基于无线通信列车控制系统

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1、基于无线通信列车控制系统西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）摘要IEEE将CBTC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，地面的安全功能树立起实现的一种自动列车控制系统。”定义中指出CBTC中的通信必须是连续的，这样才能实现连续自动列车控制，利用轨间电缆，漏泄电缆和空间无线都可以实现车-地双向信息的连续传输。从目前发展来看，CBTC的传输媒体主要有两种，一种是大容量，双向的无线通信方式，即采用自由空间传播和漏泄同轴电缆；另外一种是采用沿轨道电缆铺设环线加定点标志的方式。采用大容量，

2、双向的无线通信方式，目前受到铁路也极大的关注。例如北美的先近列车控制系统（ATCS）和欧洲列车控制系统（ETCS）都将依靠数字无线技术达到其最高的技术性能。CBTC是新一代智能列车自动控制系统，基于通信的移动闭塞列车控制系统是现代列车控制系统的发展方向，代表了目前国际最先进的水平。未来铁路的发展是面向高速，安全，高校和一体化（区间-车站一体化，地面-车载一体化）。无论基于轨道电路的列车运行控制系统（TBTC），还是基于无线通信的列车运行控制系统（RBTC），都应保障列车高速高效的安全运行。而一体化，数字化，网络化，智能化等高新技术是

3、系统的核心。新事物的诞生伴随着旧事物的消亡，我国自动闭塞的发展将逐步淘汰旧制式，如极频，交流计数等，较快发展经实践证明了的新型自动闭塞系统，并逐步在干线上实现制式的统一。车载设备应按层次不同配置不同。对于列车超速防护系统，机车信号显示器宜采用速度信号取代色灯信号；系统不因人为介入而安全失效；有良好的人际界面；司机凭车载信号行车（在地面保证条件下），设备不干预司机正常操作；又过去对列车的开环控制发展到闭环控制。机车信号主体化由车载及地面设备组成，它将使车站联锁及区间自动闭塞技术的延伸。基于无线移动通信的列车控制系统，可以作为一项新技术

4、开始研究，并在有条件的地区试验，如青藏线。通过实验比较，并建立一系列变准，从而得出ETCS在中国的发展思路。但这是一个中远期目标，现阶段轨道传输仍将是个股裂空系统发展的主流。我们要认真总结几十年ATP的发展经验教训，积极研究引进的新技术，是列车超速防护系统从根本上保证安全。关键词：信息传输无线信息移动闭塞列车定位通信协议-I-西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要I引言11CBTC技术基础21.1无线信息传输技术21.1.1无线系统的组成21.1.2OFDM技术21.1.3扩频技术31.1.4跳频技术31.1.5无线局域网（W

5、LAN）技术31.2移动闭塞技术41.2.1移动闭塞的列车定位51.2.2移动闭塞的列车间隔51.2.3移动闭塞的目标点51.2.4移动闭塞的技术特点及优势51.3列车定位技术62CBTC技术规范与标准82.1制定CBTC技术规范与标准的必要性82.2IEEE1474.2用户接口标准82.2.1一般用户接口需求92.2.2操作相关的用户接口需求——车载子系统112.2.3与维护相关的用户接口要求112.3IEEE1473——L通信协议122.4IEEE1474.1功能性能标准122.4.1总体要求122.4.2应用范围132.4.3

6、列车配置132.4.4列车操作模式132.4.5列车运行速度13结论15致谢16参考文献17-I-西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）引言随着计算机技术（Computer），通信技术（Communication）和控制技术（Control）的飞跃发展，综合利用3C技术代替轨道电路构成新型系统已成为列车控制系统的发展发展方向，其核心是通信技术的应用，出现了“基于通信的列车控制系统”（CommunicationBasedTrainControl，简称CBTC）。20世纪80-90年代以来，陆续出现了很多CBTC现场试验项目，例如，法国的

7、ASTREE系统，日本的CARAT系统等。目前，一些大城市开始对原有的地铁系统进行CBTC改造，具有代表性的项目是美国纽约地铁的信号系统改造，其他还有巴黎地铁13号线，美国旧金山海湾地区的捷运运输系统（BART）等。基于通信的列车控制系统（CBTC）具有两种制式：采用轨间电缆作为传输通道的CBTC（称为ILCBTC）及采用无线数据传输通信的CBTC（RFCBTC），鉴于ILCBTC的电缆易于被盗，且不利于线路养护，故下面的讨论仅针对RFCBTC（以下简称CBTC）。目前国际上的一些生产ATC系统的大公司争霸目光瞄准“基于无线的移动闭

8、塞”（RFCBTC）。经过近十年的努力，无论在可靠性，安全性方面，还是在兼容性，抗干扰性方面，都已取得了长足的进步，离大规模推向市场仅一步之遥。近五年来，一些跨国公司对RFCBTC投入了大量资金，并已取得了局部的成功。根据我们掌握的资