列车自动控制系统(ATC)(6)——发展趋势.doc

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1、列车自动控制系统(ATC)⑹——发展趋势发布时间：2008-05-16点击次数：4190为确保轨道交通列车运行安全和提高运输效率，迫切需要装备性能先进、安全可靠的列车运行控制系统(以下简称列控系统)。我国铁路列车运行控制系统经过儿I•年的发展,已经具备一定基础。但还不能满足我国铁路客运专线和城市轨道交通的发展需求，其列控系统基木还是靠引进。国外系统虽具有先进、相对成熟的特点，但造价高和运营维护成木高,技术受制于人。为此，我国应加快发展适合于我国国情的列控系统。在铁路交通方血，参照欧洲列控系统(ETCS)发展屮国列车运

2、行控制系统(CTCS),并采用专门为铁路划分频段的全球移动通信系统(GSM-R)欧洲标准作为发展我国铁路综合数字移动通信网络的技术标准，用以建设无线列调、无线通信业务和列车控制系统信息传输通道；在城市轨道交通领域参照相关国际标准，采用商用设备(CommercialOff-The-Shelf,简称COTS)技术发展列控系统。在消化吸收国外先进技术的同时，研究新一代基于移动通信的列控系统(CBTC)。一、CBTC组成和原理CBTC系统摆脱了用地面轨道电路设备判别列车占用和信息传输的束缚，实现了移动闭塞。在CBTC系统屮充

3、分利用通信传输手段，实时或泄时地进行列车与地面间的双向通信，后续列车可以及时了解前方列车运行情况，通过实时计算，后续列车可给出嚴佳制动Illi线，从而提高了区间通行能力，乂减少了频繁减速制动，改善了旅客乘车舒适度，地血可以及时地向车载控制设备传递车辆运行前方线路限速情况，指导列车按线路限制条件运行，人大提高了列车运行安全性。图1CBTC控制系统的组成一般CBTC系统包括地面无线闭塞控制屮心、列车的车载设备、地一车双向的信息传输系统和列车定位系统(图1)。地面无线闭塞控制屮心将根据列车1的位置信息和线路障碍物的状态信息

4、以及联锁状况为后行列车2计算移动授权(MovementAuthority，简称MA),即限制速度值。MA是列车2安全行驶至下一个停车位置所需的一个正式授权实现列车的安全间隔控制。列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出，信息被动态循环刷新。CBTC系统的车载控制设备实时比较列车的实际速度与接收到的MA,当列车实际速度超过MA的限制速度，将自动实施常用制动或紧急制动，保证列车安全停在安全点前。CBTC系统的地一车信息传输系统通常可采用无线通信、地面交叉感应环线、波导管等媒体向车载控制设备传

5、递信息。为确保安全，CBTC系统屮列车必须对自身位置和运行方向进行精确判定。为判定位置,列车的车载计算机与转速计/速度传感器/加速度计（川于测量距离、速度和加速度）及轨旁定位应答器共同合作，实现列车的准确定位。二、关键技术1、地-车信息传输技术地-车信息传输技术则是CBTC系统的关键技术，主要的地一车信息传输方式有几种。（1）基于环线传输的CBTC系统（图2）。在两轨间敷设交叉型感应环线，环线每隔25m或50m交叉1次。它可以用于列车定位，也可作为列车与地面之间的双向数据通信媒体。图2基于环线传输的CBTC系统（2）

6、基于波导管传输的CBTC系统（图3）。漏泄波导管可靠性很高。当地面控制中心发射出的电磁波沿波导管传输时，在波导管内传输的电磁波从波导管槽孔辐射到周国空间,在其外部产生漏泄电场，列车从中获取信息能量，从而实现与地面的通信。同样，列车发出的电磁波，在波导管外部产生漏泄电场，也会耦合到波导管屮，实现与控制屮心通信。用戸侑0车載杀吹发送器轨册接收尝送器图3基于波导管传输的CBTC系统(3)基于无线自由波传输的CBTC系统(图4)。目前在CBTC系统中,完全采用无线传输的方式有两种：一种是采川移动通信GSM-R作为地-车信息传

7、输的媒介；另一种是采川基于IEEE802.11系列标准的WLAN无线网络作为地一车信息传输的媒介。区城I»慎堆2图4基于无线H由波传输的CBTC系统基于GSMPhase2+标准的GSM-R,是国际铁路联盟(UIC和欧洲电信标准协会ETSI为欧洲新一代铁路无线移动通信开发的技术标准。在欧洲，基于ERTMS标准的列控系统(ETCS),采用GSM-R作为传输系统。GSM-R为地面无线控制屮心和车载控制设备之间的数据传输提供安全的无线传输通道。无线局域网(WLAN)是无线网络领域的一种重要的分支。无线局域网解决方案已经开始成

8、为商务客户宽带网络连接的一种可选方案。2、列车定位技术在CBTC系统屮，要求列车的泄位技术更为安全、可靠。目前典型应用的列车定位技术采用列车车载

9、'

10、身定位与地而绝对位置校正设备有效结合的方式，其屮地而绝对位置校正设备包括：应答器、交叉轨道环线、裂缝波导等。当然还有其他一些定位方式，如GPS、无线定位等。(1)轨旁M答器泄位：应答器是安装在线路