浅析CBTC系统无线故障处理
摘要：本文对地铁cbtc系统组成进行简要介绍，并在分析无线设备工作原理的基础上，提出无线系统的故障处理，对保障地铁cbtc系统安全可靠的运行有重要意义。 关键词：cbtc系统；无线系统；故障处理； 中图分类号：u226.8+1 文献标识码：a 文章编号： 1 引言
地铁信号系统随着需求和科技的逐步提升，不断走向成熟。目前，地铁控制系统集成化成为发展的潮流，高速发展的移动通讯技术为其提供了可能。德国西门子、瑞典庞巴迪及美国ussi等公司均利用移动通信技术研制出了集成化列车控制系统—简称cbtc，该系统目前在城市轨道交通中已广泛应用。在这样的背景下，如何保障cbtc系统无故障运行或者及时应对故障现象显得尤为重要。 2 cbtc系统简介及工作原理
目前在世界范围内，轨道交通所能利用的最先进的轨道交通通信技术，就是基于无线通信的列车控制cbtc系统。该系统可利用无线通信原理对列车位置进行准确定位，并对列车实现实时控制。列车行驶中的安全距离可由cbtc系统确定，双向通信保证了对列车运行监控的实时性，兼顾了安全和灵活性，使列车以更短的车间距运行[2]。cbtc系统的功能：在一定区间内，一个cbtc系统内的安全处理器使用同一个数据库，对系统进行调度和列车运行管理。 2.1 无线系统设备组成
2.1.l 车载无线系统
cbtc车载设备主要为车头尾两个互为冗余的列车单元tu，列车自动防护（atp）以及列车自动驾驶ato，为了提高带宽，每个tu单元包含两个无线网卡，一对天线被两个网卡共同使用，指向列车的行驶方向。具体模块包括：车载安全计算机、无线传输模块、数据记录模块、速度传感器模块、应答器传输模块、人机界面及专用传输模块等。在cbtc系统运行的过程中，通过对轨道应答器的探测，探测应答器间行程来提取信息，保证地面信息实时的传输进入系统内部，系统根据这些信息在数据库中查找，对列车位置进行定位，列车上的车载控制器通过使用双向车地无线电通信向轨旁cbtc设备报告列车的位置，并利用轨旁单元的移动授权信息，建立速度—距离模式曲线，实现列车的超速防护、车门监督、完整性检查、退行防护等多种功能。 2.1.2 轨旁无线系统
轨旁无线系统包含的相关部分为轨旁线服务器、轨旁多重光纤环、轨旁主要交换机、轨旁无线接人点、熔纤盒以及轨旁天线等。在轨旁系统运行过程中，由两台工业级服务器组成轨旁无线服务器，均采用对应级别的冗余配置。轨旁atp系统通过轨旁以太网实现与外部的信息交换，两台模块化千兆网交接机构成了轨旁交换机。光缆、熔纤盒和环网接入变换机共同构成了光纤环网。加密模块、无线网卡、主板等相关模块共同构成了轨旁接入点。以定向天线作为轨旁天线进行信息的收发介质，天线分集覆盖的区间分为两
个方向，覆盖的实际距离足够长，最终实现区间冗余双覆盖。 综上，轨旁无线系统主要完成：（1）接收轨旁单元(信号机、联锁条件)的状态；（2）接收列车的位置报告；（3）计算每辆列车移动授权。
2.2无线系统的工作原理 2.2.1地-车通信
通过总线，轨旁无线系统与轨旁atp系统实现信息的交换，传送列车定位信息以及接收相应报文，如轨旁atp系统的列车控制报文。 根据内部数据库的动态信息，无线服务器将列车控制报文重新打包，并对相关的路由信息进行添加。主要交换机作为一个转接点来向光纤环网传送数据，通过无线传输的方式，提供列车需要的列车控制信息。在保证系统稳定的前提下，根据列车控制信息对列车运行进行有效控制[5]。 2.2.2车-地通信
通过地面的应答器和应答器的天线，对数据库中相应地址的数据信息进行通信。列车车载系统综合三方面因素，分别为车载数据库、应答器信息、连续的速度值测量对列车进行准确定位。轨旁无线系统从车载无线系统接收列车的定位信息。 3 无线系统故障处理
主要表现而出的无线系统故障为车地间通信的中断，导致列车降级并紧急制动。信号干扰和设备故障为造成通信中断的两种主要原因。