：终端设备
中继设备 光缆 网管及维护终端 软件：系统软件、管理维护软件
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轨道交通通信系统介绍 一、轨道交通通信系统概述 二、轨道交通通信系统构成 三、各子系统介绍 四、通信系统工程施工
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➢ 一、轨道交通通信系统概述
为了保证城市轨道交通系统能可靠、安全、高 效运营，并有效地传输地铁运营、维护、管理相 关的语音、数据、图像等各种信息，就必须建立 可靠的、易扩充的、独立的通信网。
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四、通信系统工程施工 1、通信系统设备安装应具备条件 ➢ 进行了施工图交底 ➢ 机房已装修完毕，其施工用电、防尘、湿度、预
留孔洞等满足设备安装需要。 ➢ 设备、材料已经到货，并经测试检验合格。 ➢ 施工用机具、仪表已备齐。 ➢ 具有完备的组织机构 ➢ 制定详细的实施计划和安全质量保证体系
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➢ （3）、集群无线系统组成
➢ 集群控制器
➢ 无线交换机
➢ 调度台
➢ 基站收发信机
➢ 天馈线系统
➢ 机车电台
➢ 漏泄电缆
➢ 维护终端
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➢ 5、广播系统
➢ （1）、功能：对乘客广播（到发站信息、意外 情况疏导）
➢ 对工作人员广播（通知信息）
➢ （2）、结构：广播系统采用二级广播控制方式 （控制中心、车站）
容量/线路利用率 话音质量/干扰
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（ 3）、分类 按传输媒介分：
光纤数字通信系统 微波数字通信系统 卫星数字通信系统
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按采用技术分 PDH（异步数字通信系统） SDH（同步数字通信系统） OTN（开放的传输网络） ATM（异步传输模式）
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（4）、传输系统构成 硬件：终端设备
中继设备 光缆 网管及维护终端 软件：系统软件、管理维护软件
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城市轨道交通系统通信系统
1. 电话系统
（1）公务电话。公务电话以数字程控交换机设备为核 心，连接办公室、OCC、车站、设备室等电话分机，以满 足城市轨道交通对内和对外的通信，为保证安全和减少成 本使用专网网络构建。
（2）调度电话。调度电话为运营、电力、维护和救灾 等提供有效的通信，为控制信息的行车调度员、环控调度 员、电力调度员、设备维修调度员等提供专用直达通信。
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2. 无线调度系统
无线调度系统是调度员与司机通信的唯一手段，也是 移动作业人员、抢险人员实现通信的重要手段。无线调度 系统有专用频道方式和集群方式两种形式。其中，专用频 道方式是根据用途配置频道，每种频道只作一种用途，空 闲时也不作他用；专用频道方式有着设备简单、通话速度 快的特点，但是在话务负荷上分布不均，某些繁忙的信道 经常阻塞，而某些信道又经常处在空闲状态。
城市轨道交通系统通信系统
城市轨道交通系统通信系统
城市轨道交通系统通信系统
通信系统是实现列车运输集中统一指挥、行车调度自动 化、列车运行自动化，提高列车运输效率的有效手段。通信 系统是既能传输语音信号，又能传输文字、数据和图像等信 息的综合业务数字通信网。
通信系统按其用途可分为电话系统（公务电话、调度电 话、站内电话和轨旁电话）、无线调度系统、闭路电视系统、 广播系统、时钟系统、商用通信系统等。
城市轨道交通系统通信系统
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城市轨道交通系统通信系统
3. 闭路电视系统
闭路电视系统方便控制中心调度管理人 员、车站值班员、站台管理人员和司机实时 监控车站客流、列车出入站、乘客上下车情 况，以提高运营组织管理效率，保证列车安 全、正点，同时借助车站和中心录像进行安 全及事故取证。
城市轨道交通系统通信系统
4. 广播系统
广播系统是城市轨道交通运营行车组织的必要手段， 它的主要作用有：对乘客进行广播，通知列车到站、离站、 线路换乘、时间表变更、列车误点、安全状况；播放音乐， 以改善站厅、站台、列车车厢等的候车和乘车环境；进行 防灾广播，播放突发或紧急情况，组织指挥事故抢险，提 高应急响应能力；对运营人员进行广播，发布有关通知信 息，协同配合工作；等等。
城市轨道交通系统通信系统
5. 时钟系统
时钟系统是为运营准时、服务乘 客、统一全线设备标准时间而设置的， 系统采用全球定位系统（global positioning system，GPS）标准时 间信息。
城市轨道交通系统通信系统
6. 商用通信系统
商用通信系统为乘客提供在城市轨道交通内的无线通 信、广播、无线上网等服务，主要有城市广播、中国移动 全球移动通信系统（global system for mobile communications，GSM）通信、通用分组无线服务技术 （general packet radio service，GPRS）上网、中国联 通GSM通信、码分多址(code division multiple access， CDMA)通信及4G服务等。
城市轨道交通系统通信系统
（3）站内电话和轨旁电话。 ①站内电话。站内电话是为了适应站内岗位之间频繁 通话而建立的独立的内部电话系统。站内电话主要提供车 站内部通信和与相邻车站、联锁站间的直达通信。站内电 话是一个车站内部的电话系统，一般采用小型交换机实现。
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②轨旁电话。轨旁电话是根据系统运营、维护及应急需 要，供列车司机和维修人员在紧急情况下及时联系车站及相 关部门的电话系统。轨旁电缆连接轨旁电话与站内交换机， 轨旁电话机具有抗冲击和防潮等特性，区间内每150~200 m 安装一部电话，3~4部轨旁电话机并接使用同一号码，通常在 一条区间线路是几部电话交叉配置以提高可靠性。轨旁电话 可同时接站内电话和公务电话，通过插座或开关实现号码转换。