LRE交換機在軌交CBCT系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、地鐵車型

一般而言，世界各地城市軌道交通車型沒a有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，往往是按照某個地方的城市軌道交通所需量身定制，比如紐約地鐵的A系統(tǒng)和B系統(tǒng)。在中國內(nèi)地，城市軌道交通列車車型主要被分為A、B、C、D、L型以及特殊型號如APM列車、單軌列車、有軌電車等。

按照國內(nèi)通用標(biāo)準(zhǔn)，城市軌道交通（地鐵、輕軌、市域快線等）車輛類型主要可分為：A、B、C、D及L型，也有特殊型號如APM列車、單軌列車、有軌電車等。國內(nèi)車輛車型一般A、B車型用的居多。上海地鐵1號-18號線、上海地鐵崇明線等;北京地鐵3號線、11號線、12號線、鐵14號線、16號線-20號等;深圳地鐵1、2、4-16號線、20號線等；廣州、天津、武漢、南京等地也有多條線實用A、B型車型。以下我們就A、B型列車做一下介紹。

A、B型車的分類及特點

A型列車可以分為：地鐵A型列車、市域A型列車。列車車廂尺寸：A長22米/節(jié)，寬3米。

地鐵A型列車是地鐵列車中型號中，寬度最大、載客量最大的車型，尤其適合人口密度、流量大的特大型城市使用。A型車中，A1型為第三軌供電，A2型為接觸網(wǎng)供電。6輛編組時單向運能可達到5-7萬人次/小時，適用于市區(qū)內(nèi)大客流運輸，線路長度30km左右。不同線路運營速度等級有：80km/h、100km/h、120km/h。

市域A型列車用于市域快線（市域快軌、地鐵快線），直流市域A型列車（DC1500V）和地鐵A型列車沒有明顯的差別。只是為了滿足更高的旅行速度，市域A型車采用更大的牽引功率，為了提高乘客長途乘坐的舒適度，在座位上設(shè)計上進行了聯(lián)排調(diào)整，設(shè)計時定員載荷工況也一般僅按站立4人/m2考慮，遠低于市內(nèi)地鐵站立6人/m2的標(biāo)準(zhǔn)。

B型列車可以分為：地鐵B型列車、市域B型列車。車廂尺寸：長19米/節(jié)，寬2.8米。

地鐵B型列車是應(yīng)用最廣的地鐵車型，近年國內(nèi)新建地鐵的城市普遍采用地鐵B型列車。B型列車適用于中大運量的城市軌道交通系統(tǒng)，B型車按照受流方式不同還可分為B1型車和B2型車，B1型車為第三軌供電，B2型車為接觸網(wǎng)供電。6輛編組時單向運能可達到3-5萬人次/小時，不同線路運營速度等級有：80km/h、100km/h、120km/h。

市域B型列車用于市域快線（市域快軌、地鐵快線），直流市域B型列車（DC1500V）和地鐵B型列車沒有明顯的差別。只是為了滿足更高的旅行速度，市域B型車采用更大的牽引功率，為了提高乘客長途乘坐的舒適度，在座位上設(shè)計上進行了聯(lián)排調(diào)整，設(shè)計時定員載荷工況也一般僅按站立4人/m2考慮，遠低于市內(nèi)地鐵站立6人/m2的標(biāo)準(zhǔn)。交流市域B型列車（AC25kV）的技術(shù)尚不成熟，暫時無法投用。

二．城市軌道交通信號系統(tǒng)

城市軌道交通信號系統(tǒng)通常由列車運行自動控制系統(tǒng)（ATC）和車輛段信號控制系統(tǒng)兩大部分組成，用于列車進路控制、列車間隔控制、調(diào)度指揮、信息管理、設(shè)備工況監(jiān)測及維護管理，由此構(gòu)成一個高效綜合自動化系統(tǒng)。城市軌道交通信號系統(tǒng)是保證列車運行安全，實現(xiàn)行車指揮和列車運行現(xiàn)代化，提高運輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)。

地鐵信號這塊，技術(shù)目前對于CBTC幾家差不多，通號，鐵科，復(fù)欣，交控，網(wǎng)新，卡斯柯，泰雷茲，南京十四所（和西門子合作的）。

城市軌道交通信號系統(tǒng)的組成

城市軌道交通信號系統(tǒng)通常由列車自動控制系統(tǒng)（Automatic Train Control，簡稱ATC）組成，ATC系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng)：

1. 列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（Automatic Train Supervision，簡稱ATS）

2.列車自動防護子系統(tǒng)（Automatic Train Protection，簡稱ATP）

3.列車自動運行系統(tǒng)（Automatic Train Operation，簡稱ATO）

三個子系統(tǒng)通過信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)地面控制與車上控制結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制結(jié)合，構(gòu)成一個以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運行調(diào)整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系統(tǒng)。（如下圖）

通過以上所述，A型車（6節(jié)編組）全長140米左右，B型（6節(jié)編組）車全長120米左右，在運行列車ATC系統(tǒng)時，車頭、車尾信息要相互通信，但列車車頭、車尾貫通線長度超出網(wǎng)絡(luò)傳輸100米的傳輸極限。并且列車采用的通訊線纜（屏蔽平行線）與我們常規(guī)網(wǎng)絡(luò)用的cat5e，cat6e也不同。傳統(tǒng)的需采用中繼方案，即在列車中間加中繼交換機，如圖1所示

采用中繼方案能有效的解決長距傳輸問題，但是需要在列車中間加交換機，實施過程中列車取電、安裝、維護都比較麻煩。

現(xiàn)我公司爭對解決長距離傳輸問題，設(shè)計一款LRE長距離傳輸交換機，并且只需2芯線傳輸，有效距離可達1500-2000米。同時我們結(jié)合軌交現(xiàn)場環(huán)境、線材、應(yīng)用等經(jīng)過多次完善、測試，專門為解決軌交交通信號系統(tǒng)設(shè)計出一款LRE交換機。與傳統(tǒng)的中繼交換機方案相比，減少實施過程中取電、安裝、維護等問題，并且LRE交換機方案實施簡單易行。如圖2所示，

采用LRE方案能夠解決列車長距離信號傳輸問題，同時只需在列車機房加1套LRE板卡交換機就能解決。為了節(jié)省地鐵機房機籠的空間，我們1套設(shè)備上設(shè)計2路LRE交換機傳輸端口，且2路端口獨立運行，與信號系統(tǒng)設(shè)計雙線路冗余備份保持一致。

LRE交換機已經(jīng)在北京地鐵8號線、重慶地鐵5、6號線、西安機場線、長沙地鐵5號線、長春地鐵8號線、合肥地鐵2、3號線、杭海城際線等多條線路穩(wěn)定運行。