基于轨间电缆的城市轨道移动闭塞系统

合集下载

移动闭塞的原理、系统结构及功能

移动闭塞的原理、系统结构及功能摘要阐述了移动闭塞技术的原理。

介绍了典型的基于无线通信的移动闭塞系统的系统结构。

分析了移动闭塞相对于传统闭塞方式的优势。

指出基于通信的列车控制将是未来列车控制技术的发展方向。

关键词移动闭塞, 数据通信, 车载控制器, 区域控制器基于通信的移动闭塞(MB) 技术,是全球铁路及轨道交通信号界公认的最先进的信号产品。

以Sel2 Trac 为代表,该技术已经被应用将近20 年,并且给运营商们带来了良好的经济和社会效益。

本文将从阐述移动闭塞技术的原理入手,分析其系统结构和优势,供国内同仁参照。

1 移动闭塞技术的原理1. 1 地铁信号和列车自动保护系统在轮轨交通中, 为保证列车运行安全, 须保证列车间以一定的安全间隔运行。

早期, 人们通常将线路划分为若干闭塞分区, 以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列车占用等状态, 列车则根据信号显示运行。

不论采取何种信号显示制式, 列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。

地铁的信号原理也基于此。

但由于地铁的特殊条件,对安全的要求更加严格,因此必须配备列车自动保护(A TP) 系统。

A TP 通过列车间的安全间隔、超速防护及车门控制来保证列车运行的安全畅通。

在固定划分的闭塞分区中,每一个分区均有最大速度限制。

若列车进入了某限速为零或被占用的分区,或者列车当前速度高于该分区限速,A TP 系统便会实施紧急制动。

A TP 地面设备以一定间隔或连续地向列车传递速度控制信息。

该信息至少包含两部分:分区最高限速和目标速度(下一分区的限速) 。

列车根据接收到的信息和车载信息等进行计算并合理动作。

速度控制代码可通过轨道电路、轨间应答器、感应环线或无线通信等传输,不同的传递方式和介质也决定了不同列车控制系统的特点。

为了保证安全,地铁A TP 在两列车之间还增加了一个防护区段,即双红灯区段防护(见图1) 。

后续列车必须停在第二个红灯的外方,保证两列车之间至少间隔一个闭塞分区。

城市轨道交通行车指挥自动化的行车组织

（2）SM模式（ATPM模式）
安全距离安全距离
四、不同闭塞制式的ATC系统
3. 移动闭塞
• （1）基本概念
后续列车
移动定位方式与地面通信
感应环线或无线通信
前行列车
移动定位方式与地面通信
地面控制中心
四、不同闭塞制式的ATC系统
• （2）移动闭塞的特点
• 可实现较小的行车间隔
• 制动的起点和终点是动态的，与轨旁设备数量及行车间隔关系不大
执行
三、不同闭塞制式的ATC系统
▪ 按照闭塞模式
，城市轨道交通的ATC可以分为
1.固定闭塞
2.准移动闭塞
3.移动闭塞
1、固定闭塞
• 系统只知道列车在哪个闭塞分区，但并不知道在分区中的具体位置，所以固定模式的闭塞分区速度必定是分级的，即台阶式的。
前行列车尾部出清前一分区
II
III
I
车速Km/h
限制人工驾驶模式（RM）
• 即ATP限制允许速度的人工驾驶模式，其限制速度为25KM/h • 列车由司机根据轨旁信号驾驶，ATP仅监督允许的最大限速值，超速则进行紧急制动。 • 主要用于：
列车在车辆段内运行；列车正线运行时，联锁设备、轨道电路、ATP轨旁设备故障；列车紧急制动后的运行。
非限制人工驾驶模式
RM ATPM ATO
AR NRM
模式选择器
图8.3 驾驶模式选择器
（1）ATO模式 ATO模式是最优先级的驾驶模式
通过ATC信号系统实现。该种模式下，两站间的列车自动运行，列车的运行不取决于司机。司机负责监督ATP/ATO指示，列车状况，所要通过的轨道、道岔、信号的状态，必要时加以干预。在正线正常时运用（包括折返线和试车线）。

城市轨道交通移动闭塞信号系统的分析

交通科技与管理5智慧交通与信息技术1　概述城市轨道交通信号系统制式在国内外逐步呈现多样化和标准化的趋势，其制式按照闭塞方式分，有固定式、准移动式与移动式等。

移动闭塞技术是全球铁路及轨道交通信号界公认的最先进的信号产品之一，它可以提供比传统的固定闭塞系统更为安全、更加高效、灵活的列车运行。

2　CBTC 系统结构武汉地铁2、4、6、8、阳逻线采用ALSTOM Urbalis888基于无线通信的移动闭塞列车自动控制系统（CBTC）。

Urbalis888 CBTC 系统主要由列车自动控制系统（ATC）、联锁计算机子系统（CBI）、自动监控子系统（ATS）、数据通信子系统（DCS）、维护支持子系统（MSS）五个子系统组成。

图1　系统接口图2.1　ATS 子系统自动列车监控系统（ATS）与联锁、轨旁ATC 设备、车载ATC 设备等协同工作，实现信号设备的集中监控，并控制列车按照预先制定的运营计划在正线内自动运行。

ATS 子系统与时钟、无线、广播、旅客向导、ISCS 等接口，获取外部系统采集的数据，与信号系统数据相综合，为控制中心和车站的行车调度值班人员提供现场状况显示，供其制定调度决策。

另外ATS 通过接口向外部系统提供信号和列车运行的相关数据，供这些系统完成自身的工作。

2.2　ATC 子系统 ATC 子系统主要由CC、ZC、LC 和Beacon 等主要设备构成，用于管理和驾驶列车，目的是在保护列车和乘客的前提下，优化列车运行。

ATC 的功能主要表现为辅助运营及保护列车和乘客。

2.3　CI 子系统 CI 子系统主要由2乘2取2联锁计算机、热冗余网络设备、冗余的车站现地工作站、系统维护台等组成。

它采用分布式联锁控制方式，在集中站实现对正线信号机、道岔、进路等的控制，在非集中站负责监控该联锁区。

CI 的主要安全功能是：以安全方式确保轨旁控制的安全，保证在故障的情况下，确保信号机处于关闭状态，道岔不能搬动，避免引发的危险。

移动闭塞ATC系统ppt课件

XX地铁（ZC）
自动列车监控子系统（ATS）
区域控制器（ZC）
联锁控制器（ILC）
轨旁数据通信网络
Wayside data communication
network
接入交换机AS
骨干交换机 BS
Si Si
轨旁骨干网络
Si Wayside Backbone
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
（3）列车自动运行（ATO）子系统 ▪ 列车在区间运行的自动控制及调整 ▪ 控制列车按运行图规定的区间走行时分行车，自动实现对
列车的启动、加速、巡航、惰性、减速和停车的合理控制。 ▪ 在正线车站、折返线和试车线自动实现列车的精确停车控
测速传感器、加速度计、车载MR天线、车载应答器天线等。 ◆正线ATS子系统设备包括：ATS中央服务器、ATS各工作站、
人机界面MMI、现地控制工作站LCW、发车指示器PDI等。 ◆正线DCS子系统设备包括：轨旁AP、骨干交换机、接入交
换机、光/电缆等。整个正线信号系统由DCS统一组网。
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。
XX地铁二号线正线信号基础设备 ◆正线轨旁子系统设备包括：正线信号联锁主机、区域控制
器、转辙机、信号机、计轴、应答器等。 ◆正线车载子系统设备包括：车载ATP/ATO、人机界面TOD、
严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。

城市轨道交通信号与通信系统任务二：基于通信的移动闭塞ATC系统认知

无线扩频电台在地面和高架线路安装比较容易，但线路周围不能有高大密集的建筑物，否则也会发生反射和衍射，从而导致传输质量下降和通信速率降低。
无线扩频电台的传输距离小，为了保证在一个AP（无线接入点）故障时，通信不能中断，提供通信的可靠性，往往需要在同一个地点设置双网覆盖，进一步缩短了AP布置间距。
• 6）采用先进的车地双向实时传输，信息量大，易于实现无人驾驶。基于无线通信移动闭塞ATC系统采用无线网络重复覆盖方式，形成实时双向双通道冗余结构，以弥补无线通信的非故障安全缺陷。
• 7）可减少轨旁设备，便于安装维修，有利于紧急状态下利用线路作为人员疏散的通道，有利于降低系统生命周期内的运营成本。
3、列车定位
（2）基于无线通信移动闭塞ATC系统 • 在地面设置含有绝对位置信息的应答器，当列车从上方经过时，
为列车提供绝对位置信息，达到为列车定位和位置校准的目的。
• 车站定点停车采用对位环线或应答器方式，达到所要求的停车精度。
（3）、辅助列车位置检测设备在CBTC工作正常时，列车位置检测设备并不作为列车控制和
列车在各个AP之间的漫游和切换特别频繁，大大降低了无线传输的连续性和可靠性，同时相应的电缆使用量很大。
2、漏泄同轴电缆 • 供货商有法国ALSTOM和美国BOMBARDIER 采用基于2.4GHz ISM频带的漏泄同轴电缆，其传输特性和
衰减性能较好，传输距离较远，最大传输距离达到600m，且沿无线场强覆盖均匀，且呈现良好的方向性分布，抗干扰能力较强，适合于狭长的地下隧道内使用。采用同轴电缆可以减少列车在各个AP之间的漫游和切换,提高无线传输的连续性和可靠性。
而是利用通信技术实现 “车地通信”和 “列车定位”，

城市轨道交通-CBTC组成、分类和原理

CBTC简介
（5）可以实现节能控制、优化列车运行统计处理、缩短运行时分等多目标控制。
（6）移动闭塞系统，尤其是采用高速数据传输方式的系统，将带来信息利用的增值和功能的扩展，有利于现代化水平的提高。
（7）由于移动闭塞系统具有很高的实时性和响应性要求，因此，其对系统的完整性要求高于其他制式的闭塞方式，系统的可靠性也具有更高要求。
城市轨道交通通信与信号
工作任务
任务名称认识基于通信的列车控制系统工单号
姓名
专业
日期
班级
任务描述：参观学习，搜集资料，学习基于通信的列车控制系统。
任务要求： 1．认识轨道交通信号系统CBTC系统的构成。 2．了解CBTC信号系统的功能与作用。 3．掌握CBTC系统的特点与分类。 4．掌握CBTC系统在轨道交通信号系统中的主要作用。
图5-31 CBTC移动闭塞列车控制原理
THANKS
图5-30 基于无线扩频通信的移动闭塞ATC系统框图
拓展视野
欧洲电工委员会将安全的信息传输系统分为封闭式和开放式两大类。封闭式安全的信息传输系统一般又分为两类：第一类为用电缆、光缆或数据总线组成的信息传输通道；第二类为轨道电路、轨道电缆或应答器作为信息传输通道。
二、 CBTC系统原理
如图5-31所示，ATP地面设备周期性地接收本控制范围内所有列车传来的列车识别号、位置、方向和速度信息。相应地，ATP地面设备根据接收到的列车信息，确定各列车的移动授权，并向本控制范围内的每列列车周期性地传送移动授权信息。移动授权由前行列车的位置来确定，移动授权将随着前行列车的移动而逐渐前移。ATP车载设备根据接收到的移动授权信息以及列车速度、线路参数、司机反应时间等，计算出列车的紧急制动触发曲线和紧急制动曲线，以确保列车不超越现有的移动授权。因此，在移动闭塞系统中，ATP防护点不是在轨道区段的分界点，而是在前行列车车尾后方加上安全距离的位置，它随着列车的移动而移动。后续列车可最大限度地接近前行列车尾部，与之保持一个安全距离。在保证安全的前提下，CBTC系统能最大限度地提高区间通过能力。

城市轨道交通移动闭塞ATC系统浅析

1、前言移动闭塞是一种区间不分割，根据连续检测先行列车位置和速度，进行列车间隔控制，确保后续列车不会与先行列车发生冲突，能够安全停车的列车安全系统。

移动闭塞的想法产生于60年代，由于当时技术条件的限制，难以变成现实。

到了80年代，计算机技术和通信技术的飞速发展，为移动闭塞系统的实现创造了条件。

近年来，各国相继投入力量研制基于通信的列车控制系统CBTC，具有代表性的主要有法国国铁的ASTREE,日本铁道综合技术研究所的CARA T系统、欧洲铁道联盟研究所的ETCS 系统和美国加拿大铁路协会的ATCS系统等。

这些系统的共同点是列车和地面间有各种类型的双向通信手段，可以在确保列车运行安全的前提下，最大限度地缩短列车运行间隔，提高线路通过能力。

2、移动闭塞原理及系统结构2.1、移动闭塞原理移动闭塞是相对于固定闭塞而言的。

固定闭塞是在区间设置固定的闭塞分区和相应的防护信号，而移动闭塞虽然也有防护列车运行安全的闭塞分区，但其闭塞区间是移动的，是随着后续列车和前方列车的实际行车速度、位置、载重量、制动能力、区间的坡度、弯道等列车参数和线路参数的变化而改变，随着列车运行而移动。

根据是否考虑先行列车的速度，移动闭塞的构成分为两种：一是考虑先行列车速度的移动闭塞系统(MB-V方式)；二是不考虑先行列车速度的移动闭塞系统(MB-V0方式)。

图1 移动闭塞条件下列车追踪控制原理2.2、移动闭塞的系统结构移动闭塞系统的具体结构有多种，但从基本组成上来说，移动闭塞ATC系统通常分为三个层次：管理层、操作层和执行层，其典型结构如下图2所示。

系统管理中心SMC位于管理层，其任务是统一指挥整个全段内列车运行。

SMC通过先进的计算机和网络技术监督着整条线路的自动操作，实现ATS的功能及其它中央调度功能。

车辆控制中心VCC位于操作层，它根据SMC的命令，按移动闭塞原理对列车运行间隔进行控制，并和车站联锁设备相联系，为列车进出站安排接发车进路。

移动闭塞ATC系统在城市轨道交通的应用分析

移动闭塞ATC系统在城市轨道交通的应用分析摘要：随着城市人口的快速增长和交通需求的增加，城市轨道交通系统在现代城市中扮演着重要的角色。

然而，传统的轨道交通调度系统面临着诸多挑战，如高峰时段的交通拥堵、列车运行间隔的不稳定以及安全性问题等。

为了解决这些问题，探索和应用先进的列车调度控制技术是至关重要的。

移动闭塞自动列车控制系统（Moving Block Automatic Train Control System，简称移动闭塞ATC系统）是一种高效、智能和安全的列车控制系统，其关键特点是允许列车之间实现更紧密的操作间隔，提高轨道交通系统的运营效率。

传统的ATC系统依赖于静态的固定区域闭塞原则，而移动闭塞ATC系统则通过动态地根据列车位置和速度来实现运行间隔的控制。

基于此，本文将对移动闭塞ATC系统在城市轨道交通的应用进行简单分析。

关键词：移动闭塞ATC系统；城市轨道交通；应用1.移动闭塞ATC系统的原理及优势移动闭塞自动列车控制系统（简称移动闭塞ATC系统）是一种先进的列车调度控制技术，通过动态地控制列车之间的运行间隔，提高城市轨道交通系统的运营效率和安全性。

其原理主要有以下几方面：（1）列车间的实时通信：系统利用无线通信技术，列车之间可以实时传输位置、速度和加速度等信息，实现对列车的动态控制。

（2）动态控制运行间隔：根据接收到的列车位置和速度等信息，系统可以通过算法动态计算每个列车之间的安全运行间隔，并通过控制列车的加速和减速来维持这个运行间隔。

（3）车辆位置和速度监测：通过使用传感器和信号设备等技术手段，精确监测列车的实时位置和速度，并将这些信息反馈给系统进行调度控制。

移动闭塞ATC系统相比传统的固定闭塞原则有以下优势：（1）提高运行效率：移动闭塞ATC系统允许列车之间实现更紧密的运行间隔，减少了列车之间的空隙，从而提高了轨道交通系统的运行效率。

系统可以根据交通需求和列车密度等因素，动态调整运行间隔，最大程度地提高线路的处理能力。

移动闭塞ATC系统的运用分析

城市轨道交通移动闭塞ATC系统的运用分析一般来说，信号控制系统可分为固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞几种模式，其中移动闭塞模式代表了城市轨道交通信号控制系统的发展方向，其追踪列车间的安全间隔距离相比之下为最小，能最大限度地提高线路运输能力。

一、闭塞方式比较传统的固定闭塞信号控制方式，采用阶梯式速度控制方式，对应每个闭塞分区只能传送一个该分区所规定的最大速度命令码，通常称之为固定闭塞系统。

该方式不易实现列车的舒适控制、节能控制，也限制了行车效率的提高。

与固定闭塞不同的是，准移动闭塞信号系统采用一次模式曲线控制方式，并且可以根据地面信号设备提供的目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道等数据)等信息，车载设备计算出适合于本列车运行的模式速度曲线。

该模式在城轨信号系统中有一定的运用，例如：上海地铁2号线、明珠线一期、广州地铁一、二号线等。

采用交叉感应环线或无线扩频等通信方式实现列车定位和车- 地之间双向大信息量数据传输的信号系统，地面不划分固定的闭塞分区，列车定位方式也不同于采用轨道电路的系统，其列车定精度高。

线路上的前行列车经ATP／ATO 车载设备将本车的实际位置，通过传输系统传送给轨旁的移动闭塞处理器，并将此信息经系统处理生成后续列车的运行权限，传送给后续列车的ATP／ATO车载设备。

列车控制采用实时速度—距离模式曲线控制方式，追踪运行列车的停车点仅为一个距前行列车尾部预留一定的保护距离处。

由于能按照列车性能自动调整列车运行间隔，追踪间隔距离由前后列车的关系和线路情况等动态确定，故称之为移动闭塞(moving blocking) 系统。

二、移动闭塞系统能力分析移动闭塞信号系统能有效缩短行车间隔时间，最大限度地提高通过能力。

本文将以正在实施中的上海轨道交通6号线工程情况为例进行能力分析计算。

移动闭塞区间列车追踪运行间隔是通过移动闭塞的信号设备，将线路上前行车的实际位置，转送给后续列车的车载设备，后续列车的车载设备根据相关的信息，计算出列车紧急制动曲线，以保证列车运行的安全。

论移动闭塞原理、系统结构及发展趋势

Ｓｙｓｅ；ｔｍ
４）马来西亚吉隆坡ＰｔａＬｇｔＲａｌ；ｕｒｉｈｉ５）英国伦敦ＪｂｌｅｎＮｏｔｅｎｉｅ，ｕｉａｄｅｒｈｒＬｎｓ
ＤｏｋｌｎｄｓＬｉｈｔｃａｇＲａｌｉ。
早期的移动闭塞系统大部分采用基于感应环线
采用基于环线的移动闭塞技术。
（）阿尔卡特的基于无线的移动闭塞系统已应２
用于：
１）美国拉斯维加斯ＬｓＶｅａｎｒｉ线；ａｇｓＭｏｏａｌ
２）法国巴黎ＲＡＴｉｅ３；ＰＬｎｌ
３）韩国汉城ＢｎａｇＣｍｍｕｅｉｅ２；ｕｄｎｏｔｒＬｎ
技术，不完全统计，据目前全球已有ｌ个城市约１
２７１ｋｍ此类线路投入运营。而近年新建的移动闭塞项目及旧系统改造项目（巴黎地铁１号线）如３绝大多数采用基于无线通信的技术。据资料统计，全世界目前有近ｌ城市约２００个２ｋｍ线路正在进行无线移动闭塞的设计或安装。在中国，０２年６月和２０２００３年５月，汉轻轨一期和广州地铁３号线相继武
ＴｃｒＩｇｃｌｅｓｅｔｅｅｈｌｏ－ｒｐｃｉｃ－Ｐｌａｖ
拯沫广角ｌｌ
论移动闭塞原理、系统结构及发展趋势
（中铁一局电务公司金万寿）
摘要：本文阐述了移动闭塞技术的原理，介绍了西门子公司两种移动闭塞的结构，分析了移动闭塞

《城市轨道交通行车组织》课件——任务三移动闭塞

三、移动闭塞的关键技术
4.移动闭塞分区
制动距离S
安全距离
移动闭塞分区示意图
三、移动闭塞的关键技术
4.移动闭塞分区
闭塞分区长度的可变性和可移动性
闭塞分区特性
不是固定在某一区段,而是随车变闭塞分区长度是变动的,可变的决定因素：
列车速度列车载重列车制动能力线路坡度弯道程度及某种限速值等等
V2 V1
V3
LM AS 1
LM AS 2
LMA S3
四、实训1 CBTC移动闭塞使用特点
任务单
1．操作使用CBTC模拟系统，组织模拟列车运行。 2．试指出CBTC移动闭塞系统使用特点？
四、实训1 CBTC移动闭塞使用特点
1. CBTC系统架构和组成
接入交换机 X
ZC 区域控制器
X
车载无线接入AP
B 1. 基于轮速传感器和多普勒雷达，列车B连续
的计算其位置() （经过信标点时重置其误差），生成虚拟占用。
三、移动闭塞的关键技术
4.移动闭塞分区移动闭塞的线路
取消了物理层次上的闭塞分区划分，而是将线路分成了若干个通过数据库预先定义的线路单元。
移动闭塞分区的长度与位置
均不是固定的，是随前方目标点（前行列车）的位置、后续列车的实际速度以及线路参数而不断改变，这个“闭塞分区”是移动的。
四、实训1 CBTC移动闭塞使用特点
2. CBTC使用特点
1 系统配置有信号机。信号机具有显示与隐藏设置；
车载区设域备控发制送器列发车送位更隐置远藏和的信隐移号藏动机信授显号权示机给请显列求示车给授联权锁给设区备域控制器
车位载置
列车定位隐藏信号机显示授权
区移域动控授权制区器域控制器状态

探讨移动闭塞信号系统在城市轨道交通中的应用

探讨移动闭塞信号系统在城市轨道交通中的应用丁㊀巽摘㊀要:随着时代的不断发展ꎬ我国的轨道交通技术一步一步的不断提升ꎬ时至今日ꎬ已经处于世界领先水平ꎮ在这个不断攀升的过程中ꎬ涉及的各个研究领域也做出了大量的突破ꎮ在本次研究中主要通过分析移动闭塞信号系统的方面内容ꎬ简单分析其对应的技术原理ꎬ以及在城市轨道交通中的实际应用ꎬ总结本次技术对于城市轨道交通所造成的积极意义ꎮ关键词:移动闭塞ꎻ移动闭塞信号系统ꎻ城市轨道交通ꎻ积极意义一㊁引言城市轨道交通的列车运行过程中ꎬ往往需要考虑到列车的安全行车间距同时ꎬ保证可以在单位时间内通行更多的列车ꎬ以满足城市当中大量的人流出行ꎮ在这样的要求前提下ꎬ如何能够实时准确的保证列车安全运行ꎬ是解决列车快速安全运行的必要前提ꎮ在轨道交通的发展历史过程中ꎬ研究人员也做出了大量的贡献ꎬ从最开始提出的固定闭塞到准移动闭塞ꎬ再到现如今最常使用的移动闭塞信号系统ꎬ使得城市交通轨道的发展得到了长足的进步ꎮ下面将从简单的移动闭塞信号系统的原理分析开始ꎬ逐步完成对于移动闭塞信号系统在城市轨道交通当中的实际应用总结ꎮ二㊁移动闭塞信号系统移动闭塞信号系统是在经过固定闭塞信号系统到准移动闭塞信号系统不断发展而形成的ꎮ其中固定闭塞信号系统是将闭塞分区固定的划分为若干个ꎬ然后蹲点式的记录列车行车数据ꎮ而准移动闭塞信号系统则将闭塞分区进行灵活的划分ꎬ根据列车行车当中速度坡道等关系ꎬ进行一次模式曲线控制ꎮ最终完成闭塞分区的划分ꎬ以完成详细记录列车的行车速度曲线ꎮ至今仍然在北京㊁天津等地区有实际使用相应的计算方式ꎮ经过准移动闭塞信号系统的改进ꎬ移动闭塞系统在计算时ꎬ取消了物理层次上划分的同时ꎬ将闭塞区间分割的更加细致ꎬ将每个区间长度精确到几米到十几米ꎮ同时增加了列车所处位置的数据记录等信息ꎬ并且保证列车和轨道旁设备的双向通信ꎬ类似于增加了更多的认证方式ꎮ以确保数据的安全准确传输ꎬ并且从原本的依靠轨道电路完成的定位方式ꎬ改变为依靠无线通讯方式完成ꎬ因而大大增加了定位的精确程度ꎬ下图是移动闭塞的工作原理ꎮ图１　移动闭塞工作原理列车进行过程中ꎬ移动闭塞信号系统重点需要计算的数据包括有列车定位㊁列车行进目标点和列车间隔这三个元素ꎮ通过这三个元素ꎬ才能确保列车行进的准确快速安全ꎮ三㊁移动闭塞信号系统应用实例对于城市轨道交通的安全运行ꎬ闭塞制式是必不可少的ꎮ而对于城市轨道交通是否使用移动闭塞信号系统还是选择其他闭塞信号系统ꎬ在此根据实际不同闭塞制式的区别ꎬ结合列车定位㊁列车行进目标点和列车间隔三个元素ꎬ综合做出分析ꎬ提供一定的选择依据ꎮ(一)不同闭塞制式列车定位比较发展至今的总计三个闭塞系统ꎬ从固定闭塞信号系统到准移动闭塞信号系统ꎬ再到移动闭塞信号系统ꎬ列车定位发生了根本性的改变ꎮ对于前两种闭塞信号系统的列车定位方式ꎬ主要依靠轨道电路来完成ꎬ其列车定位的精度取决于轨道起初设定的长度决定ꎮ而移动闭塞信号系统是依靠现代高速发展的无线电技术进行定位ꎬ通过各类型的无线电通信方式ꎬ综合确定出列车的每一段所处的位置ꎮ最终完成列车的定位ꎮ相比较之下ꎬ移动闭塞信号系统具有精确到列车每一段车厢位置定位的能力ꎬ具有更强的优势ꎮ(二)不同闭塞制式列车行进目标点比较实际情况列车多数为自动驾驶ꎬ在这期间则需要通过一定的技术方式ꎬ确定每个行进过程点的前进目标点ꎬ实时传输数据ꎬ才能准确的行进到不同场景下的不同目标下去ꎮ而固定闭塞系统和准移动闭塞信号系统由于是通过传统轨道电路进行信息传输ꎬ因而受制于物理传输条件的影响ꎬ传输信息量较小ꎬ传输速度较慢ꎮ其中固定闭塞使用最为传统的移频无绝缘轨道电路ꎬ信息量最少ꎬ速度最慢ꎮ使用了数字编码ꎬ但是信息量较为固定ꎮ最后ꎬ移动闭塞信号系统是基于无线通讯方式进行信息传输ꎬ而随着无线网络的快速发展ꎬ无线通讯的信息传输也得到了长足的进步ꎬ使得现今信息传输量越来越大ꎬ更新维护也更加的方便快捷ꎮ(三)不同闭塞制式列车间隔比较固定闭塞系统和准移动闭塞系统都是通过预先设置的闭塞分区进行间隔确定ꎬ而移动闭塞制式的间隔确定ꎬ没有预先设定的闭塞分区ꎬ是通过实时监测的列车自动控制系统进行列车间隔确定ꎮ使得这种追踪精确程度可以达到８０ｓ至８５ｓ之间的间隔追踪ꎬ能够更加精确确定列车间隔ꎮ四㊁结束语本次的研究总结中ꎬ主要通过探讨移动闭塞信号系统的具体工作原理ꎬ和与固定闭塞信号系统㊁准移动闭塞信号系统进行比较ꎬ总结出其具有优势的方面ꎮ同时ꎬ由于当前国内现阶段发展的情况ꎬ在北京天津等地还有在使用准移动闭塞信号系统进行城市轨道交通的信息确定传输ꎮ而移动闭塞信号系统现已应用在部分上海地铁和部分武汉轻轨当中ꎮ通过本次分析ꎬ有理由相信未来将会有更多的城市会使用上移动闭塞信号系统组成的城市轨道交通信息传输网络ꎮ参考文献:[１]梁君.移动闭塞信号系统在城市轨道交通中的应用[Ｊ].信息化研究ꎬ２０１０ꎬ３６(３):４０－４２.作者简介:丁巽ꎬ苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司ꎮ６７１。

移动闭塞信号系统在城市轨道交通中的应用

移动闭塞信号系统在城市轨道交通中的应用摘要：城市轨道交通信号系统的主要作用是保证行车安全，它对于促进行车指挥及列车运行的现代化十分有帮助，本文将主要介绍城市轨道交通信号系统中的固定闭塞或准移动闭塞信号系统、无线移动闭塞系统，并将无线移动闭塞系统与传统的信号系统进行对比分析。

关键词：城市轨道交通，信号系统，无线移动闭塞系统随着轨道交通建设事业的发展，越来越多的城市加入到轨道交通建设的大潮中，信号系统也由最初的固定闭塞发展到准移动闭塞、再到如今的无线移动闭塞系统，其中无线移动闭塞模式代表了城市轨道交通信号控制系统的发展方向,其追踪列车间的安全间隔距离相比之下为最小,能最大限度地提高线路运输能力。

1固定闭塞或准移动闭塞信号系统固定闭塞信号控制，采用阶梯式速度控制方式，对应每个闭塞分区只能传送一个该分区所规定的最大速度命令码。

其特点是线路被划分为固定位置，某一长度的闭塞分区，一个分区只能被一列车占用；闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速度、最不利制动率等不利条件设计；列车间隔为若干闭塞分区，而与列车在分区内的实际位置无关；制动的起点和终点总是某一分区的边界；要求运行间隔越短，闭塞分区(设备)数也越多，列车最小运行间隔≥120s；采用模拟轨道电路、轮轴传感器、加点式或环线传输，信息量少。

固定闭塞式ATC(列车自动控制系统)虽然能满足基本的运营要求，但该类系统存在传输信息量较少，对列车运行的控制精度不高，列车安全保护距离较长，功能扩展相对困难，不利于ATP(列车自动防护系统)／AT0(列车自动驾驶系统)的发展以及技术相对落后等缺陷，对于运量较大的城市轨道交通线路的信号系统进行设计时，一般考虑采用准移动闭塞信号系统或移动闭塞信号系统方案。

与固定闭塞不同的是，准移动闭塞信号系统采用一次模式曲线控制方式，且可以根据地面信号设备提供的目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道等数据)等信息，车载设备计算出适合于列车运行的模式速度曲线。

城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍

城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。

城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：—列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）—列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）—列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。

一、列车自动控制系统（ATC）分类1、按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。

固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。

2、按机车信号传输方式：可分为连续式和点式。

3、按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。

二、固定闭塞ATC 系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。

列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。

固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。

1、速度码模式（台阶式）如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。

固定闭塞速度码模式ATC 是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。

基于移动闭塞的城市轨道交通列车自动防护系统的设计与实现的开题报告

基于移动闭塞的城市轨道交通列车自动防护系统的设计与实现的开题报告一、项目背景随着城市化进程的不断推进，城市轨道交通越来越成为人们出行的主要方式之一。

然而，轨道交通的运营安全一直是城市交通管理部门和轨道交通运营企业关注的焦点。

在轨道交通运营中，移动闭塞系统是一种较为成熟和普遍应用的列车防护措施。

移动闭塞系统利用传感器和信号设备，通过计算车辆位置和速度，实现列车的自动控制和防护，提高了轨道交通运营的安全性和效率。

二、项目目标本项目旨在设计和实现基于移动闭塞的城市轨道交通列车自动防护系统。

通过引入高精度传感器和现代控制算法，实现列车自动控制，提高运营安全性和效率。

同时，本系统还应具备良好的实时性、可靠性和可扩展性，便于后续升级和优化。

三、项目内容1. 系统架构设计：根据移动闭塞原理和列车自动化控制理论，设计系统整体框架和功能模块。

2. 传感器选择和布置：选择适合城市轨道交通环境的传感器，如激光雷达、摄像头和轨道电路等，布置在列车上，实现对列车位置、速度、状态等参数的实时监测。

3. 控制算法设计：根据列车运营要求，设计基于PID控制算法的列车自动控制系统，并考虑列车转向、刹车等因素，实时调整控制参数，保证列车在行驶过程中的稳定性和安全性。

4. 人机界面设计：设计简洁、易用的人机界面，展示列车运营状况和故障诊断信息，并支持运营人员的实时干预和调整。

5. 系统集成和测试：将所有模块集成到一起，测试系统的功能和性能，并进行可靠性测试和耐久性测试，确保系统在长期的运行中能够保持稳定和可靠。

四、项目计划1. 系统架构设计和传感器选择，预计2周完成；2. 控制算法设计和人机界面设计，预计4周完成；3. 系统集成和测试，预计6周完成；4. 报告撰写和演示准备，预计2周完成。

五、项目预期成果1. 城市轨道交通列车自动防护系统的设计与实现方案；2. 系统集成测试报告和性能测试报告；3. 演示视频和PPT文档，清晰展示系统的功能和优势。

轨道交通移动闭塞技术----------兄弟会

轨道交通移动闭塞技术
组名：兄弟会组员 : 20100000 段 20100000 文 20100000 冯
20100000 杨
秋记不你分享
静思笃行持中秉正
概述
• 移劢闭塞(Moving Block)系统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，国际上又习惯称为基于通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train Control)。 • 目前在城市轨道交通中运用较多。传统的信号系统中采用的 “车—地通信”（单向）。而基于无线通信的列车控制系统，也就是采用在列车和轨旁设置无线电台实现列车不地面控制系统之间连续的双向通信，做到真正的双向“车—地通信”。 • 城市轨道交通以安全为第一位，所以必须采用高可靠高安全的列车运行控制系统。所以，基于CBTC的移劢闭塞系统技术就具有以下几点优势：
秋记不你分享
静思笃行持中秉正
Байду номын сангаас
一、移动闭塞在轨道交通控制中的优势
•1.可实现双向、连续通信并且信息量大。 •2.缩短行车间隔，提高载客量。 •3.工作稳定丌收环境影响。 •4.经济性，节约整体投资成本。具体表现在降低土建工程建设成本、降低列车运行能源消耗、降低系统长期的维护成本等。 •5.减短项目实施周期 •6.安全性和可靠性更高。
感应环线电缆是一种带有绝缘和非屏蔽外壳的标准铜线。对于感应环线通信系统，该电缆既是发射天线又是接收天线。考虑抗牵引电流干扰，电缆通常铺设在两根轨道之间，一条固定在轨道中央的道床上，另一条固定在钢轨的颈部下方，每隔 25m做一次交叉。
秋记不你分享
静思笃行持中秉正
（1）粗略定位
粗略位置测量通过计算一个环线中的交叉点数目来完成。每隔25m标定一处环线交叉。粗略定位基于在感应环线电缆传送的信息——环线识别号（LID）和感应环线电缆（交叉）物理坐标的改变。LID将车辆位置给一个物理环线。 VOBC通过使用两个相同的用于接收VCC命令报文的天线来进行交叉检测。两个天线均接受来自环线电缆的36kHz数字频率调制（FSK）信号；同时将COBC处理好的数据信息一56kHz的FSK信号通过环线电缆传输至 VCC。车——地通信为时实的全双工通信。两个接收天线之间有一定的偏移距离，列车在环线交叉点之间两天线收信号的相位关系保持稳定，列车通过交叉点时，两个天线会处于交叉点的同一侧，接收信号的相位会变成一致，如此的相位变化使交叉检测得以实现。

探讨城市轨道交通中的CBTC 移动闭塞系统屏蔽门控制

探讨城市轨道交通中的CBTC 移动闭塞系统屏蔽门控制摘要：基于通信的列车控制系统（CBTC）正在被越来越多的城市应用。

CBTC 系统将站台屏蔽门的联动控制、屏蔽门与列车安全运行的控制策略融为一体，成为城市轨道交通移动闭塞列控系统的重要组成部分。

本文对城市轨道交通车载信号系统对屏蔽门的控制策略、涉及屏蔽门的信号故障原因等方面进行简要阐述和分析，并结合故障实例进行了说明。

关键词：城市轨道交通；移动闭塞；屏蔽门；联动控制1、移动闭塞控制系统CBTC 基本原理CBTC 不再要求轨道设置闭塞区段，而是完全依靠前后列车的无线通信以及高精度的列车定位技术实现列车在线路上的受控运营，旨在实现安全与效率的双赢。

CBTC 移动闭塞列车采集地面信标的定位信息，并将采集到的信标点信息与列车行驶方向、速度值、加速度值信息进行计算，得出高精度的列车定位，通过无线车地通信设备，如波导天线发送给地面控制单元——区域控制器（ZC），ZC 汇总本控制区域内所有移动闭塞列车发来的位置信息，并结合线路当前情况为每一组在线 CBTC 列车分配移动授权。

CBTC 列车的移动授权不仅与其前方列车距离、速度、驾驶模式有关，而且与前方线路土建结构的限速、进路条件、道岔开通位置、车站距离、车站屏蔽门（PSD）和站台紧急关闭按钮触发状态密切相关，上述各项成为移动授权中的冲突点。

CBTC 系统总是为列车检测最近的一个冲突点，并将最近冲突点的限制条件直接作用于在线列车，产生降速、停车的安全防护曲线。

列车运行前方所有冲突条件均开放时，通常可以将移动授权发放至前方第 15 个冲突点范围内。

列车移动授权伴随车载计算机（ATC）与 ZC 进行周期性的扫描变化，数据不断刷新，通常为 400 ms 的周期。

2、屏蔽门系统与CBTC 控制关系2.1CBTC 列车在站内实现车门、屏蔽门联动CBTC 列车正常运营时可以采用自动驾驶模式（CBTC+ATO 驾驶），也可以采用人工驾驶模式（CBTC+CM 驾驶），进入车站减速停车。

移动闭塞系统

基于CBTC的移动闭塞的特点如下: 1）可以进行车-地间的双向、大容量的信息传输,真正实现了列车运行系统的闭环控制。 2）采用无线通信可以达到连续通信的目的,能提供连续的列车安全间隔和超速防护,具有很好的精确性和灵活性。 3）可以根据列车的实际速度和相对速度来调整闭塞分区的长度,追踪列车之间没有固定的闭塞长度,后行列车的运行状况受到前行列车运行情况的制约,便于提高列车的行车密度和区间通过能力。 4）大大减少了沿线的设备,节省了运行成本和维护费用。
图7 CBTC列车追踪通信故障列车
2016/1/18
图2 采用轨间电缆的移动闭塞系统
（1）地面控制中心按地理位置预存了诸如线路坡度、曲线半径、缓行区段位置与长度等各种地面信息，除此之外，沿线的信号显示、道岔位置以及列车的车长、制动率、所在位置、实时速度等有关信息不间断地通过轨间电缆传输到地面控制中心进行处理。
（2）车—地信息双向通信车—地信息双向通信是利用敷设在轨道中间的交叉感应环线进行的。通常的做法是在2根钢轨之间敷设交叉感应环线，一条环线固定在轨道中央的道床上，另一条环线固定在轨腰的下方，它们每隔一定距离（一般为25 m）进行交叉。室内和室外设备之间的联系是采用控制中心和沿线设置的若干个中继器2级控制方式来实现，如图3所示。
图4 MA的含义
2、故障条件下移动授权的范围 1）道岔故障若在某进路中的道岔故障，则ZC发送给列车的移动授权会回撤到这条进路的入口处。 2）ZC故障 ZC故障后，其控制区域将不支持CBTC模式，区域内的CBTC列车将实施紧急制动，接近此区域的CBTC列车将不能进入此区域，需降级为RM（限制人工驾驶）模式下运行。对于区域内的列车，正常情况下ATS会为每列列车准备进路，列车根据信号机显示运行，在信号机前可根据车载显示屏提示建立iATPM（受ATP保护的点式iATP）模式行车

基于轨间电缆的城市轨道列车速度控制系统

基于轨间电缆的城市轨道列车速度控制系统
陈睿;邓志杰
【期刊名称】《铁道通信信号》
【年(卷),期】2007(043)003
【摘要】分析了基于轨间电缆的城市轨道列车速度控制系统结构及设计要求,通过对系统的基本原理的论述,提出了一种较为适合我国城市轨道交通发展的速度控制方式.
【总页数】2页(P33-34)
【作者】陈睿;邓志杰
【作者单位】兰州交通大学自动控制研究所,730070,兰州;兰州交通大学自动控制研究所,730070,兰州
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.基于轨间电缆的城市轨道移动闭塞系统 [J], 高嵘华
2.基于轨间电缆的城轨移动闭塞系统 [J], 高嵘华
3.城市轨道交通正线和停车场间转换轨的行车管理权控制电路 [J], 顾家泉; 苏圣超; 李立明
4.基于GEO的低轨航天器星间通信链路控制系统设计 [J], 孙鹤锋;周学军
5.基于轨间电缆的磁悬浮列车定位测速 [J], 杨建勇;连级三
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。