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CBTC系统功能介绍和技术分析
率等最不利条件设计 列车间隔为若干闭塞分区,而与列车在分区内的实际位置无
关 制动的起点和终点总是某一分区的边界 台阶式制动曲线 要求运行间隔越短,闭塞分区 (设备) 数也越多
列车运行间隔控制概念
◦ 准移动闭塞 (Distance-To-Go):
线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区 一个分区只能被一列车占用 闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速、最不利制动
0
道岔未检测到在左位
SW_RIGHT_ c yes 每个道岔
1
C
0
道岔检测到并锁定在右位 道岔未检测到在右位
强制
IL_SET
c yes 每个终端信 号机
1
联锁确保进路在保护中(道岔锁闭,
➢ 为管理报表、维护及运营分析搜集数据 ➢ 与其他系统的接口
✓ 提供站台乘客广播系统接口 ✓ 提供无线通信系统接口 ✓ SCADA 命令和状态显示,并与远程SCADA单元接口 ✓ 提供楼宇和火灾报警系统接口
4. 安萨尔多CBTC系统介绍
➢ 系统结构 ✓ 系统结构图 ✓ 网络配置图
➢ 系统设计特点 ✓ 轨旁子系统三取二结构 ✓ 车载子系统三取二结构 ✓ 数据输入多样性 ✓ 列车速度和方向的计算
➢ 司机显示和输入 ➢ 车载系统其他非安全功能
3. 自动列车监督子系统功能
➢ 人机界面 ✓ 列车位置及功能状况的监视和显示 ✓ 列车控制子系统的功能状况的监视和显示 ✓ 道岔、站台屏蔽门及轨道侵入设备状态的监视和显示
➢ 列车运行的调整 ✓ 保证列车运行间隔和运行图的实施 ✓ 基于运行线分配的列车进路安排 ✓ 根据系统延迟或调度员要求调整列车运行参数
联锁设备
保护区段解锁授权
2/ 区域控制器向车载设备对严 格的移动授权请求停车保证
5/ 联锁解锁 保护区段
1/ 列车挺稳
3/ 车载设备确保列车停稳并 禁止移动
车站
管理列车运行方向(1/2)
相反的列车进路保护:
◦ 道岔区域及方向锁闭
3/ 区域控制器发送 移动授权
区域控制器
联锁设备
2/ 对于CBTC列车联锁设备发 送方向锁闭
ZC 区段保持占用信 息
旁路区段故障(3/5)
真实区段占有 列车是通信列车
列车位置 (车载输出)
ZC 区段 (ZC 输出) ZC 区段 (联锁)
区段信息 (联锁) 旁路区段信息 (联锁内部参数)
ZC 区段保持占用 延时
旁路区段故障(4/5)
ES
区段 1 区段 2 区段 3
区段 1
区段 2 S
区段 3
➢ 区域控制器重叠区管理
2. 车载子系统功能
➢ 确定列车位置 ✓ 检测到轨旁的应答器,随之提供了参考点 ✓ 当检测到两个相邻的应答器,列车位置就被初始化 ✓ 车载测速电机及加速度计或测速雷达进一步进行细定位 ✓ 线路数据库唯一地定义了线路上的所有位置
➢ 列车安全保护 ✓ 测量列车速度和列车速度监督 ✓ 列车运行方向监督 ✓ 强制执行移动授权控制 ✓ 倒溜监督 ✓ 车门控制及安全联锁 ✓ 列车完整性检测
反向进路保护
进路保护: 联锁保护(3/3)
安全停车点 安全停车点
道岔位置
进路保护: 接近锁闭
1/ 列车接近信号机
2/ 列车离开接近区域
2/ 在定时器结束后,区 域控制器延长移动授权
CBTC 接近区域
接近锁闭
CBTC接近区域状态数据 联锁设置状态数据
区域控制器
联锁设备
进路保护: 保护区段锁闭(1/2)
5. 阿尔卡特感应环线CBTC系统介绍
➢ 系统结构 ➢ 系统设计特点
✓ 感应环线定位精度 ✓ 列车运行控制 ✓ 进路设置和解锁 ✓ 道岔锁闭和解锁 ✓ 人工设置进路
列车位置检测(1/2)
–非通信列车位置跟踪
* 点击列车进行列车运行动画
区段占用相关数据
联锁设备
区域控制器
列车位置检测(2/2)
–通信列车位置跟踪
后溜余量和隐 藏距离
缓冲区域
被区域控制器检测 到得占用区段(非 通信列车
被区域控制器检 测到得占用区段 (通信列车)
被区域控制器检 测到得空闲区段
非安全移动 授权
安全移动授权
CBTC列车跟踪非CBTC列车: 缓冲区域原理(非安全移动授权)
进路保护: 联锁保护 (1/3)
主要有三种进路保护:
◦ 联锁保护 ◦ 接近锁闭 ◦ 保护区段锁闭
1/ 联锁设备管理冲突进路和发 送进路设置状态给区域控制器
冲突进路保护
进路设置状态 联锁设备
区域控制器
2/ 区域控制器发送移动授权 给车载设备
进路保护: 联锁保护(2/3)
联锁保护包括:
进路 ‘B’
进路 ‘A’
冲突进路保护
进路 ‘A’
进路 ‘B’
进路 ‘B’ 进路 ‘A’
进路 ‘A’
进路 ‘B’
率等最不利条件设计 列车间隔为若干闭塞分区,而与列车在分区内的实际位置无
关 制动的起点可以延伸,但终点总是某一分区的边界 一次性抛物线型制动曲线 要求运行间隔越短,闭塞分区 (设备) 数也越多
列车运行间隔控制概念
◦ 虚拟/逻辑闭塞 (Virtual/Logical Block):
线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区 一个原固定闭塞分区可以被分为几个虚拟分区(旧线改造) 闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速、最不利制动
当列车第一次把位置报告给区域控制时,必须对列车进行筛选
当列车外部位置和前方计轴点的距离小于最小列车长度时,并 且前方轨道区段未占用时,区域控制器将清除前方的假设列车
当列车外部位置和前方计轴点的距离大于等于最小列车长度时, 后者前方轨道区段占用时,区域控制器将保留前方的假设列车
?
?
CBTC列车筛选(2/2)
时)
列车安全间隔保护(1/2)
自动列车后溜余量
虚拟区段
AT i
AT j
AT k
虚拟区段
虚拟区段
非安全移动授权(i)安全移动授权 (i) 非安全移动授权 (j) 安全移动授权 (j)
CBTC列车跟踪CBTC列车: 列车间的间隔(安全移动授权)
列车安全间隔保护(2/2)
非安全速 度曲线
AT j
安全速度曲 线
4/ 联锁设备立即解 锁进路在延时时间之 前
区域控制器重叠区介绍
区域控制器1
区域控制器2
区域控制器重叠区
区域控制器重叠区:移动授权选择
位车置载
移动 区域控授制权器2 车载设备选择最宽容的移动授权。
车载设备发送它的位置给区域控制器1并且区域控制器1发
送移动授权给车载设备。
车载
移动 区域授控权制器1
联锁状态
1/ 对非CBTC列车联锁 设备给出信号显示
双向运行区域
管理列车运行方向(2/2)
相反的列车进路保护:
◦ 区段区域及方向锁闭
1/ 联锁设区段把方向锁闭状 态发送给区域控制器
联锁设备
区域控制器
区段方向锁闭状态
双向运行区域
2/ 区域控制器发 送移动授权
车门和屏蔽门安全保护
车门安全和屏蔽门安全保护功能是管理相关开门和 关门的动作,并保证乘客的安全乘车
80/8
80
0
60
40
20
80/8 0
A)固定闭塞 (速差式信号)
80/8 0
80/6 0
60/4 0
40/0
B) 准移动闭塞 (目标距离模式)
80/8 0
80/6 0
80/4 0
40/0
C) 移动闭塞
0/0
性能改善
性能改善
80/8
80/6
80/4
40/0
0/0
0
0
0
每一段区间的速度代码
速度(公里 / 小
4/ CBTC列车进入保护区 段接近区域
区域控制器
5/ 联锁发送给区域控制器保 联锁设备 护区段锁闭状态
保护区段请求
保护区段锁闭 状态
1/ ATS向联锁请求进路设置
6/ 列车延长移动授权
ATS
3/ 联锁设置进路
车站
2/ 联锁检查冲突状况并锁闭 保护区段
进路保护: 保护区段锁闭(2/2)
区域控制器
4/ 区域控制器解锁 保护区段
最小的列车长度
新的位通置信列车 位置
... ?
?
车载
?
位置接近计轴点
CC 1
CC 1 区域控制器
位置
位置 位置接近计轴点
CC 1 联联锁锁状状态态联锁
CBTC列车筛选速度
筛选速度(kph)
列车长度(m)
列车运行间隔控制概念
◦ 固定闭塞(Fixed Block):
线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区 一个分区只能被一列车占用 闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速、最不利制动
这个功能具体包括下面功能:
◦ 在站台授权车门和屏蔽门的打开和关闭 ◦ 发出车门和屏蔽门开门命令 ◦ 发出车门和屏蔽门关门命令
安全开门原理
列车
车载
确认列车在 在车窗
区域控 制器
开门准备
请求车门打开
禁止移动
列车禁止 移动
联锁 屏蔽门
授权打开
车门
授权打开车门
授权打开 屏蔽门
授权打开 屏蔽门
授权打 开屏蔽 门
安全关门原理
关门按钮
命令列 车门关 闭
列车门 关闭 移动禁 止取消
采集列车门 关闭请求 请求列车门关闭
移动禁止取消
请求关闭屏蔽门 关闭屏 蔽门
发车授权
屏蔽门 关闭状 态
隐藏信号显示(1/3)