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技术研究方面有关硕士论文范文 跟地铁信号系统通信控制技术方面论文范例

主题:技术研究论文写作 时间:2024-02-17

地铁信号系统通信控制技术,本文是技术研究方面有关硕士论文范文跟地铁和信号和通信方面论文范文.

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一、研究背景

地铁,又叫地铁铁道,是运行在城市路面以下的一种公共交通系统,因其速度快、运载量大、占地面积少等优点,而被各大中城市所追捧.截至目前,北上广深等一线城市都具有成熟的地铁系统,而其它二线城市也在加紧步伐开发新的城市地铁.地铁控制系统也随着地铁的发展而发展,从最初的固定闭塞到现在的CBTC 技术,不断稳定,不断成熟.

二、CBTC 技术研究

2.1 CBTC 技术概念

CBTC 技术,又叫基于通信的列车控制技术,是完全不同于轨道电路技术的一种新颖高效的控制方式.CBTC 技术能够建立控制台与列车之间的双向、高速、连续通讯,实现控制台对列车的实时监控与控制.

2.2 CBTC 技术的优点1、结构简单:从图2.1 可以看出,CBTC 技术的核心为控制中心,其它设备为辅助设备,诸如车站通信设备与车载通信设备;2、使用灵活:CBTC 技术支持列车双向运行,并且不需要增加任何新设备,并且还支持列车任意地点任意时间反向运行,还可以支持不同数量编组、不同性能列车同时运行;3、效率更高:CBTC 技术实现了列车移动闭塞,使列车运行间隔进一步缩短,并且还能使列车在整个运行过程中更加节能高效;4、减少成本:CBTC 技术可以缩短每个站台的长度,可以有效降低工程投资成本.

三、CBTC 系统设计

3.1 CBTC 技术通信子系统架构

1、地面骨干网设计.地面骨干网由多个专用以太局域网组成,专门为各个子系统提供数据通信通道,传输稳定可靠.另外,地面骨干网应设计成双网并行通信,所有的数据都要经过两个互不干扰的通道输送到通信终点.地面骨干网采用SDH 组网或者以太网实现数据传输,将光线连接成环形结构.SDH 设置在每个DCS 系统,一般多采用普通节点或者交叉节点的方式组网运行.2、有线接入网设计.有线接入网主要完成IP 数据包点到点的数据传输工作,具有良好的移动性,可以为列车提供间续不断的数据通信.有线接入网由以太网交换机与路由器等组成,直接连接在地铁自动控制系统和自动监控系统的设备接口上,并将这些系统介入地面骨干网络中.3、无线通信网设计.无线通信网主要由AP、车载通信设备、与无线通道三部分组成.AP 的一端通过WLAN 与车载通信设备进行实时通讯,另一端由交换机接入有线接入网,而有线接入网的另一端连接在地面骨干网上,这样就形成了一个完整的通讯链.为了降低数据包丢失率,满足国际通信标准,AP 间隔应该在300 米左右,不能太长也不能太短.

3.2 CBTC 关键技术研究

1、高可靠性技术.CBTC 技术采用冗余设计,设计成双网并行的结构,整个通信网络由两个完全相同但相互独立互不干扰的通信网组成.在实际运行过程中,两个网络同时运行,将车辆控制信息与监控信息实时反馈,这样即使其中一个网络出现故障,另外一个网络也能正常运行,保持通讯畅通,保证列车安全正常运行.2、快速切换技术.快速切换技术是保证列车安全运行的重要技术,举个例子,AP 切换时间为500ms-2S 之间,如果列车速度为60KM/h 的话,该切换时间将造成整个控制系统失去列车在8.3-33.3m 的范围内的控制,包括列车运行速度,位置等信息.这样,零切换时间技术的研究与开发迫在眉睫.现在通常的做法是,在列车即将进入下一个网络节点前,使列车提前与下个节点建立连接.这样,可以将切换时间控制在50ms 以内,即可以将失去控制时间压缩在0.8 米以内,保障通讯持续不间断.

结论:现如今,地铁系统由于其诸多优点越来越受到青睐,而地铁信号控制系统是保证地铁安全可靠运行的关键技术.相比于其它控制技术,CBTC 地铁通信控制技术具有简单、高效、灵活、方便、成本低的优点;在进行CBTC 技术设计时,应从地面骨干网、有线接入网、无线通信网三个方面入手,特别注意可靠性技术及快速切换技术的设计.

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