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城市轨道交通新技术8-6

Trainguard MT系统主要由列车自动监 控系统(ATS)、计算机联锁系统 (IXL)、轨道空闲检测系统(TVD)、 列车控制系统(列车自动防护ATP及列车 自动运行ATO)、和双向通信系统 (WLAN)等5个子系统组成。这5个子 系统被划分到4个层级,以便分级实现系 统指定的功能。
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Trainguard MT系统结构
第六节 信号智能化系统
• 西门子CBTC信号系统 • 城市轨道交通计算机联锁系统
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一、西门子CBTC信号系统
西门子凭借全面交通解决方案的理念, 将其先进的CBTC解决方案引入到中国城 市轨道交通中,并提供模块化产品 Trainguard MT列车自动控制系统。
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(一)Trainguard MT系 统结构
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信号灯的点灯或灭灯控制,完全由信号 系统依据信号灯前的列车控制级别来自 动选择。列车控制级别和信号机的自动 切换设计,极大地简化了复杂情况下运 营人员的操作强度。
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(3)车载设备的前后冗余功能。 Trainguard MT系统大量采用冗余设计 提高系统可靠性,其中,车载设备的前 后冗余功能是难点。当一端车载无线设 备、ATP设备、ATO设备、ITF设备发生 故障时,另一端的车载设备会接管列车, 在乘客毫无察觉的情况下继续保持列车 的平稳运行。
第2层:沿着线路分布的轨旁层。包括联 锁系统(IXL)、ATP轨旁系统、轨道空 闲检测系统(TVD)及信号机、应答器 部件等,执行联锁和ATP轨旁功能。联锁 系统(IXL)采用西门子计算机辅助信号 (Sicas)。Sicas基于联锁表原理,能够 灵活调整,适应相关铁路运营商的运行 规则和不同的用户需求。
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Trainguard MT系统在保证安全的前提 下提供了大量的自动化功能,例如ATO 和无人折返功能,不仅使司机从繁重的 例行工作中解放了出来,还保证了列车 在站台屏蔽门前的精确制动,极大地缩 短了运行时间和行车间隔,从而确保了 安全、可靠、稳定、舒适的载客环境。 除此之外,Trainguard MT还具有以下 显著特点:
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(1)支持混合运营模式。 Trainguard MT系统是西门子在以往系 统的基础上进行创新、完善的成果。一 方面,各个子系统都相对独立、完整地 保留在系统中;另一方面,各个子系统 相互接口,逐层逐级扩充系统功能。
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这种设计理念使得Trainguard MT系统 能够区分对待其管辖范围内的非装备列 车、点式控制列车和连续式控制列车, 为列车提供不同的安全防护策略,从而 允许不同控制级别的列车在系统提供进路保 护;对于点式控制列车,联锁系统通过 应答器为车载ATP提供安全移动授权;对 于连续式控制列车,则由轨旁ATP设备通 过无线系统向车载ATP提供安全移动授权。 采用Trainguard MT方案,将点式列车 控制和连续式列车控制融合在一个系统 中,让客户在特定情况下拥有多种运营 策略和建设策略的选择。
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系统结构图
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控制操作台
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联锁主机
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(二)主要技术性能
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(一)Trainguard MT系 统结构
第1层:ATS系统的集中控制层。包括中 心控制和车站控制2级。VICOSOC 501 实现线路集中控制功能及其备用功能; VICOSOC 101则为车站控制和后备模式 的功能提供操作员工作站和列车进路计 算机。
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(一)Trainguard MT系 统结构
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(一)技术内容
其中TR9型的硬件采用美国TRICONEX公 司的TRICON三取二容错控制系统,ADX 型的硬件采用日立公司的二乘二取二结 构铁路专用安全计算机系统,Ⅱ型为自 主研发的双机热备结构,Ⅲ型为自主研 发的二乘二取二硬件安全冗余结构。在 城市轨道交通领域的联锁产品使用最多 的是Ⅱ型联锁。
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二、城市轨道交通计算机联 锁系统
• (一)技术内容 • 计算机联锁系统负责处理进路内的道岔、信 号机、轨道电路之间安全联锁关系,接受 ATS或者操作员的控制指令,向ATP、ATS 输出联锁信息。计算机联锁技术在铁路上道 使用已形成系列产品,有TYJL-Ⅱ型、Ⅲ型、 TR9型、ADX型计算机联锁系统。
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(4)WLAN和无线加密技术。 出于在成本、可维护性、可用性和通信 稳定性等方面的考虑,Trainguard MT 采用基于无线 AP的WLAN作为车地通信 通道。WLAN无线通道提供了一个强大 的数据传输通道,其功能可以在整体系 统中进行扩展。
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WLAN数据通信基于IPSec标准,专用加 密模块在应用层为数据提供256位加密、 专用数据通道格式和密钥协商,防止对 数据的访问和篡改;在AP数据链路层采 用防火墙机制,拦截非法的数据报文。 从而,使无线系统在满足CTC系统对数据 通信高实时性的要求之同时,最大限度 地减少了黑客侵入的风险。
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(2)列车控制级别和信号机的自动切换。 Trainguard MT系统中,列车在进入线 路、具备升级条件后,可以自动从联锁 级升级到点式控制级,最后到连续式控 制级,无须人工介入。对于连续式控制 列车,信号灯处于灭灯状态,司机依据 车载提示驾驶;对于点式控制列车或非 装备列车,信号灯点灯,司机必须遵守 实际信号。
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(一)Trainguard MT系 统结构
第3层:通信层。包括局域网络、无线 WLAN通信系统,以及应答器等车地通 信设备。 第4层:连续式或点式通信级别时, Trainguard MT的车载ATP和ATO控制功 能。
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(二)Trainguard MT系 统特点
与以往的固定闭塞和准移动闭塞相比, 西门子Trainguard MT系统属于移动闭 塞控制系统,通过配备在列车上以及轨 道旁的无线设备,实现车地间不中断的 双向通信。控制系统可以根据列车实时 的速度和位置动态计算和调整列车的最 大制动距离,2个相邻列车能以很小的间 隔同时前进,从而极大地提高运营效率。
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