适用于ATS测试及培训的CBTC仿真系统

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行车调度指挥(ATS)仿真系统简介

概述篇：城市轨道交通是一个庞大而复杂的技术系统。

随着信息技术和自动化的发展，出现了以保证行车安全、缩短列车运行时间、提高列车运行质量为代表的列车自动控制系统，为复杂环境下列车运行提供了有效的保障。

城市轨道交通行车调度仿真培训系统(ATS仿真培训系统)是面向教学及轨道交通运营单位的控制中心行车调度员、车站行车值班员、停车场信号楼调度员而设计的行车调度操作技能和专业能力培训的软件。

该系统提供了逼真的行车调度培训环境，可以用于我院相关专业学生的学习和训练，也可以对外进行合作，作为行车调度人员岗前培训，岗后业务能力的提升的培训应用，从根本上提高受训学员的技术水平和专业素质，对于我院学生专业素质的培养和实作技能的训练具有极大地现实意义，同时也为我院与轨道交通运营管理企业的合作，起到积极的促进作用。

仿真培训系统最大的优势，它从根本上区别于“师徒帮带”式的传统培训方式，大大缩短了培训时间、提高了培训效率，同时能够支持受训人员反复训练而避免或减少在正常运营结束后安排实地培训，一方面保护了实用设备，另一方面多次的训练使得培训效果也更为扎实。

值得一提的是，该系统能够营造和模拟非正常情况和突发事件的特殊运行环境，对受训人员应急能力的培养具有重要的实用价值。

我院行车调度指挥仿真系统，能够仿真上海地铁3、4号线信号系统这属于过渡系统，我们还定制了仿真苏州轨道交通一号线的德国西门子CBTC信号系统（将在XXX时间内投入我们师生使用），实现其信号控制及相关操作仿真，并具备灵活的教学特色功能，更好适应各地地铁公司对学生的就职要求。

功能篇：一、行车调度指挥仿真系统基本功能要求1.控制中心ATS仿真在控制中心ATS下主要实现在线控制的运行模式，即系统能够实时监控列车运行，主要包括，（1）时刻表管理，能够对于计划时刻表和实际时刻表实现编辑和修改。

（2）列车描述，根据相关列车描述的规范，能够实现设置、修改列车的车次号、司机号和车辆号等相关信息标识，并且具备列车车次、车组等信息的自动追踪功能。

城市轨道交通CBTC系统仿真实验室设计

城市轨道交通CBTC系统仿真实验室设计
CBTC系统是一种基于通信技术的列控系统，主要用于监控和控制列车的运行。

它通过与列车之间和列车与基站之间的通信，实现对列车位置、速度、状态等信息的实时监测和
控制。

CBTC系统的性能和可靠性对保证城市轨道交通的安全和效率至关重要。

城市轨道交通CBTC系统仿真实验室的主要目标是通过模拟真实的列车运行和障碍物情况，对CBTC系统进行全面的测试和优化。

实验室应具备以下核心功能：
1. 列车模拟器：实验室应设置列车模拟器，能够模拟不同类型、不同速度的列车运行，包括加速、减速、停车等操作。

列车模拟器能够生成真实的列车数据，模拟列车与基
站之间的通信。

2. 基站模拟器：实验室还应设置基站模拟器，能够模拟CBTC系统与列车之间的通信。

基站模拟器能够模拟信号发送和接收过程，测试CBTC系统对信号的接收和解析能力。

3. 网络模拟器：为了模拟真实的网络环境，实验室应设置网络模拟器，能够模拟不
同速度、延迟、丢包率等网络条件。

网络模拟器能够测试CBTC系统在不同网络环境下的性能和可靠性。

4. 数据采集与分析：实验室还应设置数据采集与分析系统，能够实时采集和记录CBTC系统的性能数据。

通过对这些数据的分析，可以评估CBTC系统的性能，并发现潜在
的问题和改进措施。

5. 视频监控系统：为了全面监控CBTC系统的测试过程，实验室应设置视频监控系统，能够实时监测列车运行和CBTC系统的运行情况。

视频监控系统还可以用于记录测试过程和分析结果。

城市轨道交通CBTC系统仿真实验室设计

城市轨道交通CBTC系统仿真实验室设计
1. 实验室布局设计
CBTC系统仿真实验室的布局应考虑到实验设备的安装、试验人员的工作流程以及安全要求。

一般可以分为三个区域，即控制台区、仿真区和数据处理区。

控制台区设置列车调度和监控设备，仿真区设置列车信号发生器、通信设备等，数据处理区设置数据采集和处理设备。

2. 实验设备选型
CBTC系统仿真实验室需要配备各种实验设备，包括列车信号发生器、列车模拟器、通信设备、同步测试设备等。

这些设备应具备稳定可靠的性能，能够模拟真实 CBTC 系统的各种工作环境和故障情况。

3. 软件开发和集成
CBTC系统仿真实验室需要开发相关软件来实现列车的模拟运行、数据采集和分析等功能。

通过仿真软件，可以模拟真实列车运行情况，进行各种测试和优化。

需要将仿真实验室与实际CBTC系统进行集成，确保实验结果的可靠性和适用性。

4. 实验流程设计
CBTC系统仿真实验室的实验流程应包括系统性能测试、安全性能测试、应急处理测试等多个环节，以验证CBTC系统在不同工作状态和故障情况下的性能和可靠性。

要注意设计合理的实验参数和评估指标，以确保实验数据的有效性和可比性。

5. 实验结果分析和报告撰写
CBTC系统仿真实验室进行的实验应及时将实验数据进行分析和整理，并撰写相关实验报告。

实验报告应包括实验的目的、方法、结果和结论等内容，以便后续的系统优化和改进工作。

通过建立CBTC系统仿真实验室，可以对CBTC系统进行全面深入的测试和验证，为实际的系统运营提供可靠的参考和保障。

实验室的建设也为CBTC系统的研发和改进提供了必要的技术支持。

城市轨道交通基于通信的列车制系统(CBTC)列车自动监控(ATS)技术规范

主编单位 :上海市交通运输和港口管理局上海申通地铁集团有限公司
批准部门 :上海市城乡建设和交通委员会施行日期 :2013 年 10 月 1 日
2013暋上海
上海市城乡建设和交通委员会文件
沪建交 [2013]773 号
上海市城乡建设和交通委员会关于批准《城市轨道交通基于通信的列车
1
2暋术暋语
2灡0灡1暋列车自动控制 (ATC)AutomaticTrainControl 自动控制列车运行并保证列车运行安全和指挥调度列车的
系统。ATC 包括列车自动防护、列车自动监控、列车自动驾驶。 2灡0灡2暋列车自动防护 (ATP)AutomaticTrainProtection
上
海
市
建
筑
建
材
业
上海市建筑建材业市场管理总站
市
场
暋ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管
暋
理
总
站
上海市工程建设规范
城市轨道交通基于通信的列车控制系统(CBTC)列车自动监控(ATS)技术规范
TechnicalspecificationforCommunication灢 BasedTrainControl(CBTC)system's AutomaticTrainSupervision(ATS)of urbanrailtransit DG/TJ08-2130-2013 J12439-2013
列车自动控制系统的子系统,通过列车检测、列车间隔控制和联锁等,以“故障灢安全暠的方式实现对列车的冲撞、超速和其他危险状况的防护。 2灡0灡3暋列车自动监控 (ATS)AutomaticTrainSupervision

CBTC系统介绍

Status 状态
6
CBTC传输介质
感应环线
使用安装在两根轨条间的电缆
无线
波导管漏泄电缆无线空间天线
7
CBTC 传输介质比较
感应环线
'
真正的数据通信
数据通信能力有限
OBE
Embedded loops
On-board transducer (antenna)
WE
高的带宽
较难配置和安装很难维护
– 当列车通过或接近道岔时防止道岔移动 – 确保在道岔正确到位且锁闭之后，列车才能
进入该道岔区
16
• 排列并锁闭列车进路 • 信号机的控制及状态监视 • 监控列车运行
区域控制器功能2
站台屏蔽门的控制和状态监视站台紧急停车按钮及防护隔断门的监视与相邻区域控制器的通信
– 实现列车在两个相邻区域控制器间的交接 – 将列车移动授权由一个控制器的辖区延伸到相邻
控制器
与自动列车监控 ATS 的通信
– 处理来自ATS的列车进路命令 – 报告道岔及信号机状态 – 出错信息报告
17
区域控制器接口
18
应答器
• 应答器安装于轨旁，地面应答器与车载应答查询器协同工作，用来提供列车定位系统所需的信息。每个应答器被赋予一个唯一的身份标识（ID号）。应答器ID号与所处线路位置的对应关系会存储在数据库里。
ATS Workstations (2) System Network Management Processor
41
ATS人机界面示例
42
ATS 列车显示示例1
Train Icon1 列车图标 State 状态 Appearanc e 显示 Horizont al 水平 Diagonal 对角线 Vertic al 垂直 Zoom Level 2 放大级别2 Zoom Level 3 放大级别3 Zoom Level 4 放大级别4

基于通信的列车控制系统(CBTC)

基于通信的列车控制系统（CBTC）摘要：基于通信的列车控制系统CBTC是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制系统。

本文介绍了该系统的结构、特点及功能。

关键词：基于通信列车控制城市轨道交通中，基于通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train Contrl)是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制系统。

典型的基于通信的列车控制系统（CBTC）的结构框图如图所示。

由图可见，整个CBTC系统包括CBTC地面设备（含联锁）和CBTC车载设备，地面和车载设备通过“数据通信网络”连接起来，构成系统的核心。

CBTC设备和ATS设备共同构成了基于通信的移动闭塞ATC系统。

列车控制系统(CBTC)的结构框图一、系统结构西门子的CBTC系统由VICOS、SICAS、TRAINGUARD MT三个子系统组成。

它们分为中央层、轨旁层、通信层、车载层四个层级，分级实现ATC功能。

中央层分为中央级和车站级。

在中央级，实现集中的线路运行控制；在车站级，为车站控制和后备模式的功能，提供给车站操作员工作站（LOW）和列车进路计算机（TRC）。

轨旁层沿着线路分布，由SICAS计算机联锁、TRAINGUARD MT系统、信号机、计轴器和应答器等组成，共同执行所有的联锁和轨旁ATP功能。

通信层在轨旁和车载设备之间提供连续式或点式通信。

车载层完成TRAINGUARD MT的车载ATP和ATO功能。

二、系统功能系统的功能包括ATS功能、联锁功能、ATP／ATO功能、列车检测功能、试车线功能、培训和模拟功能。

1.ATS功能ATS除了自动进路排列(ARS)功能、自动列车调整(ATR)功能、列车监督和追踪(TMT)、时刻表(TIT)、控制中心人机接口(HMI)和报告、报警与文档等主要功能外，还改进和增加了以下功能：在CTC通信级使用双向通信通道；在ATS后备模式下车站级可以输入车次号；适应移动闭塞的控制要求；TRC(列车进路计算机)取代RTU的自动进路排列功能；提供独立的冗余局域网段；在ATS显示列车状态信息；与MCS（主控系统）的接口；与车辆段联锁的接口；提供操作日志（含故障信息）的归档功能；设两个控制中心；车辆段调度员ATS工作站进行出库列车自动预先通知，在规定时间无列车在车辆段转换轨时自动报警。

列车运行自动控制系统—CBTC系统

在CBTC系统中，列车位置在的检测由列车本身提供，列车将报告其在线路上的位置。为确保安全，列车必须对其位置和运行方向进行精确判定。为判定列车位置，列车的车载计算机会同转速计/速度传感器/加速度计（用于测量距离、速度和加速度）及定位应答器（判定列车绝对位置）检测设备共同合作完成。列车定位由以下情况综合确定：（1）线路网络中应答器的检测：VOBC将接受每个应答器的识别号发送给定位模块以识别线路区段的位置和偏移量。（2）列车走行距离的测量：列车根据自身的速度传感器、转速计、加速度计等对列车的走行距离进行测量。
2. 区域控制器 ZC
ZC接收其控制范围内列车车载设备无线传输的所有列车位置信息；根据联锁系统报告的信号设备状态信息及所辖区域内轨道障碍物的位置，为向所辖区域内后续的所有列车计算各自的移动授权。 ZC同时对线路的临时限速进行管理控制。 ZC还负责对相邻ZC的移动授权请求做出响应，完成列车从一个区域到另一个区域的交接。
列车定位过程分为两个：列车位置初始化和列车位置信息更新。
➢列车根据检测到第一个无源定位信标作为列车初始位置，其中检测是通过信标检测列车上的天线位置实现。然后根据第二个检测的无源定位信标确定列车的行进方向。即列车根据检测到的两个连续无源定位信标建立列车位置和方向。 ➢列车根据测速测距功能计算出的列车位移，在列车先前建立的位置基础上持续更新位置。 ➢列车会根据后续检测到的无源定位信标更新校准列车位置。
2. ZC切换原理
当列车正常运行到达当前受控ZC管辖边界时，如确认列车满足切换条件，开始与相邻管辖区的ZC进行信息交互，当列车越过边界后将尝试与相邻ZC建立控制关系，并与运行出清的ZC 解除控制关系。
ZC只能授予列车在其辖区内活动的权限。当列车 MA延伸到地面ATP边界时， ZC会请求相邻的ZC为该列车计算MA。

城轨交通信号系统-简介

TSDI_DXC
*
4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线
(ATO curve)
ATP曲线
预告功能信标
防护区段
*
安全防护距离（约25~30m）
限速
*
停车点
TSDI_DXC
*
5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案信号系统设备国产化既要符合技术政策的要求, 同时也要结合工程的实际情况, 满足其功能需求和工程的要求。在系统设备招标的基础上, 建议采用由国产设备、国产化设备和引进设备混合组成。优先选用国内能提供的设备和器材。目前国内尚无满足安全和功能要求的成套ATC系统设备。与国外供货商通过技术合作与技术转让, 参与系统设计, 合作完成国产化设备的生产及工程应用软件编制、系统安装、系统调试、服务培训等工作, 从而全面掌握ATC系统产品的性能, 为系统的维护、应用打下良好的基础, 最终实现国产化和降低造价。
电源屏及UPS
国产
艾默生、梅兰日兰、鼎汉等
其他
电缆及光缆
国产
天水电缆厂,焦作电缆厂,成都电缆厂,西安电缆厂,天津电缆厂,上海电缆厂等
信号机（铝合金）
国产浙江万全信号,西安信号 Nhomakorabea厂,沈阳信号工厂等
继电器（各型）
国产
西安信号工厂,沈阳信号工厂等
仪器仪表、维修工具、备品备件
TSDI_DXC
*
后备模式
点式+站间闭塞（机场线仅站间闭塞）
点式超防+站间闭塞
简单超防+站间闭塞
点式超防+站间闭塞
TSDI_DXC
*
4. 基于通信的移动闭塞信号系统（CBTC）后备系统简介

CBTC系统介绍

126交通科技与管理智慧交通与信息技术CBTC 系统介绍蔡晓思,陈惠婷,周慧琴（浙江师范大学工学院,浙江金华 321000）摘　要：面对密度、速度以及大客流的快速增长而带来的压力，CBTC 系统作为当前主流信号系统的应用模式，无疑成为提高地铁线路运营效率的最佳措施。

本文主要介绍了CBTC 系统的结构和特点。

关键词：CBTC 系统；特点；应用中图分类号：U231.7 文献标识码：A0　引言 CBTC 系统是一个安全的、具有高可靠性、高稳定性的基于无线通信的列车自动控制系统，广泛应用于城市轨道交通运输中。

它的特点是用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信，用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。

1　BiTRACON 型CBTC 信号系统（1）系统介绍。

BiTRAC0N 信号系统由列车自动监控（ATS）、计算机联锁（CBI）、车载控制器（CC）、区域控制器（ZC）、维护支持（MMS）、数据通信（DCS）6个子系统组成，实现列车自动监督、列车自动防护、列车自动驾驶等功能，BiTRAC0N 系统支持三种控制等级：CBTC 控制、点式控制和联锁级控制，还具备全自动无人驾驶(UTO)功能[1]。

（2）系统特点。

BiTRAC0N 系统支持地铁、轻轨、有轨电车、城际铁路、电气化铁路等多领域的细分市场商用，可满足国内外持续增长的高安全、高可靠、高效率的轨道交通业务需要[2] 。

（3）系统应用。

现已应用于沈阳地铁1和2号线、成都地铁1和10号线、深圳地铁3号线、西安地铁2号线、杭州地铁1和4号线、成都地铁2号线、郑州地铁1号线、成都地铁3号线和10号线、天津5号线、沈阳地铁10号线、重庆地铁4号线。

2　MTC-I 型CBTC 系统（1）系统介绍。

MTC-I 型CBTC 系统由六个子系统构成：由中心和车站本地控制设备组成的FZy 型ATS 子系统；TYJL-Ⅲ型二乘二取二安全冗余结构的计算机联锁子系统，包括计轴设备和国产欧标应答器设备；基于CPCI 工业计算机平台开发的ATO 列车自动运行子系统；包括二乘二取二冗余架构的车载VOBC 和轨旁ZC 设备组成的ATP 列车控制子系统；基于SDH 同步数字系列骨干通信网和车—地无线通信网构建的DCS 子系统；进行系统设备维修信息收集、管理的TJWX 型微机监测子系统。

《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)互联互通系统规范》编制说明

城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通系统规范编制说明一、任务来源和协作单位本系列规范由中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会牵头，组织部分城市轨道交通业主单位、北京交通大学、交控科技股份有限公司、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、中国铁道科学研究院、株洲中车时代电气股份有限公司、浙江众合科技股份有限公司等设备厂商，于2014年开展组织规范编制工作。

本标准由中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会提出，由中国城市轨道交通协会归口。

参编单位：重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司北京城建设计发展集团股份有限公司北京交通大学交控科技股份有限公司北京全路通信信号研究设计院集团有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司株洲中车时代电气股份有限公司浙江众合科技股份有限公司中铁检验认证中心本系列规范从2014年起，组建了部分业主单位和设计院组成的专家评审组，审核了规范编制各个阶段的文稿和对做出重要的技术决策进行评审，这些单位包括：北京地铁运营有限公司北京市轨道交通建设管理有限公司上海申通地铁集团有限公司上海申通轨道交通研究咨询有限公司广州地铁集团有限公司深圳市地铁集团有限公司重庆市轨道交通(集团)有限责任公司南京市地铁建设有限责任公司武汉地铁集团有限公司青岛地铁集团有限公司长沙市轨道交通集团有限公司中铁第四勘探设计院集团有限公司规范编制人员按组织架构划分，每个组别配有组长、副组长及组员若干。

组织架构图如下：该城市轨道交通信号系统系列规范包括系统、接口、测试、工程实施等内容，要求做到整体规划，点面结合，分步实施；依托重庆轨道交通二轮建设4号线、5号线、10号线、环线互联互通国家示范工程项目，分阶段逐步推行。

二、标准编制的目的和意义我国的城市轨道交通已进入了一个快速发展期，从运营方面看，截至2016年末，中国大陆地区共30个城市（开通城轨交通运营，运营线路133条，总长度达4152.8公里。

《城市轨道交通CBTC信号系统-ATS子系统规范》

北京交控科技有限公司北京全路通信信号研究设计院有限公司在规范的编制过程中，得到北京轨道交通建设管理有限公司、北京地铁运营有限公司、上海申通地铁集团有限公司、广州市地下铁道总公司、深圳市地铁有限公司、重庆市轨道交通（集团）有限公司、南京地铁集团有限公司、天津市地下铁道集团有限公司、武汉地铁集团有限公司、沈阳地铁集团有限公司、西安市地下铁道有限责任公司、成都地铁有限责任公司、中铁检验认证中心的积极配合与支持。主要起草人：周公建、钱江、崔科、颜红慧、王忻、袁志明、简瑞峰、刘超、王雪松、侯俭磊主要审查人：张艳兵、张良、王道敏、朱翔、朱宏、张琼燕、段晨宁、李新文、任敬、朱东飞、喻智宏、肖培龙、王维奇、郑生全、黄银霞、孙超
III
CZJS/T 0030—2015
城市轨道交通 CBTC 信号系统－ATS 子系统规范
1 总则
1.1 为统一城市轨道交通 CBTC 系统中 ATS 子系统的技术标准，以指导 ATS 子系统的产品设计，供设备招标、工程设计、工程验收等参考，制定本规范。 1.2 本规范规定了城市轨道交通 CBTC 系统中 ATS 子系统的一般要求、环境条件、性能要求、功能要求、接口与通道、电磁兼容防护、供电及电源设备等内容。 1.3 本规范适用于 120km/h 及以下的地铁、轻轨、单轨等城市轨道交通系统。 1.4 城市轨道交通 CBTC 系统中 ATS 子系统设计，除应符合本标准规范要求外，还应符合国家现行有关强制性标准的规定。
城市轨道交通装备技术规范
CZJS/T 0030—2015
城市轨道交通 CBTC 信号系统－ ATS 子系统规范
Technical specification of communication based train control system for urban rail transit-ATS subsystem specification

CBTC系统ATS进路控制技术的研究

CBTC系统ATS进路控制技术的研究作者：刘毅来源：《今日自动化》2019年第03期摘要：随着我国经济社会的快速发展以及城镇化率的不断提高，城市的规模不断扩大，人口持续增长，百姓对便捷畅通的出行需求呼声越来越高，建设城市轨道交通这种快捷、高效、大运量的交通运输工具迎来了高速的发展期。

基于通信的列车控制系统（CBTC）因其显著的技术优势，已在轨道交通列车控制系统中得到了广泛的应用。

ATS系统作为CBTC系统的大脑，发挥着重要作用。

进路控制功能是ATS系统的一大主要功能，通过进路控制技术，可以最大限度的满足列车在大小交路、Y型交路等各种复杂运营场景下的不同运营需求，为列车安全、高效的运营奠定坚实的基础。

关键词：CBTC系统;ATS;进路冲突检测;进路控制中图分类号：TS736文献标识码：A.文章编号：2095-6487（2019）03-0116-020引言随着我国经济社会的快速发展以及城镇化率的不断提高，城市的规模不断扩大，人口持续增长，百姓对便捷畅通的出行需求呼聲越来越高，建设城市轨道交通这种快捷、高效、大运量的交通运输工具迎来了高速的发展期。

基于通信的列车控制系统（CBTC）因其显著的技术优势，已在轨道交通列车控制系统中得到了广泛的应用1CBTC系统概述基于通信的列车控制系统（CBTC）主要由列车自动监控系统（ATS）、区域控制器系统（ZC）、计算机联锁系统（CBI）、车载控制器（CC）、通信系统（DCS）以及数据库存储单元等设备组成。

系统运用列车定位、车地双向通信等技术，通过将计算机技术和通信网络技术进行有机结合，在运营控制中心实现对整个轨道交通系统的列车运行状态、地面信号设备状态、系统运行控制命令的监督和控制，从而实现缩短列车追踪间隔，有效提高了列车通过能力，极大增强了城市轨道交通列车的载客能力和运输效率。

2ATS进路控制ATS系统作为CBTC系统人机对话的窗口，主要实现的功能是对全线列车的监督以及控制，它是CBTC系统的核心，是确保列车安全、准点、高效运行的重要技术保证。

CBTC 系统演示

DCS骨干网
DCS接口 DCS Interface
Network Switches 网络交换机
Network Switches 网络交换机
DCS骨干网
DCS接口 DCS Interface
X2 主机服务器（备用）车站ATS工作站通信服务器（备用）
X2
车站ATS工作站
备用车站(世纪城站)
其它车站
Microlok II 联锁控制器
MR 车载控制器 CC
Tags 信标
信号机
道岔
计轴
信标
8
2 系统架构和组成
CBTC系统结构图
控制中心ATS 接入交换机 X 接入交换机 XXΒιβλιοθήκη ZC 区域控制器 X X X
FRONTAM(DSU) 数据存储单元
IP以太网 ATS/LCW 现地控制工作站
车载无线接入AP
2 系统架构和组成
CBTC系统结构图
控制中心ATS 接入交换机 X 接入交换机 X
X
ZC 区域控制器 X X X
FRONTAM(DSU) 数据存储单元
IP以太网 ATS/LCW 现地控制工作站
车载无线接入AP
轨旁无线接入AP
Microlok II 联锁控制器
MR 车载控制器 CC
Tags 信标
Tags 信标
信号机
道岔
计轴
信标
7
2 系统架构和组成
CBTC系统结构图
控制中心ATS 接入交换机 X 接入交换机 X
X
ZC 区域控制器 X X
DCS通信网络系统间的有线通信和车地无线通信
X
FRONTAM(DSU) 数据存储单元

CBTC系统仿真测试平台设计

能如表１。
可扩展性。
２．１模块间联系分析
通过分析轨旁设备的共性，本模块中设计所
在模块间数据交互的分析过程中本系统不仅有设备的基类ＣＥｌｅｍｅｎｔ类，该类封装了设备最基
考虑了真实系统中的各种直接的信息连接方式，本的数据，如：设备名称、设备类型、设备ＩＤ等。
还考虑到客观世界中依赖作用力与反作用力、光由设备基类派生出若干设备子类，如：信号机类
其中，ｗｊ＇＇表示列车的第ｊ节车厢所受的单位曲线附加阻力值，Ｌｊ表示列车的第ｊ节车厢的长度，ｐ表示列车的第ｊ节车厢所在曲线的个数，ｌ表示
ｔ
第ｊ节车厢对应第ｔ个曲线的长度，Ｒ表示第ｊ节ｔ
车厢所在的第ｔ个曲线的半径。由此可得，列车附
加阻力的计算公式如下：
动模型为列车建模。根据经典物理运动定律分析，列车运行阻力通常可分为常规阻力和附加阻力［４］。
本文根据ＣＢＴＣ系统原理和我国的实际需求，对ＣＢＴＣ系统的结构划分、各个子系统之间的耦合关系进行了研究，对各个子系统进行建模，用计算机仿真方法搭建了整套ＣＢＴＣ系统仿真测试平台。该平台可对故障情况进行模拟、回放，提供丰富的测试和诊断手段，可以快速定位出现的故障，尽可能的发现并解决ＣＢＴＣ研发过程中出现的问
２平台模块设计及功能
试的现场环境，包含众多信号机、轨道、道岔、屏
蔽门、按钮等设备。在本文设计的仿真测试平台
ＣＢＴＣ仿真测试平台涵盖的模块众多，为合理中，轨旁设备仿真模块便提供了这样一个虚拟设
划分模块，本仿真测试平台的子模块的划分遵循备环境。采用面向对象的建模技术，可以封装各个
了以下２个原则：（１）有实际系统参照的按照实际设备实体的行为和数据，将轨旁设备信息以对象

CBTC系统ppt课件

美国aatc基于无线通信的先进的自动化控制系统aatc是美国在1992年提出的系统最大的特点就是列车定位采用扩频通信方式来实现实现的方式是沿着铁路线路按规定距离布设很多个无线电台这些无线电台作为车一地之间传输信息的中转站控制中心从无线电台接收到信号后处理这些信号通过无线电在传输信号时传输的时间来计算出列车的位置并根据位置信息计算速度从而告诉列车以多大速度行驶何时加速从而控制列车运行
5
LOGO
2、CBTC的特性
CBTC相比传统的铁路信号系统有如下特性：不须繁杂的电缆，转而以无线通信系统代替，减少电缆铺设及维护成本。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。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。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。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。
21
LOGO
（3）MTC-Ⅰ型CBTC系统 MTC-Ⅰ型CBTC系统是中国铁道科学研究院和广州市地下铁道总公司联合开发研制。整个系统主要由6个子系统组成：由中心和车站本地控制设备组成的FZy型ATS子系统； TYJLⅢ型二乘二取二安全冗余结构的计算机联锁子系统，包括计轴设备和国产欧标应答器设备；基于CPCI工业计算机平台开发的ATO列车自动运行子系统；包括二乘二取二冗余架构的车载VOBC和轨旁ZC设备组成的ATP列车控制子系统；基于 SDH同步数字系列骨干通信网和车-地无线通信网构建的DCS 子系统；进行系统设备维修信息收集、管理的TJWX型微机监测子系统。作为广州地铁参与研制的一套ATC系统，MTC-Ⅰ型CBTC 系统已在广州地铁进行了全面的现场试验，并且研发同步由英国劳氏铁路进行了安全认证。

CBTC系统介绍

State 状态
Appearance 显示
45
October 2002
ATS 列车表示示例4
Train Emergency Brake Status 列车紧急制动状态 State 状态 Appearance 显示 No Emergency Brakes 无紧急制动 Emergency Brakes Applied 紧急制动启动
台安装两个接近盘。每个TrVOBC单元安装一个接近传感器,接近传感器用来检测安装在轨旁的接近盘
在检测到车速为零时，TrVOBC 命令牵引禁止，并启动机械制动
31
列车位置确定
列车采用应答器来确定列车位置 • 系统使用校准应答器来提供明确的轨道位置标志，确定已行进距离 • 在两个应答器之间，列车位置由输入的转速计信号而确定。 • 定位精度高，为厘米级。
22
AP 天线
• 根据线路条件，天线可以采用多种安装方式：墙面安装、顶棚安装、立柱安装 • 天线的位置设置使得相邻AP的信号可以重叠覆盖整个线路。这种重叠提供了轨旁无线信号的冗余，如果一个AP或者隔一个AP交替发生故障，都能确保连续的无线覆盖。
23
轨旁计轴设备
• 轨旁计轴设备一般安装在信号机和道岔区段处
– 线路参数 – 障碍物属性 – 车辆属性 – 当前的车辆状态
5
移动授权和安全距离
Limit of Movement Authority 移动授权极限 Braking Distance 制动距离 Supervised Maximum Velocity 被监督的最大速度 Safety Margin 安全余量 Supervised Braking Curve 被监督的制动曲线

《城市轨道交通CBTC信号系统-ATS子系统规范》

2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
gb2312信息交换用汉字编码字符集基本集gb17859计算机信息系统安全保护等级划分准则gbt204386电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全第6部分?gbt204382和gbt204383的应用指南?gbt2043862006?iec615066?2000?idt?gbt21562轨道交通可靠性可用性可维护性和安全性规范及示例?gbt215622008?iec62278?2002?idt?gbt243385轨道交通电磁兼容第4部分?信号和通信设备的发射与抗扰度?gbt2433852009?iec622364?2003?idt?gbt243391轨道交通通信信号和处理系统第1部分?封闭式传输系统中的安全相关通信?gbt2433912009?iec622801?2002?idt?gbt243392轨道交通通信信号和处理系统第2部分?开放式传输系统中的安全相关通信?gbt2433922009?iec622802?2002?idt?gb50157地铁设计规范gb50174电子信息系统机房设计规范cjt407城市轨道交通基于通信的列车自动控制系统技术要求城市轨道交通cbtc信号系统行业技术规范?需求规范czjst0030201523术语定义及缩略语下列术语和定义缩略语适用于本文件
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