車地通信及應(yīng)答器

項(xiàng)目六車-地通信設(shè)備維護(hù)

2023/2/6了解各種車-地通信方式

掌握應(yīng)答器的組成與功能第一節(jié)車-地通信設(shè)備概述

城軌信號系統(tǒng)發(fā)展車-地通信方式分類車-地通信方式比較車地通信2023/2/62一、城軌信號控制系統(tǒng)發(fā)展固定閉塞-準(zhǔn)移動閉塞-移動閉塞

結(jié)論1、基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)主要有信息量大、提高列車定位精度、減小行車間隔等。2、基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)系統(tǒng)的核心問題即為車-地信息通信。這些信息包括：列車的識別號、位置、速度、制動數(shù)據(jù)等，線路的坡度、區(qū)段長度、限速、進(jìn)路、目標(biāo)距離、定位停車、特殊信息等。二、車-地通信方式分類目前，車-地信息傳輸方式主要包括軌道電路、應(yīng)答器、感應(yīng)環(huán)線、裂縫波導(dǎo)、無線電臺等。軌道電路傳輸：（FTGS）二、車-地通信方式分類應(yīng)答器傳輸：二、車-地通信方式分類感應(yīng)環(huán)線傳輸：二、車-地通信方式分類裂縫波導(dǎo)傳輸：波導(dǎo)管上每隔6cm開一長3cm寬2mm的小槽，泄漏無線電波

二、車-地通信方式分類無線電臺傳輸：二、車-地通信方式分類1、按照列車信息傳輸?shù)倪B續(xù)性

點(diǎn)式通信：在線路上的某些特定位置安裝設(shè)備，列車通過時，才與其發(fā)生信息交換

連續(xù)式通信：覆蓋在整條線路上，始終能建立起車-地信息交換二、車-地通信方式分類2、按照列車信息流的方向

單向通信：信息流的方向只能實(shí)現(xiàn)軌旁設(shè)備至車載設(shè)備的傳遞

雙向通信：信息流的方向既能實(shí)現(xiàn)軌旁設(shè)備至車載設(shè)備的傳遞也能實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備向軌旁設(shè)備的傳遞二、車-地通信方式分類3、按照車-地信息傳輸媒介

有線通信

無線通信三、車-地通信方式比較軌道電路：能進(jìn)行列車完整性檢查、軌道空閑檢查。以鋼軌作為傳輸?shù)拿浇?，可以?shí)現(xiàn)連續(xù)的軌旁至車載設(shè)備的單向通信，但無法實(shí)現(xiàn)車對地的信息傳輸，且通信能力有限。軌旁和中央無法連續(xù)、實(shí)時地獲得列車及車載設(shè)備的運(yùn)行狀況信息，也就無法實(shí)現(xiàn)對列車連續(xù)監(jiān)測和實(shí)時的列車運(yùn)行調(diào)整。以軌道區(qū)段作為列車占用/空閑的憑證，列車定位精度不高。

三、車-地通信方式比較應(yīng)答器：應(yīng)答器在線路上的某些特定位置安裝，其車-地信息的傳遞是間斷的。當(dāng)列車從一個信息點(diǎn)獲得地面信息后，要到下一個信息點(diǎn)才能更新信息，若其間地面情況發(fā)生變化，無法立即將變化的信息實(shí)時傳遞給列車。

三、車-地通信方式比較感應(yīng)環(huán)線、裂縫波導(dǎo)：受到人為破壞的可能性較大，維護(hù)費(fèi)用較高設(shè)備的維修影響列車的運(yùn)行當(dāng)軌道進(jìn)行工務(wù)維修或更換后需檢查環(huán)線是否損壞或在規(guī)定的感應(yīng)范圍內(nèi)，這將延長維修人員在線路上的維護(hù)時間，對運(yùn)營造成一定的干擾在既有線改造工程中施工較為困難。

三、車-地通信方式比較無線電臺：軌旁僅在隧道頂部或側(cè)壁安裝無線天線、設(shè)備箱盒等，軌旁設(shè)備相對較少，安裝位置不易遭到人為破壞，維護(hù)成本相對較低軌旁設(shè)備采用熱備冗余結(jié)構(gòu)，可靠性高。

第二節(jié)應(yīng)答器及維護(hù)

應(yīng)答器的分類應(yīng)答器組成應(yīng)答器功能應(yīng)答器2023/2/617應(yīng)答器維護(hù)應(yīng)答器概述應(yīng)答器（信標(biāo)）是高速率、大信息量的點(diǎn)式數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，主要用途是在特定的地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)車-地間的數(shù)據(jù)交換，向列車提供可靠的軌旁固定信息與可變信息。

目前城市軌道交通信號控制系統(tǒng)中主要存在Amtech公司的美國標(biāo)準(zhǔn)TAG產(chǎn)品和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的Eurobalise產(chǎn)品兩種應(yīng)答器，其技術(shù)特性不盡相同。應(yīng)答器是歐洲標(biāo)準(zhǔn)的稱謂，信標(biāo)是北美標(biāo)準(zhǔn)的稱謂。

一、應(yīng)答器分類

1、按照供電來源無源應(yīng)答器：

安裝在鋼軌中心的地面應(yīng)答器沒有外加電源，平時處于休眠狀態(tài)，僅靠瞬間接收車載天線的電磁能量而工作，將預(yù)置的數(shù)據(jù)報文發(fā)送給車載設(shè)備，直至電能消失（車載天線已離去）。其預(yù)置報文數(shù)據(jù)由應(yīng)答器無線讀寫器寫入后，固化在其存儲單元中，因此向車載設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)是固定不變的。一般預(yù)存線路的公里標(biāo)、限速、坡度等信息。

一、應(yīng)答器分類

1、按照供電來源有源應(yīng)答器：有源應(yīng)答器本身具備電源，它存儲的信息是可變的，通過外接電纜獲得電源。有源應(yīng)答器中的信息是由其通過外接電纜的地面設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)控制的，一般設(shè)置在信號機(jī)或道岔旁，用于向列車傳送實(shí)時可變信息，如信號顯示、臨時限速、道岔位置等。

一、應(yīng)答器分類有源應(yīng)答器與無源應(yīng)答器

一、應(yīng)答器分類

2、按應(yīng)用功能普通型：該類應(yīng)答器自應(yīng)答器向查詢器傳送信息，查詢器和應(yīng)答器的大小尺寸相同。

一、應(yīng)答器分類

2、按照應(yīng)用功能增長型：它的查詢器與普通型的類似，但應(yīng)答器比查詢器增長很多，有可能長達(dá)10倍。其專門用途是控制列車在車輛段、機(jī)械房內(nèi)的定位。

一、應(yīng)答器分類

2、按照應(yīng)用功能標(biāo)定型：它的應(yīng)答器結(jié)構(gòu)連續(xù)多環(huán)，專門用于標(biāo)定列車速度。

一、應(yīng)答器分類

3、按照安裝方式中心安裝：應(yīng)答器安裝在兩根軌道的中間，車載天線安裝在列車底部中間位置，與應(yīng)答器相對應(yīng)耦合。一、應(yīng)答器分類

3、按照安裝方式側(cè)面安裝：應(yīng)答器安裝在一根鋼軌的側(cè)面，車載天線安裝在列車側(cè)面，與應(yīng)答器相對應(yīng)耦合。一、應(yīng)答器分類

3、按照安裝方式立桿式安裝：應(yīng)答器安裝在線路旁立桿上。二、應(yīng)答器的組成應(yīng)答器的組成包括地面設(shè)備與車載設(shè)備1、地面設(shè)備（1）地面應(yīng)答器地面應(yīng)答器布置在兩根鋼軌中間，其內(nèi)部寄存器按協(xié)議以代碼形式存放實(shí)現(xiàn)列車速度監(jiān)控及其他行車功能所必須的數(shù)據(jù)。應(yīng)答器由殼體、電路板、灌封材料組成。

二、應(yīng)答器的組成應(yīng)答器的組成包括地面設(shè)備與車載設(shè)備1、地面設(shè)備（2）軌旁電子單元（LEU）地面有源應(yīng)答器與信號機(jī)之間的電子接口部件，是一種數(shù)據(jù)采集與處理單元。

LEU實(shí)時監(jiān)測與地面有源應(yīng)答器之間信息通道的狀態(tài)，并及時向控制中心回送。當(dāng)LEU與地面有源應(yīng)答器通信中斷時，LEU向有源應(yīng)答器發(fā)送默認(rèn)報文。二、應(yīng)答器的組成應(yīng)答器的組成包括地面設(shè)備與車載設(shè)備2、車載設(shè)備（1）車載查詢器天線置于列車底部，距軌道約180～300mm，是一個雙工收發(fā)天線，一方面連續(xù)向地面發(fā)送高頻電磁能量，以激活地面應(yīng)答器；另一方面接收地面應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)報文。查詢器的外殼由硬塑料做保護(hù)，以防異物撞擊

二、應(yīng)答器的組成應(yīng)答器的組成包括地面設(shè)備與車載設(shè)備2、車載設(shè)備（2）車載查詢器主機(jī)提供電子里程標(biāo)校準(zhǔn)列車位置；提供列車前方一定距離內(nèi)的線路參數(shù)；提供地面信號狀態(tài)信息；向地面有源應(yīng)答器發(fā)送車次號信息。

三、應(yīng)答器的功能1、系統(tǒng)初始化

列車出發(fā)駛?cè)搿稗D(zhuǎn)換軌”，經(jīng)轉(zhuǎn)換軌上的應(yīng)答器進(jìn)行車-地通信初始化，自動將車組號和司機(jī)號傳送到中央ATS系統(tǒng)。中央ATS系統(tǒng)自動賦予列車相應(yīng)的識別號，此列車便正式登錄ATC控制區(qū)。每列列車的識別號為唯一確定的，ATS系統(tǒng)以此作為識別每列列車的身份標(biāo)志，監(jiān)督各列車在線路上的運(yùn)行狀態(tài)。

三、應(yīng)答器的功能2、列車定位與輪徑校準(zhǔn)

列車在啟動、制動、上坡和下坡等情形下車輪的空轉(zhuǎn)和打滑會造成列車的定位誤差，因此必須采用應(yīng)答器傳送給列車絕對位置數(shù)據(jù)，輔助進(jìn)行列車絕對位置的定位。車載設(shè)備接收到這些數(shù)據(jù)后，對車載里程計(jì)的測距誤差進(jìn)行修正。

車輪半徑是定位及測速的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為了減小列車定位及測速的誤差，在每次運(yùn)營之前車載控制器需要完成輪徑校準(zhǔn)工作。三、應(yīng)答器的功能3、定位停車

列車在車站停車時，車門的開度與屏蔽門的開度要配合良好，要求車門與屏蔽門之間的停站允許誤差控制在0.25～0.5m范圍內(nèi)。列車精確停車信息需要地面應(yīng)答器提供。

三、應(yīng)答器的功能4、CBTC下的后備模式

在后備運(yùn)營模式下，利用CBTC車載控制器和地面應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)后備ATP控制功能，確保列車安全地停在信號機(jī)前方并防止列車冒進(jìn)信號。每個車站使用一個與出站信號機(jī)相關(guān)聯(lián)的有源應(yīng)答器。如果出站信號機(jī)沒有開放，而司機(jī)錯誤地開始發(fā)車，車載計(jì)算機(jī)通過查詢器天線檢測到該信號機(jī)的禁止信息，則立即實(shí)施緊急制動，從而防止列車冒進(jìn)紅燈信號。

四、應(yīng)答器的維護(hù)應(yīng)答器的地面電子單元不需要定期檢查維修，可實(shí)行故障修。1.二級保養(yǎng)二級保養(yǎng)：每半年進(jìn)行一次養(yǎng)護(hù)。（1）目測檢