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行業(yè)方案 | 邁威通信CBTC列車自動(dòng)控制系統(tǒng)解決方案，助力城軌輕松換“腦

2022/12/1 9:58:54

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，城市軌道交通迎來(lái)新一輪建設(shè)高潮。城市軌道交通在現(xiàn)代城市公共交通中的地位日益顯著。城市軌道交通系統(tǒng)作為大容量公共交通工具，其安全性直接關(guān)系到廣大乘客的生命安全，而列車控制系統(tǒng)是確保行車安全和高效運(yùn)營(yíng)的核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備。

作為城市軌道交通三大關(guān)鍵核心技術(shù)(牽引、制動(dòng)和信號(hào))之一，CBTC(基于無(wú)線通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng))的突出優(yōu)點(diǎn)是車-地雙向通信。不同于此前的“準(zhǔn)移動(dòng)閉塞”和“固定閉塞”系統(tǒng)，CBTC又稱“移動(dòng)閉塞”系統(tǒng)。CBTC技術(shù)可以將列車之間的運(yùn)行間隔減少至兩分鐘、一分半甚至一分鐘，因而大大提高載客量和運(yùn)力。CBTC系統(tǒng)在可用性、可靠性等方面均能滿足當(dāng)前城市軌道交通安全高效運(yùn)營(yíng)的需要，是實(shí)現(xiàn)軌道交通高安全、高速度和高密度的最佳技術(shù)之一。

CBTC系統(tǒng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景為軌旁、車載和車站。其中軌旁和車載環(huán)境復(fù)雜，需要更完善的設(shè)備滿足復(fù)雜環(huán)境；在車地通訊中，要使用到無(wú)線通信漫游，無(wú)線設(shè)備的響應(yīng)要迅速，在車地之間實(shí)現(xiàn)持續(xù)的通訊連接。同時(shí)因?yàn)閭鬏斝畔⒘看?，傳輸速度要快，?duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬也有很高的要求。

方案特點(diǎn)

邁威通信CBTC列車自動(dòng)控制系統(tǒng)解決方案是面向地鐵、輕軌、市域城際列車、磁浮等不同城市軌道交通運(yùn)輸制式需求的一整套自動(dòng)控制系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)采用通信媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)列車和地面設(shè)備的雙向通信，代替軌道電路來(lái)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制，此外，該系統(tǒng)在車載和地面使用集中式網(wǎng)絡(luò)管理軟件進(jìn)行統(tǒng)一遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控管理，可減少備品備件和運(yùn)維成本。

方案概述

根據(jù)CBTC特殊的使用需求，我司制定具有針對(duì)性的解決方案，軌旁采用了高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，包括軌旁以太網(wǎng)交換機(jī)，軌旁接入AP點(diǎn)，列車無(wú)線單元，列車無(wú)線天線，軌旁傳輸媒質(zhì)無(wú)線天線、漏纜等。軌旁MISCOM7212G交換機(jī)通過(guò)光纜連接組成一個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)交換機(jī)連接多個(gè)IWAP3214G無(wú)線AP，交換機(jī)和AP均配置獨(dú)有IP地址，系統(tǒng)中信息的收發(fā)遵循IEEE802.3或802.11標(biāo)準(zhǔn)，信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸完全依賴通信設(shè)備按照固有協(xié)議來(lái)完成，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于配置。我司AP會(huì)不斷搜尋并確定是否存在新的列車進(jìn)入自身的無(wú)線覆蓋區(qū)域，保證進(jìn)入覆蓋區(qū)域的列車能夠立即連接上軌旁ATC設(shè)備。

同時(shí)為了保證列車在高速運(yùn)行中通信不中斷，相鄰AP點(diǎn)的無(wú)線覆蓋需要重疊．以保證列車在高速運(yùn)行中能夠在兩個(gè)AP之間進(jìn)行無(wú)縫漫游切換，確保車地信息的可靠傳輸。我司設(shè)計(jì)在每個(gè)軌旁接入點(diǎn)位安有兩臺(tái)IWAP3214G，通過(guò)設(shè)備硬件和無(wú)線覆蓋冗余設(shè)計(jì)，以滿足列車高速運(yùn)行對(duì)無(wú)線通信性能指標(biāo)高可靠性和穩(wěn)定性要求。

同樣為了縮短故障恢復(fù)時(shí)間，每列車上的無(wú)線系統(tǒng)包括兩個(gè)完全冗余的車載通信單元，它們是軌旁AP的通信客戶端〔從AP傳來(lái)的信號(hào)由它們接收〕，分別安裝在靠近車頭和車尾的車載設(shè)備機(jī)架內(nèi)。車載通信單元包括兩個(gè)冗余的無(wú)線單元，它們之間協(xié)同工作。每個(gè)無(wú)線單元都與兩個(gè)一組的車載天線相連。我司的Admas8012G通過(guò)千兆接口和車載單元進(jìn)行通信，用高速的千兆匯聚網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成冗余車載網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)開放的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了列車與軌旁設(shè)備實(shí)時(shí)雙向通信，采用基于IP標(biāo)準(zhǔn)的列車運(yùn)行控制結(jié)構(gòu)，可以在實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制的同時(shí)附加其他功能（如安全報(bào)警、監(jiān)控管理及乘客信息發(fā)布等）。

地面有線骨干網(wǎng)絡(luò)是冗余的高速單模光纖以太網(wǎng)，采用MISCOM8028GX組成雙向自愈的AB網(wǎng)環(huán)形撲結(jié)構(gòu)，自愈協(xié)議在一個(gè)交換機(jī)機(jī)失效后的20ms內(nèi)將重新配置網(wǎng)絡(luò)。在如此短時(shí)間內(nèi)的通信丟失,不會(huì)導(dǎo)致ATC的服務(wù)中斷。匯聚將經(jīng)過(guò)車站節(jié)點(diǎn)軌旁的電網(wǎng)質(zhì)量、道岔采集、絕緣漏電流等數(shù)據(jù)，傳輸給調(diào)度中心的行車調(diào)度控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)器。為滿足系統(tǒng)的安全性和可靠性，有線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有線路徑，采用冗余的電子設(shè)備、冗余的入網(wǎng)徑、冗余的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和可選的光纖通路。

主要產(chǎn)品

Admas8012G-M12-12GT——12口M12型三層全千兆網(wǎng)管型機(jī)架式工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)

Admas8012G系列是邁威通信的全千兆三層工業(yè)交換機(jī)，是專為軌道交通行業(yè)開發(fā)的高性能工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。采用航空接口M12接口形式，保證端口連接的密封性和牢固性，產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合EN50155、EN50121和IEC61373行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

◆ 12個(gè)10/100/1000Base-T自適應(yīng)以太網(wǎng)接口（全雙工、半雙工），支持自動(dòng)MDI/MDI-X連接；

◆ 以太網(wǎng)接口1、2和3、4支持Relay Bypass功能；

◆ 支持M12接口形式，保證接口連接的密閉性和牢固性，符合EN50155行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求；

◆ 支持MW-Ring、EAPS、MSTP、VRRP等多種冗余協(xié)議；

◆ 支持靜態(tài)路由，支持RIP v1/v2、OSPF v1/v2等多種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議；

◆ 高強(qiáng)度封閉鋁制外殼，IP40的防護(hù)等級(jí)，無(wú)風(fēng)機(jī)高效散熱，使系統(tǒng)能夠可靠地工作在-40~70℃嚴(yán)酷而危險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境中。

MISCOM8028G-4GF-8GC-16GT——28口三層全千兆網(wǎng)管型機(jī)架式工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)

MISCOM8028G系列是邁威通信生產(chǎn)的全千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，是專為工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的匯聚層應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。此交換機(jī)為復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用需求提供了一種高端工業(yè)以太網(wǎng)通信解決方案，使工業(yè)通信更加順暢、更加可靠、更加快速，滿足客戶為提高附加值應(yīng)用而不斷創(chuàng)新的需求。

◆ 支持4路千兆SFP+以太網(wǎng)接口、8路千兆Combo光電復(fù)用接口、16路10/100/1000Base-T(X)接口，為用戶提供靈活的組網(wǎng)方式；

◆ 支持MW-Ring、EAPS、MSTP、VRRP等多種冗余協(xié)議；

◆ 支持靜態(tài)路由，支持RIP v1/v2、OSPF v1/v2等多種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議；

◆ 支持IGMP、PIM-SM、PIM-DM等多種組播協(xié)議；

◆ 支持 SNMP、PMON、Telnet 等多種網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，可通過(guò)超級(jí)終端等軟件訪問(wèn)交換機(jī)的命令行接口（CLI）；

◆ 高強(qiáng)度封閉鋁制外殼，IP40的防護(hù)等級(jí)，無(wú)風(fēng)機(jī)高效散熱，使系統(tǒng)能夠可靠地工作在-40~+70℃嚴(yán)酷而危險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境中。

審核編輯(

王靜

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