cbtc間隔計(jì)算

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1、172012.12上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子與信息工程系軌道交通信號(hào)處理.《軌道交通信號(hào)處理》課程考核報(bào)告CBTC系統(tǒng)列車(chē)追蹤間隔計(jì)算系部：電子與信息工程系專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信工程09秋2班姓名：鄭庭春學(xué)號(hào)：09032230指導(dǎo)教師：邱欣寅完成日期2012年12月172012.12上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子與信息工程系軌道交通信號(hào)處理目錄1引言12列車(chē)最小追蹤間隔模型的建立22.1坡道處理模型22.2安全制動(dòng)距離模型32.3ATO列車(chē)運(yùn)行控制仿真模型42.3.1ATO速度控制過(guò)程42.3.2列車(chē)任意點(diǎn)最小追蹤間隔求算4

2、3列車(chē)追蹤間隔算法組成73.1數(shù)據(jù)庫(kù)組成73.2ATO速度曲線計(jì)算模塊組成73.3ATP緊急制動(dòng)距離最小追蹤間隔計(jì)算模塊74列車(chē)追蹤間隔84.1區(qū)間追蹤間隔84.2站臺(tái)區(qū)域追蹤間隔94.3影響追蹤間隔的主要因素105安全制動(dòng)距離115.1安全制動(dòng)距離類(lèi)型1115.2安全制動(dòng)距離類(lèi)型2115.3安全制動(dòng)距離類(lèi)型3125.4安全制動(dòng)距離類(lèi)型4136列車(chē)運(yùn)行仿真與安全間隔時(shí)間計(jì)算146.1列車(chē)運(yùn)行仿真146.2列車(chē)運(yùn)行安全間隔時(shí)間計(jì)算156.2.1準(zhǔn)移動(dòng)閉塞列車(chē)運(yùn)行安全間隔時(shí)間的計(jì)算167結(jié)束語(yǔ)17參考文獻(xiàn)1817

3、2012.12上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子與信息工程系軌道交通信號(hào)處理1引言隨著通信技術(shù)特別是無(wú)線電技術(shù)飛速發(fā)展，人們開(kāi)始研究以通信技術(shù)為基礎(chǔ)的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，CBTC系統(tǒng)就是基于無(wú)線通信的列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是用無(wú)線通信媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)和地面設(shè)備的雙向通信，用以代替軌道電路作為媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行控制。CBTC的突出優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)車(chē)—地之間的雙向通信，并且傳輸信息量大，傳輸速度快，很容易實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，大量減少區(qū)間敷設(shè)電纜，減少一次性投資及減少日常維護(hù)工作，可以大幅度提高區(qū)間通過(guò)能力，靈活組織雙向運(yùn)行

4、和單向連續(xù)發(fā)車(chē)，容易適應(yīng)不同車(chē)速、不同運(yùn)量、不同類(lèi)型牽引的列車(chē)運(yùn)行控制等等。在CBTC中不僅可以實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行控制，而且可以綜合成為運(yùn)行管理，因?yàn)殡p向無(wú)線通信系統(tǒng)，既可以有安全類(lèi)信息雙向傳輸，也可以雙向傳輸非安全類(lèi)信息，例如車(chē)次號(hào)、乘務(wù)員班組號(hào)、車(chē)輛號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分、機(jī)車(chē)狀態(tài)、油耗參數(shù)等等大量機(jī)車(chē)、工務(wù)、電務(wù)等有關(guān)信息。利用CBTC既可以實(shí)現(xiàn)固定自動(dòng)閉塞系統(tǒng)(CBTC-FAS)，也可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)(CBTC-MAS)。在CBTC應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)是雙向無(wú)線通信系統(tǒng)、列車(chē)定位技術(shù)、列車(chē)完整性檢測(cè)等。在雙向無(wú)線通

5、信系統(tǒng)中，在歐洲是應(yīng)用GSM-R系統(tǒng)，但在美洲則用擴(kuò)頻通信等其他種類(lèi)無(wú)線通信技術(shù)。列車(chē)定位技術(shù)則有多種方式，例如車(chē)載設(shè)備的測(cè)速-測(cè)距系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位、感應(yīng)回線等。在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程中，列車(chē)最小追蹤間隔是衡量系統(tǒng)能力的關(guān)鍵指標(biāo)之一，是最終用戶考核和運(yùn)營(yíng)驗(yàn)收系統(tǒng)的關(guān)鍵參考依據(jù)。也是信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。為此，在準(zhǔn)確地分析CBTC條件下列車(chē)控制方式，確定影響列車(chē)追蹤間隔的各種因素基礎(chǔ)上建立切合實(shí)際的列車(chē)最小追蹤間隔計(jì)算模型，并在計(jì)算機(jī)上以高效算法實(shí)現(xiàn)是本文研究重點(diǎn)，也是研發(fā)國(guó)產(chǎn)MTC-I型CB

6、TC系統(tǒng)的重要工作之一。172012.12上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子與信息工程系軌道交通信號(hào)處理2列車(chē)最小追蹤間隔模型的建立前后兩列車(chē)沿同一軌道、同一方向運(yùn)行，列車(chē)的前端通過(guò)同一地點(diǎn)的時(shí)間之差稱(chēng)為該點(diǎn)的追蹤間隔，最小追蹤間隔是后車(chē)的速度不因前車(chē)的存在而受影響、以正常速度運(yùn)行至前車(chē)相同位置的時(shí)間間隔。最小追蹤間隔受線路的限速、坡度及列車(chē)長(zhǎng)度、列車(chē)運(yùn)行模式、列車(chē)牽引制動(dòng)性能、車(chē)站停車(chē)時(shí)間等因素的影響，在線路的不同地點(diǎn)有著不同的最小追蹤間隔。線路的通過(guò)能力受線路上最小追蹤間隔最大點(diǎn)的限制，整條線路的最小追蹤間隔是線路

7、上各點(diǎn)最小追蹤間隔的最大值，通過(guò)計(jì)算線路上各點(diǎn)的最小追蹤間隔，取其最大值就得到了該線路的最小追蹤間隔。最小追蹤距離是指后車(chē)的速度不因前車(chē)的存在而受影響、與前車(chē)保持的最小距離。在ATC控制下，最小追蹤距離是ATP安全制動(dòng)距離與安全保護(hù)距離之和。如果兩車(chē)間距不小于最小追蹤距離，后車(chē)的運(yùn)行就不會(huì)因前車(chē)的存在而受影響，同時(shí)能夠保證后車(chē)的運(yùn)行安全[1]。在CBTC列控模式下，前車(chē)的位置是實(shí)時(shí)更新的，后車(chē)可以實(shí)時(shí)獲得前車(chē)的位置信息并將移動(dòng)授權(quán)實(shí)時(shí)向前延伸，因此，最小追蹤間隔不受固定閉塞模式下軌道電路長(zhǎng)度的限制，線路上各點(diǎn)

8、的最小追蹤間隔是連續(xù)的。2.1坡道處理模型根據(jù)能量守恒定律，列車(chē)從A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的能量是守恒的，即：（1）（2）式（2）中：為列車(chē)的靜態(tài)質(zhì)量，單位為kg；為列車(chē)的動(dòng)態(tài)或慣性質(zhì)量，單位為kg；g為重力加速度，單位為；為制動(dòng)曲線A點(diǎn)的速度，單位為；為沿著制動(dòng)曲線在A點(diǎn)前方處B點(diǎn)的速度，單位為；為A點(diǎn)的高程，單位為；為B點(diǎn)的高程，單位為；172012.12上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子與信息工程系軌道交通信號(hào)處