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地铁信号系统通信控制技术
一、研究背景
地铁,又叫地铁铁道,是运行在城市路面以下的一种公共交通系统,因其速度快、运载量大、占地面积少等优点,而被各大中城市所追捧.截至目前,北上广深等一线城市都具有成熟的地铁系统,而其它二线城市也在加紧步伐开发新的城市地铁.地铁控制系统也随着地铁的发展而发展,从最初的固定闭塞到现在的CBTC 技术,不断稳定,不断成熟.
二、CBTC 技术研究
2.1 CBTC 技术概念
CBTC 技术,又叫基于通信的列车控制技术,是完全不同于轨道电路技术的一种新颖高效的控制方式.CBTC 技术能够建立控制台与列车之间的双向、高速、连续通讯,实现控制台对列车的实时监控与控制.
2.2 CBTC 技术的优点1、结构简单：从图2.1 可以看出,CBTC 技术的核心为控制中心,其它设备为辅助设备,诸如车站通信设备与车载通信设备；2、使用灵活：CBTC 技术支持列车双向运行,并且不需要增加任何新设备,并且还支持列车任意地点任意时间反向运行,还可以支持不同数量编组、不同性能列车同时运行；3、效率更高：CBTC 技术实现了列车移动闭塞,使列车运行间隔进一步缩短,并且还能使列车在整个运行过程中更加节能高效；4、减少成本：CBTC 技术可以缩短每个站台的长度,可以有效降低工程投资成本.
三、CBTC 系统设计
3.1 CBTC 技术通信子系统架构
1、地面骨干网设计.地面骨干网由多个专用以太局域网组成,专门为各个子系统提供数据通信通道,传输稳定可靠.另外,地面骨干网应设计成双网并行通信,所有的数据都要经过两个互不干扰的通道输送到通信终点.地面骨干网采用SDH 组网或者以太网实现数据传输,将光线连接成环形结构.SDH 设置在每个DCS 系统,一般多采用普通节点或者交叉节点的方式组网运行.2、有线接入网设计.有线接入网主要完成IP 数据包点到点的数据传输工作,具有良好的移动性,可以为列车提供间续不断的数据通信.有线接入网由以太网交换机与路由器等组成,直接连接在地铁自动控制系统和自动监控系统的设备接口上,并将这些系统介入地面骨干网络中.3、无线通信网设计.无线通信网主要由AP、车载通信设备、与无线通道三部分组成.AP 的一端通过WLAN 与车载通信设备进行实时通讯,另一端由交换机接入有线接入网,而有线接入网的另一端连接在地面骨干网上,这样就形成了一个完整的通讯链.为了降低数据包丢失率,满足国际通信标准,AP 间隔应该在300 米左右,不能太长也不能太短.
3.2 CBTC 关键技术研究
1、高可靠性技术.CBTC 技术采用冗余设计,设计成双网并行的结构,整个通信网络由两个完全相同但相互独立互不干扰的通信网组成.在实际运行过程中,两个网络同时运行,将车辆控制信息与监控信息实时反馈,这样即使其中一个网络出现故障,另外一个网络也能正常运行,保持通讯畅通,保证列车安全正常运行.2、快速切换技术.快速切换技术是保证列车安全运行的重要技术,举个例子,AP 切换时间为500ms-2S 之间,如果列车速度为60KM/h 的话,该切换时间将造成整个控制系统失去列车在8.3-33.3m 的范围内的控制,包括列车运行速度,位置等信息.这样,零切换时间技术的研究与开发迫在眉睫.现在通常的做法是,在列车即将进入下一个网络节点前,使列车提前与下个节点建立连接.这样,可以将切换时间控制在50ms 以内,即可以将失去控制时间压缩在0.8 米以内,保障通讯持续不间断.
结论：现如今,地铁系统由于其诸多优点越来越受到青睐,而地铁信号控制系统是保证地铁安全可靠运行的关键技术.相比于其它控制技术,CBTC 地铁通信控制技术具有简单、高效、灵活、方便、成本低的优点；在进行CBTC 技术设计时,应从地面骨干网、有线接入网、无线通信网三个方面入手,特别注意可靠性技术及快速切换技术的设计.
技术研究论文范文结:
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3、农村新技术杂志
4、现造技术论文