论文基于漏泄波导管的cbtc数据通信子系统设计

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1、基于漏泄波导管的CBTC数据通信子系统设计1.绪论1.1论文的设计背景随着我国经济快速发展，城市规模不断扩大，特别在经济发达的东部及中、西部地区，经济迅速发展，机动车飞速增长，交通拥堵情况日渐突出。城市轨道交通具有其它交通工具望尘莫及的优点，客运周转量大、安全、速度快、受干扰少、环境污染小等，各地方政府和市民都希望加快本地的轨道交通建设来减缓交通压力，实现人与自然的和谐发展。据国家发改委运输完成的《2012-2013年中国城市轨道交通发展报告》统计，2012年，全国有35个城市在建设轨道交通路线，估算完成总资产约2600亿。2013年，已批准的项目将进入规模建设阶段，城轨投资规模有望达

2、到2800亿元-2900亿元。截至2012年底，全国共有28个城市继续建设轨道交通线路工程，续建线路共计63条，里程1399km。车站970座。预计至2020年，我国城市轨道交通累计营业里程将达到7395km，我国约有229个城市有发展轨道交通的潜力，2050年规划的线路将增加到289条，总里程数将达到11700km。城市轨道交通需要列车运行速度高、密度大，特别是早、晚高峰，市民对列车追踪密度要求很高。传统的以轨道电路进行定位，司机人工驾驶的固定闭塞运营方式已不能满足安全和效率要求。准移动闭塞虽然在一定程度上提高了运营效率，但与市民对轨道交通的期望还有差距，基于通信的CBTC系统正是为

3、了迎合这种需求而开发的,是城市轨道交通发展的方向。CBTC列车控制系统能够根据前行列车和前方线路情况，在确保安全的前提下紧追踪前行列车运行，能有效缩短列车追踪间隔，运输效率也得到极大提高，因此在国内外得到迅速推广。1.2现状和意义1.2.1国外CBTC的研究概况32CBTC在国外的起步较早，20世纪80年代初国外开始对CBTC展开系统的研究并进行阶段性测试，90年代开始进入试验段测试阶段.北美的先进列车控制系统（ATCS）、德国的无线列车控制系统(FZB)、法国的实时追踪自动化系统(ASTREE)、日本的计算机和无线通信列车控制系统（CARAT）是这一时期的代表性试验系统。经过多年的努

4、力，目前国外主要的列车控制系统生产厂商提供的CBTC系统在可靠性、安全性、兼容性和干扰方面都得到了极大的完善，在实际中得到了应用。CBTC不仅在地面干线铁路得到推广应用，而且在城市轨道交通系统中得到青睐。表1.1是CBTC初期在国外的发展历程。年份主要事例1969原西德在其试验岛及试验室内试验的无线自动闭塞系统，即LZB的雏形1982美国百灵顿北方铁路公司和Rockwell公司共同开发ARES系统1983美国AAR和加拿大RAC共同提出开发ATCS系统1985法国国营铁路公司(SNCF)提出开始试探ASTREE系统1986日本铁道技术研究所(RTRI)提出开发CARAT系统1988澳大

5、利亚开始试探AUSTRAC系统1991日本JREA公布利用卫星构成移动自动闭塞系统试验1992德国将LZB第一次引入到奥地利铁路安装使用1993①西班牙铁路建成LZB系统投入运行②欧洲铁路联盟组织进行ETCS/ERTMS研究③美国柏灵顿北方铁路开始TrainGuard计划1994美国旧金山海湾公司开始建设AATCS系统1995美国密歇根交通运输部、美国铁路管理局及Amtrak公司规划试验了ITCS系统1996美国柏灵顿北方圣塔菲铁路公司(BNSF)试验了带有DGPS的PTC系统1998北美联合投资开发PTS系统1999美国IEEE成立10个工作组，其中第二组专门制定CBTC标准表1.1

6、CBTC初期在国外的发展历程321.1.1国内研究现状北京交通大学自主知识产权CBTC系统成功上线2011年1月25日北京交通大学就CBTC自主创新及其经验总结召开新闻发布会，北京交通大学校长宁滨教授介绍了CBTC信号系统的基本情况，并对整个系统的推广和产业化推进提出了高新技术走出国门的建设性想法。宁校长表示，就目前来讲，整套技术全面进入市场至少还需要3年时间。宁校长介绍，这套CBTC信号系统是我国轨道交通信号研发团队三代人几十年积累的成果，系统具有：先进、安全、高效、稳定和低成本的特点，同时，北京交通大学结合轨道交通大发展的国家需求，瞄准世界科技前沿，坚定不移的走自主创新道路，历经十

7、年的不懈努力，突破了相关核心关键技术，探索出了一条“政、产、学、研、用”相结合，开展基础理论研究、核心技术研发、实验室仿真、现场试验、中试、示范工程、产品化与产业化的途径。2002年，北京交通大学利用校科研基金开展CBTC基础理论与科学问题研究；2004年开始至今，北京市科委和科技部连续立项支持北京交大开展CBTC核心技术与共性技术攻关；2007年，国家财政部领导高瞻远瞩立专项支持北京交大，大连快轨公司积极配合，CBTC系统在大连运营线进行了中