基于cbtc控制的列车全自动驾驶系统(fao)的发展及应用

《基于cbtc控制的列车全自动驾驶系统(fao)的发展及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、于CBTC控制的列车全自动驾驶系统(FAO)的发展及应用【摘要】主要介绍全自动驾驶(FAO)系统的发展和应用情况、系统的组成和特点。介绍了车-地通信方案，对国内外车-地通信方式进行了比较，对GSM-R网络进行了详细的分析，并指出作为无线传输的GSM-R网络具有适应我国铁路运输特点的功能优势。【关键词】全自动驾驶；基于通信的列车运行控制系统全自动驾驶系统;双向传输；车-地通信;GSM-R1.引言全自动无人驾驶系统是一种将列车驾驶员执行的工作，完全由自动化的、高度集中的控制系统所替代的列车运行模式。目前，国内许多城市都在建设城市轨道交通网络，那些人口在千万以上的特

2、大城市，其发展往往是跨越式的，要求建设的城市轨道交通在互联互通、安全、快捷、舒适性方面具有很高的水平。许多大城市如上海、北京和广州均有计划采用先进的、高可靠的、高安全的基于CBTC(CommunicationBasedTrainContro,基于通信的列车控制系统)控制的全自动驾驶系统(FullyAutomaticOperation,FAO)来迗到以上要求。1.FAO的系统结构FAO系统实现列车的自动启动及自动运行、车站定点停车、全自动驾驶自动折返、自动出入车辆段等功能，同时对列车上乘客状况、车厢状态、设备状态进行监视和检测，对列车各系统进行自动诊断，将列车设

3、备状况及故障报警信息传送到控制中心，对各种故障和意外情况分门别类，做出处置预案。2.1信号系统主要包括以下部分(1)控制中心设备：中央自动列车监督系统(AutomaticTrainSupervision,ATS)、电力SCADA系统和综合监控系统。(2)轨旁设备：轨旁列车自动防护/列车自动驾驶系统(AutomaticTrainProtectionandAutomaticTrainOperation,ATP/ATO)、车站ATS系统、联锁CI系统、定位系统和综合维护系统。(3)车载设备：车载地车无线接收/发送单元、车载ATP/ATO设备、牵引和制动、列车定位系统

4、。(4)地车信息传输系统：一般采用基于通信的多服务的冗余数据传输系统(DataTansmissionSystem,DCS),实现地车的双向信息传输。目前主要的CBTC系统实现地车信息传输的方式有：交叉环线、泻漏波导/漏缆、无线传输等。(5)列车定位系统：车载速度传感器和雷迗传感器对于FAO系统，实现列车安全控制和间隔控制与传统列车自动控制系统(AutomaticTrainControl,ATC)的基本组成、功能和安全性要求是一样的，特殊的是对这些相关系统的可靠性、可用性及应急预案处理的要求将大大提高2.2通信控制部分在FAO系统中，在传统轨道交通通信系统配置的

5、基础上，将主要增加列车上的电视监控系统、广播系统和应急电话系统，使控制中心能随时监控列车和旅客的情况，保证在紧急情况下能与旅客进行直接通信，并直接对列车下达控制命令，确保旅客的安全。2.3运营组织部分对于FAO系统，在运营组织上将主要增加紧急情况下预案处理功能和措施。需要对整个轨道交通的系统进行综合整合，保证信号、通信、供电、防灾报警、站台安全车辆等系统的有机结合和协调工作。1.CBTC的系统结构CBTC系统的组成可以分为列车控制和信息传输两大部分，其中列车控制部分为ATC系统，包括ATP、ATO、ATS三个子系统，完成列车状态信息以及数据信息的处理，并控制列

6、车运行。信息运输部分采用无线通信系统，进行连续双向的车-地通信，完成列车向地面控制设备传递列车的位置、速度以及其他状态1是CBTC系统的具体结构示意1典型的CBTC系统结构以上是CBTC系统的典型结构，实际的系统可能由于不同的需要而有所差异。（1）区域控制器（ZC：ZoneControner）即区域的本地计算机，与连锁区一一对应，通过数据通信系统保持与控制区域内所有列车的安全信息通信。ZC根据来自列车的位置报告跟踪列车并对区域内列车发布移动授权、实施连锁。区域控制器采取三取二的检验冗余配置。冗余结构的列车自动监控可实现与所有列车运行控制子系统的通信，用于传输命

7、令及监督子系统状况。（2）车载控制器（VOBC）与列车（指一个完整的编组）一一对应，实现列车自动防护ATP和列车自动运行ATO的功能。（3）车载控制器也采取三取二的冗余配置。（4）车载应答一查询器和天线与地面的应答器（信标）进行列车定位，测速发电机用于测速和对列车定位进行校正。（5）司机显示提供司机与车载控制器及列车自动监控AfS的接口，显示的信息包括最大允许速度、当前测得速度、到站距离、列车运行模式及系统出错信息等。CBTC系统的关键技术有两个，一个是“车地通信”，它是CBTC的基础；另一个是“列车定位”，只有确定了列车的准确位置，才能计算出列车间的相对距离

8、，才能保证根据线路条件，对列车进行限速