基于通信的列車控制系統(tǒng)〔CBTC〕【引導(dǎo)案例】目前，在新建地鐵信號系統(tǒng)的方案選擇上，采用CBTC無線AP(無線接入點)接入方式的線路已越來越多。采用AP接入，具有本錢較低、通信帶寬高、可局部使用商用設(shè)備、安裝調(diào)試方案靈活和施工時間短等優(yōu)點。現(xiàn)在我國在建或改造的地鐵線路中，采用無線AP接入的有北京地鐵4號線、l0號線和深圳地鐵2號線等。歐洲ETCS方案，為了實現(xiàn)歐洲鐵路互聯(lián)互通，車載設(shè)備采用ETCS總線，可以靈活地支持與各種傳統(tǒng)設(shè)備及ETCS車載設(shè)備的通信；傳輸設(shè)備有歐洲應(yīng)答器和歐洲環(huán)路，即數(shù)據(jù)傳輸速率為565kb／s的磁應(yīng)答器和采用漏泄電纜的環(huán)路；歐洲無線也在進(jìn)行工程實施。ERTMS系統(tǒng)是為了適應(yīng)歐洲鐵路互聯(lián)互通的目的，它集聯(lián)鎖、列控和運行管理于一體。西班牙的馬德里—巴塞羅拿線采用該系統(tǒng)，列控系統(tǒng)符合歐洲鐵路統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)ETCS二級標(biāo)準(zhǔn)，速度監(jiān)控方式采用一次連續(xù)速度曲線控制模式〔又稱目標(biāo)距離一次制動模式曲線方式〕，列車占用靠UM2000軌道電路，列車定位靠歐洲應(yīng)答器，車與地雙向傳輸靠無線數(shù)傳。在城市軌道交通中，基于通信的列車控制系統(tǒng)CBTC(CommunicationBasedTrainContrl)是一種采用先進(jìn)的通信、計算機、控制技術(shù)相結(jié)合的列車控制系統(tǒng)。相對于固定閉塞而言又把它稱為移動閉塞。移動閉塞是目前線路能力利用效率更高的列車閉塞方式。與固定閉塞方式相比，移動閉塞相當(dāng)于將區(qū)間分成了無數(shù)個細(xì)小的、連續(xù)的閉塞分區(qū)，它使得列車間的平安信息傳遞得更為頻繁、及時和詳細(xì)。因為移動閉塞系統(tǒng)能夠比固定閉塞更優(yōu)地確定列車的位置和傳輸列車信息，所以移動閉塞系統(tǒng)可以根據(jù)列車的動態(tài)運行確定更小的列車間隔。同樣，取消固定閉塞所需的軌道設(shè)備也可以減少維修費用，并且利用列車和路邊設(shè)備的傳輸信息通道也可以傳輸與列車實時運行有關(guān)的操縱信息，以提高管理能力和診斷故障設(shè)備。因此，采用移動閉塞系統(tǒng)能夠更好地滿足鐵路的需要。典型的基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)的結(jié)構(gòu)框圖如圖5-1所示。由圖可見，整個CBTC系統(tǒng)包括CBTC地面設(shè)備(含聯(lián)鎖)和CBTC車載設(shè)備，地面和車載設(shè)備通過“數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)〞連接起來，構(gòu)成系統(tǒng)的核心。CBTC設(shè)備和ATS設(shè)備共同構(gòu)成基于通信的移動閉塞ATC系統(tǒng)。ATS系統(tǒng)ATS系統(tǒng)聯(lián)鎖CBTC地面設(shè)備相鄰CBTC地面設(shè)備數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)CBTC車載設(shè)備列車運行控制列車子系統(tǒng)圖5-1列車控制系統(tǒng)(CBTC)的結(jié)構(gòu)框圖CBTC系統(tǒng)的特點與分類一、CBTC系統(tǒng)的特點CBTC系統(tǒng)擺脫了用軌道電路判別列車對閉塞分區(qū)占用與否，突破了固定或準(zhǔn)移動閉塞的局限性，具有更大的優(yōu)越性和特點：(1)實現(xiàn)列車與軌旁設(shè)備實時雙向通信且信息量大。(2)可減少軌旁設(shè)備，便于安裝維修，有利于緊急狀態(tài)下利用線路作為人員疏散的通道，有利于降低系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)的運營本錢。(3)便于縮短列車編組、高密度運行，可以縮短站臺長度和端站尾軌長度，提高效勞質(zhì)量，降低土建工程投資；實現(xiàn)線路列車雙向運行而不增加地面設(shè)備，有利于線路故障或特殊需要時的反向運行控制。(4)可適應(yīng)各種類型、各種車速的列車，由于移動閉塞系統(tǒng)根本克服了準(zhǔn)移動閉塞和固定閉塞系統(tǒng)地對車信息跳變的缺點，從而提高了列車運行的平穩(wěn)性，增加了乘客的舒適度。(5)可以實現(xiàn)節(jié)能控制、優(yōu)化列車運行統(tǒng)計處理、縮短運行時分等多目標(biāo)控制。(6)移動閉塞系統(tǒng)，尤其是采用高速數(shù)據(jù)傳輸方式的系統(tǒng)，將帶來信息利用的增值和功能的擴展，有利于現(xiàn)代化水平的提高。(7)由于移動閉塞系統(tǒng)具有很高的實時性和響應(yīng)性的要求，因此，其對系統(tǒng)的完整性要求高于其他制式的閉塞方式，系統(tǒng)的可靠性也應(yīng)具有更高要求。系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃院推桨残允窍到y(tǒng)關(guān)注的核心，尤其是利用自由空間波傳輸信息的基于無線的移動閉塞系統(tǒng)其可靠性和平安性的要求更高。二、CBTC系統(tǒng)的分類CBTC系統(tǒng)就車地雙向信息傳輸方式而言，可分為：基于電纜環(huán)線傳輸方式(ILCBTC)；基于無線通信傳輸方式(RFCBTC)；基于其他數(shù)據(jù)傳輸媒介的傳輸方式。RFCBTC系統(tǒng)中通常采用的擴展頻譜方式有：直接序列擴頻和跳頻擴頻方式。其他數(shù)據(jù)傳輸媒介傳輸方式有：點式應(yīng)答器、自由空間波、裂縫波導(dǎo)管和漏纜等方式。直接序列擴頻(DS—SS)系統(tǒng)又稱為直接用編碼序列對載波調(diào)制的系統(tǒng)，其編碼序列通常是偽隨機序列或叫偽噪聲碼，要傳送的信息經(jīng)數(shù)字化后和偽隨機序列相加成復(fù)合碼去調(diào)制載波。跳頻擴頻(FH—SS)系統(tǒng)主要由碼產(chǎn)生器和頻率合成器組成，發(fā)射頻率隨機地由一個跳到另一個，接收機中的頻率合成器也按相同的順序跳變。歐洲將滿足故障一平安的信息傳輸系統(tǒng)稱為“按照平安要求構(gòu)造的通信系統(tǒng)〞，它嚴(yán)格遵守歐洲電工委員會ENELEC制定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。ENELEC將平安的信息傳輸系統(tǒng)分為封閉式和開放式兩大類。封閉式平安的信息傳輸系統(tǒng)一般又分為兩類：第一類為用電纜、光纜或數(shù)據(jù)總線組成的信息傳輸通道；第二類為軌道電路、軌道電纜或應(yīng)答器作為信息傳輸通道。對第一類信息傳輸通道的平安要求為：必須構(gòu)成信息傳輸通道的冗余，防止因個別信息點的故障而發(fā)生傳輸中斷；必須通過適當(dāng)?shù)男诺谰幋a方式，使系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸過程中的偶發(fā)性過失具有自動檢查和糾錯功能。對第二類信息傳輸通道的平安要求為：必須通過編碼技術(shù)來確保發(fā)送與接收數(shù)碼的同步；必須通過冗余編碼技術(shù)來保證數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有自檢和糾錯能力，漢明距應(yīng)足夠大，同一數(shù)據(jù)至少重復(fù)傳輸3次。開放式平安的信息傳輸系統(tǒng)，基于無線通信傳輸方式(RFCBTC)，采用開放式平安的信息傳輸系統(tǒng)，它應(yīng)針對以下7種威脅提供有效的數(shù)據(jù)平安防護，以確保信息的真實性、完整性、及時性和順序準(zhǔn)確性。7種威脅為：重復(fù)、刪除、插入、亂序、破壞、延遲、竊取。針對7種威脅，提出以下要求：信道編碼必須附有平安冗余碼，漢明距應(yīng)大于等于15；只要不能絕對排除非授權(quán)的訪問，就必須使用帶密鑰的密碼技術(shù)；當(dāng)使用密碼技術(shù)時，推薦使用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO／IEC10116所規(guī)定的操作模式。以下為使用各種信息傳輸方式的移動閉塞ATC系統(tǒng)的構(gòu)成框圖，基于電纜環(huán)線傳輸方式的移動閉塞ATC系統(tǒng)框圖見圖5-2；基于無線通信的移動閉塞ATC系統(tǒng)框圖見圖5-3。圖5-2基于電纜環(huán)線傳輸方式的移動閉塞ATC系統(tǒng)框圖圖5-3基于無線通信的移動閉塞ATC系統(tǒng)框圖西門子的CBTC系統(tǒng)是一個平安、可靠、先進(jìn)、適應(yīng)線性電機運載、基于無線通信的列車運行控制系統(tǒng)。它由SICAS計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、TRAINGUARDMT移動閉塞式列控系統(tǒng)(ATP／ATO)、VICOSOC系統(tǒng)(ATS)組成。西門子的CBTC系統(tǒng)現(xiàn)應(yīng)用于廣州軌道交通4號線和5號線。還將用于北京地鐵10號線、上海地鐵10號線、南京地鐵2號線等。西門子的CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)西門子的CBTC系統(tǒng)由VICOS、SICAS、TRAINGUARDMT三個子系統(tǒng)組成。它們分為中央層、軌旁層、車載層四個層級，分級實現(xiàn)ATC功能。中央層分為中央級和車站級。在中央級，實現(xiàn)集中的線路運行控制；在車站級，為車站控制和后備模式的功能提供應(yīng)車站操作員工作站(LOW)和列車進(jìn)路計算機(TRC)。軌旁層沿著線路分布，它由SICAS計算機聯(lián)鎖、TRAINGUARDMT系統(tǒng)、信號機、計軸器和應(yīng)答器等組成。它們共同執(zhí)行所有的聯(lián)鎖和軌旁ATP功能。通信層在軌旁和車載設(shè)備之間提供連續(xù)式和／或點式通信。車載層完成TRAINGUARDMT的車載ATP和ATO功能。西門子的CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5-4所示。一、VICOSVICOS分為中央級的VICOSOC501和車站級的VICOSOC101。HMI是列車調(diào)度員的操作臺。來自SICASECC(ECC——元件接口模塊)、TRAIN—圖5-4西門子的CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ECC—元件接口模塊；ODI—操作／顯示接口；OPG—速度脈沖發(fā)生器；HMI—人機接口；LEU—軌旁電子單元；s＆D—檢查和診斷；TSCU_V—軌旁平安計算機單元。GUARDMT(MT——城市軌道交通)和其他外圍系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)聚集在VICOSOC501的COM效勞器并處理，ADM效勞器負(fù)責(zé)中心數(shù)據(jù)存儲和報告，F(xiàn)EP(前端效勞器)負(fù)責(zé)將其他外圍系統(tǒng)接入ATS效勞器。二、SICASSICAS主要包括列車進(jìn)路計算機(TRC)和車站操作員工作站(LOW)。計算機有連接室外設(shè)備和軌道空閑檢測系統(tǒng)接口。SICAS使用聯(lián)鎖PROFIBUS總線用于SICASECC的內(nèi)部通信。LOW、TRC和S&D系統(tǒng)直接與SICASECC和TRAINGUARDMT通信。SICASECCODI(ODI——操作／顯示接口)和TRAINGUARDMT軌旁設(shè)備之間的通信通過一個ATCPROFIBUS總線實現(xiàn)。SICAS和TRAINGUARDMT總線是雙通道雙向的光纖通信連接。每個通道獨立工作并且提供故障一平安的通信。使用兩個通道是為系統(tǒng)的高可用性提供冗余。三、TRAINGUARDMTTRAINGUARDMT系統(tǒng)包括ATP／ATO和通信設(shè)備。ATP／ATO分為軌旁單元和車載單元。軌旁ATP系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)、ATS系統(tǒng)、列車(經(jīng)過軌旁一列車通信系統(tǒng))以及相鄰的ATP系統(tǒng)有雙向接口。通過軌旁到列車的通信網(wǎng)絡(luò)，在軌旁單元和車載單元之間建立了雙向通信。在車載結(jié)構(gòu)中，兩個相互獨立的無線系統(tǒng)的列車單元(Tu)分別安裝于列車前后的駕駛室內(nèi)，作為軌旁無線單元AP的通信客戶端。這兩個TU通過一個點對點的以太網(wǎng)連接，不間斷地相互通信。同時，這兩個TU分別連接到列車前后的列車控制系統(tǒng)。系統(tǒng)功能與特點一、系統(tǒng)功能系統(tǒng)的功能包括ATS功能、聯(lián)鎖功能、ATP／ATO功能、列車檢測功能、試車線功能、培訓(xùn)和模擬功能。ATS除了自動進(jìn)路排列(ARS)功能、自動列車調(diào)整(ATR)功能、列車監(jiān)督和追蹤(TMT)、時刻表(TIT)、控制中心人機接口(HMI)和報告、報警與文檔等主要功能外，還改良和增加了以下功能：在CTC通信級使用雙向通信通道；在ATS后備模式下車站級可以輸入車次號；適應(yīng)移動閉塞的控制要求；TRC(列車進(jìn)路計算機)取代RTU的自動進(jìn)路排列功能；提供獨立的冗余局域網(wǎng)段；在ATS顯示列車狀態(tài)信息；與MCS(主控系統(tǒng))的接口；與車輛段聯(lián)鎖的接口；提供操作日志(含故障信息)的歸檔功能；設(shè)兩個控制中心；車輛段調(diào)度員ATS工作站進(jìn)行出庫列車自動預(yù)先通知，在規(guī)定時間無列車在車輛段轉(zhuǎn)換軌時自動報警。正常情況下，各線的控制中心行使行車調(diào)度職權(quán)。當(dāng)各線控制中心的HMI喪失有效的行車調(diào)度和控制功能或當(dāng)運營需要時，系統(tǒng)應(yīng)能切換至綜合控制指揮中心進(jìn)行調(diào)度和控制。系統(tǒng)的切換能人工操作，也可以自動進(jìn)行，但自動切換時必須經(jīng)過人工確認(rèn)。聯(lián)鎖除了軌道空閑處理(TVP)、進(jìn)路控制(RC)、道岔控制(PC)和信號機控制(sc)等主要功能外，聯(lián)鎖設(shè)備與ATS系統(tǒng)相結(jié)合，可實現(xiàn)中央ATS和聯(lián)鎖設(shè)備的兩級控制。根據(jù)運營要求，應(yīng)能自動或人工進(jìn)行進(jìn)路控制。其中人工控制分為中央ATS人工和聯(lián)鎖設(shè)備人工兩類，自動控制分為中央ATS自動、聯(lián)鎖設(shè)備自動。人工控制進(jìn)路優(yōu)先級高于自動控制進(jìn)路。根據(jù)需要可進(jìn)行聯(lián)鎖與中央ATS兩級控制權(quán)的轉(zhuǎn)換。控制權(quán)的轉(zhuǎn)換過程中及轉(zhuǎn)換后，未經(jīng)人工介入各進(jìn)路的原自動控制模式不變。在特殊情況下，可不經(jīng)控制權(quán)的轉(zhuǎn)換操作強制進(jìn)行聯(lián)鎖設(shè)備的控制。在車站級控制的情況下，如中央級功能完好，仍可設(shè)定或者保存中央自動功能(如ATR、ARS)。在車站ATSLAN與中央ATS之間通信中斷的情況下，列車將在本地工作站LOW和列車進(jìn)路計算機TRC的操作下繼續(xù)運行。ATP／ATO功能將根據(jù)缺省的停站時間和缺省的自動列車調(diào)整值在連續(xù)式通信模式和點式通信模式下工作，聯(lián)鎖功能繼續(xù)。3.ATP／ATO功能ATP／ATO除了ATP軌旁、通信、ATP／ATO車載等主要功能外，還改良和增加了以下功能：不使用PTI的信息交換，相應(yīng)的功能可以通過雙向通信通道在CTC實現(xiàn)；適應(yīng)線性電機系統(tǒng)的線路條件，滿足與線性電機接口的新要求；提供ATO的冗余；ATO控制列車的原理適應(yīng)移動閉塞的要求。因此，TRAINGUARDMT的核心功能是移動閉塞列車間隔功能，根據(jù)線路的空閑狀態(tài)和聯(lián)鎖狀態(tài)(道岔狀態(tài)、進(jìn)路狀態(tài)、運行方向、防淹門狀態(tài)、PSD狀態(tài)、ESB狀態(tài))，產(chǎn)生移動授權(quán)電碼。正線區(qū)段(包括車輛段出入段線、存車線、折返線)具有雙線雙方向有人全自動駕駛運行功能。列車進(jìn)站停車時采取一級制動(連續(xù)制動曲線)的方式，按一級制動至目標(biāo)停車點，中途不得緩解，且在進(jìn)站前不會有非線路限速要求的減速臺階。采用計軸器(AXC)進(jìn)行列車檢測。信號系統(tǒng)具有完善的遠(yuǎn)程故障自診斷功能，對全線的中央設(shè)備、車站設(shè)備、軌旁設(shè)備、車載設(shè)備以及車地通信設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)督和故障報警，能準(zhǔn)確報警到可更換單元(插拔件)等，便于及時更換，并能根據(jù)用戶需要經(jīng)通信傳輸通道在車輛段維修中心實旅遠(yuǎn)程故障報警和故障診斷。二、系統(tǒng)特點CBTC系統(tǒng)的最主要特點是采用無線通信，構(gòu)成移動閉塞。TRAINGUARDMT是提供ATP／ATO功能的強大而先進(jìn)的系統(tǒng)。它是一個模塊化的系統(tǒng)，可以適用于不同的需要。連續(xù)式通信方式和點式通信方式可以單獨工作或同時使用。連續(xù)式通信是使用無線進(jìn)行軌旁和列車間的通信。配合連續(xù)通信通道，列車根據(jù)移動閉塞原理相間隔，提供最小運行間隔，列車受ATP／ATO控制，構(gòu)成移動閉塞。點式通信那么不依賴于連續(xù)通信通道，而采用基于應(yīng)答器的點式通信通道從軌旁向車上傳輸數(shù)據(jù)。配合點式通信通道，列車根據(jù)固定閉塞原理相間隔，并受ATP／ATO控制，構(gòu)成固定閉塞。固定閉塞運行可作為移動閉塞運行的后備模式。裝備和未裝備ATP／ATO的列車可以在同一線路上運行。被司機人工駕駛的列車可以與采用ATO自動駕駛的列車混跑。3.可升、降級系統(tǒng)可以容易地從根本的運行模式(點式通信，固定閉塞)升級到高性能的等級(連續(xù)式通信，移動閉塞)，直到無人駕駛的運行等級(MTO)。在故障時，可適度降級，不同的運行等級可以使用一個比擬低的等級作為后備級，例如：移動閉塞／連續(xù)通信的ATP／ATO-+固定閉影點式通信的ATP／ATO--*使用信號機的聯(lián)鎖級。一條裝備TRAINGUARDMT的線路可很容易地擴展，增加車站和列車。基于漏泄波導(dǎo)通信的列車運行控制系統(tǒng)基于漏泄波導(dǎo)通信的列車運行控制系統(tǒng)是以漏泄波導(dǎo)為通信媒介，通過車站和軌旁的設(shè)備實現(xiàn)地面與列車的信息交換，從而到達(dá)對列車運行的控制。列車在線路中的位置需要列車通過車載里程儀測量后經(jīng)車載通信天線發(fā)送給軌旁設(shè)備，并經(jīng)過其處理后送到車站控制設(shè)備，車站控制設(shè)備再將這一信息轉(zhuǎn)發(fā)給后續(xù)列車，后續(xù)列車知道了前行列車的位置，可根據(jù)事先定義的平安行車原那么，實現(xiàn)移動閉塞。采用以無線擴頻電臺和漏泄波導(dǎo)為通信媒介，漏泄波導(dǎo)作為無線電臺的天線使用的方法，徹底解決了無線電臺在地鐵隧道中信號傳輸?shù)膯栴}，是一個平安、可靠、先進(jìn)的信號系統(tǒng)，最適合在地鐵環(huán)境中使用。基于漏泄波導(dǎo)通信的列車運行控制系統(tǒng)，是采用沿軌道鋪設(shè)漏泄波導(dǎo)的方式，以波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)、無線擴頻電臺為根底，采用時分多址即TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)通信方式，通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)的集合，實現(xiàn)列車與軌旁設(shè)備的雙向連續(xù)通信及列車定位功能，最終實現(xiàn)移動閉塞信號控制系統(tǒng)。一、波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)用于確保列車和本地ATS系統(tǒng)、控制中心之間的車地雙向連續(xù)傳輸信息。波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)是由多個波導(dǎo)信息網(wǎng)通信單元和車載的波導(dǎo)信息網(wǎng)移動站組成。圖5-5為波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。圖5-5波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖波導(dǎo)信息網(wǎng)基站(WaveguideBaseStation，簡稱WBS)由車站計算機、無線擴頻電臺、數(shù)據(jù)采集卡、無源濾波器、窄縫檢測發(fā)射器、耦合器等組成。WBS對上／下行線是獨立管理的。波導(dǎo)信息網(wǎng)基站主要負(fù)責(zé)接收和處理車載計算機的數(shù)據(jù)、發(fā)送主控計算機的數(shù)據(jù)、接收列車定位數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)采集卡采集的列車運行數(shù)據(jù)、提供MMI接口、接收MMI發(fā)送的列車控制信息并通過報文模塊發(fā)送、提供TCP／IP通信接口、提供串口通信接口等。它是組成波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)單元的最根本的局部，是和車載移動站進(jìn)行車地通信的工作站。波導(dǎo)信息網(wǎng)移動站(WaveguideMoveStation，簡稱WMS)由車載計算機、車載無線電臺、數(shù)據(jù)采集卡、車載ATP／ATO設(shè)備、接口電路以及信標(biāo)接收天線和解碼器窄縫探測接收器等組成。在列車兩端的駕駛室各設(shè)一個波導(dǎo)信息網(wǎng)移動站。車載計算機安裝專用的數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)采集軟件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫，作為移開工作站。主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)初始化、無線網(wǎng)絡(luò)連接、獲得位置信息、速度計算、控制區(qū)交接通信、與車站計算機交換信息、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、列車控制系統(tǒng)(窄縫探測接收器)接口等。信號傳輸是通過ATS中心控制室、車站計算機、車載計算機、車載電臺和列車上的定位天線發(fā)射和接收信號，軌旁單元通過同軸電纜與裂縫波導(dǎo)連接，以裂縫波導(dǎo)為載體雙向傳輸列車實時信息。波導(dǎo)信息網(wǎng)基站和軌旁ATP／ATO是有線連接，軌旁ATP／ATO之間通過光纖、尾纖、光配線架、光端機等形成區(qū)間鏈路。波導(dǎo)信息網(wǎng)基站和波導(dǎo)信息網(wǎng)移動站之間的無線網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行IEEE802．11和IEEE802．3標(biāo)準(zhǔn)。操作系統(tǒng)可選用WindowsNT4．O、Linux、Windows2000等。波導(dǎo)信息網(wǎng)使用無線擴頻電臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。跳頻時間與時分復(fù)用周期建立同步關(guān)系。各控制區(qū)間的通訊網(wǎng)有一定的重疊覆蓋區(qū)，保證列車運行至控制區(qū)分界處時，可以平滑過渡，在車站主控計算機上安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)每列列車的車載計算機的標(biāo)識不同及其無線網(wǎng)卡配置的不同來識別每列列車。使用大型數(shù)據(jù)庫軟件(如Oracle，Sybase等)，通過數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)采集軟件，獲取車載計算機發(fā)出的列車運行數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計算、查詢、統(tǒng)計、更新、存儲等。車載、車站的控制軟件對所其需數(shù)據(jù)通過波導(dǎo)信息網(wǎng)進(jìn)行發(fā)送、下載和更新。二、通信單元系統(tǒng)中的通信單元由裂縫波導(dǎo)(用于輻射電磁波載波)、波導(dǎo)同軸變換器(用于向裂縫波導(dǎo)饋入射頻載波信號)、同軸電纜、終端負(fù)載、波導(dǎo)信息網(wǎng)基站、軌旁ATP／ATO、區(qū)間鏈路與沿線設(shè)備共同組成的一個無線和有線相結(jié)合的通信網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)中的通信單元是組成波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)的根底，負(fù)責(zé)每個車站的信息管理，列車控制等，信息通過區(qū)間鏈路等通信網(wǎng)絡(luò)和控制中心進(jìn)行交換，以便控制中心對每列列車進(jìn)行調(diào)度管理。每個通信單元和本地ATS、軌旁ATP／ATO、計算機聯(lián)鎖、軌道電路組成一個信號控制車站。站臺信號設(shè)備如信號機、屏蔽門、緊急停車按鈕由信號控制車站的聯(lián)鎖設(shè)備控制。信號控制車站主要負(fù)責(zé)：初始化網(wǎng)絡(luò)配置、無線網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、跟蹤列車、速度計算、提供操作員接口、列車控制系統(tǒng)接口、車載計算機信息交換等。三、微波裂縫波導(dǎo)采用微波裂縫波導(dǎo)系統(tǒng)作為車一地雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇椤Ｎ⒉芽p波導(dǎo)系統(tǒng)是波導(dǎo)信息網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵局部，它是具有較寬帶寬的，可以同時傳輸數(shù)據(jù)、語音及視頻信號的傳輸系統(tǒng)，用于車地雙向連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸及列車定位。裂縫波導(dǎo)是個中空的鋁質(zhì)矩形管，在其頂部等間隔開有窄縫。圖