CBTC控制系統(tǒng)-課件PPT

1、沈陽(yáng)地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司沈陽(yáng)地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展歷程城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展歷程v固定閉塞 采用模擬軌道電路v準(zhǔn)移動(dòng)閉塞 采用數(shù)字編碼軌道電路v移動(dòng)閉塞（CBTC） 采用無線雙向通信固定閉塞v采用模擬軌道電路采用模擬軌道電路v地面向車載設(shè)備傳送地面向車載設(shè)備傳送10201020種信息種信息v列車采用階梯式安全防護(hù)列車采用階梯式安全防護(hù)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞準(zhǔn)移動(dòng)閉塞v 采用數(shù)字編碼軌道電路采用數(shù)字編碼軌道電路v 地面向車載設(shè)備傳送數(shù)十位數(shù)字編碼信息地面向車載設(shè)備傳送數(shù)十位數(shù)字編碼信息v 列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù)列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù)v 縮短了列車運(yùn)行間隔，提高了舒適度縮短

2、了列車運(yùn)行間隔，提高了舒適度TC 1TC 3TC 5TC 7100,100,1000 100,0,900100,0,600100,0,300100速速度度距離距離移動(dòng)閉塞移動(dòng)閉塞v 移動(dòng)閉塞采用無線通信方式（環(huán)線或空間波）移動(dòng)閉塞采用無線通信方式（環(huán)線或空間波）v 可實(shí)現(xiàn)車地雙向大數(shù)據(jù)量信息傳輸可實(shí)現(xiàn)車地雙向大數(shù)據(jù)量信息傳輸v 列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù)，并且其防護(hù)點(diǎn)能夠隨列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù)，并且其防護(hù)點(diǎn)能夠隨前車的移動(dòng)適時(shí)更新前車的移動(dòng)適時(shí)更新v 有利于進(jìn)一步縮小行車間隔，提高運(yùn)輸效率。有利于進(jìn)一步縮小行車間隔，提高運(yùn)輸效率。 100速速度度距離距離 基于通信的列車控制系

3、統(tǒng)基于通信的列車控制系統(tǒng)CBTCCBTC（Communication Based Train ControlCommunication Based Train Control）v 列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)ATS（Automatic Train Supervision）v 列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)ATP（Automatic Train Protection）v 列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)ATO（Automatic Train Operation）v 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)CI（Computer Interlocking） v 數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)DCS（Data Communication System）ATSATS子系統(tǒng)子系

4、統(tǒng)ATS是一個(gè)非安全的冗余系統(tǒng)vATS本質(zhì)上是監(jiān)控，任何ATS發(fā)出的對(duì)列車、道岔或者其它安全型子系統(tǒng)的命令都不會(huì)影響安全；安全型子系統(tǒng)會(huì)阻止所有非安全動(dòng)作的執(zhí)行。ATSATS子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能v為中心調(diào)度員和車站值班員提供用戶操作界面；v顯示全線線路上列車和設(shè)備狀態(tài)；v時(shí)刻表生成和執(zhí)行；v自動(dòng)列車進(jìn)路分配； v調(diào)整列車間隔；v時(shí)刻表調(diào)整；v不同運(yùn)行類型的速度曲線；v交叉點(diǎn)優(yōu)先權(quán)； ATSATS子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能v車站扣車；v車站跳停；v站臺(tái)或者線路區(qū)域封鎖；v執(zhí)行臨時(shí)限速；v為發(fā)車指示器設(shè)置停站時(shí)間；v為其它系統(tǒng)提供列車運(yùn)行信息；v事件記錄以及報(bào)告生成；v調(diào)度員操作事件重放；v檢測(cè)系統(tǒng)中的

5、所有設(shè)備狀態(tài)。 ATPATP子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能v ATP系統(tǒng)確保列車間具有適當(dāng)?shù)木嚯x，以保證列車始終能夠在正線區(qū)域控制器(ZC)提供的移動(dòng)授權(quán)權(quán)限（LMA）范圍內(nèi)停下來。v VOBC持續(xù)地運(yùn)算，以使列車位置盡可能接近ZC所提供的LMA，方法是先計(jì)算出安全距離，再?gòu)腪C所提供的LMA中減去該距離。vATP系統(tǒng)還提供倒溜保護(hù)、無意移動(dòng)防護(hù)、超速監(jiān)控和保護(hù)、列車完整性監(jiān)控和保護(hù)、車門站臺(tái)門監(jiān)控和保護(hù)等功能。vVOBC監(jiān)督列車每側(cè)車門的關(guān)閉和鎖閉狀態(tài)。當(dāng)列車在車站停車對(duì)位后，VOBC將會(huì)根據(jù)線路數(shù)據(jù)庫(kù)和列車方向向列車的正確側(cè)門（車門和屏蔽門）發(fā)送允許開門信號(hào)。ATPATP子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能當(dāng)以下條

6、件滿足時(shí)，VOBC將允許列車出發(fā)： v列車和站臺(tái)的屏蔽門已關(guān)閉并鎖閉；vLMA前移，并足以允許列車完全離開車站。 vZC和VOBC采取的是持續(xù)自檢規(guī)則，只要設(shè)備通電，自檢就一直在進(jìn)行，所以不需要中斷運(yùn)營(yíng)或等待自檢完成。這就避免了設(shè)備上電或列車進(jìn)入后在步驟上的延時(shí)。 ATPATP子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能ATPATP子系統(tǒng)組成子系統(tǒng)組成v控制中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元（DSU）v車站區(qū)域控制器（ZC）v車載設(shè)備（VOBC）構(gòu)成v數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（DCS）將DSU、ZC和VOBC連接在一起。v數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元（DSU）是一個(gè)安全器件，它由ATC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)組成。DSU硬件也采用與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備相同的硬件平臺(tái)，采用二

7、取二乘二冗余配置，以提供安全性和可靠性。 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成靜態(tài)線路數(shù)據(jù)庫(kù)v那些永久不變的拓?fù)湫畔ⅲ缢泄?jié)點(diǎn)和邊線， 應(yīng)答器位置和地址，ZC控制區(qū)域邊界（即每個(gè)ZC對(duì)應(yīng)的物理控制區(qū)域），存儲(chǔ)在靜態(tài)線路數(shù)據(jù)庫(kù)。 當(dāng)對(duì)線路進(jìn)行物理上的更改和增加時(shí)，可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修改。v這是一個(gè)非常強(qiáng)大、靈活的數(shù)據(jù)庫(kù)，它允許系統(tǒng)對(duì)用戶的不同需求作出響應(yīng)。它提供了線路描述（軌道、坡度、最大速度），它也提供允許系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同功能的系統(tǒng)構(gòu)成。 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)原則是，當(dāng)線路延伸時(shí)，可以方便地增加新站、增加其它ZC，擴(kuò)展區(qū)域控制器的控制范圍等。 動(dòng)態(tài)線路數(shù)據(jù)庫(kù)v動(dòng)態(tài)線路數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的信息可以被ATS操作員修改，如

8、臨時(shí)限速。 臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的版本號(hào)會(huì)隨著每次更新而遞增。 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫(kù)v每個(gè)子系統(tǒng)都具有特定的子系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫(kù)，它們被用于初始化裝載，使每個(gè)子系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)有足夠的引導(dǎo)信息。 子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)在系統(tǒng)初始化時(shí)裝載至每個(gè)設(shè)備計(jì)算機(jī)內(nèi)， 并可以被修改和從DSU下載。新的配置文件只能在計(jì)算機(jī)的下一次啟動(dòng)時(shí)生效。 v為每個(gè)區(qū)域控制器輸入、輸出提供的配置信息。這意味著所有ZC的軟件是相同的，只是每個(gè)ZC擁有其特有的配置。這種特性使得ZC擴(kuò)容可以輕松實(shí)現(xiàn)并能和附加設(shè)備接口。 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成兼容性數(shù)據(jù)庫(kù)v兼容性數(shù)據(jù)庫(kù)包括了子系統(tǒng)使用的軟件、接口和數(shù)據(jù)庫(kù)版本之間所有許

9、可的兼容性。對(duì)每類子系統(tǒng)，都有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的有效數(shù)據(jù)庫(kù)版本號(hào)列表，對(duì)應(yīng)每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)版本號(hào)，又有一個(gè)與其相兼容的接口和軟件版本列表。接口版本列表包括每個(gè)接口的所有兼容接口版本，而軟件版本列表包括所有兼容的軟件版本。 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成vZC安裝在聯(lián)鎖集中站，用于控制正線聯(lián)鎖和通過DCS向它轄區(qū)內(nèi)的所有通信列車提供移動(dòng)授權(quán)（LMA）列車移動(dòng)授權(quán)，從而完成ATP功能。vVOBC和ZC采取的是持續(xù)自檢規(guī)則，所以不需要中斷運(yùn)營(yíng)或等待自檢完成。這就避免了設(shè)備上電或恢復(fù)設(shè)備狀態(tài)后在步驟上的延時(shí)。ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成v車載子系統(tǒng)為ATC系統(tǒng)和車輛子系統(tǒng)間提供接口。每列列車的兩個(gè)駕駛室

10、端都將配有一套VOBC，也可以采用一列車配置一套VOBC的方案。ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成v應(yīng)答器安裝于軌旁，地面應(yīng)答器與車載應(yīng)答查詢器協(xié)同工作，用來提供列車定位系統(tǒng)所需的信息。每個(gè)應(yīng)答器被賦予一個(gè)唯一的身份標(biāo)識(shí)（ID號(hào)）。應(yīng)答器ID號(hào)與所處線路位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系會(huì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里。 v車載計(jì)算機(jī)配置示意圖VOBCVOBCATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成車載設(shè)備的組成v車載控制器(VOBC)；v司機(jī)顯示單元；v應(yīng)答查詢器天線；v加速度計(jì)；v速度傳感器；v車載DCS ；v車載駕駛室控制器無線單元。 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成車載控制器vVOBC的核心硬件與用于軌旁區(qū)域控制器（ZC）、控制中

11、心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電源（DSU）都基于TYJL-III型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的二取二乘二的硬件平臺(tái)，所以使用的都是相同的硬件，從而減少了板卡種類的數(shù)量和生命周期成本。vVOBC硬件是模塊化的、可以擴(kuò)展的；在配置后可支持不同類型的列車。 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成v司機(jī)顯示單元將提供給司機(jī)在不同模式下駕駛列車所需的控制和指示信息，使列車以不同的模式行駛。列車的兩端各裝一個(gè)TOD。ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成TOD可顯示以下信息： v最大允許速度；v實(shí)際速度；v新的目標(biāo)速度；v達(dá)到新目標(biāo)速度的距離；TOD可顯示以下信息：v停站倒計(jì)時(shí)；v故障；v車站對(duì)位停車v當(dāng)前駕駛模式；vATO可用；vATP可用；A

12、TPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成v車門開/關(guān)；vEB緩解/施加； v位置建立/位置丟失；TOD可顯示以下信息：v 列車發(fā)車授權(quán)；v 列車前進(jìn)/反向； v 下一站；v 終點(diǎn)站；v 屏蔽門開/關(guān)；v 列車車門開門使能；v 扣車；v 超速指示； v 對(duì)超速狀況、故障的音頻報(bào)警v 折返就緒。ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成與列車信息管理系統(tǒng)接口v列車駕駛室控制單元提供一個(gè)與列車信息管理系統(tǒng)（TMIS）通信的串行接口。VOBC將傳送數(shù)據(jù)給TMIS，例如進(jìn)站信息，下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，跳站信息等。v這些信息將被TMIS使用并向車載旅客顯示系統(tǒng)和車載旅客廣播系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)。 AT

13、PATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成vVOBC向ZC周期性的發(fā)送本列車的位置等信息。vZC根據(jù)控制范圍內(nèi)列車位置和進(jìn)路情況，計(jì)算出轄區(qū)內(nèi)通信列車的LMA，并將其提供給列車。vVOBC負(fù)責(zé)控制列車在自己的LMA范圍內(nèi)運(yùn)行。VOBC會(huì)監(jiān)控最壞情況停車距離，以保證列車即使在最壞情況下總還能在ZC賦予的LMA范圍內(nèi)停車。ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成vVOBC將提供超速保護(hù)。如果列車速度超過超速允許范圍，VOBC將會(huì)施加制動(dòng)。vVOBC不斷地向ZC和ATS報(bào)告列車完整性狀態(tài)。如果列車完整性丟失超過預(yù)定時(shí)間，VOBC將施加緊急制動(dòng)。v當(dāng)列車在站臺(tái)對(duì)位停車時(shí)，VOBC將會(huì)根據(jù)線路數(shù)據(jù)庫(kù)和行駛方向給正確側(cè)的車門和

14、屏蔽門發(fā)送允許信號(hào)。 ATPATP子系統(tǒng)構(gòu)成子系統(tǒng)構(gòu)成ATPATP子系統(tǒng)工作原理子系統(tǒng)工作原理列車位置初始化在滿足下列條件的情況下，VOBC會(huì)建立列車位置：v檢測(cè)到兩個(gè)連續(xù)的應(yīng)答器；v應(yīng)答器順序和它們的ID號(hào)與數(shù)據(jù)庫(kù)描述一致； v應(yīng)答器之間的測(cè)量距離和數(shù)據(jù)庫(kù)描述值的誤差在可接受的范圍之內(nèi)；v只有數(shù)據(jù)庫(kù)有效，VOBC才認(rèn)為其位置有效。 列車速度與位置確定v VOBC使用速度傳感器速度傳感器與加速度計(jì)來確定行駛距離、列車速度以及行駛方向。VOBC在每個(gè)處理周期內(nèi)處理速度傳感器速度傳感器與加速度計(jì)的輸入。v VOBC把在一個(gè)連續(xù)處理周期（可配置）內(nèi)所采集到的速度傳感器脈沖總數(shù)相加，然后再除以測(cè)量的間

15、隔時(shí)間，從而算出列車行駛速度。v 列車行駛速度和行駛距離也需要通過加速度計(jì)的輸入進(jìn)行驗(yàn)證。v VOBC還對(duì)距離、速度及方向進(jìn)行合理性檢查。任何合理性檢查的失敗將會(huì)導(dǎo)致VOBC宣布列車處于未知的位置。 ATPATP子系統(tǒng)工作原理子系統(tǒng)工作原理超速防護(hù)VOBC將強(qiáng)迫執(zhí)行下列最大許可速度中的最小值，如果列車超過超速容限速度，VOBC將實(shí)施制動(dòng)：v線路最大速度；v土建限速；v臨時(shí)限制速度；v與減速或進(jìn)站停車制動(dòng)曲線相關(guān)的速度；v與特定模式相應(yīng)的速度。 ATPATP子系統(tǒng)工作原理子系統(tǒng)工作原理列車完整性檢查vVOBC將不斷地監(jiān)視列車所提供的列車完整信號(hào)。v列車完整狀況會(huì)通過VOBC不斷的向ZC和ATS報(bào)

16、告。如果在預(yù)定的時(shí)間里沒有收到列車完整信號(hào)，VOBC將施加緊急制動(dòng)。v當(dāng)ZC收到列車不完整報(bào)告時(shí)，會(huì)在列車周圍建立一個(gè)保護(hù)區(qū)以阻止其他列車進(jìn)入該區(qū)域。 ATPATP子系統(tǒng)工作原理子系統(tǒng)工作原理v列車開門使能信號(hào)vVOBC會(huì)向列車兩側(cè)的車門控制器提供使能信號(hào)。當(dāng)列車在車站對(duì)位停車時(shí)，VOBC會(huì)根據(jù)線路數(shù)據(jù)庫(kù)和行駛方向使能正確側(cè)的車門。 ATPATP子系統(tǒng)工作原理子系統(tǒng)工作原理列車車門、屏蔽門監(jiān)控vVOBC將監(jiān)控列車兩側(cè)車門/屏蔽門的關(guān)閉與鎖定狀態(tài)。v當(dāng)列車?？繒r(shí)，如果車門關(guān)閉與鎖定狀態(tài)丟失，VOBC將防止列車運(yùn)行。v如果列車運(yùn)行時(shí)車門關(guān)閉與鎖定狀態(tài)丟失，VOBC將施加緊急制動(dòng)。LMA障礙物L(fēng)MA

17、被列車前方最近的障礙物所限制?？赡艿恼系K物包括：v 線路封鎖區(qū)域;v 另一個(gè)處于通信狀態(tài)列車的LMA;v 道岔v 故障ZC控制的區(qū)域;v 非通信列車；ATPATP子系統(tǒng)工作原理子系統(tǒng)工作原理ATOATO子系統(tǒng)子系統(tǒng)vATO子系統(tǒng)在ATP子系統(tǒng)的安全防護(hù)下實(shí)現(xiàn)其功能；vATO子系統(tǒng)根據(jù)ATS的命令速度曲線來控制列車的速度，并且使能源消耗最小化。v在車站停站時(shí)間期滿和請(qǐng)求發(fā)車后，倘若移動(dòng)已被授權(quán)，VOBC就可以允許緩解制動(dòng)、施加牽引；v收到對(duì)位信號(hào)后，VOBC會(huì)控制列車停在要求的停車點(diǎn)，在達(dá)到零速度狀態(tài)后施加停車制動(dòng)。vATO子系統(tǒng)負(fù)責(zé)列車到站的精確停車位置。 ATOATO子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能列車

18、速度控制 列車速度自動(dòng)控制功能負(fù)責(zé)對(duì)列車速度的控制。VOBC提供下列命令給牽引和制動(dòng)控制子系統(tǒng)： v前進(jìn)/后退；v牽引允許/禁止；v釋放/施加機(jī)械制動(dòng)；v向牽引系統(tǒng)發(fā)送牽引力大小請(qǐng)求；v行車/制動(dòng)(加速/減速)。v在停站時(shí)間期滿并請(qǐng)求發(fā)車后，倘若移動(dòng)已被授權(quán)，VOBC將釋放制動(dòng)，施加牽引，并且輸出扭矩的需求。vVOBC將根據(jù)ATS的命令速度曲線來控制列車的速度，并使能源消耗最小化。vVOBC利用反饋和開環(huán)控制運(yùn)算法則來調(diào)節(jié)發(fā)送給馬達(dá)的扭矩/制動(dòng)命令從而達(dá)到并保持目標(biāo)速度。v對(duì)扭矩的需求將基于目標(biāo)速度，這個(gè)目標(biāo)速度將由VOBC單元根據(jù)到目標(biāo)點(diǎn)的距離、最大速度信息和下一目的站的信息計(jì)算出來。 AT

19、OATO子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能v程序定位停車精度為0.3m，這還取決于列車性能。v精確定位停車停車范圍為0.3m的概率是99.99%，v停車范圍為0.5m的概率是99.9998%；ATOATO子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能車站扣車 v在收到ATS系統(tǒng)發(fā)來的車站扣車的命令后，VOBC將在車站駐停不確定的時(shí)間，直到收到列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來車站保持狀態(tài)消除的命令。跳停車站v當(dāng)一個(gè)車站被設(shè)置成跳停時(shí)，VOBC將不在該車站停留。它將以最快的允許速度通過該車站并前行到下一個(gè)車站。 ATOATO子系統(tǒng)功能子系統(tǒng)功能計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CICI）子系統(tǒng)）子系統(tǒng)vCBTC系統(tǒng)的正線計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備像傳統(tǒng)的聯(lián)鎖系統(tǒng)一樣執(zhí)行

20、所有的聯(lián)鎖功能。在正常的工作情況下，所有的進(jìn)路請(qǐng)求都由中央ATS自動(dòng)發(fā)出。CI根據(jù)接收到的中央ATS進(jìn)路請(qǐng)求，控制道岔和進(jìn)路。vCI確保進(jìn)路/道岔聯(lián)鎖、區(qū)段鎖閉、進(jìn)路鎖閉以及接近鎖閉。 vOCC自動(dòng)控制進(jìn)路；vOCC人工進(jìn)路；v車站ATS自動(dòng)進(jìn)路；v車站人工進(jìn)路；vCI還可以使用默認(rèn)進(jìn)路設(shè)置，并且支持在折返站的折返運(yùn)行。 v通過在道岔區(qū)及出站處安裝計(jì)軸區(qū)段和信號(hào)機(jī)，可以為工程車和非通信列車提供站間進(jìn)路和過岔防護(hù)。在這種情況下，CI提供聯(lián)鎖功能和站間閉塞功能。v在正常運(yùn)行時(shí)，計(jì)軸器故障不會(huì)影響列車行駛，因?yàn)閷?duì)于通信列車，CI可以忽略計(jì)軸軌道區(qū)段狀態(tài)。只有對(duì)非通信列車應(yīng)用了人工進(jìn)路預(yù)留MRR后，C

21、I才考慮計(jì)軸軌道區(qū)段的狀態(tài)。此時(shí)，CI會(huì)基于聯(lián)鎖功能和站間閉塞功能控制信號(hào)顯示。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CICI）子系統(tǒng)）子系統(tǒng)站間閉塞（后備模式）v當(dāng)CBTC系統(tǒng)的通信子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，為維持最基本的運(yùn)營(yíng)，采用站間閉塞方式行車；v計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)計(jì)軸設(shè)備檢查站間空閑，并控制出發(fā)信號(hào)機(jī)，實(shí)行站間閉塞；v司機(jī)根據(jù)地面信號(hào)顯示，駕駛列車運(yùn)行。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CICI）子系統(tǒng)）子系統(tǒng)DCSDCS子系統(tǒng)子系統(tǒng)vDCS的主要作用是在各個(gè)子系統(tǒng)之間傳輸ATC報(bào)文，包括軌旁固定設(shè)備和車載移動(dòng)設(shè)備。vDCS是一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于報(bào)文傳送來說是完全透明的。vATC系統(tǒng)的應(yīng)用程序不需要知道任何DCS的工

22、作情況。vDCS也不需要知道ATC系統(tǒng)應(yīng)用程序的工作情況。v雖然DCS系統(tǒng)所傳輸?shù)氖前踩偷牧熊嚳刂菩畔ⅲ浔旧聿⒉皇且粋€(gè)安全型系統(tǒng)，只是一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)而已。 vDCS采用了具有開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和接口的商用設(shè)備（COTS）。v整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用了IEEE 802.3的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，v網(wǎng)內(nèi)的所有移動(dòng)通信則采用了IEEE 802.11的無線標(biāo)準(zhǔn)。vDCS采用UDP/IP協(xié)議來傳輸ATC報(bào)文，并通過IPSec協(xié)議來保證網(wǎng)絡(luò)的保密性。 DCSDCS子系統(tǒng)子系統(tǒng)vDCS可以提供優(yōu)越的ATC通信性能：平均報(bào)文延遲低于35ms。v其可靠性是通過采用穩(wěn)定的、多級(jí)冗余配置的高可靠設(shè)備來保證的。v無線鏈路不需要前向

23、糾錯(cuò)，只需檢錯(cuò)即可。 q DCS Overview - Wired Network DCS概覽有線網(wǎng)絡(luò)q DCS Overview - Wireless Network DCS概覽無線網(wǎng)絡(luò)q Security Mechanism and Network Management System (NMS) 安全機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）q Radio Site Survey 無線位置勘測(cè)DCSDCS功能概覽功能概覽Local networkDCS networkWRUOBRUCentralATS SRScommunication viaRadio linkcommunication viaFibr

24、e linklegendCommunicationbehind backbone SWSDDRCAATSWSDLThird party dataFirewallTrVOBCSDSDWRU: Wayside Radio UnitOBRU: Onboard Radio UnitWaysideEquipmentSDWaysideEquipmentWRUDSUNMSDCSDCS功能概覽功能概覽Definition of DCS:DCS的定義q Provides for data communication between all train control subsystems.提供所有列車控制子系統(tǒng)

25、之間的數(shù)據(jù)通信q Stand-alone network. 獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)q Is non-vital subsystem 是非安全子系統(tǒng)DCSDCS特性特性qStandardized: IP/UDP/TCP Protocol (802.3)標(biāo)準(zhǔn)化：IP/UDP/TCP協(xié)議（802.3）qExpansion capability 可擴(kuò)充能力qAvailability: Multiple mechanisms to maintain communications between all nodes in case of a single point failure.可用性：多重機(jī)制保持所有節(jié)點(diǎn)的通信

26、，以防單點(diǎn)故障qSecurity Mechanism: SD, CA, Firewall安全機(jī)制：SD、CA、防火墻網(wǎng)絡(luò)性能網(wǎng)絡(luò)性能q Adequate throughput for each portion of the network. 網(wǎng)絡(luò)每部分都有足夠的數(shù)據(jù)吞吐能力q Acceptable latency.可接受的延遲時(shí)間q Fast Recovery.快速恢復(fù)能力DCS is designed to meet the requirements of CBTC:DCS設(shè)計(jì)用來滿足CBTC的要求：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫纠W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫纠歉删W(wǎng)骨干網(wǎng)DepotShi Guang RoadNen Jiang

27、 RoadXiang Yin RoadHuang Xing ParkMiddle Yan JiRoadHuang Xing RoadJiang Pu RoadAn Shan NewVillageSi Ping RoadQu Yang RoadHong KouFootball StadiumNorth Xi ZangRoad ZhongXing RoadQu Fu RoadPeoples SquareGrand WorldLao Xi MenLu Jia Bang Road South Xi ZangRoadZhouJia DuRoadYao Hua RoadCheng Shan RoadTes

28、t TrackEquipment-CentralizedStation (With TrZC)Centrol ControlCentreDepot InterlockingBackbone SwitchBackbone SwitchBackbone SwitchBackbone SwitchBackbone SwitchBackbone SwitchBackbone SwitchSM-Fibre 1SM-Fibre 2Equipment-CentralizedStation (With TrZC)Equipment-CentralizedStation (With TrZC)Equipment

29、-CentralizedStation (With TrZC)Equipment-CentralizedStation (With TrZC)Equipment-CentralizedStation (With TrZC)Backbone SwitchBackbone SwitchSM-Fibre 1SM-Fibre 2SM-Fibre 2SM-Fibre 1SM-Fibre 2SM-Fibre 1SM-Fibre 2SM-Fibre 1SM-Fibre 2SM-Fibre 1Backbone SwitchBackbone SwitchGANG CHENG RDHAI GAO RDHANG J

30、IN RDWAI GAO QIAOBONDED DISTRICT網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫纠W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫纠壟攒壟訠ackbone Switch 骨干網(wǎng)交換機(jī): Hirschmann MICE 3124Coupling Ring Switch:聯(lián)接環(huán)交換機(jī)：Hirschmann MICE 2108MM3-2FXS2/2TX1MM2-4TX1設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)Hyper-Ring protocol 超環(huán)協(xié)議Fast recovery 快速恢復(fù)q Radio Interface: FHSS based on IEEE 802.11. 無線電接口：基于IEEE 802.11的FHSSq Narrowba

31、nd interference tolerance.容忍窄帶干擾q Supports fast roaming.支持快速漫游q Adequate throughput.足夠的數(shù)據(jù)吞吐量q Security: WEP (Wired Equivalent Privacy) 安全：WEP（有線等價(jià)保密）無線電特性無線電特性 軌旁無線單元軌旁無線單元Legend and AcronymsCAT5 cableTODWRUWayside Radio UnitVOBCVehicel OnboardControllerCDUCab Display UnitSDSecurity DeviceTrain Oper

32、ator DisplayCAN BusCDU/OBRUCDU(Converter)TODRS422MobileRadioEthernetSDCDU/OBRUCDU(Converter)TODRS422MobileRadioEthernetSDVOBC車載網(wǎng)絡(luò)車載網(wǎng)絡(luò)qSecurity: Provide CIA (Confidentiality, Integrity, Availability).安全：提供CIA（機(jī)密性、完整性、可用性）qSecurity Device: Encryption/Decryption安全裝置：加密/解密qCertificate Authority.認(rèn)證授權(quán)安全系統(tǒng)

33、安全系統(tǒng)q Firewall is deployed between ATC network and Third-party network: Master Clock/SCADA/ Passenger Announcement Systems (PAS)/ Building Alarm Systems (BAS)/Fire Alarm Systems (FAS).防火墻應(yīng)用于在ATC網(wǎng)絡(luò)和第三方網(wǎng)絡(luò)之間：主時(shí)鐘/SCADA/乘客公告系統(tǒng)（PAS）/建筑設(shè)備報(bào)警系統(tǒng)（BAS）/火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）q Filters (defined policies) configured in the firewall, allow only particular communications required packets (e.g. with specific protocols) pass through. 防火墻中配置的過濾器只允許需要分組報(bào)文（如使用了專門協(xié)議）通過的特定通信防火墻防火墻 OBRUSNMPNetwork managementIP networkWRUNet