移动闭塞的原理、系统结构与功能毕业论

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1、移动闭塞的原理、系统结构与功能毕业论摘　要　阐述了移动闭塞技术的原理。介绍了典型的基于无线通信的移动闭塞系统的系统结构。分析了移动闭塞相对于传统闭塞方式的优势。指出基于通信的列车控制将是未来列车控制技术的发展方向。关键词　移动闭塞,数据通信,车载控制器,区域控制器　　基于通信的移动闭塞(MB)技术,是全球铁路及轨道交通信号界公认的最先进的信号产品。以Sel2Trac为代表,该技术已经被应用将近20年,并且给运营商们带来了良好的经济和社会效益。本文将从阐述移动闭塞技术的原理入手,分析其系统结构和优势

2、,供国内同仁参照。1　移动闭塞技术的原理1.1　地铁信号和列车自动保护系统在轮轨交通中,为保证列车运行安全,须保证列车间以一定的安全间隔运行。早期,人们通常将线路划分为若干闭塞分区,以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列车占用等状态,列车则根据信号显示运行。不论采取何种信号显示制式,列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。地铁的信号原理也基于此。但由于地铁的特殊条件,对安全的要求更加严格,因此必须配备列车自动保护(ATP)系统。ATP通过列车间的安全间隔、超速防护及车门控制来保证列车运

3、行的安全畅通。在固定划分的闭塞分区中,每一个分区均有最大速度限制。若列车进入了某限速为零或被占用的分区,或者列车当前速度高于该分区限速,ATP系统便会实施紧急制动。ATP地面设备以一定间隔或连续地向列车传递速度控制信息。该信息至少包含两部分:分区最高限速和目标速度(下一分区的限速)。列车根据接收到的信息和车载信息等进行计算并合理动作。速度控制代码可通过轨道电路、轨间应答器、感应环线或无线通信等传输,不同的传递方式和介质也决定了不同列车控制系统的特点。为了保证安全,地铁ATP在两列车之间还增加了一个

4、防护区段,即双红灯区段防护(见图1)。后续列车必须停在第二个红灯的外方,保证两列车之间至少间隔一个闭塞分区。（lk429'>中国大学排名　　移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。列车不间断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度,轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行车间隔,并将相关信息(如先行列车位置,移动授权等)传递给列车,控制列车运行。边线e7连接节点n5和n6,默认方向为从n6到n5方向;节点n5与边线e7、e8和e11相连。图3　线路拓扑图示例　　早期的移动闭塞

5、系统是通过在轨间布置感应环线来定位列车和实现车载计算机(VOBC)与车辆控制中心(VCC)之间的连续通信。现今,大多数先进的移动闭塞系统已采用无线通信系统实现各子系统间的通信。在采用轨旁基站的无线通信系统中,系统一般考虑100%的无线信号冗余率进行基站布置,以消除在某个基站故障时可能出现的信号盲区。2　典型无线移动闭塞系统的系统结构目前,世界上诸多信号供应商如阿尔卡特、阿尔斯通、西门子、庞巴迪和西屋等,均开发出了各自的移动闭塞技术并已在全球广泛应用。典型的移动闭塞线路中,线路被划分为若干个区域,每

6、一个区域由一定数量的线路单元组成。区域的组成和划分预先定义,每一个区域均由本地控制器和通信系统控制。本地控制器和区域内的列车及联锁等子系统保持连续的双向通信,控制本区域内的列车运行。列车从一个控制区域进入下一个区域的移交是通过相邻区域控制器之间的无线通信实现。当列车到达区域边界,后方控制器将列车到达信息传递给前方控制器,同时命令列车调整其通话频率;前方控制器在接收并确认列车身份后发出公告,移交便告完成。两个相邻的控制区域有一定的重叠,保证了列车移交时无线通信不中断(见图4)。（lk429'>（作文

7、网z此类线路投入运营。而近年新建的移动闭塞项目(如汉城地铁)及旧系统改造项目(如纽约卡纳西线和巴黎地铁13号线)绝大多数采用基于无线通信的技术。据资料,全世界目前有近10个城市约220km线路正在进行无线CBTC的设计或安装。在中国,2002年6月和2003年5月,武汉轻轨一期和广州地铁3号线也相继决定采用基于环线的移动闭塞技术,以实现列车安全、高效运行。中国大学排名城市轨道交通信号技术已经历了传统运行方式、列车自动控制(ATC)技术、全自动无人驾驶方式(如法国的VAL系统、日本的新交通系统等[2

8、])等几个发展阶段,从间断、间接的控制到连续、直接的列车控制,人们逐步实现了更加安全、有效和经济(节能)的列车控制技术。而实现直接列车控制的关键是安全可靠的车-地双向通信及列车定位技术。