城市轨道交通信号与通信系统任务一-城市轨道交通CBTC系统架构和组成.ppt

城市轨道交通信号与通信系统是确保城市轨道交通安全、高效运行的关键技术之一。CBTC（Communication-Based Train Control，基于通信的列车控制系统）是这类系统的核心组成部分，它利用无线通信技术和连续的列车定位来实现移动闭塞，从而提高运营效率，缩短行车间隔。 CBTC系统主要由以下几个关键子系统构成： 1. 中央列车自动监控子系统（ATS）：ATS系统对整个轨道交通网络进行实时监控，包括列车位置、运行状态、调度命令等，并根据实时信息进行行车计划的调整和控制，确保列车按照预定的时间表运行。 2. 区域控制器（ZC）：ZC是轨旁的计算单元，负责计算和分配移动授权，确保列车在安全距离内行驶。每个ZC覆盖特定的轨道区域，通过与车载控制器通信，实时更新列车的位置和速度信息，同时处理临时限速指令。 3. 数据存储单元（DSU）：DSU储存轨道信息和临时速度限制，这些数据对于ZC计算移动授权至关重要。 4. 车载控制器子系统（CC）：车载控制器安装在列车上，它接收来自ZC的移动授权信息，结合列车的速度和位置信息，确保列车安全运行。同时，CC还负责与车辆其他子系统交互，如制动、牵引等。 5. 数据通信子系统（DCS）：DCS提供可靠的数据传输平台，通常包括无线通信（如IEEE 802.11标准的车载电台）和有线通信（如光缆），使得车载控制器和轨旁设备之间能进行高速、实时的数据交换。 6. 正线联锁（CBI）子系统：CBI负责管理信号设备，确保轨道区段的安全占用，当列车进入或离开一个区段时，它会改变信号状态以防止列车冲突。 7. 列车自动防护（ATP）子系统：ATP子系统是保证列车安全运行的核心部分，它通过限制列车速度和实施紧急制动来防止列车超速和闯入已被占用的轨道区域。 8. 列车自动监控（ATS）子系统：ATS系统监控列车的运行状态，包括发车、到站、折返等，同时为调度员提供实时信息，帮助优化运行调度。 9. 列车自动运行（ATO）子系统：ATO允许列车在预设的路径和速度下自动运行，减轻驾驶员的工作负担，提高运行效率。 此外，系统中还包括其他辅助设备，如计轴系统（ACS）用于检测轨道占用，接入点（AP）用于无线通信覆盖，接入交换机（AS）和骨干交换机（BS）用于构建通信网络，以及各种安全保护装置，如紧急停车按钮（ESB）和紧急制动（EB）。 CBTC系统的优势在于其灵活性和高效性，能够根据实时的交通状况动态调整列车间隔，提高线路的运载能力。同时，由于采用连续的列车定位和无线通信，CBTC系统能够实现更短的最小行车间隔，提升乘客体验。然而，这种高度依赖通信的系统也对通信网络的可靠性提出了高要求，需要定期维护和更新，以确保系统的稳定运行。