基于通訊的列車控制(CBTC)-文檔資料

1、基于通訊的列車控制(CBTC)系統(tǒng)西門子城市軌道交通信號系統(tǒng)1 信號系統(tǒng)是地鐵系統(tǒng)的核心，它能夠在保障乘客安全的前提下，確保運(yùn)營性能能夠達(dá)到用戶對一個(gè)有盈利能力系統(tǒng)的要求。 西門子城市軌道交通綜合信號系統(tǒng)基于故障-安全的系統(tǒng)并包含了故障-安全的車載設(shè)備、軌旁列車防護(hù)系統(tǒng)以及自動(dòng)列車監(jiān)督系統(tǒng)。2固定閉塞 在輪軌交通中，為保證列車運(yùn)行安全，須保證列車間以一定的安全間隔運(yùn)行。早期，人們通常將線路劃分為若干閉塞分區(qū)，以不同的信號表示該分區(qū)或前方分區(qū)是否被列車占用等狀態(tài)，列車則根據(jù)信號顯示運(yùn)行。不論采取何種信號顯示制式，列車間都必須有一定數(shù)量的空閑分區(qū)作為列車安全間隔。 在固定劃分的閉塞分區(qū)中，每一個(gè)分

2、區(qū)均有最大速度限制。ATP 地面設(shè)備以一定間隔或連續(xù)地向列車傳遞速度控制信息。該信息至少包含兩部分：分區(qū)最高限速和目標(biāo)速度(下一分區(qū)的限速) 。列車根據(jù)接收到的信息和車載信息等進(jìn)行計(jì)算并合理動(dòng)作。3 傳統(tǒng)的固定閉塞制式下，系統(tǒng)無法知道列車在分區(qū)內(nèi)的具體位置，因此列車制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)總在某一分區(qū)的邊界。為充分保證安全，必須在兩列車間增加一個(gè)防護(hù)區(qū)段，這使得列車間的安全間隔較大，影響了線路的使用效率。4準(zhǔn)移動(dòng)閉塞 準(zhǔn)移動(dòng)閉塞在控制列車的安全間隔上比固定閉塞進(jìn)了一步。它通過采用軌道電路輔之應(yīng)答器來判斷分區(qū)占用并傳輸信息；可以告知后續(xù)列車?yán)^續(xù)前行的距離,后續(xù)列車可根據(jù)這一距離合理地采取減速或制動(dòng)，列車

3、制動(dòng)的起點(diǎn)可延伸至保證其安全制動(dòng)的地點(diǎn)，從而可改善列車速度控制，縮小列車安全間隔,提高線路利用效率。但準(zhǔn)移動(dòng)閉塞中后續(xù)列車的最大目標(biāo)制動(dòng)點(diǎn)仍必須在先行列車占用分區(qū)的外方，因此它并沒有完全突破軌道電路的限制。5移動(dòng)閉塞 移動(dòng)閉塞技術(shù)則在對列車的安全間隔控制上更進(jìn)了一步。通過車載設(shè)備和軌旁設(shè)備不間斷的雙向通信,控制中心可以根據(jù)列車實(shí)時(shí)的速度和位置動(dòng)態(tài)計(jì)算列車的最大制動(dòng)距離。列車的長度加上這一最大制動(dòng)距離并在列車后方加上一定的防護(hù)距離，便組成了一個(gè)與列車同步移動(dòng)的虛擬分區(qū)。由于保證了列車前后的安全距離，兩個(gè)相鄰的移動(dòng)閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時(shí)前進(jìn)，這使列車能以較高的速度和較小的間隔運(yùn)行，從而提高運(yùn)

4、營效率。6基于通訊的列車控制 移動(dòng)閉塞系統(tǒng)中列車和軌旁設(shè)備必須保持連續(xù)的雙向通信。列車不間斷向軌旁控制器傳輸其標(biāo)識、位置、方向和速度,軌旁控制器根據(jù)來自列車的信息計(jì)算、確定列車的安全行車間隔,并將相關(guān)信息(如先行列車位置,移動(dòng)授權(quán)等) 傳遞給列車,控制列車運(yùn)行。 早期的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)是通過在軌間布置感應(yīng)環(huán)線來定位列車和實(shí)現(xiàn)車載計(jì)算機(jī)與車輛控制中心之間的連續(xù)通信?，F(xiàn)今,大多數(shù)先進(jìn)的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)已采用無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間的通信。7西門子城市軌道交通信號系統(tǒng) 用于北京地鐵十號線（包括奧運(yùn)支線）的西門子城市軌道交通信號系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)組成： SICAS型微機(jī)聯(lián)鎖 Trainguard MT系統(tǒng)

5、連續(xù)式移動(dòng)閉塞列車控制系統(tǒng)（包括車載和軌旁ATP/ATO）。帶有點(diǎn)式通信ATP后備等級 由中央和本地控制設(shè)備組成的ATS系統(tǒng)（VICOS OC501和VICOS OC101）。8 這些子系統(tǒng)被概括定義為四層，以分級實(shí)現(xiàn)為北京十號線（包括奧運(yùn)支線）設(shè)置的功能： 中央控制層中央控制層，指北京地鐵十號線（及奧運(yùn)支線）的ATS系統(tǒng) 軌旁層軌旁層，指沿軌道線路分布的部件 通信層通信層，提供軌旁與車載之間的點(diǎn)式或連續(xù)式通信 車載層車載層，包含Trainguard MT的車載子系統(tǒng)9ATC系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)10 在連續(xù)式通信或者點(diǎn)式通信級下，Trainguard MT ATP/ATO系統(tǒng)保證列車的安全

6、和并對列車進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)督。在連續(xù)式通信級下，列車間隔是基于移動(dòng)閉塞原理的。11Trainguard MT系統(tǒng) Trainguard MT系統(tǒng)是信號系統(tǒng)中提供列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）和列車自動(dòng)駕駛（ATO）功能的一個(gè)強(qiáng)大而先進(jìn)的子系統(tǒng)，可根據(jù)需求應(yīng)用不同的功能：12Trainguard MT系統(tǒng) 連續(xù)式通信：使用無線系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)軌旁和車載設(shè)備間的連續(xù)通信； 點(diǎn)式通信：獨(dú)立于連續(xù)通信通道，基于應(yīng)答器的點(diǎn)式通信通道可以從軌旁向車載設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)； 移動(dòng)閉塞運(yùn)行：與連續(xù)式通信通道一起運(yùn)行，根據(jù)移動(dòng)閉塞原理對列車進(jìn)行分隔以提供最小的運(yùn)行間隔，列車受ATP/ATO的控制； 固定閉塞運(yùn)行：與點(diǎn)式通信通道一起運(yùn)行，

7、根據(jù)固定閉塞原理對列車進(jìn)行分隔，列車受ATP/ATO的控制。固定閉塞運(yùn)行可被作為移動(dòng)閉塞運(yùn)行的后備模式；13Trainguard MT系統(tǒng) 混運(yùn)模式：裝備和未裝備ATP/ATO的列車可以在同一條線路上運(yùn)行； 混合模式：由司機(jī)人工駕駛的列車可以與 ATO 自動(dòng)駕駛的列車一起運(yùn)行； 可升級性：系統(tǒng)可以容易的從基本運(yùn)行模式（點(diǎn)式，固定閉塞，即ITC）升級到高性能的等級（連續(xù)式通信，移動(dòng)閉塞， 即CTC），甚至無人駕駛運(yùn)行等級； 降級模式：在系統(tǒng)故障時(shí)可使用自動(dòng)化度較低的后備運(yùn)行模式降級運(yùn)行，例如：CTC級下運(yùn)行AM模式（移動(dòng)閉塞/連續(xù)通信） ITC級下運(yùn)行AM模式（固定閉塞/點(diǎn)式通信）；14地對車的

8、通信等級 西門子城市軌道交通信號系統(tǒng)支持的通信級： 聯(lián)鎖級：根據(jù)軌旁信號機(jī)顯示的人工駕駛；無地 - 車通信； 點(diǎn)式通信級（即ITC）：ATP/ATO駕駛，通過應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)地 - 車通信； 連續(xù)通信級（即CTC）：ATP/ATO駕駛，通過無線通道實(shí)現(xiàn)地 - 車之間的雙向連續(xù)通信。15地對車的通信等級CTC列車連續(xù)控制列車連續(xù)控制移動(dòng)閉塞 無線電雙向數(shù)據(jù)通信過軌旁控制單元獲得移動(dòng)授權(quán)（連續(xù)通訊）ITC列車點(diǎn)式控制列車點(diǎn)式控制固定閉塞單向數(shù)據(jù)通信通過應(yīng)答器獲得移動(dòng)授權(quán)IXL聯(lián)鎖級控制聯(lián)鎖級控制固定閉塞軌旁設(shè)備未裝備Trainguard MT無移動(dòng)授權(quán)（僅有信號機(jī)顯示） 高控制級別高控制級別16控制級別

9、切換已定位已定位+有效的有效的CTC移動(dòng)授權(quán)移動(dòng)授權(quán)已定位已定位+IXLT邊界邊界+駕駛員確認(rèn)駕駛員確認(rèn)已定位已定位+失去定位失去定位+駕駛員確認(rèn)駕駛員確認(rèn)高高列車控制級別列車控制級別已定位已定位+有效的有效的CTC移動(dòng)授權(quán)移動(dòng)授權(quán)已定位已定位+有效的有效的ITC移動(dòng)授權(quán)移動(dòng)授權(quán)已定位已定位+有效有效ITC移動(dòng)授權(quán)距移動(dòng)授權(quán)距離為零離為零17列車駕駛模式AM自動(dòng)駕駛模式自動(dòng)駕駛模式自動(dòng)列車駕駛通過ATO啟動(dòng)按鈕離站全ATP監(jiān)督SM受監(jiān)督的手動(dòng)駕駛受監(jiān)督的手動(dòng)駕駛手動(dòng)駕駛?cè)獳TP監(jiān)督RM受限模式受限模式手動(dòng)駕駛監(jiān)督限制速度駕駛員擔(dān)負(fù)安全責(zé)任 高高駕駛模式駕駛模式18控制級別和駕駛模式RMSMAM

10、CTCITCIXL 控制級別 駕駛模式19連續(xù)式通信級 在連續(xù)式通信級條件下，Trainguard MT可支持采用移動(dòng)閉塞列車分隔原理對列車運(yùn)行進(jìn)行安全控制。列車通過檢測和識別應(yīng)答器來確定自己的位置，列車上有一個(gè)被稱為軌道數(shù)據(jù)庫（TDB）的鐵路網(wǎng)絡(luò)圖，應(yīng)答器的位置標(biāo)注于TDB中。結(jié)合OPG和雷達(dá)所測量的列車位移，列車就可以知道其在軌道網(wǎng)絡(luò)中的確切位置并將位置報(bào)告發(fā)送給軌旁 ATP。 根據(jù)這些位置報(bào)告及軌道空閑檢查設(shè)備的信息，軌旁ATP計(jì)算出詳細(xì)的路網(wǎng)空閑信息。該功能被稱為列車追蹤。從軌旁向列車發(fā)送的移動(dòng)授權(quán)遵從移動(dòng)閉塞原理下的安全列車分隔以及來自SICAS的其它聯(lián)鎖條件。20CTC級別Trac

11、kside 軌旁車輪傳感器車輪傳感器信號機(jī)信號機(jī)無線無線測速測速器器應(yīng)答器應(yīng)答器天線天線HMIATPATO無線無線地面地面ATP聯(lián)鎖聯(lián)鎖雷達(dá)雷達(dá)Train 列車軌道軌道空閑檢測空閑檢測歐式歐式應(yīng)答器應(yīng)答器LEU軌旁電子單元軌旁電子單元21點(diǎn)式通信級 點(diǎn)式通信級可作為連續(xù)式通信級的后備模式，或在部分對運(yùn)行間隔要求不高因而允許使用固定閉塞列車分隔原理的線路上使用。移動(dòng)授權(quán)來自信號機(jī)的顯示，該信息通過可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器以點(diǎn)式通信模式從軌旁向列車傳輸。列車如同連續(xù)式通信級中一樣在路網(wǎng)中得到定位，因此列車能在全面考慮TDB 中詳細(xì)的軌道信息并受ATP系統(tǒng)監(jiān)控的情況下自動(dòng)地遵從所有的速度限制。22ITC通信級

12、別Trackside 軌旁車輪傳感器車輪傳感器信號機(jī)信號機(jī)測速測速器器應(yīng)答器應(yīng)答器天線天線HMIATPATOInterlocking聯(lián)鎖聯(lián)鎖雷達(dá)雷達(dá)Train 列車TVD軌道空閑檢測軌道空閑檢測歐式歐式應(yīng)答器應(yīng)答器軌軌旁電子旁電子單元單元LEU23聯(lián)鎖級 當(dāng)連續(xù)或點(diǎn)式通信級都不能正常工作時(shí)，可以進(jìn)一步采用此降級模式運(yùn)行。此時(shí)將由標(biāo)準(zhǔn)的色燈信號機(jī)提供全面的聯(lián)鎖級列車防護(hù)。24IXL通信級別Trackside 軌旁Wheel Sensor車輪傳感器車輪傳感器Signal信號機(jī)信號機(jī)Interlocking聯(lián)鎖聯(lián)鎖Train 列車TVD軌道空閑檢測軌道空閑檢測25北京地鐵十號線的無線系統(tǒng) 無線通信子

13、系統(tǒng)主要包含了標(biāo)準(zhǔn)的、符合IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)部件。 在地鐵系統(tǒng)中，信息傳輸系統(tǒng)設(shè)備將同時(shí)分布于車輛和軌道設(shè)備之間。接收信息或發(fā)送信息的設(shè)備被通過唯一的IP地址（源地址或目的地址）標(biāo)識。這也應(yīng)用于冗余的設(shè)備，每個(gè)單元都將被自己唯一的IP地址標(biāo)識。26 無線子系統(tǒng)包括： 一組軌旁無線傳輸單位（包括WCC、無線切交換機(jī)、接入點(diǎn)和天線），負(fù)責(zé)為全線路提供完整和連續(xù)的信號覆蓋。它們通過以太網(wǎng)交換機(jī)連接到ATS總線。 一組車載無線傳輸單位，每輛列車分別于首尾安裝一個(gè)而成對出現(xiàn)。這些傳輸單位通過串行線連接至Trainguard MT的車載控制單元。27軌旁設(shè)備 Trainguard M

14、T軌旁設(shè)備包括以下組件： WCU_ATP 安全軌旁控制單元，為室內(nèi)設(shè)備，其執(zhí)行ATP功能。該計(jì)算機(jī)與ATS系統(tǒng)中的Vicos OC及Sicas交換數(shù)據(jù)。28 WCU_TTS Trainguard MT的非安全軌旁控制單元，為各種類型的ATS提供所有列車的表示以及中央服務(wù)和診斷系統(tǒng)。29 通信設(shè)備（軌旁）通信設(shè)備（軌旁） 軌旁通信設(shè)備是非安全范疇的設(shè)備，它以無線方式持續(xù)為車 地之間傳輸信號。30 應(yīng)答器應(yīng)答器 使用兩種應(yīng)答器，固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器（用于列車定位）或可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器（用于點(diǎn)式通信）。固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器是一個(gè)獨(dú)立的單元。可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器通過軌旁電子單元（LEU）和信號機(jī)相連。31 LEU 軌旁電子

15、單元是信號機(jī)和可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器之間的接口。它評估信號機(jī)的顯示并為可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器產(chǎn)生報(bào)文。32 安全接口（軌旁）安全接口（軌旁） 站臺(tái)屏蔽門、緊急停車按鈕和其它安全設(shè)備通過SICAS ECC連接到WCU_ATP。輸入輸出板上的安全繼電器提供安全的輸入、輸出。33Trainguard MT信號系統(tǒng)的主要功能。 ATP/ATO功能負(fù)責(zé)在聯(lián)鎖功能建立的約束下、根據(jù)ATS功能的要求，為列車實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。 ATP/ATO系統(tǒng)功能的子功能如下： ATP軌旁功能負(fù)責(zé)列車分隔、列車追蹤功能，并生成與ATS功能、聯(lián)鎖功能和ATP/ATO車載功能進(jìn)行故障 - 安全通信的報(bào)文； ATP/ATO車載功能負(fù)責(zé)列車的安全運(yùn)行

16、、自動(dòng)駕駛，并提供信號系統(tǒng)與司機(jī)間的顯示接口。34 計(jì)軸系統(tǒng)的列車檢測功能計(jì)軸系統(tǒng)的列車檢測功能 列車檢測功能通過計(jì)軸系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，并以每個(gè)軌道區(qū)段是否“空閑”/“占用”的形式給出列車的位置信息。 列車檢測功能的輸出是： 用于實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能而匯報(bào)的軌道“物理空閑”或“物理占用”狀態(tài)。35 列車折返列車折返 列車在終端站或其它定義的車站中進(jìn)行折返操作的功能，有以下的折返模式： ATO自動(dòng)折返運(yùn)行模式 ATP監(jiān)督下的人工駕駛折返模式 無ATP監(jiān)督的切除模式下的人工駕駛折返模式36 臨時(shí)限速臨時(shí)限速 臨時(shí)限速功能被應(yīng)用于一些特殊路段以降低允許速度。臨時(shí)限速可以由操作員按照安全程序人工設(shè)置。設(shè)定的數(shù)據(jù)將從

17、ATS系統(tǒng)傳送給ATP軌旁控制單元。ATP軌旁控制單元通過連續(xù)式通信通道不斷給列車發(fā)送所有臨時(shí)限速信息，同時(shí)車載ATP控制單元將持續(xù)檢測列車位置并對速度限制進(jìn)行監(jiān)督。37 對列車運(yùn)行方向和列車后溜的監(jiān)控對列車運(yùn)行方向和列車后溜的監(jiān)控(車載車載) 列車的運(yùn)行方向受到連續(xù)的監(jiān)控。 每列列車都有后溜監(jiān)督功能，所監(jiān)督的后溜距離可根據(jù)運(yùn)行要求進(jìn)行配置，設(shè)置為2米。38 對列車靜止?fàn)顟B(tài)的監(jiān)控對列車靜止?fàn)顟B(tài)的監(jiān)控(車載車載) 在站內(nèi)打開車門和站臺(tái)屏蔽門前，必須要監(jiān)督列車是否已處于靜止?fàn)顟B(tài)。為了證實(shí)列車已停穩(wěn)，系統(tǒng)將同時(shí)考慮雷達(dá)與測速電機(jī)雙方所提供的信息。ATP車載計(jì)算機(jī)單元將應(yīng)用這些速度信息。39車門解鎖車

18、門解鎖(車載車載)為了保證乘客的安全，車門在列車運(yùn)行期間不能開啟。只有當(dāng)列車處于靜止?fàn)顟B(tài)且正確的停止在站臺(tái)區(qū)域的預(yù)定位置后， ATP功能就會(huì)對車門及站臺(tái)屏蔽門解鎖。僅當(dāng)下列所有的條件被滿足時(shí)，ATP車載單元才能夠?qū)⒁蜷_的車門解鎖：列車處于靜止?fàn)顟B(tài)。列車位于定義的車站停車窗內(nèi)。如果有一個(gè)車門沒有被關(guān)上并且鎖閉，ATP車載單元就一直激活“牽引切除”功能。當(dāng)所有的車門再次關(guān)閉并鎖閉后，該狀態(tài)功能將會(huì)被終止。當(dāng)車離開停車窗時(shí)，“車門釋放”命令會(huì)被終止。如果檢測到列車未處于靜止?fàn)顟B(tài)或者列車的移動(dòng)距離超過了設(shè)置的距離，該功能也會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)。因此這可以防止在所有車門還未關(guān)閉的情況下列車的啟動(dòng)及溜動(dòng)。4

19、0 車站內(nèi)的停車過程如下： 停穩(wěn)靜止 “ATP門釋放”信號激活 ATO或者司機(jī)打開車門 車門不再被報(bào)告為“車門關(guān)并且鎖閉” “ATP牽引切除”信號激活41 離站過程如下： 發(fā)出關(guān)閉車門的命令 在停穩(wěn)靜止的時(shí)候 報(bào)告車門“關(guān)閉且鎖閉” “ATP牽引切除”信號取消 列車啟動(dòng)并且離開停車窗 “ATP門釋放”信號取消42 緊急制動(dòng)的觸發(fā)緊急制動(dòng)的觸發(fā)(車載車載) 出現(xiàn)下列的任何一種情況，ATP車載設(shè)備將觸發(fā)緊急制動(dòng)： 列車位置丟失 列車速度超過監(jiān)督速度 當(dāng)列車溜動(dòng)距離超過了許可的范圍 當(dāng)連續(xù)通信中斷 列車在移動(dòng)狀態(tài)下不再能檢測到車門鎖閉狀態(tài) 列車完整性丟失 列車正接近車站時(shí)，相應(yīng)車站的緊急停車按鈕被人

20、按下43 對列車完整性的監(jiān)督對列車完整性的監(jiān)督(車載車載) 只要完整性信號有效，則車載ATP就能確認(rèn)列車車組（6車編組）的存在。這樣，車載ATP就可以給軌旁ATP發(fā)送一個(gè)有效的位置報(bào)告。 一旦列車的完整性信號丟失，系統(tǒng)就會(huì)判斷為失去完整性，并做出以下的反應(yīng)動(dòng)作： ATP車載單元立即觸發(fā)緊急制動(dòng)。 ATP車載單元給軌旁ATP發(fā)送一個(gè)無效的位置報(bào)告。 當(dāng)一列列車不再發(fā)送有效的位置報(bào)告時(shí)，則軌旁ATP就將其判定為非定位列車，并采用軌道空閑檢測設(shè)備（計(jì)軸器系統(tǒng)）來檢測該列車的具體位置。44 緊急停車按鈕緊急停車按鈕 緊急停車按鈕的使用區(qū)域一般為站臺(tái)區(qū)域，這些區(qū)域?qū)⒃诰€路數(shù)據(jù)庫中被定義。 緊急停車按鈕給

21、ATP軌旁計(jì)算機(jī)單元提供一個(gè)安全輸入信號，ATP軌旁計(jì)算機(jī)單元在計(jì)算列車的移動(dòng)授權(quán)時(shí)將考慮該輸入信號。 只有經(jīng)操作員確認(rèn)，才能取消該緊急停車按鈕信號，恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。45 站臺(tái)屏蔽門站臺(tái)屏蔽門 ATP軌旁計(jì)算機(jī)單元通過一個(gè)安全接口來與站臺(tái)屏蔽門連接。 ATP軌旁計(jì)算機(jī)單元給PSD發(fā)送“開啟PSD”或“關(guān)閉PSD”的命令。同時(shí)軌旁ATP也接收來自屏蔽門的“關(guān)閉且鎖閉”的狀態(tài)消息。46 對屏蔽門狀態(tài)的監(jiān)控對屏蔽門狀態(tài)的監(jiān)控 ATP軌旁計(jì)算機(jī)單元將連續(xù)監(jiān)督屏蔽門的狀態(tài)。 只有在相應(yīng)的屏蔽門處于“關(guān)閉且鎖閉”或“切除”狀態(tài)時(shí)才允許列車進(jìn)入站臺(tái)區(qū)域。否則ATP軌旁計(jì)算機(jī)單元將站臺(tái)區(qū)域作為一個(gè)封鎖區(qū)域來處理

22、，并在該區(qū)域的邊界處設(shè)置防護(hù)點(diǎn)。上述處理后，正在接近的列車從ATP軌旁計(jì)算機(jī)單元接收的移動(dòng)授權(quán)將限制在該防護(hù)點(diǎn)之外。47 屏蔽門的安全信息屏蔽門的安全信息(車載車載) 提供的診斷信息提供的診斷信息48故障情況下的運(yùn)行 西門子城市軌道交通信號系統(tǒng)設(shè)計(jì)有各種冗余和后備模式，所以，在部分設(shè)備故障的情況下，系統(tǒng)可以在不損失性能或有限損失的降級模式下繼續(xù)運(yùn)行。 另外，信號系統(tǒng)具有全面的自診斷功能以減少維護(hù)時(shí)間和運(yùn)行中斷時(shí)間。 所有的子系統(tǒng)都具有必要的冗余以滿足可用性指標(biāo)。下面簡要介紹各種可能的降級模式。49ATP/ATO 運(yùn)行故障概念Trainguard MT具有多種降級模式功能以使得列車可在下列故障情

23、況下繼續(xù)運(yùn)行：如果ATO子系統(tǒng)包括冗余單元發(fā)生故障，仍可以以SM模式人工駕駛列車；如果HMI系統(tǒng)發(fā)生故障，列車仍可以以ATO模式正常運(yùn)行；如果ATO車載單元、HMI及冗余單元都發(fā)生故障，仍可以以SM模式駕駛列車；如果AM和SM模式都受到故障的影響，列車可以在RM模式下運(yùn)行；如果連續(xù)式通信通道發(fā)生故障，列車仍可以在點(diǎn)式通信下以固定閉塞方式維持ATO駕駛及ATP監(jiān)督功能；切除模式用于車載ATP完全故障時(shí)的運(yùn)行。司機(jī)根據(jù)軌旁信號機(jī)和調(diào)度員的口頭命令駕駛列車。ATP/ATO 車載設(shè)備允許出現(xiàn)缺失一個(gè)應(yīng)答器的情況。50無線通信系統(tǒng)故障 短時(shí)間的通信中斷對列車的安全運(yùn)行沒有影響。移動(dòng)授權(quán)和列車位置仍是有效

24、的，因?yàn)榱熊囄恢玫挠?jì)算獨(dú)立于通信通道之外。 假定無線蜂窩出現(xiàn)長時(shí)間的故障。如果通信故障一直持續(xù)下去，列車將采取緊急制動(dòng)。列車停車后，司機(jī)必須切換到 RM 模式。列車必須以RM模式運(yùn)行到下一架信號機(jī)處，之后可以轉(zhuǎn)換到ITC等級。當(dāng)連續(xù)式通信再次有效后，可切換回到CTC等級。 只要通信長時(shí)間的中斷，所有的后繼列車將會(huì)采取上述相同的過程。列車將以AM駕駛模式以點(diǎn)式通信按固定閉塞原理運(yùn)行，同時(shí)ATO 駕駛列車、ATP 監(jiān)督列車的運(yùn)行。 從AM點(diǎn)式模式切換到AM連續(xù)式模式的過程是自動(dòng)進(jìn)行的。51軌旁ATP設(shè)備故障 在軌旁ATP設(shè)備完全故障的情況下（包括冗余部分），在該區(qū)域的列車將會(huì)采取緊急制動(dòng)直到列車停

25、止。所有的列車都將停止，司機(jī)必須切換到RM模式。列車必須以RM模式運(yùn)行至下一架信號機(jī)處。此時(shí)可切換到ITC等級。 當(dāng)列車駛離失效的WCU控制的區(qū)域并且連續(xù)式通信有效時(shí)，此時(shí)可切換到CTC等級。所有的后繼列車都遵從上述相同的步驟。 從AM點(diǎn)式模式切換到AM連續(xù)式模式的過程是自動(dòng)進(jìn)行并完成的。如果軌旁ATP恢復(fù)正常，列車將會(huì)自動(dòng)地切換回到AM連續(xù)通信模式并以移動(dòng)閉塞原理運(yùn)行。由于軌旁設(shè)備的分散配置，軌旁ATP設(shè)備的故障將只影響線路的一部分。52無線系統(tǒng)維護(hù) 以下部件為RailCom RCS的一部分： 軌旁通信控制器 無線以太網(wǎng)骨干 接入點(diǎn) 列車單元53WCC（隧道服務(wù)器）（隧道服務(wù)器） WCC（隧

26、道服務(wù)器）的功能（隧道服務(wù)器）的功能 兩臺(tái)冗余服務(wù)器 無線通信網(wǎng)絡(luò)和ATS網(wǎng)絡(luò)之間的互連 運(yùn)行的數(shù)據(jù)通信的加密 軟件軟件 每個(gè)接入點(diǎn)和每個(gè)列車單元的配置文件均保存在隧道服務(wù)器上。54無線以太網(wǎng)骨干無線以太網(wǎng)骨干 無線交換機(jī)機(jī)柜無線交換機(jī)機(jī)柜 光纖骨干網(wǎng)連接車站中的無線交換機(jī)。 兩個(gè)冗余的中央交換機(jī)（位于骨干網(wǎng)中央）從車站中的無線交換機(jī)采集所有鏈路。 中央交換機(jī)也用于與服務(wù)器的連接。55無線通信系統(tǒng)的概貌圖無線通信系統(tǒng)的概貌圖56 交換機(jī)交換機(jī) 交換機(jī)位于車站，連接各個(gè)軌旁接入點(diǎn)(AP)。 來自接入點(diǎn)的信息，通過骨干網(wǎng)向主車站方向轉(zhuǎn)發(fā)至骨干網(wǎng)端口處57無線骨干交換機(jī)無線骨干交換機(jī)58 電纜終端架

27、和連接電纜終端架和連接 終止來自接入點(diǎn)的電源電纜 每個(gè)機(jī)架上配置24個(gè)防雷模塊 配置有接地棒59 接入點(diǎn)（接入點(diǎn)（AP） 列車和網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信 四個(gè)（隧道型）軌旁天線 不銹鋼機(jī)柜，500 x 500 mm，以約350 m的間隔沿著軌道安裝6061AP內(nèi)部組成內(nèi)部組成 CPU模塊模塊 兩個(gè)LAN端口用于連接到RCS骨干網(wǎng) 兩個(gè)PC卡插槽用于插入WLAN卡，帶有端口，用于天線的插入 供特殊維護(hù)所用的串行端口 小型閃卡（CF卡） 軟件安裝在CF卡上62 媒體轉(zhuǎn)換器媒體轉(zhuǎn)換器 媒體轉(zhuǎn)換器將從CPU模塊（銅纜）收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將其經(jīng)由光纜傳輸，反之亦然。 主要特點(diǎn) 完全符合IEEE 802.3 - 100Base-FX標(biāo)準(zhǔn) 擴(kuò)展的環(huán)境規(guī)范 支持全雙工/半雙工通信 LED指示鏈接/在用狀態(tài) 自動(dòng)整合，自動(dòng)探測速度，雙工和流程控制 最大傳輸速度高達(dá)1.0 Gbit/s6364 電源模塊電源模塊 功能功能 電源模塊負(fù)責(zé)提供需要的電力，每個(gè)接入點(diǎn)配備了兩個(gè)這樣的模塊。65 供電模塊數(shù)據(jù)參數(shù)表供電模塊數(shù)據(jù)參數(shù)表 輸入電壓：交流100到240 V 輸出電壓：直流24 V 輸出電流：5 A66 供電模塊數(shù)據(jù)參數(shù)表供電模塊數(shù)據(jù)參數(shù)表 輸入電壓：交流10