cbtc間隔計(jì)算

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1、.《軌道交通信號處理》課程考核報(bào)告CBTC系統(tǒng)列車追蹤間隔計(jì)算系部：電子與信息工程系專業(yè)班級：通信工程09秋2班姓名：鄭庭春學(xué)號：09032230指導(dǎo)教師：邱欣寅完成日期2012年12月目錄1引言12列車最小追蹤間隔模型的建立22.1坡道處理模型22.2安全制動距離模型32.3ATO列車運(yùn)行控制仿真模型42.3.1ATO速度控制過程42.3.2列車任意點(diǎn)最小追蹤間隔求算43列車追蹤間隔算法組成73.1數(shù)據(jù)庫組成73.2ATO速度曲線計(jì)算模塊組成73.3ATP緊急制動距離最小追蹤間隔計(jì)算模塊74列車追蹤

2、間隔84.1區(qū)間追蹤間隔84.2站臺區(qū)域追蹤間隔94.3影響追蹤間隔的主要因素105安全制動距離115.1安全制動距離類型1115.2安全制動距離類型2115.3安全制動距離類型3125.4安全制動距離類型4136列車運(yùn)行仿真與安全間隔時間計(jì)算146.1列車運(yùn)行仿真146.2列車運(yùn)行安全間隔時間計(jì)算156.2.1準(zhǔn)移動閉塞列車運(yùn)行安全間隔時間的計(jì)算167結(jié)束語17參考文獻(xiàn)181引言隨著通信技術(shù)特別是無線電技術(shù)飛速發(fā)展，人們開始研究以通信技術(shù)為基礎(chǔ)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，CBTC系統(tǒng)就是基于無線通信的列車自

3、動控制系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是用無線通信媒體來實(shí)現(xiàn)列車和地面設(shè)備的雙向通信，用以代替軌道電路作為媒體來實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制。CBTC的突出優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)車—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)移動自動閉塞系統(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)間通過能力，靈活組織雙向運(yùn)行和單向連續(xù)發(fā)車，容易適應(yīng)不同車速、不同運(yùn)量、不同類型牽引的列車運(yùn)行控制等等。在CBTC中不僅可以實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制，而且可以綜合成為運(yùn)行管理，因?yàn)殡p向無線通信系統(tǒng)，既可以有安全類信息雙向傳

4、輸，也可以雙向傳輸非安全類信息，例如車次號、乘務(wù)員班組號、車輛號、運(yùn)轉(zhuǎn)時分、機(jī)車狀態(tài)、油耗參數(shù)等等大量機(jī)車、工務(wù)、電務(wù)等有關(guān)信息。利用CBTC既可以實(shí)現(xiàn)固定自動閉塞系統(tǒng)(CBTC-FAS)，也可以實(shí)現(xiàn)移動自動閉塞系統(tǒng)(CBTC-MAS)。在CBTC應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)是雙向無線通信系統(tǒng)、列車定位技術(shù)、列車完整性檢測等。在雙向無線通信系統(tǒng)中，在歐洲是應(yīng)用GSM-R系統(tǒng)，但在美洲則用擴(kuò)頻通信等其他種類無線通信技術(shù)。列車定位技術(shù)則有多種方式，例如車載設(shè)備的測速-測距系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位、感應(yīng)回線等。在城市軌道交通

5、信號系統(tǒng)的實(shí)施過程中，列車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)營驗(yàn)收系統(tǒng)的關(guān)鍵參考依據(jù)。也是信號系統(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條件下列車控制方式，確定影響列車追蹤間隔的各種因素基礎(chǔ)上建立切合實(shí)際的列車最小追蹤間隔計(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)國產(chǎn)MTC-I型CBTC系統(tǒng)的重要工作之一。2列車最小追蹤間隔模型的建立前后兩列車沿同一軌道、同一方向運(yùn)行，列車的前端通過同一地點(diǎn)的時間之差稱為該點(diǎn)的追蹤間隔，最小追蹤間隔是后車的速度不因前

6、車的存在而受影響、以正常速度運(yùn)行至前車相同位置的時間間隔。最小追蹤間隔受線路的限速、坡度及列車長度、列車運(yùn)行模式、列車牽引制動性能、車站停車時間等因素的影響，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上各點(diǎn)最小追蹤間隔的最大值，通過計(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的速度不因前車的存在而受影響、與前車保持的最小距離。在ATC控制下，最小追蹤距離是ATP安全制動距離與安全保護(hù)

7、距離之和。如果兩車間距不小于最小追蹤距離，后車的運(yùn)行就不會因前車的存在而受影響，同時能夠保證后車的運(yùn)行安全[1]。在CBTC列控模式下，前車的位置是實(shí)時更新的，后車可以實(shí)時獲得前車的位置信息并將移動授權(quán)實(shí)時向前延伸，因此，最小追蹤間隔不受固定閉塞模式下軌道電路長度的限制，線路上各點(diǎn)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：為列車的靜態(tài)質(zhì)量，單位為kg；為列車的動態(tài)或慣性質(zhì)量，單位為kg；g為重力加速度，單位為；為制動曲線

8、A點(diǎn)的速度，單位為；為沿著制動曲線在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；為列車在平直軌道的加速或制動的加速度，單位為。根據(jù)式(2)推導(dǎo)出如下公式：（3）式（3）中：為與對應(yīng)B點(diǎn)與A點(diǎn)之間的高度差，單位為。式（3）對于坡道的處理適用于ATO運(yùn)行的全過程。與式（3）對應(yīng)的有以下公式：（4）式（4）中：為B點(diǎn)與A點(diǎn)之間的坡度，上坡為負(fù)值，下坡為正值；為列車從A點(diǎn)與運(yùn)行到B點(diǎn)之間的時間，單位為。式（4）對于坡道的處理適用于A