新思齊HC地鐵與網(wǎng)絡(luò)

地鐵與網(wǎng)絡(luò)日期：2013-02密級：內(nèi)部公開杭州華三通信技術(shù)有限公司融入我們生活的地鐵時代今天，在中國許多城市，都已經(jīng)建成了地鐵交通線路，特別是北京、上海、廣州、深圳等大都市，地鐵交通線路已經(jīng)成為人們生活不可缺少的一部分。1843年英國人皮爾遜為倫敦市設(shè)計了世界上最早的城市地鐵系統(tǒng)，1863年1月10日，世界公認的第一條地鐵，“大都會地區(qū)鐵路”正式開始營業(yè)。武漢地鐵2號線已于去年12月底開通試運行，在今后的五到十年間，會建成覆蓋全市的地鐵線路，極大的方便人們的生活，提升城市形象。武漢-地鐵元年地鐵運營的背后為了保證地鐵車輛、車站、票務(wù)、信號、電力等系統(tǒng)的正常運營，形成了一整套地鐵控制體系地鐵系統(tǒng)子系統(tǒng)車輛信號系統(tǒng)通信（有8-13個子系統(tǒng)組成）:(1)傳輸系統(tǒng)⑵專用無線通信系統(tǒng)⑶公務(wù)電話系統(tǒng)⑷專用電話系統(tǒng)⑸廣播系統(tǒng)⑹電視監(jiān)視系統(tǒng)⑺時鐘系統(tǒng)⑻旅客向?qū)到y(tǒng)⑽電源系統(tǒng)⑾公用傳輸系統(tǒng)⑿公用移動通信引入系統(tǒng)⒀公安、消防無線引入系統(tǒng)自動售檢票(AFC)電力綜合監(jiān)控（SCADA)防災(zāi)報警(FAS)設(shè)備監(jiān)控(EMCS或BAS)電扶梯通風(fēng)空調(diào)屏蔽門（安全門）通用機械（車輛段）綜合信息管理(MIS)給排水大屏幕系統(tǒng)TCC（路網(wǎng)管理中心），ACC（運營控制中心）地鐵大樓OA系統(tǒng)地鐵公安監(jiān)控地鐵公安OA地鐵網(wǎng)絡(luò)拓撲圖系統(tǒng)分為車載網(wǎng)絡(luò)、軌道接入網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用層4個部分地鐵網(wǎng)絡(luò)拓撲圖ATC系統(tǒng)（AutomaticTrainControl）列車自動控制系統(tǒng)，簡稱為ATC。在城市軌道交通中，主要通過它來保障行車安全。除了能確保列車運行的安全，防止追尾和沖突，還能提高運行效率，實現(xiàn)列車運行的信息化和自動化。

從功能上來說，ATC系統(tǒng)主要包括三個子系統(tǒng)：

列車自動監(jiān)控系統(tǒng)，簡稱ATS。這是ATC的核心功能。它主要的作用，是對線路上運行的所有列車進行監(jiān)督和管理，控制列車根據(jù)列車運行圖完成運營作業(yè)。

列車自動防護子系統(tǒng)，簡稱ATP，它主要的作用是防止列車追尾、沖突事故的發(fā)生，并控制列車的運行速度不超過允許的最高速度。

列車自動運行系統(tǒng)，簡稱ATO，主要的作用是實現(xiàn)列車自動駕駛，并使列車在設(shè)定的車站自動停車。ATC子系統(tǒng)之間的關(guān)系A(chǔ)TP系統(tǒng)示意圖ATP系統(tǒng)由車載設(shè)備、地上設(shè)備和控制中心組成。三方面進行實時信號反饋，最終向地鐵發(fā)出各種行車指令。ATP系統(tǒng)保證兩車之間有足夠的安全距離來避免追尾等事故的發(fā)生?；谕ㄐ诺牧熊嚳刂葡到y(tǒng)CBTC

（CommunicationbasedTrainControl）

運行中的列車需要實時向控制中心，匯報自己的位置和速度等運行參數(shù)，控制中心必須實時的為列車解算運行參數(shù)，并發(fā)送給列車。這種機制的實現(xiàn)，需要連續(xù)式雙向車地通信系統(tǒng)支持。一般將這種列車控制方式，稱為基于通信的列車控制（CBTC）。

也就是說，CBTC是用來實現(xiàn)ATC的。列車不間斷地向控制中心傳輸其位置、方向和速度等信息，控制中心根據(jù)列車的速度和位置動態(tài)，計算列車的最大制動距離。列車的長度加上這一最大制動距離，并在列車后方加上一定的防護距離，便組成了一個與列車同步移動的虛擬分區(qū)，保證列車的安全間隔。CBTC系統(tǒng)的分類固定閉塞制式：系統(tǒng)無法知道列車在分區(qū)內(nèi)的具體位置,列車制動的起點和終點總在某一分區(qū)的邊界，為充分保證安全,必須在兩列車間增加一個防護區(qū)段,這使得列車間的安全間隔較大。準移動閉塞制式CBTC系統(tǒng)：通過采用報文式軌道電路輔之環(huán)線或應(yīng)答器來判斷分區(qū)占用并傳輸信息，告知后續(xù)列車繼續(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,從而改善列車速度控制,縮小列車安全間隔,提高線路利用效率。但準移動閉塞中后續(xù)列車的最大目標(biāo)制動點仍必須在先行列車占用分區(qū)的外方,故并沒有完全突破軌道電路的限制?；跓o線通信移動閉塞制式CBTC系統(tǒng)：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)列車實時的速度和位置動態(tài)計算列車的最大制動距離。列車的長度加上這一最大制動距離并在列車后方加上一定的防護距離,便組成了一個與列車同步移動的虛擬分區(qū)。由于保證了列車前后的安全距離,兩個相鄰的移動閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時前進,列車能以較高的速度和較小的間隔運行,從而提高運營效率。由于無線頻譜分配的問題，目前沒有很好的頻率點提供使用，業(yè)界都是使用WLAN技術(shù)進行承載CBTC信號系統(tǒng)CBTC的優(yōu)點CBTC的突出優(yōu)點是可以實現(xiàn)車—地之間的雙向通信，并且傳輸信息量大，傳輸速度快，很容易實現(xiàn)移動自動閉塞系統(tǒng)，大量減少區(qū)間敷設(shè)電纜，減少一次性投資及減少日常維護工作，可以大幅度提高區(qū)間通過能力，靈活組織雙向運行和單向連續(xù)發(fā)車，容易適應(yīng)不同車速、不同運量、不同類型牽引的列車運行控制等等。在CBTC中不僅可以實現(xiàn)列車運行控制，而且可以綜合成為運行管理，因為雙向無線通信系統(tǒng)，既可以有安全類信息雙向傳輸，也可以雙向傳輸非安全類信息，例如車次號、乘務(wù)員班組號、車輛號、運轉(zhuǎn)時分、機車狀態(tài)、油耗參數(shù)等等大量機車、工務(wù)、電務(wù)等有關(guān)信息。在CBTC應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)是雙向無線通信系統(tǒng)、列車定位技術(shù)、列車完整性檢測等。在雙向無線通信系統(tǒng)中，在歐洲是應(yīng)用GSM-R系統(tǒng)，但在美洲則用擴頻通信等其他種類無線通信技術(shù)。列車定位技術(shù)則有多種方式，例如車載設(shè)備的測速-測距系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位、感應(yīng)回線等。CBTC系統(tǒng)參數(shù)要求ParameterTypicalrange單個軌旁控制控制器能處理的最大的列車數(shù)量10到40列車測量的列車位置的分辨率±0.25to±6.25m在正常運行（非降級）情況時的列車位置測量精度±5to±10m在沒有站臺安全門的情況下，自動程序車站停車（ATO）的列車位置測量精度±0.25m(±10in)列車移動授權(quán)限制的分辨率±0.25to±6.25m用于ATP的列車速度測量分辨率±0.5to±2km/h用于ATP的列車速度測量精度±3km/h(±2mi/h)車到地的信息通信延時0.5s(nominal)（額定）地到車信息通信延時0.5s(nominal)（額定）軌旁CBTC設(shè)備反應(yīng)時間0.07to1s(nominal)（額定）車載CBTC設(shè)備反應(yīng)時間0.07to0.75s(nominal)（額定）溜車檢測標(biāo)準0.5to2m零速檢測標(biāo)準<1to<3km/hfor2s乘客信息系統(tǒng)-PIS系統(tǒng)（passengerinformationsystem）是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以計算機系統(tǒng)為核心，以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)，使乘客通過正確的服務(wù)信息引導(dǎo)，安全、便捷地乘坐軌道交通。

PIS在正常情況下，提供乘車須知、列車到發(fā)時間、列時刻表、管理者公告、政府公告、出行參考等實時動態(tài)的多媒體信息；在火災(zāi)、阻塞及恐怖襲擊等。非正常情況下，提供動態(tài)緊急疏散提示。在列車運行中車載設(shè)備要實時接收來自地面運營中心的節(jié)目，在列車車廂顯示屏上播出音視頻。同時通過車廂內(nèi)監(jiān)控攝像頭，監(jiān)控旅客乘車情況，將監(jiān)控視頻信息實時上傳至運營中心，作為管理部門安全決策的支持信息。乘客謠信息系系統(tǒng)-P但IS系統(tǒng)（pa受ss兔en度ge廟r紙in黨fo怕rm碑a(chǎn)t匆io從n畝sy冬st嚇em）PI恥S系統(tǒng)揉作為明地鐵遞公司狡與乘傲客之鉗間最柳直觀毀的信績息交宿互平際臺，迷所有蒸實時庭播放充的媒旨體流戀不能室出現(xiàn)嚴圖像價馬賽鄰克、君聲音磚停頓龍的情速況，巾這需愉要有惰線網(wǎng)華絡(luò)、餐車地肉無線栗通信疑網(wǎng)均誘有足妖夠的照帶寬介和良橫好的Qo伯S保障境機制裝，同燃時網(wǎng)背絡(luò)的歷可靠跳性要陶求也蓬非常身高，街不能惑因為鏟網(wǎng)絡(luò)血的中喜斷導(dǎo)垂致PI肢S系統(tǒng)衛(wèi)故障零。為了繞保障片列車延播放恒圖像遮的高穗清晰全，目掉前PI杰S系統(tǒng)善所需誼最低防帶寬況為8M（按MP醉EG萬2格式吩），孩考慮攝到車數(shù)輛內(nèi)暑部監(jiān)孕控還困需4M帶寬蹈（每曠列車刪有多楚個攝殊像頭倘，同聲時只突上傳晉兩路攻圖像粘），廟考慮汪突發(fā)險流量號的存董在，貸因有25縫%的冗騙余，板平均靠無線概網(wǎng)帶禍寬應(yīng)腥在15牢M以上旗，帶奴寬是裙保障奇圖像樓高質(zhì)謹量的腔最基伯本要俘求。為了轉(zhuǎn)滿足穿多輛豪列車犧同時舟接收菊賽事練、股鼻票等旁實時倉信息巖的轉(zhuǎn)絡(luò)播需征求，票列車PI河S系統(tǒng)勒均要關(guān)求支愈持組目播技卻術(shù)，蓄但由漂于列探車在者快速駱行駛生過程寬中車臥載AP與軌碑旁AP存在呼漫游催切換圍，而順車載飯網(wǎng)絡(luò)濕卻無零法及罰時感率知這綱個過世程，框會依韻然試毅圖從皆原有六軌旁AP接收剃數(shù)據(jù)柔，最顆終導(dǎo)戶致組牧播數(shù)磚據(jù)流閃的中騙斷，掀如何白保障材車輛刃移動持過程桂中的行組播綿報文巧不丟烏失，鴉也是PI餅S系統(tǒng)緒成功跨應(yīng)用址的一必個關(guān)讀鍵技紡術(shù)。新建著地鐵那除了繪車站麗可采減用IP監(jiān)控丙，更疼可利揭用PI營S系統(tǒng)裹車、膊地?zé)o朗線通柄信網(wǎng)案的富壁裕帶蔥寬，嚷構(gòu)建方基于IP的車喂輛監(jiān)甜控系耽統(tǒng)，刻地鐵眠控制角中心鴉和地萬鐵公料安系筆統(tǒng)能贈及時逼發(fā)現(xiàn)叉車輛喂內(nèi)的撿安全蜜事故英隱患地并提搖前處就理，評確保虹列車需行駛開安全作。以IP技術(shù)滑為核疼心，腰車輛雁監(jiān)控嬌和車殿站監(jiān)它控還輸可融賄合為辰一體漠化解繼決方技案，食實現(xiàn)拍調(diào)度滿系統(tǒng)春、存炊儲系撕統(tǒng)、息外置回顯示喘系統(tǒng)靈等多旱種系命統(tǒng)的確共享蘋和一技體化毯管理雹，降祝低成貼本，貿(mào)提高巡壽監(jiān)控餅效率雷。地鐵鳥監(jiān)控巴系統(tǒng)CB套TC系統(tǒng)認對網(wǎng)旱絡(luò)的雪要求指標(biāo)名稱指標(biāo)數(shù)據(jù)說明網(wǎng)絡(luò)帶寬1.3Mbps左右(包大小為64byte)根據(jù)項目需求情況網(wǎng)絡(luò)時延50ms以內(nèi)根據(jù)項目需求情況流丟包率<1%根據(jù)項目需求情況鏈路切換時間（內(nèi)部指標(biāo)）<=50ms80KM/h速率移動PI灣S系統(tǒng)狡對網(wǎng)顆絡(luò)的竊要求指標(biāo)名稱指標(biāo)數(shù)據(jù)說明網(wǎng)絡(luò)帶寬15Mbps左右此業(yè)務(wù)帶寬主要作為系統(tǒng)能力，不作為業(yè)務(wù)規(guī)劃帶寬網(wǎng)絡(luò)時延50ms以內(nèi)根據(jù)項目需求情況流丟包率<=1%根據(jù)項目需求情況鏈路切換時間（內(nèi)部指標(biāo)）<=50ms正常移動速率下WL取AN與列設(shè)車控皆制業(yè)務(wù)葛目標(biāo)在車制輛高倘速移螞動時呼，車咳載AP將動科態(tài)地醒和軌臣旁軌恭旁AP建立六無線蓋鏈路亮動態(tài)藍鏈路晚切換挺算法氏是實承現(xiàn)低月丟包貍率和蓮保證環(huán)吞吐背的關(guān)臘鍵?；緫僭碇赜?0錄2.極11冒s草案頃規(guī)定上的鏈磨路建辭立、管安全與認證懲等過淋程；預(yù)先屈建立據(jù)多條堪冗余揪鏈路爆，用田主鏈橡路進肝行數(shù)懶據(jù)轉(zhuǎn)獎發(fā)，賭其余紙鏈路觀作為副備用漲；采用售多個襯控制擺參數(shù)粘控制相鏈路侮建立底、主嶼備鏈怨路切網(wǎng)換過彎程；車載AP將不搜斷地錫評估倚各鏈西路的央信號蒜質(zhì)量滅。原馳則上窮，信曾號質(zhì)絞量最兔優(yōu)的易鏈路訂作為日主鏈更路；主鏈什路切貨換時呢，車散載AP將代驚車載凈上的訪終端雕發(fā)送忌地址創(chuàng)更新汽報文抬，以鬼觸發(fā)惕軌旁AP更新亡轉(zhuǎn)發(fā)縣表項蛋。WL館AN設(shè)備軌旁申機箱軌旁互天線無線稿控制悼器WX疊61斷03軌旁APWA注22麻10攪X-待GEWA線22鏡20角X-燈AG下E軌旁菊機箱達到IP都65防護殲標(biāo)準襖，可合直接線在室烘外使嗓用，透也可究耐隧那道內(nèi)爸的沖故洗；充分登考慮糠軌旁麗應(yīng)用茶的規(guī)礦范性獵要求握，AP、光參纖終略端盒狡等設(shè)椒備都誓可安難裝內(nèi)券部，蘆外部綁只有靈電纜/光纜轉(zhuǎn)；采用椒不銹奶鋼螺汽釘固幣定箱策蓋，禿防止恰鎖固率定形堤式的狀銹蝕謊問題勉；提供時了兩買種不區(qū)同線摩徑防懂水接雞口，周可兼溉容不繁同規(guī)罪格的跪線纜破走線爹；可以久固定位在隧拜道壁剃或管國線架罪上；機箱耀蓋采者用上狼下結(jié)府構(gòu)，茂可利豪用自班身重岸力關(guān)濟緊門策，防介止忘失上鎖際帶來筑的事削故隱職患軌旁垃天線型號SL14