Análisis del sistema de tránsito ferroviario urbano c BT c

El sistema de control de trenes basado en comunicaciones, conocido como sistema CBTC, es un producto del rápido desarrollo de la tecnología de comunicaciones y es una tendencia que actualmente se utiliza ampliamente en los sistemas ferroviarios y en los sistemas ferroviarios urbanos. El sistema es el núcleo de la tecnología de bloqueo móvil en las operaciones ferroviarias actuales y forma parte del sistema de señalización del tránsito ferroviario.

En 1999, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) desarrolló el primer estándar del mundo para el sistema CBTC: IEEE Std 1474.1-1999. Desde entonces, IEEE ha formulado, modificado y publicado muchas veces muchos estándares correspondientes. Según el primer estándar publicado por IEEE en 1999, CBTC se define como: un sistema que utiliza posicionamiento de trenes de alta precisión (independiente de los circuitos de vía), comunicación bidireccional de datos vehículo-tierra de gran capacidad y comunicación a bordo. y procesadores de funciones de seguridad en tierra. Sistema de control automático continuo de trenes. La imagen de arriba muestra el estado de la aplicación del sistema de bloqueo móvil CBTC basado en tecnología de comunicación por radio en líneas de transporte ferroviario urbano de todo el mundo. Los diferentes colores representan productos de diferentes proveedores y, en realidad, se utilizan líneas con líneas horizontales. La imagen es de wiki, tiene tiempo limitado y no representa la situación actual de la construcción de ferrocarriles urbanos en varias ciudades.

(2) Características y estructura del sistema CBTC

Técnicamente hablando, el sistema CBTC es una tecnología de sistema de bloqueo utilizada en el sistema de control automático de trenes (ATC) del tránsito ferroviario urbano, situándose Al lado del sistema de bloqueo fijo controlado por código de velocidad y el sistema de bloqueo cuasi móvil basado en el control de distancia objetivo. Estos dos últimos sistemas de bloqueo también se utilizan en algunas líneas de metro urbano nacionales. Como se muestra en la imagen

(Corrección: CASCO modificó el sistema de señalización de la Línea 1 del Metro de Beijing en 2015 y ahora utiliza CBTC)

Avance del sistema CBTC Superando las limitaciones de la vía circuitos y grilletes de oclusión fija/cuasi móvil, las características básicas se pueden enumerar de la siguiente manera:

Posicionamiento de trenes de alta precisión que no depende de circuitos de vía.

Las redes continuas de comunicación de datos vehículo-tierra y tierra-vehículo pueden transmitir más información de control y estado que los sistemas tradicionales.

Los procesadores centrales a bordo y en vía procesan el estado del tren y los datos de control, y pueden proporcionar funciones de protección automática del tren (ATP), conducción automática del tren (ATO) y monitoreo automático del tren (ATS).

Entre ellos, ATP, ATO y ATS son los tres subsistemas del sistema de control automático de trenes (ATC), un sistema importante para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente del transporte ferroviario urbano. Introducción detallada a continuación.

Subsistema de protección automática de trenes (ATP):

Respete estrictamente el principio de seguridad orientado a fallas, supervise el funcionamiento del tren y proteja contra el exceso de velocidad, y supervise los problemas de seguridad relacionados con el funcionamiento del tren. El equipo realiza un monitoreo en tiempo real para garantizar que el tren circula a una distancia segura y emite varios recordatorios de señales cuando es necesario, incluido el inicio automático del frenado de emergencia; también puede realizar protección de puntos de estacionamiento de seguridad y control de puertas del tren para prevenir el paso del tren; detenerse cuando no puede hacerlo, no se permite que el tren siga moviéndose, etc.

Subsistema de Operación Automática de Trenes (ATO):

Completa la operación automática entre estaciones de tren, ajusta la velocidad del tren y se detiene en puntos fijos de la estación, y controla las puertas y puertas mosquiteras. , acepte el comando de despacho de operaciones del OCC (Centro de control de operaciones), realice el retorno automático del tren, la hebilla de la plataforma, la mediación de la plataforma, etc. De acuerdo con el comando del centro de control, el tren puede circular a tiempo, de manera segura y sin problemas de acuerdo con el mejor condiciones de trabajo y completa automáticamente el control de arranque, tracción, inercia y frenado de trenes.

Subsistema de supervisión automática de trenes (ATS):

El núcleo de operación del sistema de tránsito ferroviario urbano, que puede monitorear de manera centralizada la operación de los trenes en la sección de maniobras y monitorear el progreso de los trenes. Puede controlar automáticamente el equipo de señalización en vía de acuerdo con el plan de conducción; tiene la función de registro automático de recepción y envío de trenes y vías de circulación, y puede generar, mostrar, modificar y optimizar automáticamente el horario; monitorear el estado de funcionamiento del equipo y registrar las operaciones del despachador, etc.

Todo el sistema de señalización del transporte ferroviario urbano se puede ilustrar con la siguiente figura.

El estándar IEEE CBTC enumera un diagrama de bloques estructural típico del sistema CBTC, como se muestra a continuación.

Como se puede ver en la figura anterior, todo el sistema CBTC consta de equipos terrestres CBTC y equipos montados en vehículos CBTC. Los equipos terrestres y los equipos montados en vehículos están conectados a través de una red de comunicación de datos y juntos forman el núcleo del sistema. El módulo de "enclavamiento" que se enumera por separado en la imagen de arriba está conectado al equipo de tierra CBTC.

Lo que merece atención es la red de comunicación de datos. El equipo terrestre CBTC (incluido el enclavamiento) transmite información de control al equipo a bordo CBTC a través de la red de comunicación de datos para controlar la operación del tren. Al mismo tiempo, el equipo a bordo CBTC también transmite información del tren al equipo terrestre CBTC (incluido el enclavamiento) a través de la red de comunicación de datos. red de comunicación de datos, formando así transmisión y control de información de circuito cerrado.

La red de comunicación de datos puede estar compuesta por una variedad de métodos de comunicación, como estaciones de radio (en la sección de introducción del sistema CBTC, la imagen publicada es el sistema de bloque móvil CBTC basado en la tecnología de comunicación de estaciones de radio en aplicaciones de transporte ferroviario urbano en varios países del mundo), guías de ondas agrietadas, cables coaxiales con fugas, microondas y GSM-R, etc.

La estructura típica del sistema CBTC mencionado anteriormente puede variar según los diferentes proveedores de equipos y las necesidades de ingeniería reales. Sin embargo, todos los sistemas CBTC tienen la característica de conectar equipos CBTC montados en vehículos y equipos terrestres a través de redes de comunicación de datos para realizar funciones del subsistema ATP.

(3) El desarrollo del sistema CBTC en mi país

Como se mencionó anteriormente, la adopción del sistema CBTC es la tendencia de desarrollo del sistema de control de operación de trenes.

Desde 2003, el transporte ferroviario urbano recién construido y renovado en mi país ha adoptado básicamente el sistema CBTC basado en el estándar IEEE802.11, que se basa en la comunicación WLAN y utiliza estaciones de radio, guías de ondas con fugas, etc. como transmisión El canal realiza una transmisión bidireccional de información del tren terrestre; el posicionamiento del tren utiliza sensores de velocidad para medir la velocidad y la posición del cuerpo en movimiento, y la corrección de la posición se logra mediante transpondedores o balizas instaladas al lado de la vía; oclusión, se utiliza el método de control de distancia objetivo (distancia restante) para realizar un control continuo de velocidad de circuito cerrado de la operación del tren.

Actualmente, el sistema CBTC se utiliza ampliamente en ciudades nacionales como Beijing, Guangzhou, Shanghai, Wuhan, Chengdu y Shenyang. Entre ellos, la puesta en servicio del tren LCF-300 en la línea Yizhuang del Metro de Beijing en 2010 marcó que China se ha convertido en el cuarto país, después de la alemana Siemens, la francesa Alstom y la canadiense Bombardier, en dominar con éxito la tecnología central de CBTC y aplicarlo a proyectos reales, logrando el objetivo del rendimiento de costos más alto en todo el ciclo de vida, que es aproximadamente un 20% más bajo que el sistema importado. El sistema CBTC nacional es compatible con tres métodos de transmisión: estación de radio, guía de ondas con fugas y cable con fugas, y realiza un control de tres niveles del bloque móvil, el bloque fijo y el bloque entre estaciones, lo que garantiza un funcionamiento de alta densidad, seguro y sin problemas. trenes y estacionamiento preciso.

(Imagen: Chengdu Metro OCC (Operating Control Center))

Dado que la aplicación de sistemas CBTC nacionales en proyectos reales aún no está completamente madura, muchas líneas todavía utilizan proveedores de equipos extranjeros. productos, y hay muchas situaciones como la incapacidad de coordinar completamente la operación de equipos extranjeros y equipos nacionales. Todavía queda un largo camino por recorrer para lograr verdaderamente la equiparación nacional completa del sistema CBTC de tránsito ferroviario urbano nacional.

lt; consulte gt;

1. Tang Tao "Sistema de control de operación de trenes", China Railway Press, diciembre de 2016

2. Signaling and Train Operation Control System", China Railway Press, abril de 2008

3. Zhang Qiangfeng, Chen Linxiu, Yang Deyou, etc. "Introduction to Urban Rail Transit System", Science Press, agosto de 2013< / p>

Editado el 2018-07-04 · Copyright pertenece al autor

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