簡單介紹城市軌道交通cbtc列車控制系統(tǒng)中的無線通信系統(tǒng),闡述無線通信系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)配置、硬件結(jié)構(gòu),以及無線通信技術(shù)在實際應(yīng)用過程中存在的問題及改進方向。

目前我國各城市軌道交通由單一線路向網(wǎng)絡(luò)線網(wǎng)發(fā)展,越來越多的城市開展軌道交通的建設(shè)及城市軌道交通運營中單線運營存在的問題日益顯著,網(wǎng)絡(luò)化運營是適應(yīng)城市軌道交通建設(shè)發(fā)展的新趨勢,也是城市軌道交通必然要經(jīng)歷的新階段.本文從城市軌道交通的發(fā)展趨勢著手,分析城市軌道交通互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)的目的,闡述設(shè)計原則,提出構(gòu)成城市軌道交通cbtc系統(tǒng)幾大子系統(tǒng)的初步構(gòu)想.

隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展,成為居民出行的重要工具.城市軌道交通系統(tǒng)能夠安全快捷的輸送乘客,他的這種能力與信號系統(tǒng)關(guān)系密切,城市軌道交通信號系統(tǒng)主要的基礎(chǔ)是速度控制,本文主要探究的是在城市軌道交通中基于通信的列車運行控制系統(tǒng)（ctbc）,在這個系統(tǒng)上進行城市軌道交通信號施工的要點以及防護的具體措施.

信號系統(tǒng)在城市軌道交通運行中對行車的安全、正點、高效的運行起著至關(guān)重要的作用。本文通過對城市軌道交通信號系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r和技術(shù)特點進行了對比分析，提出了無線cbtc移動閉塞信號系統(tǒng)存在的優(yōu)缺點，為城市軌道交通信號系統(tǒng)的合理選擇提供參考。

cbtc系統(tǒng)是目前國內(nèi)各大城市軌道交通系統(tǒng)中信號系統(tǒng)的主用系統(tǒng)，而其中dcs（通信）子系統(tǒng)負責(zé)實時雙向傳輸車載與地面之間的數(shù)據(jù)信息，成為了cbtc系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一個子系統(tǒng)。本文從技術(shù)、經(jīng)濟及應(yīng)用型方面對各種無線通信技術(shù)組網(wǎng)方案進行對比分析。

為了補充cbtc應(yīng)用在城市軌道交通的發(fā)展中的演化特點的研究,結(jié)合中國的可持續(xù)發(fā)展背景,采用文獻研究法研究城市軌道交通的研究趨勢,并進一步了解基于通信的列車控制(communicationbasedtraincontrol,簡稱cbtc)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展與演化,采用內(nèi)容分析法對cbtc技術(shù)應(yīng)用演化進行了分析研究。

通過分析城市軌道交通車輛共享、運營維護、公平競爭等方面對互聯(lián)互通的需求,論證了城市軌道交通互聯(lián)互通的可實施性,并主要介紹歐洲modurban樣板工程的實施情況,在借鑒國外互聯(lián)互通項目成功實施的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,提出城市軌道交通互聯(lián)互通的設(shè)計要求和設(shè)計方案。

隨著我國高速鐵路的發(fā)展,軌道交通技術(shù)日益成熟,鐵路通信網(wǎng)路系統(tǒng)發(fā)展迅速。本文研究了lte鐵路通信網(wǎng)路系統(tǒng)目前的發(fā)展現(xiàn)狀,在分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能的基礎(chǔ)上,提出lte網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用研究。研究發(fā)現(xiàn)lte通信網(wǎng)絡(luò)能夠有效提高城市軌道交通通信安全,提高列車運行效率,保證列車安全運營。

依據(jù)cbtc互聯(lián)互通的目標(biāo),提出cbtc互聯(lián)互通的實施原則和設(shè)計原則,確定適合系統(tǒng)互聯(lián)互通的車-地通信方式,并在此基礎(chǔ)上從cbtc的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能分配、接口技術(shù)等方面提出了cbtc實現(xiàn)互聯(lián)互通的詳細技術(shù)要求和規(guī)范。最后,給出系統(tǒng)互聯(lián)互通的關(guān)鍵—dcs通信子系統(tǒng)的opnet仿真。仿真結(jié)果表明:本方案滿足系統(tǒng)互聯(lián)互通要求,為城市軌道交通cbtc信號系統(tǒng)的招標(biāo)采購及其國產(chǎn)化提供參考。

當(dāng)前車地?zé)o線通信技術(shù)應(yīng)用存在高速移動支持不足、頻率干擾嚴重、發(fā)射功率限制、無法保障優(yōu)先級調(diào)度等問題。相比之下,td-lte技術(shù)具有支持高速移動性和安全性高、抗干擾性強等優(yōu)勢,能提供高質(zhì)量的綜合業(yè)務(wù)服務(wù)。目前td-lte技術(shù)在城市軌道交通領(lǐng)域已經(jīng)得到了逐步應(yīng)用。從干擾防范的角度來看,1.8ghztd-lte潛在干擾一般包括系統(tǒng)內(nèi)同頻干擾、系統(tǒng)內(nèi)異頻干擾、系統(tǒng)間同頻干擾和系統(tǒng)間異頻干擾四大類。要有效減少可能出現(xiàn)的干擾,需要進行科學(xué)合理的頻率規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,加強電磁干擾仿真,重視設(shè)備選型,開展網(wǎng)絡(luò)測試和評估網(wǎng)絡(luò)信息安全等。

總結(jié)了城市軌道交通既有cbtc(基于無線通信的列車控制)系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)特點,分析了當(dāng)前已經(jīng)處于研究階段或工程實施階段的典型下一代cbtc系統(tǒng)的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上,預(yù)測了下一代cbtc系統(tǒng)幾個可能的發(fā)展方向及其特點,評估了這些發(fā)展方向面臨的技術(shù)風(fēng)險以及產(chǎn)品化所需的時間。

城市軌道交通是現(xiàn)代化都市的所必須的交通工具,它安全、舒適、迅速、便利地在城市范圍內(nèi)運送乘客。城市軌道交通系統(tǒng)的安全、速度、運送能力、效率與信號系統(tǒng)密切相關(guān),以速度控制為基礎(chǔ)的列車自動控制系統(tǒng)已成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的共同選擇。本文旨在通過對城市軌道交通cbtc系統(tǒng)有全面認識上,進行地鐵信號施工要點及安全防護等的具體闡述。

針對城市軌道交通大量開展的互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)的方案研究,文章在分析其關(guān)鍵組成和技術(shù)要求的基礎(chǔ)之上,開展了對互聯(lián)互通cbtc系統(tǒng)驗證平臺的研究工作,以實驗室驗證平臺和試驗線現(xiàn)場驗證平臺為主要載體,綜合了仿真模型和實物驗證的功能,為下一步的互聯(lián)互通示范工程建設(shè)提供參考和借鑒。

近年來,基于通信的列車運行控制系統(tǒng)(cbtc)以其顯著優(yōu)勢,逐漸成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的首選方案。傳統(tǒng)的聯(lián)鎖技術(shù)為了支撐cbtc控制列車運行的高效、安全性,引入了一個新的功能——保護進路功能。結(jié)合北京地鐵8號線升級工程對cbtc系統(tǒng)中的保護進路引入的原因,保護進路的設(shè)置原則,以及保護進路的辦理方式、檢查條件、解鎖方法等相關(guān)內(nèi)容進行了詳細的闡述。

cbtc(基于通信的列車控制)系統(tǒng)是一個安全苛求系統(tǒng),其系統(tǒng)功能以及系統(tǒng)的可靠性和安全性,直接影響到城市軌道交通運營效率和行車安全。研究了在試驗室條件下cbtc系統(tǒng)功能驗收測試方法。簡要介紹了cbtc系統(tǒng)的組成和各子系統(tǒng)功能,重點闡述了測試案例的設(shè)計原則和方法、實驗室仿真測試平臺的構(gòu)成以及故障-安全功能測試方法。該方法和工具已在實際工程中得到了應(yīng)用。

基于無線通信的列車自動控制(cbtc)系統(tǒng),已在城市軌道交通信號系統(tǒng)中廣泛采用,這對信號系統(tǒng)產(chǎn)生了"革命性"的變化,為廢除傳統(tǒng)軌道電路和地面信號,縮短行車間隔,實現(xiàn)列車自動運行奠定了基礎(chǔ)。文章主要分析城市軌道交通cbtc系統(tǒng)車載信號的應(yīng)用。

城市軌道交通是現(xiàn)代化都市的所必須的交通工具，它安全、舒適、迅速、便利地在城市范圍內(nèi)運送乘客。城市軌道交通系統(tǒng)的安全、速度、運送能力、效率與信號系統(tǒng)密切相關(guān)，以速度控制為基礎(chǔ)的列車自動控制系統(tǒng)已成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的共同選擇。本文旨在通過對城市軌道交通cbtc系統(tǒng)有全面認識上，進行地鐵信號施工要點及安全防護等的具體闡述。

以西南交通大學(xué)的cbtc仿真與性能分析系統(tǒng)為平臺,詳細研究了列車運行的能耗算法,針對不同的線路和不同類型的列車,通過仿真均能得到列車行駛過程中的速度狀態(tài)和列車牽引能耗以及再生制動能的關(guān)系。該研究為今后利用此平臺,以節(jié)能為目標(biāo)進行系統(tǒng)性能優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

由于現(xiàn)階段我國4g無線通信網(wǎng)絡(luò)逐漸得到大幅度普及,所以導(dǎo)致我國移動通信業(yè)界逐漸關(guān)注用戶在通信過程中的質(zhì)量優(yōu)化,但對于高鐵以及城市軌道交通,在一定程度上代表用戶通信質(zhì)量,為了能夠?qū)壍澜煌ㄍㄐ畔到y(tǒng)中出現(xiàn)的無信號覆蓋問題進行解決,處理好干擾共存問題,才是本文進行研究的主要目的.

cbtc計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)是一種特別安全的系統(tǒng),效率非常高,可以進行信息接收、反饋,可以適應(yīng)目前城市軌道交通領(lǐng)域最新的移動閉塞式信號系統(tǒng)的要求。在城市軌道交通獲得了良好的發(fā)展后,需要增加系統(tǒng)功能,使其系統(tǒng)安全性得到提升,這樣可以與城市軌道交通的發(fā)展相協(xié)調(diào)。

從系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)角度,描述了國產(chǎn)mtc-i型cbtc列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)的系統(tǒng)硬件、軟件結(jié)構(gòu)構(gòu)成及其主要功能;通過與國家鐵路ctc系統(tǒng)以及國外ats系統(tǒng)比較,結(jié)合國產(chǎn)mtc-i型cbtc列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)的技術(shù)特點,以城軌交通運營需求為目標(biāo),自主研制出了新一代國產(chǎn)ats子系統(tǒng)。

便攜式寬帶無線路由器(mifi)的普及對城市軌道交通列車運行的干擾日益加重,必須對基于通信的列車控制系統(tǒng)(cbtc)與mifi設(shè)備進行共存抗干擾分析。為此,提出一種自適應(yīng)區(qū)間化的分布式協(xié)調(diào)功能(dcf)改進方案,檢測網(wǎng)絡(luò)中的mifi節(jié)點個數(shù)并進行區(qū)域劃分,對每個區(qū)域設(shè)置不同的競爭窗口值以改善系統(tǒng)性能。分析車廂內(nèi)mifi設(shè)備的分布模型和mifi對cbtc車地通信的干擾模型,根據(jù)干擾的特點改進傳統(tǒng)dcf方案,合理設(shè)置分區(qū)區(qū)間并預(yù)設(shè)競爭窗口。在不同幀長下計算改進前后dcf方案的吞吐量、傳輸時延和傳輸失敗率等系統(tǒng)參數(shù),評估系統(tǒng)性能。分析結(jié)果表明,改進dcf優(yōu)化方案可有效提高mifi干擾下的cbtc車地通信性能,實現(xiàn)一定程度的兩者共存。