《城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)》課件-項(xiàng)目六

卡斯柯CBTC系統(tǒng)計(jì)劃匯報(bào)新年計(jì)劃述職報(bào)告工作匯報(bào)通用PPT2021一系統(tǒng)概述一、名詞定義一、名詞定義一、名詞定義一、名詞定義一、名詞定義一、名詞定義一、名詞定義二、Urbalis888系統(tǒng)特點(diǎn)及優(yōu)勢Urbalis888系統(tǒng)是一套基于無線通信的移動閉塞系統(tǒng)（CBTC）。它采用移動閉塞原則，由ATP/ATO子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATS子系統(tǒng)、DCS子系統(tǒng)和信號維護(hù)監(jiān)測子系統(tǒng)等構(gòu)成，并以計(jì)軸設(shè)備作為列車次級檢測設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的降級及后備功能。各子系統(tǒng)均采用模塊化設(shè)計(jì)，子系統(tǒng)接口之間可以完美匹配，確保系統(tǒng)的可靠性、安全性、可用性、可維護(hù)性、行車間隔、停車精度以及可擴(kuò)展性。Urbalis888系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)和優(yōu)勢：（1）信號系統(tǒng)具有高安全性、高穩(wěn)定性和高可靠性，能夠保證線路24h不間斷安全運(yùn)營；（2）真正的移動閉塞：通過連續(xù)的車地?zé)o線雙向通信，后車的移動授權(quán)終點(diǎn)可以連續(xù)追蹤到前車的尾部，不存在虛擬區(qū)段，縮短了列車安全運(yùn)行間隔，極大的提高了運(yùn)營效率，從而滿足了“小編組，高密度”的當(dāng)前最先進(jìn)的城市軌道交通信號系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念；（3）混合運(yùn)營模式：系統(tǒng)具有靈活的控制模式，具有降級及后備運(yùn)營模式。系統(tǒng)可安全高效的管理CBTC列車和非CBTC列車在線路上自動混跑運(yùn)營（4）穩(wěn)定可靠的波導(dǎo)管無線傳輸方式：保證無線傳輸不受外界環(huán)境影響（如狹窄隧道、開闊區(qū)域、車體遮擋等），抗干擾能力強(qiáng)，且不會產(chǎn)生對其他通信的電磁污染；現(xiàn)場調(diào)試內(nèi)容相比自由無線簡單，免維護(hù)；（5）骨干網(wǎng)傳輸系統(tǒng)：帶寬大，雙向自愈功能，組網(wǎng)方式靈活，便于系統(tǒng)擴(kuò)展，可根據(jù)應(yīng)用需要劃分多種邏輯獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)；（6）CI子系統(tǒng)的聯(lián)鎖機(jī)：采用“二取二”雙CPU作為核心控制器，應(yīng)用通過國際上第三方安全認(rèn)證的“數(shù)字集成安全保障邏輯（NISAL）”技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的高安全性；（7）強(qiáng)大的ATS系統(tǒng)功能：提供自動和人工在線時刻表調(diào)整功能，以滿足不同時間段的運(yùn)營要求；提供更貼近中國用戶習(xí)慣的友好操作界面；（8）信號維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)：對整個信號系統(tǒng)所有設(shè)備工作狀態(tài)在線監(jiān)測，維修中心提供全系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)營維護(hù)支持及報(bào)警信息，從而降低系統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)成本；（9）采用必要的冗余措施：系統(tǒng)設(shè)計(jì)為內(nèi)置冗余，該設(shè)計(jì)基于兩個主要原則：第一，冗余應(yīng)用于設(shè)備級，ATC子系統(tǒng)采用三取二冗余技術(shù)（區(qū)域控制器、線路控制器和車載控制器的輸入輸出模塊）和首尾熱備冗余（車載控制器）、二乘二取二冗余方式（計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖）、熱備方式（DCS、ATS子系統(tǒng)）；第二，冗余應(yīng)用于所有的通信系統(tǒng)，系統(tǒng)信息通過不同的獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)傳輸，光纖采用電信級的自愈環(huán)保護(hù)，其切換時間小于50毫秒，不會導(dǎo)致任何傳輸應(yīng)用業(yè)務(wù)受到干擾；（10）模塊化設(shè)計(jì)：系統(tǒng)硬件和軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，便于在線路等發(fā)生變化時進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展；（11）極高的國產(chǎn)化率：Urbalis888系統(tǒng)除核心部分ATP/ATO控制系統(tǒng)硬件及底層軟件由法國ALSTOM提供外，其他所有子系統(tǒng)均由卡斯柯信號有限公司開發(fā)或完全國產(chǎn)化。三、安全冗余結(jié)構(gòu)Urbalis888系統(tǒng)采用安全冗余結(jié)構(gòu)，按照故障-安全原則設(shè)計(jì)，其冗余原則基于設(shè)備級冗余和通信級冗余兩個主要概念。1.設(shè)備級冗余（1）ZC和LC采用三取二平臺技術(shù)；（2）CC是基于單編碼處理器技術(shù)和三取二技術(shù)的車載系統(tǒng)，每列車首尾各設(shè)有一套完整的CC系統(tǒng)，首尾熱備冗余，其中輸入輸出模塊采用三取二結(jié)構(gòu)；（3）CI采用二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)，這樣單個設(shè)備故障不會影響到整個系統(tǒng)的運(yùn)行；（4）控制中心ATS采取冗余配置的服務(wù)器，各調(diào)度工作站互為備用。確保當(dāng)熱備冗余的主機(jī)故障時，主備切換具備連續(xù)的顯示及控制功能；（5）所有設(shè)備集中站采用冗余的LATS服務(wù)器及現(xiàn)地操作工作站。2.通信級冗余（1）雙重通信網(wǎng)絡(luò)：各子系統(tǒng)復(fù)制它們的輸出信息，所有信息都通過紅網(wǎng)和藍(lán)網(wǎng)兩條路徑傳送，核心SDH網(wǎng)絡(luò)具有足夠的帶寬支持雙重信息；（2）網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備：兩臺光交換機(jī)作為子系統(tǒng)連接SDH節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，一個連到紅網(wǎng)，另一個連到藍(lán)網(wǎng)；（3）核心SDH網(wǎng)絡(luò)：由SDH節(jié)點(diǎn)和光纖組成核心SDH網(wǎng)絡(luò)，為環(huán)路結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對光纖或設(shè)備的物理損壞具有防護(hù)功能，若光纖發(fā)生物理損壞，該環(huán)在50ms內(nèi)會自動重新配置確保通信質(zhì)量不受影響，同時報(bào)警信號傳送到網(wǎng)管系統(tǒng)以提醒維護(hù)人員光纖已斷開。圖61描述了CBTC的冗余藍(lán)、紅網(wǎng)絡(luò)。對2個網(wǎng)絡(luò)中的任一個，環(huán)形的鏈路結(jié)構(gòu)和軌旁的無線接入點(diǎn)提供了通信功能的冗余。2.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CI）CI系統(tǒng)與軌旁信號設(shè)備通過安全型繼電器接口，通過采用FSFB2協(xié)議的安全傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與ZC的通信。聯(lián)鎖所需的列車定位信息來自于兩個通道：通過骨干網(wǎng)傳送來自ZC的信息，該信息被認(rèn)為是初級的檢測數(shù)據(jù)；通過安全繼電器傳送的來自計(jì)軸系統(tǒng)的信息，該信息被認(rèn)為是次級的檢測數(shù)據(jù)。聯(lián)鎖系統(tǒng)接收上述兩個信息后經(jīng)過邏輯處理，得出軌道占用的相關(guān)信息，用于進(jìn)路辦理、鎖閉、解鎖等。CI系統(tǒng)還提供熱備冗余的現(xiàn)地操作工作站（與車站ATS操作員工作站共用）和SDM設(shè)備。每個CI柜均采用雙系統(tǒng)并行控制的熱備冗余配置，這樣單個設(shè)備故障不會影響到整個系統(tǒng)的運(yùn)行。CI通過信號骨干傳輸網(wǎng)與相鄰的CI直接進(jìn)行通信。3.自動監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)是監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它實(shí)時采集和處理來自軌旁、車站和車載設(shè)備的信息。ATS提供通用的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)都是模塊化的，以適應(yīng)給定項(xiàng)目的不同子系統(tǒng)需求。ATS還提供人機(jī)接口，采用圖形化的模型圖。它也提供一套報(bào)警管理系統(tǒng)以便為在線分析和事后調(diào)查建立相關(guān)事件的歷史記錄。4.信號維護(hù)監(jiān)測子系統(tǒng)（MMS）信號維護(hù)監(jiān)測子系統(tǒng)如圖62所示，包含維護(hù)支持系統(tǒng)和微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)（僅設(shè)在停車場/車輛段），可向操作人員提供信息、幫助其了解設(shè)備狀態(tài)以做出適當(dāng)?shù)臎Q定并采取措施。維護(hù)支持系統(tǒng)在控制中心設(shè)置服務(wù)器，在設(shè)備集中站設(shè)車站維護(hù)工作站，在停車場/車輛段及列檢庫、正線各維修工區(qū)設(shè)置維護(hù)終端。微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在停車場/車輛段設(shè)置監(jiān)測模塊。正線維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)與聯(lián)鎖SDM合用工作站，可執(zhí)行以下功能：從信號各子系統(tǒng)處收集維護(hù)數(shù)據(jù)；向維護(hù)終端提供維護(hù)報(bào)警信息；儲存維護(hù)數(shù)據(jù)。5.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(DCS)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用來傳輸大流量信號數(shù)據(jù)和其他外部信息，分為地地通信及車地?zé)o線通信兩個層面，為整個信號系統(tǒng)的信息傳輸提供通道。系統(tǒng)主要特征如下：（1）獨(dú)立于信號系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)完全透明傳輸；（2）采用波導(dǎo)管的無線傳輸，確保車（CC）到地（軌旁子系統(tǒng)）之間端到端的通信；（3）無線通信采用802.11a/g標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；（4）為所有CBTC單元提供802.3以太網(wǎng)接口。五、接口描述六、信號方式1.正線信號機(jī)正常情況下，正線區(qū)段列車以車載設(shè)備顯示作為行車憑證。ATP故障車、工程車等無車載信號列車及地面ATP故障情況下降級運(yùn)行的列車按地面信號機(jī)的指示人工駕駛運(yùn)行。非CBTC模式下，正線室外信號機(jī)點(diǎn)燈。CBTC模式下，正線信號機(jī)點(diǎn)藍(lán)燈。藍(lán)燈的意義為指示CBTC狀態(tài)。當(dāng)列車正常運(yùn)行模式下轉(zhuǎn)到非正常運(yùn)行模式時，該列車的前方第一架信號機(jī)自動由點(diǎn)藍(lán)燈切換到點(diǎn)其它燈，當(dāng)列車從非CBTC模式轉(zhuǎn)到CBTC模式時，列車前方的第一架信號機(jī)自動切換為點(diǎn)藍(lán)燈狀態(tài)。控制中心及車站ATS終端上的信號機(jī)復(fù)示器的顯示應(yīng)與列車的移動授權(quán)顯示對應(yīng)，即應(yīng)有綠、黃、紅的相應(yīng)顯示。正線信號機(jī)根據(jù)信號系統(tǒng)的制式和特點(diǎn)設(shè)置如下：（1）信號機(jī)原則上設(shè)置于列車運(yùn)行方向的右側(cè)，特殊情況可設(shè)于列車運(yùn)行方向的左側(cè)或其它位置；（2）車站正向出站方向列車停車位置前方適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)出站信號機(jī)，出站信號機(jī)外方若有道岔，則出站信號機(jī)兼做道岔防護(hù)信號機(jī)，出站兼道岔防護(hù)的信號機(jī)不設(shè)引導(dǎo)信號；（3）根據(jù)道岔設(shè)置和進(jìn)路需要設(shè)置道岔折返信號機(jī)，道岔折返信號機(jī)設(shè)置引導(dǎo)信號；（4）反向道岔折返進(jìn)路終端設(shè)置阻擋信號機(jī)；（5）線路盡頭、折返進(jìn)路終端設(shè)阻擋信號機(jī)；（6）當(dāng)信號機(jī)顯示距離不能滿足要求時，設(shè)置復(fù)示信號機(jī)。復(fù)示信號機(jī)采用綠、黃兩顯示，綠燈定位，表示主體信號處于開放狀態(tài)，黃燈表示主體信號處于關(guān)閉狀態(tài)；（7）正線及出入段線均采用黃、綠、紅、藍(lán)四顯示機(jī)構(gòu)信號機(jī)，信號機(jī)以禁止信號為定位；（8）在保證后備模式運(yùn)行能力的前提下，為提高區(qū)間通過能力、減少運(yùn)行間隔，將在某些較長區(qū)間上設(shè)置一架區(qū)間通過信號機(jī)。信號機(jī)的顯示及含義如下：綠色燈光表示進(jìn)路開通道岔直向位置，準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度越過該架信號機(jī)。黃色燈光表示進(jìn)路開通道岔側(cè)向位置，準(zhǔn)許列車按規(guī)定的限制速度越過該架信號機(jī)。紅色燈光表示禁止列車越過該架信號機(jī)。紅色燈光＋黃色燈光為引導(dǎo)信號顯示，準(zhǔn)許列車以不大于25km/h速度越過該架信號機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，并隨時準(zhǔn)備停車。藍(lán)色燈光表示列車在CBTC狀態(tài)運(yùn)行。2.車輛段/停車場信號機(jī)入段信號機(jī)采用半高柱三顯示機(jī)構(gòu)信號機(jī)，其中綠燈封閉，紅燈代表停止，白燈代表允許調(diào)車進(jìn)段。出段及其它信號機(jī)采用矮型兩顯示調(diào)車機(jī)構(gòu)信號機(jī)，藍(lán)燈代表停止，白燈代表允許調(diào)車。盡頭線阻擋信號機(jī)采用單顯矮型機(jī)構(gòu)信號機(jī)。七、系統(tǒng)主要功能二系統(tǒng)構(gòu)成一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖66所示，車載的CBTC網(wǎng)絡(luò)是冗余的，分別用藍(lán)色和紅色畫出。它由兩個車載控制器、兩個司機(jī)顯示單元、兩個調(diào)制解調(diào)器（每端安裝兩個天線）、兩套編碼里程計(jì)和兩個信標(biāo)天線以及信號相關(guān)按鈕和指示燈等組成。二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式二、硬件組成及各子系統(tǒng)間連接方式5.培訓(xùn)中心三系統(tǒng)工作原理一、列車定位原理為了保證運(yùn)營安全和運(yùn)營能力，需要在任何時刻知道線路上所有列車的位置。為此，系統(tǒng)主要使用以下方式定位列車：（1）主動列車檢測，根據(jù)每個列車發(fā)送的位置信息計(jì)算列車位置實(shí)現(xiàn)列車自動定位，主要用于移動閉塞模式；（2）輔助列車檢測，根據(jù)軌旁計(jì)軸設(shè)備檢測列車位置，主要用于降級情況下的后備模式。1.列車在軌道上的定位CC通過讀取沿線分布的如圖616所示的信標(biāo)精確計(jì)算自己的位置。當(dāng)CC通過一個信標(biāo)時，CC捕獲該信標(biāo)識別號和位置參數(shù)，從而計(jì)算它在線路上的位置并報(bào)告給ZC。CC在每個重新定位點(diǎn)之間根據(jù)通過的上一個定位信標(biāo)的位置，周期性地估算自己的安全位置、計(jì)算列車最大和最小可能位置。列車的實(shí)際位置總是在這兩個位置之間。這兩個最大和最小可能位置之間的距離稱為定位誤差。隨著列車的移動，該誤差將由于車輪的空轉(zhuǎn)/打滑效應(yīng)而增加。最大和最小位置將被發(fā)送給軌旁ATC用于自動防護(hù)（AP）的計(jì)算。2.位移測量如圖617所示，編碼里程計(jì)連接到車軸，用于檢測列車的移動。由于受到多個傳感器組合的防護(hù)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是安全的。編碼里程計(jì)發(fā)送計(jì)齒器計(jì)數(shù)信息和傳感器信息組合，計(jì)齒設(shè)備用于測量位移。若傳感器組合的信息不正確，傳感器將被檢測為故障，此時車載控制器將立即切換到備用ATP/ATO以安全平穩(wěn)的控制列車運(yùn)行。由于編碼里程計(jì)安裝在車軸上，位移測量直接與車輪直徑相關(guān)。編碼里程計(jì)通過MTIB（移動列車初始化信標(biāo)）來校核輪徑，這一過程由兩個固定間隔距離的信標(biāo)組成。每天當(dāng)列車從車輛段進(jìn)入正線時，CC都將校準(zhǔn)它的編碼里程計(jì)。二、車地通信原理無線系統(tǒng)的每個無線網(wǎng)絡(luò)可以在軌道沿線構(gòu)成一套重疊的無線電單元。每個無線電單元由每個接入點(diǎn)及其每個基站的軌旁波導(dǎo)管組成，如圖618所示。對于CBTC業(yè)務(wù)，紅色（藍(lán)色）車載無線調(diào)制解調(diào)器總是與對應(yīng)的紅色（藍(lán)色）接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。每個紅色或藍(lán)色無線調(diào)制解調(diào)器都有一個授權(quán)序列的無線網(wǎng)絡(luò)相連接。該授權(quán)序列由兩個部分組成：初級無線網(wǎng)絡(luò)和次級無線網(wǎng)絡(luò)。紅色車載無線調(diào)制解調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)序列如下：（1）初級無線網(wǎng)絡(luò)=紅色無線網(wǎng)絡(luò)；（2）次級無線網(wǎng)絡(luò)=藍(lán)色無線網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)色車載無線調(diào)制解調(diào)器的無線網(wǎng)絡(luò)序列與上述情況類似，但是，初級無線網(wǎng)絡(luò)是藍(lán)色無線網(wǎng)絡(luò)，次級無線網(wǎng)絡(luò)則是紅色無線網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)紅色（或藍(lán)色）接入點(diǎn)出現(xiàn)故障時，紅色（或藍(lán)色）車載無線調(diào)制解調(diào)器可與其次級無線網(wǎng)絡(luò)的藍(lán)色（或紅色）接入點(diǎn)部分建立連接。當(dāng)車載無線調(diào)制解調(diào)器到達(dá)兩個無線單元的交叉區(qū)域時，將進(jìn)行接入點(diǎn)之間的交接。（1）主動列車檢測：列車通過使用傳感器（如車輪傳感器）的車載編碼里程計(jì)和點(diǎn)式信息的傳輸實(shí)現(xiàn)定位并通過位置報(bào)告信息定時將其位置傳輸至ZC，為列車定位的信息進(jìn)行初始化、重新定位或精確停車等功能服務(wù)。位置報(bào)告的主要信息為列車的最大和最小定位、速度、列車編號及其相應(yīng)的時間校驗(yàn)和時效性。（2）移動閉塞防護(hù)：如圖620所示，ZC根據(jù)列車發(fā)送的位置報(bào)告在列車位置信息的基礎(chǔ)上為控制范圍內(nèi)的每列車配置了一個安全包絡(luò)線（也稱自動防護(hù)AP）。AP實(shí)際上是列車周圍的屏蔽，其他列車或軌道車輛不能進(jìn)入另一個移動或靜態(tài)列車的AP。同時，AP表示為列車占用的區(qū)域，如果列車駛出其自身的自動防護(hù)范圍之外，ATP將實(shí)施緊急制動。AP與預(yù)先定義的地理位置無關(guān)，其計(jì)算考慮最大車頭位置和最小車尾位置兩項(xiàng)因素。CC與ZC間的無線通訊所引起的時延已在最大車頭位置與最小車尾位置中考慮。更新完所有AP后，ZC根據(jù)每個AP的位置和聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送的軌旁設(shè)備狀態(tài)向每列列車提供一個移動授權(quán)，該移動授權(quán)是根據(jù)相鄰AP的位置和軌旁設(shè)備狀態(tài)計(jì)算出來的，并通過“授權(quán)終點(diǎn)”信息（EOA）的形式發(fā)送給列車。EOA包括列車不能穿越的限制點(diǎn)，還包括有關(guān)道岔位置或信號機(jī)狀態(tài)等方面的變量消息。CC負(fù)責(zé)根據(jù)ZC給出的安全限制駕駛列車。在正常情況下，AP的更新與列車次級檢測系統(tǒng)無關(guān)；后備運(yùn)行情況下（列車通信故障或DCS故障），或?qū)τ跓o裝備的列車，ZC通過計(jì)軸的占用情況對列車進(jìn)行追蹤；當(dāng)ZC也故障時，聯(lián)鎖通過檢測計(jì)軸的占用和空閑狀態(tài)實(shí)現(xiàn)進(jìn)路閉塞，司機(jī)根據(jù)軌旁信號機(jī)的顯示控制列車運(yùn)行。如圖621所示，列車A發(fā)送一個位置報(bào)告（稱為“Locreport”），并收到一個授權(quán)終點(diǎn)消息（稱為EOA）。因此CC知道其授權(quán)終點(diǎn)在列車B車尾的AP處。列車B授權(quán)終點(diǎn)是作為進(jìn)路終端的紅燈信號。四、列車控制原理五、系統(tǒng)降級或后備工作原理系統(tǒng)的主要設(shè)備都采用冗余配置，因此出現(xiàn)冗余故障情況的可能性微乎其微。為了保證在任何情況下系統(tǒng)可用，當(dāng)信號系統(tǒng)的ATS故障、軌旁ATP/ATO故障、DCS故障、車載DCS故障或車載ATP/ATO設(shè)備故障時，將啟動降級或后備運(yùn)行模式組織列車運(yùn)營。系統(tǒng)提供的降級模式主要包括兩種：點(diǎn)式ATP/ATO模式和聯(lián)鎖控制級模式。這兩種模式同時也可作為系統(tǒng)的后備模式。1.軌旁設(shè)備的布置原則在點(diǎn)式ATP/ATO模式下為了滿足不大于4分鐘的運(yùn)營間隔要求，軌旁設(shè)備將根據(jù)站間距離來布置，如圖623、圖624所示。布置原則為：（1）車站進(jìn)、出站口設(shè)置計(jì)軸設(shè)備；（2）在每個出站信號機(jī)后方設(shè)置一個計(jì)軸點(diǎn)作為保護(hù)區(qū)段；（3）在站間距離過長的區(qū)間設(shè)置一個間隔信號機(jī)和相應(yīng)計(jì)軸點(diǎn)；（4）出站信號機(jī)、折返信號機(jī)和區(qū)間間隔信號機(jī)前方設(shè)置有源信標(biāo)，根據(jù)線路需要設(shè)置預(yù)告信標(biāo)。2.點(diǎn)式ATP/ATO控制原理3.聯(lián)鎖控制模式在信號系統(tǒng)不具備點(diǎn)式ATP/ATO功能或者ATP/ATO完全故障的情況下，線路值班員可以選擇以純聯(lián)鎖控制模式作為后備模式指揮列車運(yùn)行。聯(lián)鎖控制模式下，所有的列車進(jìn)路前方均設(shè)置保護(hù)區(qū)段，排列進(jìn)路時相應(yīng)的保護(hù)區(qū)段必須空閑和鎖閉，保護(hù)區(qū)段的設(shè)置滿足運(yùn)營使用要求，必要時能對應(yīng)設(shè)置多條保護(hù)區(qū)段。所有列車進(jìn)路的保護(hù)區(qū)段均固定設(shè)置。在后續(xù)進(jìn)路與保護(hù)區(qū)段的道岔位置不一致或者后續(xù)進(jìn)路有多條可能的情況下，由聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)不同的后續(xù)進(jìn)路產(chǎn)生不同的保護(hù)區(qū)段。當(dāng)系統(tǒng)采用聯(lián)鎖控制模式運(yùn)行時，由調(diào)度員、司機(jī)和聯(lián)鎖子系統(tǒng)共同管理運(yùn)營安全，ATS子系統(tǒng)通過調(diào)整列車的停站時間并在TDT上顯示，司機(jī)根據(jù)該顯示控制列車運(yùn)行。六、輔助列車檢測設(shè)備四系統(tǒng)運(yùn)行模式一、列車運(yùn)行級別列車運(yùn)行級別分為無線連續(xù)通信下的運(yùn)行、點(diǎn)式ATP控制下的運(yùn)行、聯(lián)鎖控制級下的運(yùn)行。無線連續(xù)式通信下列車控制方式為移動閉塞下的正?？刂品绞?，點(diǎn)式ATP控制方式和聯(lián)鎖控制級的控制方式為信號系統(tǒng)的后備控制方式。所有正線線路、折返線、存車線及車輛段與正線間的聯(lián)絡(luò)線、停車場與正線間的聯(lián)絡(luò)線均具備連續(xù)式通信級的列車控制功能。正線線路、折返線、存車線及車輛段與正線間的聯(lián)絡(luò)線、停車場與正線間的聯(lián)絡(luò)線上的所有進(jìn)路均具備點(diǎn)式ATP控制功能。二、正常運(yùn)行模式系統(tǒng)正常運(yùn)行模式定義為所有子系統(tǒng)都能夠與其他系統(tǒng)進(jìn)行正常通信，并能以全能力和全功能進(jìn)行運(yùn)行的最優(yōu)情況。此時，ATS根據(jù)預(yù)定的時刻表自動調(diào)整列車，ATP保證行車安全，ATO在有司機(jī)監(jiān)督的情況下自動駕駛列車，聯(lián)鎖設(shè)置進(jìn)路并控制軌旁設(shè)備，DCS通過骨干網(wǎng)和無線接入點(diǎn)確保所有子系統(tǒng)之間不間斷地交換數(shù)據(jù)。對正線、折返線、渡線、存車線、出入段線及試車線、與其它線路的聯(lián)絡(luò)線均按雙方向運(yùn)行設(shè)計(jì)，正向具備ATO功能，當(dāng)列車反向運(yùn)行時（聯(lián)絡(luò)線除外），系統(tǒng)具備ATP防護(hù)功能。在CBTC模式下，ATO模式（常用駕駛模式）和ATP模式兩種駕駛模式為正常運(yùn)行模式，RMF或RMR模式可用。在點(diǎn)式ATP/ATO模式下，ATO模式和ATP模式兩種駕駛模式為正常運(yùn)行模式，RMF或RMR模式可用。四、列車駕駛模式Ubralis888系統(tǒng)主要提供以下列車駕駛模式：（1）列車自動駕駛模式：ATO模式；（2）ATP防護(hù)下的人工駕駛模式：ATP模式；（3）限制人工駕駛模式（前進(jìn)/后退）：RM（RMF/RMR）；（4）非限制人工駕駛模式：NRM模式。正常情況下，系統(tǒng)常態(tài)模式為CBTC，自動駕駛模式ATO是系統(tǒng)的常用模式。故障后，根據(jù)故障類型采用不同的降級處理模式。自動折返為ATO的一種控制功能模式，列車在自動折返區(qū)域，通過該功能實(shí)現(xiàn)無人自動折返。四、列車駕駛模式Ubralis888系統(tǒng)主要提供以下列車駕駛模式：（1）列車自動駕駛模式：ATO模式；（2）ATP防護(hù)下的人工駕駛模式：ATP模式；（3）限制人工駕駛模式（前進(jìn)/后退）：RM（RMF/RMR）；（4）非限制人工駕駛模式：NRM模式。正常情況下，系統(tǒng)常態(tài)模式為CBTC，自動駕駛模式ATO是系統(tǒng)的常用模式。故障后，根據(jù)故障類型采用不同的降級處理模式。自動折返為ATO的一種控制功能模式，列車在自動折返區(qū)域，通過該功能實(shí)現(xiàn)無人自動折返。五、降級運(yùn)行模式本節(jié)描述在雙設(shè)備故障（每個設(shè)備都是冗余的）情況下，Urbalis888系統(tǒng)的運(yùn)行模式和恢復(fù)到正常模式的過程。1.非通信列車非通信列車不向ZC發(fā)送信息，也不接收來自ZC的信息。如果列車在自動模式下運(yùn)行，失去通信一定時間后，該列車將自動通過緊急制動停車。不能通信的列車（非通信列車）說明某列車的車載無線系統(tǒng)完全不可用（即兩個調(diào)制解調(diào)器都故障）或軌旁某個無線分區(qū)的無線設(shè)備完全不可用。如果車載無線設(shè)備出現(xiàn)故障，司機(jī)可以將非通信列車轉(zhuǎn)換至點(diǎn)式ATP/ATO模式運(yùn)行。系統(tǒng)將能識別非通信列車和通信列車，實(shí)現(xiàn)兩者在正線的混跑，通信列車仍然按照正常的模式運(yùn)行。當(dāng)非通信列車在同一個ZC范圍內(nèi)恢復(fù)無線覆蓋，將自動建立全雙向通信。列車將其位置報(bào)告給ZC，得到自動防護(hù)包絡(luò)線，如果列車在區(qū)間且前方計(jì)軸區(qū)段空閑,司機(jī)人工駕駛列車通過一個計(jì)軸點(diǎn)后,即恢復(fù)CBTC功能。如果列車停在車站,且前后區(qū)段空閑,可立即恢復(fù)CBTC，列車可以自動切換到CBTC運(yùn)營模式下的ATP駕駛模式。2.CC故障在兩個車載CC計(jì)算機(jī)都故障（極不可能出現(xiàn)）情況下，故障告警被發(fā)送至OCC，列車實(shí)施緊急制動。列車應(yīng)切換到NRM模式（ATP切除）將列車駕駛至下一站，以便使旅客撤離。當(dāng)單個CC故障時，頭尾冗余的CC之間能實(shí)現(xiàn)無隙自動切換。主控CC和備用CC（即將工作）之間將在以下情況下進(jìn)行切換（1）失去測速單元（里程計(jì)故障）；（2）失去信標(biāo)通信（車載信標(biāo)天線故障）；（3）失去與車輛的通信。實(shí)際上，每端的CC設(shè)備都會連續(xù)的檢測其可用性指標(biāo)，包括檢測與其接口的可用性（如編碼里程計(jì)，司機(jī)臺等）。一旦主控CC的可用性低于備用CC，頭尾冗余車載控制器之間的切換就會立即執(zhí)行。僅當(dāng)原主控CC的可用性指標(biāo)已恢復(fù)到初始狀態(tài)（在日常運(yùn)行開始時）時，才允許系統(tǒng)切換回原主控CC。如果進(jìn)行維護(hù)操作后，CC故障恢復(fù)并執(zhí)行自檢程序。當(dāng)自檢完成并全部通過后，CC將建立和ZC的通信，司機(jī)必須駕駛列車通過兩個連續(xù)的信標(biāo)以恢復(fù)列車定位，只要列車將其位置（通過LOC報(bào)告）發(fā)送給ZC并接收到ZC發(fā)送的移動授權(quán)命令，列車即恢復(fù)移動閉塞功能，列車可以自動切換到CBTC運(yùn)營模式下的ATP駕駛模式。3.ATO處理器故障在ATO故障情況下，故障告警將被發(fā)送至OCC。ATO模式將不再可用。(這種情況僅在可能性非常小的冗余ATO-車輛接口均失效的情況下發(fā)生)。如果ATO功能失效，則在OCC下達(dá)的無線調(diào)度指令下，司機(jī)可以在ATP或RM模式下駕駛列車。如果兩套ATO接口板卡中只有一套故障，列車仍可以在ATO模式下運(yùn)行。4.車載信標(biāo)天線故障在兩個車載信標(biāo)天線都故障時，列車接收不到連續(xù)兩個信標(biāo)信息后，系統(tǒng)將觸發(fā)緊急制動。列車可以以RM模式運(yùn)行。5.編碼里程計(jì)故障在兩個里程計(jì)均出現(xiàn)故障的情況下，任何ATP駕駛模式均不可用(無法實(shí)現(xiàn)列車速度控制)，系統(tǒng)將觸發(fā)緊急制動。司機(jī)可以切除ATC，以NRM模式按軌旁信號顯示駕駛列車運(yùn)行。6.列車車門關(guān)閉和鎖定表示故障在停站時間結(jié)束之時，如果車載CC沒有收到“列車車門關(guān)閉和鎖定”表示，列車將向OCC發(fā)送一個告警。7.未能實(shí)現(xiàn)車站精確停車在極不可能的情況下，當(dāng)列車運(yùn)行未到或超過了車站停車位置，使列車在站內(nèi)的位置不正確而不能安全開門，則無法得到開車門授權(quán)，系統(tǒng)將向ATS發(fā)送一個報(bào)警。如果列車停車還未到車站的精確停車位置，司機(jī)可以通過按壓ATO按鈕啟動列車行駛至停車點(diǎn)，或人工駕駛列車至停車點(diǎn)。如果列車超過了車站的精確停車位置，并且停車誤差小于規(guī)定的停車誤差（例如5m），司機(jī)可切換到RMR模式，人工駕駛退行至精確停車點(diǎn)。如果列車超出規(guī)定的停車范圍，司機(jī)將駕駛列車跳停至下一站。8.ZC故障在極不可能情況下，當(dāng)其中一套ZC發(fā)生故障時，該ZC所管理的區(qū)域內(nèi)的列車將緊急停車并轉(zhuǎn)換到點(diǎn)式ATP/ATO模式運(yùn)營。與其相鄰的ZC控制區(qū)域內(nèi)的列車仍然可以以CBTC模式運(yùn)營。當(dāng)故障ZC區(qū)域內(nèi)的列車進(jìn)入其相鄰的正常的ZC控制區(qū)域時，可以在不停車的情況下自動或人工轉(zhuǎn)換至CBTC模式下正常運(yùn)行。該分散式ZC結(jié)構(gòu)和混跑模式，可以確保載客運(yùn)行的連續(xù)性和系統(tǒng)的最大可用性。維修人員可以關(guān)閉并重啟ZC來修復(fù)該故障。如果ZC可以正常重啟，ZC和CC可重新建立通信，ZC區(qū)域內(nèi)的列車可由點(diǎn)式恢復(fù)到CBTC運(yùn)行。9.LC故障3取2的LC發(fā)生兩個通道故障(極不可能出現(xiàn)的)情況下，列車無法在CBTC方式下以ATO/ATP模式繼續(xù)運(yùn)行，并將緊急停車。在這種情況下，操作人員可通過重啟LC平臺或按照維護(hù)系統(tǒng)的提示更換部件進(jìn)行修復(fù)。如果在LC重新啟動之后，系統(tǒng)仍不能響應(yīng)，司機(jī)需將列車轉(zhuǎn)換至點(diǎn)式ATP/ATO模式下運(yùn)行。10.CI聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)故障在某一聯(lián)鎖區(qū)域的冗余CI計(jì)算機(jī)故障的(極不可能出現(xiàn))情況下，系統(tǒng)無法操作該CI控制區(qū)域內(nèi)的進(jìn)路和道岔。當(dāng)CI故障，系統(tǒng)會馬上將該故障報(bào)警發(fā)送給OCC調(diào)度，通知維修人員。該CI控制區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備不能工作，列車只能減速以RM模式或NRM模式通過該區(qū)域。相鄰區(qū)域仍然能保持全功能運(yùn)營。一旦列車駛出該故障區(qū)域，進(jìn)入正常區(qū)段，ATO模式將有效。CI故障修復(fù)后，將可以設(shè)置進(jìn)路和控制現(xiàn)場設(shè)備，該區(qū)域的CBTC模式恢復(fù)可用。11.信號骨干網(wǎng)故障信號骨干網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是一套冗余的SDH網(wǎng)絡(luò)。冗余設(shè)備中的一套設(shè)備完全不能工作時，另一套仍然可以無擾工作，并且具有相同的性能。SDH網(wǎng)絡(luò)為環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)在某點(diǎn)被切斷，系統(tǒng)將通過另一方向重新連接通信，系統(tǒng)運(yùn)營也不受影響。如果冗余設(shè)備都完全失效，在其故障范圍內(nèi)的設(shè)備集中站將只能采取降級模式運(yùn)營。當(dāng)故障修復(fù)后，骨干網(wǎng)重新可用，全線雙向通信可用，列車進(jìn)行初始化。一旦故障區(qū)域內(nèi)列車的CBTC模式可用，司機(jī)可按壓ATO發(fā)車按鈕控制列車以ATO模式運(yùn)行。12.ATS故障ATS具有2種控制模式:中央控制模式和車站控制模式。ATS是冗余系統(tǒng)，中央ATS的任何設(shè)備的單個故障時，都可以由備用設(shè)備接管處理。當(dāng)控制中心所有ATS調(diào)度員工作站均故障時，可用調(diào)度員口令在其它工作站（如維護(hù)工作站）上登錄，以監(jiān)控在線列車運(yùn)行。在中央ATS完全故障(極不可能出現(xiàn))或中央ATS至車站ATS的傳輸通道故障的情況下，值班員可以切換至車站ATS控制模式，并提供一定的時刻表管理功能，控制在線列車運(yùn)行。當(dāng)車站ATS設(shè)備故障時，車站聯(lián)鎖設(shè)備按自動進(jìn)路方式或人工辦理進(jìn)路方式控制在線列車的運(yùn)行。13.無線接入點(diǎn)故障在一個冗余的無線接入點(diǎn)故障（紅網(wǎng)AP和藍(lán)網(wǎng)AP都故障）時，車地通信在該無線接入點(diǎn)控制的區(qū)域中無法與該無線接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通信。列車將自動與該故障點(diǎn)另一個無線接入點(diǎn)進(jìn)行通信。系統(tǒng)保證在該故障點(diǎn)車地通信不丟失數(shù)據(jù)包。若連續(xù)兩個冗余的無線接入點(diǎn)故障（紅網(wǎng)AP和藍(lán)網(wǎng)AP都故障）時，將不能進(jìn)行正常的車地通信，一定時間后列車將緊急制動。停車后，列車將以點(diǎn)式ATP/ATO模式或RM模式行車。當(dāng)列車恢復(fù)無線覆蓋，連續(xù)的雙向通信將自動建立，移動閉塞可用系統(tǒng)自動切換到CBTC模式。14.信標(biāo)故障因?yàn)锳TP知道所有信標(biāo)的確切位置，當(dāng)一個定位信標(biāo)發(fā)生故障時，將立即被車載ATP檢測到，并立即發(fā)出報(bào)警，不會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如果錯過了兩個連續(xù)的定位信標(biāo)，列車定位信息丟失，必須以RM模式或NRM模式駕駛。當(dāng)司機(jī)駕駛列車通過任意連續(xù)的兩個定位信標(biāo)后，列車重新定位，CBTC或點(diǎn)式ATP/ATO模式將有效。15.信號機(jī)故障在CBTC模式下，信號機(jī)故障不影響CBTC系統(tǒng)中列車的正常運(yùn)營。在點(diǎn)式ATP/ATO模式下，信號機(jī)故障導(dǎo)致滅燈須被視為禁止信號。此時，司機(jī)可以RM或NRM模式按調(diào)度命令控制列車運(yùn)行。16.道岔失去表示在道岔失去表示的情況下，列車無法在CBTC和點(diǎn)式ATP/ATO模式下運(yùn)行。在RM模式下經(jīng)過一定規(guī)程，列車可以經(jīng)過該道岔，但需要人工確認(rèn)。17.軌道占用檢測設(shè)備故障計(jì)軸設(shè)備故障不會影響CBTC系統(tǒng)正常運(yùn)行。在點(diǎn)式ATP/ATO模式下，信號機(jī)防護(hù)的計(jì)軸區(qū)段故障時，不得開放允許信號。計(jì)軸設(shè)備的故障信息須傳送至維護(hù)支持系統(tǒng)。維護(hù)支持系統(tǒng)將得到報(bào)警信號，值班員派維護(hù)人員去現(xiàn)場確認(rèn)設(shè)備，而不會影響線路運(yùn)行。六、后備模式點(diǎn)式ATP/ATO模式和聯(lián)鎖控制模式為后備模式。當(dāng)連續(xù)式ATP功能失效或特殊需要時，能啟動后備模式組織列車運(yùn)營。點(diǎn)式ATP/ATO模式能滿足不大于4分鐘的運(yùn)營間隔要求。點(diǎn)式ATP/ATO模式是CBTC模式下列車運(yùn)行的一種降級模式，當(dāng)軌旁ATP/ATO功能丟失或車地?zé)o線傳輸故障時，可作為信號系統(tǒng)后備模式。在連續(xù)式ATP功能和點(diǎn)式ATP功能均喪失時，采用聯(lián)鎖控制模式，列車的運(yùn)行安全由調(diào)度員、司機(jī)和聯(lián)鎖系統(tǒng)共同保證。1.點(diǎn)式ATP/ATO模式1）點(diǎn)式ATP/ATO模式結(jié)構(gòu)當(dāng)列車駛過信號機(jī)前方的有源信標(biāo)時，在點(diǎn)式ATP/ATO模式下的CC可獲得前方信號機(jī)和道岔區(qū)段的變量信息，并作出如下響應(yīng)：（1）如果信號機(jī)變量為限制信號且列車的駕駛模式為點(diǎn)式ATP/ATO模式，且司機(jī)未及時實(shí)施常用制動以使列車在前方約束點(diǎn)前停車，那么當(dāng)列車越過限制的有源信標(biāo)時，CC觸發(fā)緊急制動；（2）如果信號機(jī)變量為允許信號，列車可正常運(yùn)行至該進(jìn)路或閉塞分區(qū)末端以獲取下一個有源信標(biāo)信息。2）點(diǎn)式ATP/ATO模式功能點(diǎn)式ATP/ATO模式的功能主要包括：（1）在信號機(jī)紅燈前方自動停車，防止列車冒進(jìn)信號；（2）監(jiān)督列車的當(dāng)前速度不超過最大的允許速度，并向司機(jī)提供當(dāng)前速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等顯示。如果列車速度超過了最大允許速度，采用緊急制動；（3）如果地面信號機(jī)沒有開放，而司機(jī)啟動列車，當(dāng)列車通過有源信標(biāo)時，將檢測到該信號機(jī)的禁止信號，立即實(shí)施緊急制動，保證列車在前方的防護(hù)區(qū)段內(nèi)停車（4）提供倒溜防護(hù)；（5）緊急制動控制；（6）車載信息顯示，包括但不限于：列車實(shí)際速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、駕駛模式、應(yīng)用緊急制動、停站信息；（7）車門防護(hù)及管理功能；（8）根據(jù)車載線路數(shù)據(jù)，持續(xù)監(jiān)控永久限速；（9）ATO自動駕駛功能；（10）車站精確停車功能；（11）實(shí)現(xiàn)車門與屏蔽門/安全門的聯(lián)動；（12）由聯(lián)鎖設(shè)備實(shí)現(xiàn)進(jìn)路的自動和人工設(shè)置，所有列車進(jìn)路前方均設(shè)置保護(hù)區(qū)段（保護(hù)區(qū)段不能占用列車進(jìn)路），排列進(jìn)路時相應(yīng)的保護(hù)區(qū)段必須空閑和鎖閉，保護(hù)區(qū)段的設(shè)置滿足運(yùn)營使用要求，必要時應(yīng)能對應(yīng)設(shè)置多條保護(hù)區(qū)段。2.聯(lián)鎖控制后備模式在連續(xù)式ATP功能及點(diǎn)式ATP功能均失效的情況下，采用聯(lián)鎖控制模式，提供以地面信號機(jī)為行車憑證，滿足行車間隔要求的聯(lián)鎖控制功能。聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)置的所有進(jìn)路（包括延續(xù)進(jìn)路）具有安全防護(hù)功能，包括進(jìn)路鎖閉、解鎖、道岔側(cè)向防護(hù)等。在聯(lián)鎖控制后備模式下，聯(lián)鎖設(shè)備能將某一信號機(jī)或全部信號機(jī)設(shè)置為自動模式和人工模式兩種狀態(tài)。當(dāng)信號機(jī)被設(shè)置為自動模式時，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路的自動排列和折返站的折返進(jìn)路的自動排列；當(dāng)信號機(jī)被設(shè)置為人工模式時，按基本的聯(lián)鎖進(jìn)路方式人工排列進(jìn)路。聯(lián)鎖進(jìn)路的車站終端防護(hù)信號機(jī)內(nèi)方有道岔時，該進(jìn)路必須設(shè)置防護(hù)區(qū)段。防護(hù)區(qū)段的解鎖基于保證行車安全和提高運(yùn)行效率的原則。在聯(lián)鎖控制級的后備模式下，列車采用限制人工駕駛模式或非限制人工駕駛模式，司機(jī)根據(jù)地面信號機(jī)的顯示行車。七、列車出入車輛段/停車場如圖635所示，系