地鐵公司運營培訓(xùn)課件：CBTC系統(tǒng)介紹

CBTC系統(tǒng)介紹市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義目錄一、設(shè)備組成二、工作原理市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1一、設(shè)備組成

正線聯(lián)鎖(CBI)子系統(tǒng)列車自動保護ATP子系統(tǒng)列車自動駕駛ATO子系統(tǒng)列車自動監(jiān)控ATS子系統(tǒng)通信傳輸DTS子系統(tǒng)無線傳輸TWCS子系統(tǒng)信號電源子系統(tǒng)信號維護支持系統(tǒng)市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1一、設(shè)備組成

MMI

車載ATP速度傳感器、雷達、應(yīng)答器天線車載ATO車載無線通信車載信號設(shè)備軌旁無線通信聯(lián)鎖+計軸+信號顯示固定應(yīng)答器LEU+可變應(yīng)答器軌旁ATP/ATO軌旁信號設(shè)備中央DCS通信中央維護支持系統(tǒng)中央ATS中央信號設(shè)備中央大屏幕二、工作原理

市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義162.列車B的車載無線設(shè)備傳送其實時位置和虛擬占用給軌旁無線設(shè)備。3.區(qū)域控制器設(shè)備計算沖突點()，到列車B的車尾，給出移動授權(quán)。4.軌旁無線設(shè)備連續(xù)的把沖突點()和移動授權(quán)傳送給列車A。5.列車A的車載CBTC設(shè)備計算安全曲線并應(yīng)用到對列車的防護上()。軌旁無線設(shè)備軌旁無線設(shè)備軌旁DTS設(shè)備區(qū)域控制器CBTC車載RADIOBCBTC車載RADIOA1.基于輪速傳感器和多普勒雷達，列車B連續(xù)的計算其位置()（經(jīng)過信標點時重置其誤差），生成虛擬占用。CBTC關(guān)鍵技術(shù)：精確定位虛擬占用車地通信二、工作原理

市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1（一）、ATP工作原理

二、工作原理

ATP子系統(tǒng)是保證列車運行安全、提高運輸效率的控制設(shè)備，提供列車運行間隔控制及超速防護，對線路上的列車進行安全控制。ATP子系統(tǒng)包括車載ATP子系統(tǒng)和地面ATP子系統(tǒng)。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

車載ATP子系統(tǒng)工作原理基于通信的CBTC系統(tǒng)的車載ATP子系統(tǒng)車頭、車尾各一套，頭尾兩端通過通信線纜相連，實現(xiàn)頭尾兩端設(shè)備之間的通信以及車地?zé)o線通信的雙路冗余。車載ATP子系統(tǒng)采用“3取2”的安全冗余技術(shù)，確保了車載子系統(tǒng)的安全性、可靠性及可用性：市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

車載子系統(tǒng)的組成主要包括：ATP安全冗余單元（3取2）：車頭、車尾各安裝一套ATP車載設(shè)備，車載ATP采用“三取二”的冗余安全計算機結(jié)構(gòu)，單端系統(tǒng)的單系故障不影響列車正常運行或司機正常駕駛，且不會導(dǎo)致車輛控制端的改變；雷達傳感器：車頭、車尾分別安裝一個雷達傳感器，與速度傳感器完成冗余的列車速度和走行測算與驗證，可對在線運營列車進行連續(xù)、安全可靠的定位檢測；速度傳感器：車頭、車尾在不同車軸安裝獨立的速度傳感器，與雷達傳感器完成冗余的速度和走行距離測算與驗證；BTM應(yīng)答器主機單元：車頭、車尾各設(shè)置一個，與應(yīng)答器接收天線一起，實現(xiàn)對應(yīng)答器報文解析和列車位置矯正等；應(yīng)答器接收天線：車頭、車尾各設(shè)置一個，接收地面應(yīng)答器發(fā)送的報文；車載無線單元：車頭、車尾各安裝一套車載無線自由波單元，雙端互為冗余；車載自由波天線：車頭、車尾各設(shè)置兩個車載自由波天線，接收/發(fā)送來自沿線無線自由波的信號；MMI單元：車頭、車尾各配備一套MMI單元設(shè)備，向司機提供駕駛信息的顯示與操作控制；兩端車載設(shè)備貫通線：車頭、車尾設(shè)置貫通線，用于兩端車載設(shè)備信息的交互。按鈕及開關(guān)等。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

地面ATP子系統(tǒng)組成及工作原理安裝在車站室內(nèi)的地面ATP設(shè)備主要包括：區(qū)域控制器ZC；數(shù)據(jù)存儲單元DSU；軌旁電子單元LEU。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

ZC是地面基于通信的CBTC系統(tǒng)的ATP子系統(tǒng)核心控制設(shè)備，是車-地信息處理的樞紐，ZC子系統(tǒng)采用“2乘2取2”冗余結(jié)構(gòu)的安全計算機平臺，主要負責(zé)根據(jù)CBTC列車所匯報的位置信息以及聯(lián)鎖所排列的進路和軌道占用/空閑信息，為其控制范圍內(nèi)的CBTC列車計算生成移動授權(quán)（MA），確保在其控制區(qū)域內(nèi)CBTC列車的安全運行。ZC子系統(tǒng)主要由ZC主機處理單元、通信控制器、FTSM、ZC維護機等部分組成。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

DSU子系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)中的地面重要控制設(shè)備，主要負責(zé)全線臨時限速存貯和下載功能，以及數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)庫版本管理等功能。軌旁電子單元(LEU)是與有源應(yīng)答器直接連接的設(shè)備，是在CBTC降級備用BLOC模式下使用的ATP地面設(shè)備，LEU向有源應(yīng)答器和環(huán)線應(yīng)答器傳輸點式級別下的MA信息，滿足應(yīng)答器上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

地面ATP室外軌旁部分由以下部分組成：應(yīng)答器：為點式級別列車提供移動授權(quán)（MA）信息，并為CBTC級別列車和點式級別列車提供位置信息；次級軌道占用檢測設(shè)備：計軸器。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

列車自動駕駛（ATO）子系統(tǒng)主要負責(zé)保證列車自動駕駛，提供列車自動控制和調(diào)整并輔助司機駕駛等功能，是軌道交通ATC系統(tǒng)的核心系統(tǒng)之一。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1（二）ATO工作原理

二、工作原理

軌旁ATO子系統(tǒng)組成安裝在車站室內(nèi)，共用地面ATP設(shè)備的軌旁ATO設(shè)備包括：區(qū)域控制器ZC和數(shù)據(jù)存儲單元DSU。ZC計算列車運行移動授權(quán)發(fā)送給車載ATO子系統(tǒng)，ATO子系統(tǒng)根據(jù)接收到的MA信息計算自動駕駛曲線，并控制列車在MA范圍內(nèi)自動駕駛。DSU子系統(tǒng)存儲線路數(shù)據(jù)庫版本號，ATO子系統(tǒng)通過與DSU進行比較實現(xiàn)版本號校核；并通過ZC接收DSU轉(zhuǎn)發(fā)的臨時限速指令計算出MA，控制列車在設(shè)置了臨時限速的條件下實現(xiàn)自動駕駛。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

室外部分ATO子系統(tǒng)與ATP子系統(tǒng)共用室外設(shè)備。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

車載ATO子系統(tǒng)組成車載ATO子系統(tǒng)車頭、車尾各設(shè)置一套，單套ATO子系統(tǒng)為雙機熱備的冗余架構(gòu)，通過與車載ATP子系統(tǒng)共用頭尾通信以及車輛接口設(shè)備實現(xiàn)ATO的相關(guān)功能，并確保系統(tǒng)的可靠性與可用性。車載ATO子系統(tǒng)組成如下圖所示：市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

ATS子系統(tǒng)的組成ATS系統(tǒng)分為控制中心系統(tǒng)、車站系統(tǒng)。控制中心系統(tǒng)由ATS控制中心主服務(wù)器、通信服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、外系統(tǒng)接口設(shè)備、維修/管理工作站、防病毒系統(tǒng)、模擬培訓(xùn)系統(tǒng)、調(diào)度員臺、運行圖編輯、控制中心電源設(shè)備等構(gòu)成；車站系統(tǒng)分為設(shè)備集中站、非設(shè)備集中站和車輛段\停車場，主要設(shè)備有ATS車站分機、發(fā)車指示器控制機、發(fā)車指示器等；網(wǎng)絡(luò)和數(shù)傳設(shè)備主要用交換機完成ATS系統(tǒng)內(nèi)部，以及ATS系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間的信息交換。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1(三）ATS子系統(tǒng)組成及工作原理

二、工作原理

市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

ATS子系統(tǒng)的原理基本工作流程ATS子系統(tǒng)屬于一個自反饋的閉環(huán)運行自動控制系統(tǒng)。在每日系統(tǒng)運行前，系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中取出當(dāng)日基本運行圖，并結(jié)合當(dāng)日車輛運行計劃，行成當(dāng)日實施運行圖，下達給服務(wù)器，作為當(dāng)日運行之依據(jù)。ATS子系統(tǒng)依據(jù)此運行圖，對運行列車進行識別，自動控制進路辦理，以及輸出列車運行控制指令。同時在列車在運行過程中，采集相關(guān)列車到發(fā)車站信息，對此到發(fā)點進行紀錄，形成實跡運行圖。另一方面，基于采集的現(xiàn)場到發(fā)點與計劃運行時刻表的差異，對列車運行停站時間以及區(qū)間運行等級進行調(diào)整，并以此調(diào)整后的運行計劃繼續(xù)后續(xù)作業(yè)指導(dǎo)，從而自動反饋的閉環(huán)運行邏輯。此運行過程直到最后一列車抵達轉(zhuǎn)換軌進入車輛段結(jié)束?；竟ぷ髁鞒桃娤聢D。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

服務(wù)器系統(tǒng)主要完成以下功能：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負責(zé)各種信息的存儲，如基本運行圖，站停時分、區(qū)間運行時分、交路路徑等靜態(tài)運營數(shù)據(jù)，實際運行圖以及各種分析統(tǒng)計報表；應(yīng)用服務(wù)器用于運行圖的自動調(diào)整和數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)交換，負責(zé)向所有操作終端提供車站子系統(tǒng)傳送的行車表示信息、車次號跟蹤信息、列車報點信息；通信服務(wù)器用于與ATP/ATO系統(tǒng)接口，傳輸列車位置信息、限速等。外部系統(tǒng)接口服務(wù)器用于與外部系統(tǒng)接口傳輸運營輔助信息。市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1二、工作原理

市地鐵集團有限公司運營總部培訓(xùn)講義1在運行圖編輯室將設(shè)置運行圖/時刻表編