CBTC信号控制系统技术方案

本申请公开了一种CBTC信号控制系统，该系统包括所述CBTC信号控制系统包括车载设备和地面设备；所述车载设备包括列车控制子系统；所述地面设备包括列车自动监控子系统、区域控制器子系统、数据存储子系统、联锁子系统、维修和维护子系统和数据通信子系统。所述CBTC信号控制系统解决了目前车载设备定制性较强，通用性差的问题。性差的问题。性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
CBTC信号控制系统


[0001]本申请涉及列车控制
，尤指一种CBTC信号控制系统。

技术介绍

[0002]在轨道交通的发展历史上，信号系统的作用十分重要，它是列车运行的凭证。对提高列车通过能力、保证行车安全有着至关重要的作用。
[0003]目前地铁领域，信号控制系统一般有如下三个模式：
[0004](1)固定闭塞：只使用轨道电路。此模式地面无法知道列车具体位置。
[0005]目前已被淘汰。
[0006](2)准移动闭塞：使用轨道电路+应答器。此模式系统可告知后续列车继续前进的距离，后续列车根据这一距离采取减速或制动，属于准移动闭塞。目前比较普遍，但是仍旧需要铺设轨道电路设备。
[0007](3)移动闭塞：车地双向通信，列车给地面控制中心汇报自己位置，地面控制中心计算运行参数并及时发送给列车。主要针对大流量，列车追踪时间间隔短的场景。这是当前最新技术，也是未来发展的主流方向。
[0008]1999年9月，电气与电子工程协会(简称IEEE)将CBTC(Communication Based Train Control)定义为：利用高精度的列车定位(不依赖于轨道电路)，双向连续、大容量的车地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。具体原理框图如图1所示。
[0009]这种模式下，需要列车实时的向地面控制中心汇报自己的位置、速度等运行参数，控制中心必须实时的为列车计算运行参数并发送给列车，此种机制的实现，需要连续式双向车
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地通信系统支持，一般将这种列车控制方式，称为CBTC系统。
[0010]CBTC模式列车可根据移动闭塞的原理实现最小间隔的运行，列车受到ATP、ATO系统的控制和防护，实现移动闭塞的最高效率。
[0011]CBTC相比传统的铁路信号系统有如下特性：
[0012](1)摆脱轨道电路，不需繁杂的电缆，转而以无线通信系统代替，减少电缆铺设及维护成本。
[0013](2)可以实现车辆与控制中心的双向通信，大幅度提高了列车区间通过能力。
[0014](3)信息传输流量大、效率高、速度快、容易实现移动自动闭塞系统。
[0015](4)容易适应各种车型、不同车速、不同运量、不同牵引方式的列车，兼容性强。
[0016](5)可以将信息分类传输，集中发送和集中处理，提高调度中心工作效率。
[0017]当前国际、国内CBTC信号设备存在如下问题：
[0018](1)系统设备通用性差：国际、国内厂家CBTC系统产品形态不一致，硬件配置不同，通信协议不同，对车辆要求也不同。每个城市不同线路产品形态差异大，维护难度高。
[0019](2)不同厂家CBTC设备的配置有很大区别，有的厂家为整条线路配置1
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2个区域控制器，有的厂家为每个设备集中站配置1套区域控制器。有的区域控制器在调度中心，有的
在车站，这就造成了各子系统进行内部接口时，有多种形式，不能做到标准化。
[0020](3)目前车载设备有使用雷达、速度传感器、加速度传感器、GPS等不同方式。速度传感器型号也不统一。对车辆接口、参数要求也不同。定制性较强，通用性差。
[0021](4)维护系统不智能，全线车站多，需要投入较多人力、物力维护。维护成本较高。

技术实现思路

[0022]本申请提供了一种CBTC信号控制系统，解决了国际、国内厂家CBTC系统产品形态(产品机柜外观尺寸、内部布局、配置)不一致的问题。
[0023]本申请提供了一种CBTC信号控制系统，所述CBTC信号控制系统包括车载设备和地面设备；
[0024]所述车载设备包括列车控制子系统；所述地面设备包括列车自动监控子系统、区域控制器子系统、数据存储子系统、联锁子系统、维修和维护子系统和数据通信子系统；
[0025]所述列车控制子系统，设置为采集车辆信号，与车辆进行通信，实现列车自动防护和列车自动运行功能；
[0026]所述列车自动监控子系统，设置为监控信号设备，控制车辆按照预先制定的运营计划在正线和车辆段或停车场内自动运行；
[0027]所述区域控制器子系统，设置为根据接收所述列车控制子系统采集的位置信息或通过轨道检测设备获取列车定位、以及列车行驶线路上其他相关状态控制列车的运行间隔和行车许可；
[0028]所述数据存储子系统，设置为所述CBTC信号控制系统的其他子系统提供最新的电子地图版本信息和电子地图数据文件；
[0029]所述联锁子系统，设置为根据车站作业人员的操作命令及现场表示的信息对信号机及道岔进行集中控制，并将相关的进路信息发送给区域控制器；
[0030]所述维修和维护子系统，设置为对所述系统的各个子系统的设备的状态进行集中监测，查询各子系统的配置信息，分析故障原因，定位故障并报警，提醒更换或维修设备、以及管理备品备件；
[0031]所述数据通信子系统，设置为向控制中心、车站、轨旁、车辆段或停车场、试车线、培训中心和维修中心的设备之间提供有线数据传输通道；向车载设备和地面设备之间提供连续双向的无线数据传输通道；
[0032]所述列车控制子系统包括主控制机柜、速度传感器、加速度传感器、BTM天线；所述主控制机柜包括电源单元、第一主控A系、第一主控B系、BTM、两个第一交换机；
[0033]所述电源单元为和利时VM3001，所述第一主控A系和第一主控B系为和利时HVC2000S安全平台，所述第一交换机均是型号为Viper
‑
212A的交换机，所述BTM是型号为和利时BTM
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hs的BTM；所述速度传感器为德意达DF16速度传感器；所述加速度传感器是型号为Jewell的LCF
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500
‑
LC
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0.5G
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5314的加速度传感器。
[0034]一种示例性的实施例中，所述列车自动监控子系统、所述区域控制器子系统、所述数据存储子系统、所述联锁子系统和所述维修和维护子系统中的每个子系统均包括两个第二交换机、一个KVM；
[0035]所述第二交换机是型号为SICOM3024的交换机；所述KVM是型号为ATEN CL1108的
KVM。
[0036]一种示例性的实施例中，所述列车自动监控子系统、维修和维护子系统还包括两个服务器、两个FEP和磁盘阵列；
[0037]所述FEP是型号为MOXA DA682B的前置服务器；所述磁盘阵列是型号为HPE 3PAR StoreServ 8200的磁盘阵列。
[0038]所述列车自动监控子系统包括中心级列车自动监控子系统和车站级列车自动监控子系统；
[0039]所述中心级列车自动监控子系统的两个服务器、以及维修和维护子系统的两个服务器均是型号为HP DL580的服务器；所述车站级列车自动监控子系统的两个服务器均是型号为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CBTC信号控制系统，其特征在于，所述CBTC信号控制系统包括车载设备和地面设备；所述车载设备包括列车控制子系统；所述地面设备包括列车自动监控子系统、区域控制器子系统、数据存储子系统、联锁子系统、维修和维护子系统和数据通信子系统；所述列车控制子系统，设置为采集车辆信号，与车辆进行通信，实现列车自动防护和列车自动运行功能；所述列车自动监控子系统，设置为监控信号设备，控制车辆按照预先制定的运营计划在正线和车辆段或停车场内自动运行；所述区域控制器子系统，设置为根据接收所述列车控制子系统采集的位置信息或通过轨道检测设备获取列车定位、以及列车行驶线路上其他相关状态控制列车的运行间隔和行车许可；所述数据存储子系统，设置为所述CBTC信号控制系统的其他子系统提供最新的电子地图版本信息和电子地图数据文件；所述联锁子系统，设置为根据车站作业人员的操作命令及现场表示的信息对信号机及道岔进行集中控制，并将相关的进路信息发送给区域控制器；所述维修和维护子系统，设置为对所述系统的各个子系统的设备的状态进行集中监测，查询各子系统的配置信息，分析故障原因，定位故障并报警，提醒更换或维修设备、以及管理备品备件；所述数据通信子系统，设置为向控制中心、车站、轨旁、车辆段或停车场、试车线、培训中心和维修中心的设备之间提供有线数据传输通道；向车载设备和地面设备之间提供连续双向的无线数据传输通道；所述列车控制子系统包括主控制机柜、速度传感器、加速度传感器、BTM天线；所述主控制机柜包括电源单元、第一主控A系、第一主控B系、BTM、两个第一交换机；所述电源单元为和利时VM3001，所述第一主控A系和第一主控B系为和利时HVC2000S安全平台，所述第一交换机均是型号为Viper
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212A的交换机，所述BTM是型号为和利时BTM
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hs的BTM；所述速度传感器为德意达DF16速度传感器；所述加速度传感器是型号为Jewell的LCF
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500
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LC
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0.5G
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5314的加速度传感器。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述列车自动监控子系统、所述区域控制器子系统、所述数据存储子系统、所述联锁子系统和所述维修和维护子系统中的每个子系统均包括两个第二交换机、一个KVM；所述第二交换机是型号为SICOM3024的交换机；所述KVM是型号为ATEN CL1108的KVM。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述列车自动监控子系统、维修和维护子系统还包括两个服务器、两个FEP和磁盘阵列；所述FEP是型号为MOXA DA682B的前置服务器；所述磁盘阵列是型号为HPE 3PAR StoreServ 8200的磁盘阵列；所述列车自动监控子系统包括中心级列车自动监控子系统和车站级列车自动监控子系统；所述中心级列车自动监控子系统的两个服务器、以及维修和维护子系统的两个服务器
均是型号为HP DL580的服务器；所述车站级列车自动监控子系统的两个服务器均是型号为DL380的服务器。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述区域控制器子系统、所述数据存储子系统和所述联锁子系统中的每个子系统还包括电源单元、第二主控A系、第二主控B系、切换单元和维护终端；所述电源单元是型号为和利时VM1000的电源单元；所述第二主控A系和所述第二主控B系为和利时HVC1000安全平台；切换单元为和利时公司的VM1900；所述维...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文志，杨洪祥，吕福健，郝青生，李兰春，朱爱华，冯震，李贺，
申请(专利权)人：北京和利时系统集成有限公司，
类型：新型
国别省市：