第 38 卷 第 19 期 Vol.38 No.19 计 算 机 工 程 Computer Engineering 2012 年 10 月 October 2012 专 栏 摘 城 市 轨 道 交 通 列 车 自 动 防 护 系 统 软 件 设 计 刘 攀 峰 a, 邱 昕 夕 b, 陈 祥 献 a, 黄 海 a, 段 会 龙 ( 浙 江 大 学 a. 生 物 医 学 工 程 与 仪 器 科 学 学 院 ;b. 信 号 系 统 研 发 中 心, 杭 州 310027) 要 : 从 当 前 国 内 城 市 轨 道 交 通 信 号 系 统 的 实 际 需 求 出 发, 提 出 一 种 列 车 自 动 防 护 (ATP) 系 统 确 定 基 于 通 信 的 列 车 运 行 控 制 系 统 中 ATP 子 系 统 的 开 发 目 标 和 功 能 划 分, 给 出 系 统 设 计 方 案 和 实 现 方 法 使 用 沈 阳 地 铁 1 号 线 的 线 路 数 据 在 仿 真 平 台 上 进 行 测 试, 运 行 结 果 表 明, 该 ATP 系 统 能 够 满 足 设 计 目 标 和 要 求 关 键 词 : 城 市 轨 道 交 通 ; 信 号 系 统 ; 列 车 自 动 防 护 ; 安 全 软 件 设 计 ; 安 全 制 动 模 型 ; 自 动 折 返 Software Design for Automatic Train Protection System of Urban Rail Transit LIU Pan-feng a, QIU Xin-xi b, CHEN Xiang-xian a, HUANG Hai a, DUAN Hui-long a (a. College of Biomedical Engineering and Instrument Science; b. Research and Development Center of Signal System, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China) Abstract According to the actual requirements of the current domestic urban rail traffic signal system, an Automatic Train Protection(ATP) system is established in this paper. The criterion and the division of function of the ATP system based on Communications Based Train Control(CBTC) are determined. Besides, design scheme and implementation method are also proposed. The ATP software designed based on the data of Shenyang metro line 1 is emulated on the simulation platform, and the simulation results are given. Result shows that the ATP system well satisfies the design requirements of train control system. Key words urban rail transit; signal system; Automatic Train Protection(ATP); safe software design; safe braking model; automatic turn-back DOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2012.19.001 文 章 编 号 :1000 3428(2012)19 0001 05 文 献 标 识 码 :A a 中 图 分 类 号 :N945 1 概 述 城 市 轨 道 交 通 作 为 城 市 公 共 交 通 系 统 的 一 个 重 要 组 成 部 分, 号 称 城 市 交 通 的 主 动 脉 目 前 城 市 轨 道 交 通 有 地 铁 轻 轨 市 郊 铁 路 有 轨 电 车 以 及 悬 浮 列 车 等 多 种 类 型, 国 外 城 市 轨 道 交 通 起 步 较 早, 德 国 美 国 日 本 等 国 都 已 形 成 完 善 的 城 市 轨 道 交 通 网 络 [1] 随 着 通 信 技 术 特 别 是 无 线 通 信 技 术 飞 速 发 展, 人 们 开 始 研 究 基 于 通 信 的 列 车 运 行 控 制 (Communications Based Train Control, CBTC) 系 统 它 的 特 点 是 用 无 线 通 信 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 介 来 实 现 列 车 运 行 控 制 [2] 近 年 来, 随 着 中 国 经 济 的 飞 速 发 展 和 城 市 化 进 程 的 加 快, 城 市 轨 道 交 通 也 进 入 快 速 发 展 时 期 由 于 我 国 的 城 市 轨 道 交 通 处 于 起 步 阶 段, 许 多 设 备 目 前 国 内 还 不 能 提 供, 尤 其 是 用 于 实 现 城 市 轨 道 核 心 控 制 的 信 号 系 统 国 内 还 不 能 全 面 自 主 生 产 而 国 外 对 城 轨 交 通 信 号 系 统 的 研 究 工 作 较 早, 特 别 在 开 发 应 用 等 方 面 采 用 了 许 多 先 进 的 技 术, 并 取 得 了 大 量 的 运 行 经 验 在 上 海 广 州 南 京 深 圳 等 城 轨 信 号 系 统 工 程 中 均 采 用 了 国 外 成 套 的 列 车 控 制 系 统, 不 仅 70% 的 国 产 化 率 指 标 无 法 真 正 达 到, 导 致 工 程 造 价 居 高 不 下, 而 且 给 后 期 的 系 统 维 护 备 品 备 件 线 路 延 长 扩 建 等 方 面 留 下 了 许 多 问 题 为 了 实 现 城 市 轨 道 交 通 的 发 展 战 略, 中 国 铁 路 部 门 和 科 研 机 构 在 主 动 学 习 国 外 的 先 进 技 术 和 经 验 的 基 础 上, 研 究 符 合 我 国 铁 路 特 殊 要 求 的 列 车 控 制 系 统 本 文 主 要 是 对 城 市 轨 道 交 通 列 车 自 动 防 护 (Automatic Train Protection, ATP) 系 统 的 研 究, 提 出 一 种 车 载 ATP 系 统 的 设 计 方 法 和 思 路, 对 ATP 系 统 关 键 技 术 进 行 了 研 究, 设 计 并 实 现 了 列 车 的 安 全 测 速 定 位, 状 态 监 控 紧 急 制 动 以 及 自 动 折 返 等 核 心 功 能 2 ATP 系 统 结 构 为 了 使 ATP 车 载 设 备 达 到 SIL4 的 安 全 等 级 要 求 [3-4], 基 金 项 目 : 国 家 科 技 支 撑 计 划 基 金 资 助 项 目 (2011BAG01B03) 作 者 简 介 : 刘 攀 峰 (1989-), 女, 硕 士 研 究 生, 主 研 方 向 : 轨 道 交 通 信 号 系 统, 列 车 自 动 防 护 系 统 ; 邱 昕 夕 ( 通 讯 作 者 ), 高 级 工 程 师 ; 陈 祥 献, 副 教 授 ; 黄 海 段 会 龙, 教 授 博 士 生 导 师 收 稿 日 期 :2012-01-09 修 回 日 期 :2012-02-05 E-mail:lylpf0122@163.com
2 计 算 机 工 程 2012 年 10 月 5 日 保 证 系 统 连 续 可 靠 的 运 行, 在 系 统 硬 件 和 软 件 设 计 时 均 采 用 了 3 取 2 的 容 错 技 术 车 载 ATP 软 件 运 行 于 3 取 2 [5] 安 全 计 算 机 平 台 之 上, 车 载 控 制 器 系 统 软 硬 件 平 台 架 构 如 图 1 所 示 IO CDB ATP ATO Ⅰ 系 PCI CDB ATP ATO CDB PCI 速 度 传 感 器 Ⅱ 系 ATP Ⅲ 系 PCI 加 速 度 传 感 器 图 1 多 普 勒 雷 达 COMM COMM 查 询 器 主 机 MR MR ATP 系 统 软 硬 件 系 统 架 构 TOD TOD 对 端 CC 车 载 控 制 器 集 成 了 ATP 和 列 车 自 动 驾 驶 (Automatic Train Operation, ATO), 其 中,ATP 系 统 采 用 3 取 2 架 构, ATO 系 统 采 用 热 备 冗 余 架 构 ;CDB(Collection and Driving Board) 板 负 责 速 度 加 速 度 应 答 器 门 控 等 数 据 采 集 和 控 制 ATP ATO CDB 板 之 间 采 用 高 速 PCI 总 线, 数 据 吞 吐 量 为 133 MB/s, 保 证 系 内 数 据 交 换 的 实 时 性 ; 三 系 之 间 通 过 千 兆 点 对 点 冗 余 环 网 连 接, 保 证 3 取 2 同 步 的 实 时 性 ATO 主 备 系 之 间 通 过 专 用 的 通 信 链 路 连 接, 保 证 主 备 切 换 可 靠 性 ;ATP 内 部 采 用 双 处 理 器 结 构, 实 现 业 务 软 件 和 平 台 软 件 的 硬 件 级 独 立 ATP 系 统 由 ATP 应 用 软 件 安 全 平 台 软 件 安 全 平 台 硬 件 3 个 部 分 组 成 其 中, 安 全 平 台 软 件 为 上 层 ATP 应 用 软 件 提 供 如 下 功 能 :(1)I/O 数 据 采 集 和 输 出 ;(2) 从 速 度 传 感 器 加 速 度 传 感 器 或 多 普 勒 雷 达 采 集 测 速 相 关 信 息 ;(3) 通 过 MR 以 及 本 地 Ethernet 实 现 网 络 数 据 的 接 收 和 发 送 ;(4)ATP 系 统 软 件 的 周 期 同 步 ;(5) 输 入 输 出 数 据 的 表 决 ( 包 括 I/O 传 感 器 网 络 数 据 等 );(6) 保 证 以 上 数 据 的 可 靠 性 和 安 全 性 满 足 SIL4 要 求 3 系 统 设 计 3.1 设 计 目 标 ATP 系 统 要 能 够 适 应 多 种 条 件 下 的 城 市 轨 道 交 通 运 营 情 况, 支 持 CBTC 列 车 和 非 CBTC 列 车 同 时 在 线 运 行, 适 应 地 铁 或 轻 轨 正 线 车 辆 段 停 车 场 联 络 线 等 的 运 营 要 求 ; 运 营 中 可 能 采 用 自 动 驾 驶 方 式, 也 可 能 采 用 人 工 驾 驶 方 式 CBTC 系 统 整 体 的 性 能 目 标 一 般 为 [6-8] : 在 土 建 和 车 辆 等 外 部 条 件 良 好 的 情 况 下, 系 统 设 计 最 小 行 车 间 隔 为 60 s~90 s, 最 小 设 计 折 返 间 隔 不 大 于 105 s, 平 均 旅 行 速 度 大 于 或 等 于 35 km/h 车 载 ATP 系 统 的 性 能 目 标 如 表 1 所 示 表 1 ATP 系 统 目 标 详 细 要 求 性 能 参 数 设 备 反 应 时 间 <0.75 s 列 车 速 度 测 量 精 度 ±1 km/h 测 速 范 围 0~100 km/h 列 车 定 位 分 辨 率 ±0.5 m 列 车 最 大 定 位 不 确 定 值 10 m ATP 站 台 设 计 停 车 窗 ±0.5 m ATP 与 ATO 通 信 最 大 延 迟 0.5 s 车 载 到 轨 旁 设 备 通 信 的 最 大 延 迟 0.5 s ATP 运 行 日 志 最 大 存 储 时 间 >48 h 3.2 功 能 划 分 在 ATP 系 统 的 功 能 中,ATP 子 系 统 连 续 自 动 地 对 轨 道 区 段 状 态 及 列 车 位 置 进 行 检 测, 保 证 系 统 对 列 车 进 路 的 安 全 控 制 和 对 列 车 运 行 速 度 及 间 隔 的 安 全 控 制 在 其 他 子 系 统 出 现 异 常 时,ATP 系 统 能 够 导 向 安 全, 并 且 具 有 完 善 的 降 级 运 行 功 能 ATP 子 系 统 具 有 在 各 种 驾 驶 模 式 下 对 列 车 运 行 的 超 速 防 护 功 能 ATP 系 统 应 用 软 件 通 过 安 全 平 台 软 件 提 供 的 接 口 来 获 取 可 靠 的 数 据 和 安 全 的 数 据 输 出 分 析 以 上 流 程, 结 合 ATP 系 统 功 能 的 特 点,ATP 应 用 软 件 系 统 的 用 例 如 图 2 所 示 图 2 ATP 应 用 软 件 系 统 用 例 ATP 系 统 应 用 软 件 共 分 为 以 下 8 个 功 能 模 块 : (1) 系 统 初 始 化 : 该 功 能 模 块 负 责 系 统 的 初 始 化 相 关 操 作, 包 括 硬 件 的 初 始 化 软 件 初 始 化 及 配 置 文 件 的 加 载 等 功 能 (2) 底 层 平 台 管 理 : 该 功 能 模 块 负 责 与 底 层 安 全 平 台 软 件 交 互, 获 取 相 应 的 输 入 数 据 以 及 对 系 统 结 果 进 行 输 出 ; 并 负 责 解 析 其 他 外 部 子 系 统 发 送 过 来 的 数 据, 以 及 将 系 统 的 处 理 结 果 发 送 到 其 他 子 系 统 (3) 列 车 测 速 : 该 功 能 模 块 负 责 实 现 列 车 的 测 速 功 能, 包 括 非 安 全 测 速 及 空 转 打 滑 校 正 之 后 的 安 全 测 速 (4) 列 车 定 位 : 该 功 能 模 块 负 责 列 车 定 位 以 及 相 关 信 息 更 新 (5)MAL 管 理 与 目 标 点 建 立 : 移 动 授 权 (Movement Allow Limit, MAL) 是 确 保 列 车 无 障 碍 安 全 运 行 一 段 距 离, 是 由 轨 旁 动 态 更 新 的 信 息 该 功 能 模 块 负 责 列 车 MAL 计 算 校 验 和 更 新, 并 根 据 永 久 限 速 临 时 限 速 点 式 MAL
第 38 卷 第 19 期 刘 攀 峰, 邱 昕 夕, 陈 祥 献, 等 : 城 市 轨 道 交 通 列 车 自 动 防 护 系 统 软 件 设 计 3 CBTC MAL 等 计 算 列 车 在 CBTC 和 点 式 下 的 目 标 点 等 (6)ATP 速 度 计 算 : 该 功 能 模 块 负 责 根 据 安 全 制 动 模 型, 计 算 列 车 的 ATP 曲 线, 并 提 供 限 制 速 度 推 荐 速 度 警 告 速 度 等 信 息, 并 实 现 停 车 保 证 功 能 (7) 门 控 与 发 车 管 理 : 该 功 能 模 块 负 责 实 现 车 门 的 操 作 授 权 计 算 以 及 列 车 的 发 车 管 理 等 (8) 列 车 监 控 : 该 功 能 模 块 负 责 列 车 安 全 相 关 的 监 控 以 及 运 行 模 式 管 理 3.3 关 键 技 术 研 究 针 对 ATP 复 杂 的 逻 辑 和 功 能, 本 文 对 其 有 关 的 关 键 技 术 问 题 的 原 理 及 实 现 做 了 分 析 和 介 绍 3.3.1 列 车 速 度 曲 线 计 算 ATP 系 统 会 确 保 在 任 何 条 件 下 ( 包 括 故 障 ), 列 车 的 实 际 速 度 都 不 会 超 过 安 全 行 驶 速 度 当 列 车 实 际 速 度 超 过 了 同 一 位 置 上 ATP 防 护 速 度 曲 线 上 的 速 度 时, 系 统 马 上 采 取 紧 急 制 动 措 施 其 功 能 是 根 据 轨 道 电 路 的 空 闲 状 态 线 路 曲 线 和 坡 道 固 定 限 速 临 时 限 速 进 路 的 状 态 以 及 MAL, 实 时 地 为 每 个 区 段 进 行 信 息 编 码, 并 根 据 编 码 计 算 出 每 个 区 段 的 速 度 限 制 曲 线 及 列 车 的 目 标 点 根 据 列 车 牵 引 制 动 特 性,ATP 速 度 距 离 曲 线 如 图 3 所 示 ATP 紧 急 制 动 触 发 速 度, 即 当 列 车 速 度 超 过 该 速 度 时, 立 即 触 发 紧 急 制 动 制 动 响 应 及 制 动 建 立 时 间 为 : t2=t_brake_response+t_brake_establish (3) 紧 急 制 动 阶 段 紧 急 制 动 建 立 后 的 制 动 阶 段 则 以 最 大 的 列 车 制 动 率 进 行 制 动 3.3.2 列 车 车 门 控 制 联 锁 车 门 控 制 是 ATP 系 统 功 能 中 重 要 的 安 全 功 能, 本 文 设 计 的 ATP 系 统 开 门 功 能 的 基 本 要 求 是 :(1) 列 车 处 于 零 速 状 态 ;(2) 列 车 已 对 准 站 台 的 正 确 位 置 ;(3) 列 车 实 施 常 用 制 动 ;(4) 停 车 点 上 指 定 列 车 一 侧 的 车 门 是 被 允 许 打 开 的 若 能 满 足 所 有 这 些 条 件, 列 车 车 门 就 会 接 收 到 指 令 并 打 开 如 检 测 到 列 车 车 门 没 有 全 部 关 闭, 列 车 就 不 会 开 动 车 门 和 站 台 屏 蔽 门 的 开 关 门 时 序 如 图 4 所 示 (a) 开 门 时 序 速 度 图 3 ATP 速 度 距 离 曲 线 制 动 过 程 分 为 3 个 阶 段 : (1)t1 阶 段 假 设 列 车 超 过 最 大 速 度 之 后, ATP 软 件 经 过 ATP 响 应 时 间 (T_ATP_RESPONSE) 之 后, 立 即 触 发 紧 急 制 动, 若 此 时 列 车 正 处 于 牵 引 状 态, 需 要 牵 引 切 除 时 间 (T_ TRACTION_CUT_OFF) 之 后 才 能 切 断 牵 引 ATP 响 应 及 牵 引 切 除 时 间 为 : t1=t_atp_response+t_traction_cut_off (2)t2 阶 段 假 设 列 车 在 切 除 牵 引 之 后, 列 车 需 要 经 过 制 动 响 应 时 间 (T_BRAKE_RESPONSE) 才 能 开 始 施 加 制 动, 再 经 制 动 建 立 时 间 (T_BRAKE_ESTABLISH) 列 车 的 制 动 率 才 能 达 到 目 标 制 动 率 的 90% 以 上 (b) 关 门 时 序 图 4 车 门 屏 蔽 门 开 关 门 时 序 列 车 停 止 并 在 预 定 误 差 范 围 内 与 站 台 对 齐 后,ATP 发 出 制 动 指 令, 使 车 辆 停 靠 在 预 定 位 置, 并 在 达 到 零 速 时 取 消 牵 引, 实 施 制 动 ATP 会 根 据 轨 道 数 据 库 和 运 行 方 向 提 供 开 启 哪 一 侧 车 门 的 提 示 车 门 可 依 据 运 行 模 式 的 不 同 通 过 人 工 或 自 动 打 开 停 站 结 束 时, 车 载 控 制 器 就 向 车 辆 和 屏 蔽 门 控 制 器 发 出 请 求, 关 闭 屏 蔽 门 和 车 门 然 后, 司 机 须 按 下 发 车 按 钮, 向 下 一 车 站 开 行 车 门 和 屏 蔽 门 的 开 关 同 时 进 行 如 果 列 车 还 在 停 止 时 车 门 关 闭 并 锁 闭 状 态 丢 失, 那 么 ATP 将 阻
4 计 算 机 工 程 2012 年 10 月 5 日 止 列 车 移 动 如 果 列 车 在 移 动 时 车 门 关 闭 并 锁 闭 状 态 丢 失, 那 么 ATP 会 实 施 全 常 用 制 动 3.3.3 列 车 自 动 折 返 ATP 系 统 提 供 自 动 折 返 (Automatic Turn Back, ATB) 功 能, 列 车 可 在 无 人 驾 驶 的 情 况 下, 从 到 达 站 台 自 动 驾 驶 进 入 和 折 出 折 返 线, 最 后 进 入 发 车 轨 道 自 动 打 开 车 门 和 站 台 屏 蔽 门, 信 号 系 统 应 保 持 发 送 给 车 门 和 站 台 屏 蔽 门 的 开 启 指 令 连 续 不 中 断 直 至 停 站 时 间 终 止, 在 整 个 折 返 过 程 中 无 需 司 机 在 车 上 对 列 车 进 行 操 作 无 人 自 动 折 返 分 成 2 个 阶 段, 如 图 5 所 示 CC1 CC2 ZC TOD RS ATP1 ATO1 ATP2 ATO2 Driver ATS ( 自 动 折 返 命 令 ) 显 示 ATB 可 用 切 换 到 ATB 模 式 按 下 发 车 按 钮 ATB1 MAL 站 台 发 车 按 钮 状 态 ATB Key ATB 模 式 ATB 目 标 点 列 车 位 置 及 停 站 状 态 Drive 请 求 折 返 进 路 换 端 命 令 ATB Key 无 效 ATB Key 激 活 CCS ATB 模 式 ATB 2MAL ATB Key 无 效 ATB 目 标 点 Drive 图 5 自 动 折 返 过 程 ATS 发 送 自 动 折 返 命 令 到 列 车 在 折 返 轨 停 车 点 停 站 为 第 1 阶 段 (ATB1); 由 折 返 轨 停 车 点 驶 出 进 入 第 2 阶 段 (ATB2) (1)ATB1 阶 段 : 由 站 台 停 车 点 驶 进 到 折 返 轨 停 车 点 列 车 到 达 折 返 站 台 并 停 稳 ; 若 ATB 模 式 可 用, 司 机 选 择 ATB 旋 钮, 则 进 入 ATB1 模 式 ; 根 据 轨 旁 提 供 的 MAL 范 围 内, 可 以 搜 索 到 折 返 停 车 点 ; 当 具 备 这 些 条 件 后, 司 机 按 压 车 上 的 发 车 按 钮, 或 者 站 台 的 ATB 按 钮 都 将 触 发 列 车 发 车, 行 驶 至 折 返 轨 的 停 车 点 (2)ATB2 阶 段 : 由 折 返 轨 停 车 点 驶 出 到 站 台 停 车 点 当 ATO 接 收 到 车 上 的 发 车 按 钮, 或 者 轨 旁 的 ATB 按 钮,ATO 控 制 列 车 驶 至 折 返 轨 区 域 并 停 稳 ; 接 收 到 来 自 列 车 另 一 端 的 换 端 请 求, 车 载 控 制 器 将 进 入 ATB2 模 式, 与 轨 旁 建 立 链 接 后, 若 在 MAL 范 围 内 可 以 搜 索 到 站 台 停 车 点, 则 列 车 发 车 至 站 台, 折 返 过 程 结 束 范 的 C++ 语 言 开 发 本 文 软 件 运 行 于 3 取 2 安 全 计 算 机 平 台, 使 用 沈 阳 1 号 线 线 路 数 据 为 对 象, 基 于 浙 江 大 学 信 号 系 统 研 发 中 心 开 发 的 CBTC 仿 真 平 台 对 ATP 自 动 防 护 功 能 进 行 了 仿 真 模 拟 该 CBTC 仿 真 模 拟 系 统 可 通 过 模 拟 CBTC 轨 旁 和 车 载 设 备 以 及 其 他 外 部 设 备, 实 现 对 列 车 车 辆 和 轨 旁 基 础 信 号 设 备 的 动 作 和 反 应 的 仿 真 模 拟, 可 将 独 立 开 发 的 车 载 ATP 系 统 与 它 们 连 接, 用 于 对 ATP 系 统 的 原 理 验 证 和 调 试 测 试 ATP 仿 真 结 果 如 图 6 所 示, 列 车 运 行 于 十 三 号 街 站 和 中 央 大 街 站 之 间, 从 列 车 司 机 显 示 器 (Train Operator Display, TOD) 可 以 看 出, 当 前 以 ATO 模 式 运 行,ATP 防 护 的 推 荐 速 度 为 70 km/h, 列 车 实 际 运 行 速 度 68 km/h, 距 下 一 站 距 离 约 324 m, 车 门 状 态 是 关 闭, 通 信 状 态 完 好 此 外, 还 开 发 了 ATP 调 试 工 具, 如 图 7 所 示, 该 工 具 可 以 将 ATP 内 部 的 数 据 实 时 地 输 出, 便 于 测 试 及 工 程 调 试 时 使 4 仿 真 及 结 果 分 析 本 文 系 统 是 在 嵌 入 式 实 时 操 作 系 统 VxWorks 的 Work- 用 通 过 仿 真 模 拟 结 果 可 以 看 出, 设 计 开 发 的 ATP 系 统 满 足 了 系 统 设 计 的 目 标, 能 够 满 足 城 市 轨 道 交 通 列 车 自 动 防 Bench 平 台 上 开 发 的 实 时 软 件, 使 用 符 合 MISRA C++ 规 护 的 需 要
第 38 卷 第 19 期 刘 攀 峰, 邱 昕 夕, 陈 祥 献, 等 : 城 市 轨 道 交 通 列 车 自 动 防 护 系 统 软 件 设 计 5 图 6 ATP 仿 真 结 果 图 7 ATP 调 试 数 据 输 出 结 果 5 结 束 语 轨 道 交 通 信 号 系 统 是 一 个 综 合 的 安 全 控 制 系 统, 车 载 ATP 系 统 是 信 号 系 统 中 提 供 列 车 自 动 防 护 功 能 的 先 进 子 系 统, 实 现 了 车 - 地 之 间 双 向 实 时 高 速 可 靠 安 全 的 移 动 通 信 本 文 设 计 的 ATP 系 统 使 用 移 动 闭 塞 的 原 理 分 隔 列 车, 可 以 对 列 车 的 速 度 进 行 连 续 的 监 督, 因 而 使 得 列 车 之 间 的 行 车 间 隔 得 以 显 著 减 小, 提 高 了 线 路 的 利 用 率 该 系 统 的 特 点 是 在 提 供 安 全 性 的 同 时 具 有 高 可 靠 性, 满 足 了 快 速 轨 道 交 通 系 统 对 于 安 全 性 可 靠 性 等 要 求, 它 提 高 了 整 个 轨 道 交 通 系 统 的 安 全 效 率 和 成 本 效 益 此 外, 本 文 设 计 的 系 统 提 供 多 种 运 行 和 后 备 模 式, 每 种 模 式 都 针 对 现 代 化 城 市 轨 道 交 通 系 统 的 需 求, 分 别 提 供 实 现 最 佳 性 能 的 策 略, 目 前 该 设 计 方 案 已 进 入 实 际 实 验 阶 段 参 考 文 献 [1] 施 仲 衡. 新 型 城 市 轨 道 交 通 技 术 [J]. 城 市 交 通, 2011, 9(1): 20-23. [2] Institute of Electrical and Electronics Engineers. 1474.1-2004 IEEE Standard for Communications-based Train Control(CBTC) Performance and Functional Requirements[S]. 2005. [3] 欧 洲 电 子 技 术 标 准 委 员 会. EN 50126/IEC 62278-2002 轨 道 交 通 可 靠 性 可 用 性 可 维 护 性 和 安 全 性 规 范 及 示 例 [S]. 2002. [4] 欧 洲 电 子 技 术 标 准 委 员 会. EN 50128/IEC 62279-2002 铁 路 应 用 : 通 信 信 号 和 处 理 系 统 用 于 铁 路 控 制 和 保 护 系 统 软 件 [S]. 2002. [5] 刘 耀, 胡 越 明, 金 利 峰. 高 可 靠 计 算 机 系 统 的 容 错 技 术 [J]. 计 算 机 工 程, 2004, 30(S1): 590-592. [6] 北 京 全 路 通 信 信 号 研 究 设 计 院. GB/T12758-2004 城 市 轨 道 交 通 信 号 系 统 通 用 技 术 条 件 [S]. 2004. [7] 中 国 城 市 规 划 设 计 研 究 院. GB50490-2009 城 市 轨 道 交 通 技 术 规 范 [S]. 2009. [8] 北 京 城 建 设 计 研 究 总 院. GB50157-2003 地 铁 设 计 规 范 [S]. 2003. 编 辑 任 吉 慧
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