轨道交通CBTC信号系统浅析

计划自动控制道旁信号设备以接发列车，列车运行实迹的自动记录，时刻表自动生成、显示、修改和优化，运行数据统计及报表自动生成，设备运行状态监测，设备状态及调度员操作记录，运输计划管理等，还具有列车车次号自动传递等功能。

ATS子系统包括控制中心设备和ATS车站、车辆段分机。控制中心ATS设备有中心计算机系统、工作站、显示屏、绘图仪、打印机、UPS等。每个控制站设一台ATS分机，用于采集车站设备的信息和传送控制命令，并实现车站进路自动控制功能。车辆段ATS分机用于采集车辆段内库线的列车占用情况及进/出车辆段的列车信号机的状态。它采用的是“集中后备”的结构，其组成框图如图所示。

3.4 ATP子系统

ATP子系统的功能是对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输人，与ATS、ATO及车辆系统接口并进行信息交换。

ATP子系统不断将从地面获得的前行列车位置信息、线路信息、前方目标点的距离和允许速度信息等通过轨道电路等传至车上，由车载设备计算得到当前所允许的速度，或由行车指挥中心计算出目标速度传至车上，由车载设备测得实际运行速度，依此来对列车速度实行监督，使之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔，保证行车安全。

采用轨道电路传送ATP信息时，ATP子系统由设于控制站的轨旁单元、设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元和车载ATP设备组成，并包括与ATS、ATO、联锁设备的接口设备。

3.5. ATO子系统

ATO子系统主要用实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动、制动的控制，包括列车自动折返，根据控制中心的指令使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行，自动完成对列车的启动、牵引、惰行和制动，传送车门和屏蔽门同步开关信号。

使用ATO后，可使列车经常处于最佳运行状态，避免了不必要的、过于剧烈的加速和减速，因此明显提高了乘客的舒适度，提高了列车正点率并减少了能量消耗和轮轨磨损。

ATO子系统包括车载ATO单元和地面设备两部分。地面设备有站台电缆环路、车地通信设备（TWC）以及与ATP，联锁系统的接口设备。

3.6 车载控制器

车载控制器是冗余校验的三取二配置，具备“故障—安全”的功能，每辆车设一套车载控制器。它实现与轨旁设备的安全信息通信，根据移动授权实现安全距离计算、车门控制等功能。

3.7 数据通信系统DCS

DCS采用独立双网的架构，两张网络完全独立且配置基本相同。车地通信使用无线空间波，采用802.11g协议，使用UDP/IP作为设备之间的通信协议。控制中心至车站的骨干网是一个完全冗余的通道；车站至每个轨旁无线单元的信息通过两个不同的路径传送；轨旁无线单元的配置遵循完全冗余的无线覆盖原则。所有数据同时在双网中传输，保证了系统的可靠性和可用性，单网络故障时无需切换时间。

4.系统维修

系统维修分为三级：计轴设备的特点主要提现在以下两个方面：

（1）一级维修：现场轨旁设备的故障修复，部件的更换、维修和测试；

（2）二级维修：提供一个环境仿真器用以检测并隔离故障板。

（3）三级维修：采用通用测试设备和特定诊断软件来维修和恢复LLRU（元器件级）

5.结语

城市轨道交通是现代化都市的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客。城市轨道交通系统的安全、速度、输送能力和效率，这都与信号系统密切相关，基于无线通信的CBTC信号系统已成为城市轨道交通信号系统的共同选择。

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