上海交大《城市轨道交通信号与通信系统》课程讲义附动画九

2023/7/5Page1任务一城市轨道交通CBTC系统架构和组成

培训目标掌握城市轨道交通CBTC系统的架构和组成

2023/7/52023/7/5Page2典型的城市轨道交通CBTC系统（一）—概述

沈阳市地铁一号线一期工程和延伸线工程，自十三号街至黎明文化宫，线路全长27.909km，正线全部为地下线。全线设22座车站，车辆段设在地面。最小站间距为0.809km，为中街站和小什字街站区间。最大站间距为1.900km，为洪湖北街站至重工街站区间。2023/7/52023/7/5Page3典型的城市轨道交通CBTC系统（一）—概述

站台有效长度：118m列车运行在右车道列车旅行速度≥35km/h最小行车间隔时间：初期5min，近期3min20s，远期2min。列车折返时间 ≤120s停车位置精度： ±300mm2023/7/52023/7/5Page4典型的城市轨道交通CBTC系统（一）—概述

初期配属23列6辆编组列车。列车编组形式为3动3拖：+TC-MP-M-T-MP-TC+TC:有司机室的拖车；MP:带受电弓的动车M：不带受电弓的动车；T：无司机室的拖车；+：半自动车钩；-；半永久牵引杆2023/7/55概念定义-缩写ACS AxleCounterSystem 计轴系统AP AccessPoint 接入点AS AccessSwitch 接入交换机ATB AutomaticTurn-Back 自动折返ATC AutomaticTrainControl 列车自动控制ATO AutomaticTrainOperation 列车自动运行ATP AutomaticTrainProtection 列车自动防护ATS AutomaticTrainSupervision 列车自动监督BS BackboneSwitch 骨干交换机CBTC

Communications-BasedTrainControl基于通信的列车控制系统CC CarborneController 车载控制器DCS

DataCommunicationSystem 数据通信系统6概念定义-缩写DSU DatabaseStorageUnit 数据储存储单元EB EmergencyBrake 紧急制动ESB EmergencyStopButton 紧急停车按钮iATP

IntermittentATP 点式ATPLRU LineReplaceableUnit 在线可替换单元NRM

Non-RestrictedManual 非限制人工模式MR MobileRadio 车载无线电台TI TransponderInterrogator 查询应答器天线TOD TrainOperatorDisplay 列车司机显示屏TSR TemporarySpeedRestriction 临时限速VSP VitalStoppingPoint 安全停车点ZC ZoneController 区域控制器一、CBTC系统架构和组成8一、系统架构和组成基于CBTC移动闭塞的ATC系统，具备ATP防护、ATO驾驶和后备的点式ATP防护功能。包括以下子系统：正线联锁CBI子系统列车自动防护ATP子系统列车自动监控ATS子系统列车自动驾驶ATO子系统DCS通信子系统9一、

系统架构和组成

CBTC系统结构图10一、

系统架构和组成

CBTC系统结构图一、系统架构和组成1).中央列车自动监控子系统（ATS）用于行车监视和控制12一、系统架构和组成

CBTC系统结构图一、系统喘架构纵和组钱成2)昨.区夜域控扒制器阅ZCZC笔安装摆在轨码旁，艳是基毅于处睁理器铜的安姥全控安制器团。每个纯ZC妇通过评数据庸通信鼓子系煤统和班车载先控制天器连胆接。ZC通过锡运用撒CB很TC梅的移略动闭能塞概长念，武确保求列车召的安奖全运稿行。ZC基于贤已知览的障似碍地默点和悠预计没的交慨通荷枣载，确定预定锻义的工区域仆内所序有列点车的移动峡权限。ZC接收局临时龙限速羞(T齿SR但)指制令以及该区摆域内进列车备发出袍的位缓置信贪息。ZC勾与M弱ic牵ro搞lo洪k咽II蹄接口糠，以孝控制项和表蝴示轨原旁设奖备。每个琴ZC家都是韵以三露选二摩表决招配置迅为基矛础。14一、系统赶架构说和组侮成CB至TC系统桑结构堤图一、系统慢架构燃和组时成3)娱.数固据存配储单岗元D胞SU用来午保存倾轨道候数据墙库数击据。临时后速度远限制息储存召在区很域控尖制器柱中。16一、系统会架构蔬和组恨成CB第TC系统盗结构联图一、系统球架构钢和组构成4)补.车抄载控风制器腿子系鹊统C匹C车载尝控制螺器包括扯基于止微处效理器省的控惰制器、相关法速度拨测量别及位允置定培位传禽感器（在份地面誉应答芬器的赶辅助狂下）知。车载森设备已与列平车的太各子格系统坝接口嫌，并胡通过驱数据胀通信桌子系拨统与志ZC蝴接口辨。车载朱控制争器负责起列车燥定位若、执革行允蝇许速积度、汽执行鱼移动晴授权含以及估其他生有关锤的A槐TP校和假AT钩O功怨能。车载眠控制肚器采纸用三领取二身表决猜方式纽奉。18一、系统私架构吊和组饭成CB哄TC系统膛结构厉图19一、系统甘架构绸和组辰成CB气TC系统浩结构颠图一、系统朽架构飘和组沈成5)蚁.联心锁控柄制器翼Mi榆cr售oL陶ok聪I端IMi虫cr梯oL陶ok浓I疑I负凳责安拒全执柏行传魂统联荒锁功垂能。Mi发cr辈oL愤ok烂I钉I从身辅助陕列车盲检查摊计轴贵系统享中获壳得列理车位侦置信障息。蚂Mi裂cr寺ol牵ok滴I嫩I与察轨旁轰设备猴接口蚀，诸野如转得辙机高、L板ED拥信号允机等最。为保的证正拜确的鞭CB榆TC册运行自，M汉ic庙ro团lo站k孝II拜还与历(Z眠C)纺接口左。21一、系统馋架构装和组汁成CB爆TC系统扑结构侵图一、系统景架构畏和组皂成6)含.集卖成了有AT饼S车楼站工棉作站亭和本偶地控雄制工卸作站铲功能肥的工货作站集成倍了A要TS凡工作份站/春本地闲控制谎工作哄站功昼能的诸工作捡站位竟于设芳备集骑中站罢的本地警调度稿室。1）巴在正常玻运营条件壳下，粪该工乘作站酱用于尖实现散车站AT旺S工鸦作站的功赵能，藏监视肝和控谣制列算车运泼行/胃轨旁咳设备督；2）执在降级松运营模式顷下，追如果AT斯S不片可用时，横该工扶作站味还有本地恐控制拍工作南站的功钩能。疗该工释作站趋通常撕控制浊的仅监仅是窜本联牲锁区纪。23一、系统页架构痛和组卡成CB舰TC系统他结构狱图一、系统毒架构男和组棉成7)吴.数窗据通赛信子盗系统焦DC郑S数据惰通信仰子系劝统在故信号汗系统原各设勇备之践间提应供双滤向的歼﹑安悼全的烂数据淹交换院，它攻提供澡开放崖的通滨信接宏口和规体系踪蝶架构何。应缓用国君际通这行的学协议际：有线皂网使斩用I致EE卖E龄80枝2.票3，帅无线甩通信辆使用关IE泻EE匹8妻02浙.1滔1g，它是暂一个只非安督全（眨No盟n-榆vi很ta与l）肿的系膝统，姓但是比通过叶其传争送的象消息第受安傍全算甩法的容保护起。DC性S能扎够满甘足系盐统对巧于数研据传仓输延场时和善数据局率的其要求移。一、系统裙架构务和组额成7)农.数往据通国信子菜系统摆DC岔S以太群网为版所有懂子系芽统提否供了短相互冒通信森的途屡径。系统半提供双环沙冗余小骨干肢网络。AT件S接公入骨邻干网今络是衰通过择有线钢交换例机实援现的尿。二、错子系田统详呢述27DC驼S采用独立拆双网的架沿构，脑两张并网络角完全脆独立庸且配扫置相匪同；轨旁客骨干俩网络魔使用RP吧R自愈崖环网提高羊可用猪性；车地芳通信使用计无线亮空间栋波，志采用80除2.烫11棍g协议稳，调喷制解勺调方桌式使偶用OF逝DM(正害交频讯分复起用)形；使用UD吼P/鞭IP作为标设备饭之间箭的通夹信协滔议，犬可直饶接进灵行相营互通隐信；数据棒同时盆在双网块中传葵输，保怒证了塞系统泳的可府靠性随和可鸡用性架，单网夏络故歪障时宴无需批切换处时间评；典型周的城托市轨医道交津通C总BT救C系次统—数据欺通信职子系辨统1、DC命S子系遣统20缝23蝴/6衫/2棚9DC冻S子系罚统－诉车地貌双向脆通信旱的频沟率规妇划车头申车尾成各配葱置一廊个MR，分疑别连餐接A网和B网，瘦分别庆工作度在2.丢4G隔Hz频段瞧的互衡不重次叠的诊两个四信道（信突道1和11）2828DC毛S子系烤统－倍无线宵小区僻覆盖29车载MR在轨偷道上娱的任窝何一知点都侵能至冶少检瓦测到患两个占轨旁AP发送东的信湿号。CB府TC需求民：最支够小吵的传术输延抹时、卧丢包茶率、29AS闭TS浸C房诚BT亿C信号吐系统掉结构役图3020英23润/6择/2狸9Pa伏ge31辽宁授省交秆通高钩等专畅科学皱校冗余谈方式稿：（1）热皆备用汤硬件摘冗余（切换）（2）冗怒余网非络连页接(设备仰间双哗重连窝接)（3）功垫能冗地余（一条济信息向被复甘制并萌通过岩两个景不同兴的路榆径传艳输到遵目的烦地址）20食23矮/6坟/2领920魔23则/6主/2浅9Pa射ge32（1衬）无绿线通塞信IE趟EE上8鸡02骂.1俯1g的最渡大原杰始通恩信速筒率5爸4裂Mb稳it盛/s调制炒方案章：正董交频躲分复普用(象OF行DM护）工作甩频率俭：2木.4湿G-装-2领.4为83坦5G岛HzIE液EE夕8舒02持.1扩1g笨网络配置遍模式睡：基科础模培式和势特殊丛模式在基膀础配驻置中售，移悄动电擦台通化过A涌P连凡接到担骨干妙网络在特开殊模葵式中番，移旅动电湾台间嘉的相互痰通信在点对拦点通身信的基惹础上奔完成20装23冠/6后/2冰920北23芹/6掠/2用9Pa宁ge33（1秤）无及线通效信典型顷的I牲EE辟E唐80翠2.疯11棋g系统我传递是连接拼前中酸断。（忽无线鞠设施债在一病个时型刻只杆能连啦接到杂一个认AP奸）因此嫂，在传递乱期间，该销设施纤与A酸P间千的通信涨很有蔑可能沙中断。为达武到真闻正意顺义上驼的无棕缝漫汁游，果采用新的搭传递顾运算信法则，处理夺重叠详的无肆线覆塘盖，以达到惕真正萝的零筐传递农时间。20妨23羡/6害/2凯920存23围/6嫩/2劫9Pa安ge34（1亲）无商线通许信故障鄙的修用复必招须在液停运住期间怖完成饲，任提何AP故障娇都可胃能会弯导致徒系统河服务流降级宏，为避免宁降级宾，必烂须采疏取冗矿余：一个头地理捷区段卖被两险个属摩于不劈燕同扩异展服鹊务设纸备的庙AP辨覆盖，左勤侧轨挣旁网诸络L休WN收和右秋侧轨挑旁网渠络R宽WN掏。AP属于义安装匆在轨危道两索侧的扩展璃服务谋设备，并辽且在不构同的秀频段擦运行（使猪它们宇不会漠相互崖干扰别）。两个爬相邻桌AP姜在一价个区连域内喝交叠激，以们确保悲覆盖宋的连租续性绩和无渔缝漫闸游。20泻23们/6左/2眨920旺23范/6垫/2装9Pa证ge35无线狗通信右侧还轨旁本网络包接入局点在所1号漫频道偿运行苦，左侧纠轨旁筛网络腔接入见点在卷11得号频死道运勇行，20踩23跨/6虎/2皆920幼23笼/6摇/2籍9Pa望ge36无线双通信右侧赠轨旁乖网络川接入戏点在灭1号骨频道铺运行叛，左侧深轨旁蚕网络致接入饭点在浸11呆号频州道运派行，20泡23涉/6武/2掉920辨23以/6忽/2此9Pa基ge37（2括）车形载网话络车载弄数据艇通信柴系统脊(D腊CS贞)由利移动馅电台临(M疫R)忧和M圣R天睡线构狠成。酸在风列车暑每端霞，炕安装舰有一仰个M孟R和我两个道MR姥天线签。MR丙是车板载无撑线设牌备，墙用来径在车恼载设斤备（孙如A迈TP瓶和A浩TO盗）和挂轨旁接设备畏间传桑输数忙据。车载AT腰P和耻AT眉O子胁系统怨通过惹两个兽独立雪的以太榨网连接倚到MR。C郊C的局以太咸网扩再展设陡备（盛集成织在以涌太网展延长匀器板条上）摄利用双绞陕线彼此柱连接垃，实刺现车厢捡之间诵的网良络通拾信。20霞23元/6发/2崖9车载亭设备顿配置20瞎23纲/6猴/2啊9Pa棕ge39（3寨）轨晨旁骨弄干网赠络轨旁突骨干秀网络谎WB寒N是句AP诸，Z迅C，涛CC渔和中幅央费AT怀S子擦系统耳间的关通信捉媒介。轨旁秆骨干犯网络明WB西N由骨演干交枪换机堂组成，交巩互连浊接到阶两个略独立猾的单寻模光绢缆的饿环式迟拓扑佣结构惠。这些季骨干例交换健机安川装在劣信号悔设备懂室，储位于澡地铁肢站，搞相互幅之间半的距舌离不它超过捕10往公里捎。20窃23谊/6总/2余920李23采/6早/2脑9Pa蚕ge40轨旁被骨干苗网络20嘴23庙/6撕/2对92、AT伏S子系醉统AT宗S子系牲统采眨用的碑是“已集中柔后备遇”的良结构412、AT闹S子系信统运营浩控制辣中心违（O租CC萄）主机酸服务截器(声主备回双套桃)通信缩慧服务枝器(芹主备割双套欣)数据徒库服炸务器贤(主默备双错套)AT屡S调羡度工珠作站AT右S调作度长殊工作忠站系统如管理晚工作株站时刻杜表编幅辑工怀作站大屏哨显示延工作数站模拟凯培训沉设备培训弊服务篮器培训吐仿真状工作而站车站慢级A盛TS草设备后备狐主机隆服务野器后备仿通信貌服务眨器车站心AT反S工搞作站车辆辱段工钥作站42主要泊组件AT龟O子系肝统由赶车载鞠设备摄和轨砖旁设孔备组南成。AT瓣O子系衔统与AT娇P子系相统共用责车载艳硬件创设备，并忽没有替独立硬的设币备。AT翼O子系策统的益软件锡安装览在与康车载AT案P子系针统共歌用的端车载灶计算茶机中德，但使用膛独立舞的CP柱U。3、ATO子胀系统主要悔组件车载AT康O设备劳为主乓备冗范余，炸当主AT滥O单元春发生甩故障别，自没动从其主AT版O单元似切换均到备叔用AT霞O。主AT果O和备绘用AT增O单元危运行虚同样酱的软卫件，害得到树相同众的传缠感器泳输入喉和独复立计嘉算，滥但是在一北个时仰间，运只有并一个AT设O单元斤是主AT远O，与询其他惧子系萄统接带口，如饰：AT应P、车锐辆、TO裁D和AT畏S等。擦而备用AT幻玉O不提色供任辟何输通出。3、ATO子尿系统4、计贷算机盐联锁汉子系多统Mi忧cr疼ol逮ok挥I矩I：二乘烧二取植二其他陕轨旁贞设备葵还包瞧括：扯计轴山，转来辙机来，信痰号机友等。455、AT恳P子系才统主要苗由3取2冗余馒结构宁的轨袍旁分房诚布式浮区域续控制卖器ZC、车锯载控撤制器CC组成微。区域孤控制触器ZC车载炸控制鹅器CC列车侧每端捞配置唯一套防；其他姥设备轨旁巨信标型；车载造速度腿传感堆器；加速约度计诸；TO陆D；信标券读取费器天柿线等毯。46ZC破：Z赞on如e盏Co养nt嫌ro陡ll丘er区域窜控制叙器RI朴：R肌el停ay纺I般nt值er忧fa圣ce继电摧接口BS逐：B棒ac愧kb解on匹e羞Sw挖it粘ch骨干拔交换沿机AS魂：A伪cc医es窄s断Sw稿it划ch接入熄交换剑机AC坛S：写Ax顽le诱C逝ou步nt电in网g姑Sy恢st安em计轴控系统5、AT悔P子系茶统-墙-Z撤C475、AT底P子系肤统-愁-Z躲C区域复控制膀器（茶ZC断）接收平由其租控制丝式区内寻列车厉发出博的位紫置信硬号它负库责根渣据所郑有已逐知障堆碍物丛的位影置和朋运行圾权限但来确薯定其穿区域悦内所屈有列份车的悟运行醋权限患。障碍不物包矮括其久它列抢车、低封闭佳区段却、失趴去状野态的圆道岔贯以及舟任何吵外部址因素炕。回应私相邻摘区域划控制金器的腐授权鸣申请揭。20尼23故/6果/2豆95、AT考P子系店统-旱-Z椅C区域场控制和器（厘ZC聋）ZC洞与M灯ic局ro看Lo卡k侨II鞭接口舱，M属ic党ro桐Lo许k屿II圆还执团行传彼统的晨联锁烛功能宅。分布醒式计德算机件联锁杂系统军，Mi棉cr踩ol暑ok检I喉I二乘湖二取豆二20源23籍/6倘/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