隨著城鎮化建設步伐的加快,城市軌道交通迎來新一輪建設高潮。城市軌道交通在現代城市公共交通中的地位日益顯著。城市軌道交通系統作為大容量公共交通工具,其安全性直接關系到廣大乘客的生命安全,而列車控制系統是確保行車安全和高效運營的核心技術和關鍵裝備。

作為城市軌道交通三大關鍵核心技術(牽引、制動和信號)之一,CBTC(基于無線通信的列車自動控制系統)的突出優點是車-地雙向通信。不同于此前的“準移動閉塞”和“固定閉塞”系統,CBTC又稱“移動閉塞”系統。CBTC技術可以將列車之間的運行間隔減少至兩分鐘、一分半甚至一分鐘,因而大大提高載客量和運力。CBTC系統在可用性、可靠性等方面均能滿足當前城市軌道交通安全高效運營的需要,是實現軌道交通高安全、高速度和高密度的最佳技術之一。
CBTC系統的主要應用場景為軌旁、車載和車站。其中軌旁和車載環境復雜,需要更完善的設備滿足復雜環境;在車地通訊中,要使用到無線通信漫游,無線設備的響應要迅速,在車地之間實現持續的通訊連接。同時因為傳輸信息量大,傳輸速度要快,對網絡帶寬也有很高的要求。
邁威通信CBTC列車自動控制系統解決方案是面向地鐵、輕軌、市域城際列車、磁浮等不同城市軌道交通運輸制式需求的一整套自動控制系統解決方案。系統采用通信媒體來實現列車和地面設備的雙向通信,代替軌道電路來實現列車運行控制,此外,該系統在車載和地面使用集中式網絡管理軟件進行統一遠程設備監控管理,可減少備品備件和運維成本。

根據CBTC特殊的使用需求,我司制定具有針對性的解決方案,軌旁采用了高速的無線網絡通信,包括軌旁以太網交換機,軌旁接入AP點,列車無線單元,列車無線天線,軌旁傳輸媒質無線天線、漏纜等。軌旁MISCOM7212G交換機通過光纜連接組成一個以太網絡,每個交換機連接多個IWAP3214G無線AP,交換機和AP均配置獨有IP地址,系統中信息的收發遵循IEEE802.3或802.11標準,信息在網絡中的傳輸完全依賴通信設備按照固有協議來完成,這種結構的優點是網絡結構簡單且易于配置。我司AP會不斷搜尋并確定是否存在新的列車進入自身的無線覆蓋區域,保證進入覆蓋區域的列車能夠立即連接上軌旁ATC設備。
同時為了保證列車在高速運行中通信不中斷,相鄰AP點的無線覆蓋需要重疊.以保證列車在高速運行中能夠在兩個AP之間進行無縫漫游切換,確保車地信息的可靠傳輸。我司設計在每個軌旁接入點位安有兩臺IWAP3214G,通過設備硬件和無線覆蓋冗余設計,以滿足列車高速運行對無線通信性能指標高可靠性和穩定性要求。

同樣為了縮短故障恢復時間,每列車上的無線系統包括兩個完全冗余的車載通信單元,它們是軌旁AP的通信客戶端〔從AP傳來的信號由它們接收〕,分別安裝在靠近車頭和車尾的車載設備機架內。車載通信單元包括兩個冗余的無線單元,它們之間協同工作。每個無線單元都與兩個一組的車載天線相連。我司的Admas8012G通過千兆接口和車載單元進行通信,用高速的千兆匯聚網絡結構組成冗余車載網絡,通過開放的數據通信網絡實現了列車與軌旁設備實時雙向通信,采用基于IP標準的列車運行控制結構,可以在實現列車運行控制的同時附加其他功能(如安全報警、監控管理及乘客信息發布等)。
地面有線骨干網絡是冗余的高速單模光纖以太網,采用MISCOM8028GX組成雙向自愈的AB網環形撲結構,自愈協議在一個交換機機失效后的20ms內將重新配置網絡。在如此短時間內的通信丟失,不會導致ATC的服務中斷。匯聚將經過車站節點軌旁的電網質量、道岔采集、絕緣漏電流等數據,傳輸給調度中心的行車調度控制系統和數據服務器。為滿足系統的安全性和可靠性,有線網絡應用環網結構的有線路徑,采用冗余的電子設備、冗余的入網徑、冗余的環網結構和可選的光纖通路。
◆ 12個10/100/1000Base-T自適應以太網接口(全雙工、半雙工),支持自動MDI/MDI-X連接;
◆ 以太網接口1、2和3、4支持Relay Bypass功能;
◆ 支持M12接口形式,保證接口連接的密閉性和牢固性,符合EN50155行業標準要求;
◆ 支持MW-Ring、EAPS、MSTP、VRRP等多種冗余協議;
◆ 支持靜態路由,支持RIP v1/v2、OSPF v1/v2等多種動態路由協議;
◆ 高強度封閉鋁制外殼,IP40的防護等級,無風機高效散熱,使系統能夠可靠地工作在-40~70℃嚴酷而危險的工業環境中。
MISCOM8028G系列是邁威通信生產的全千兆工業以太網交換機,是專為工業通信網絡的匯聚層應用設計開發的工業以太網交換機。此交換機為復雜的工業應用需求提供了一種高端工業以太網通信解決方案,使工業通信更加順暢、更加可靠、更加快速,滿足客戶為提高附加值應用而不斷創新的需求。
◆ 支持4路千兆SFP+以太網接口、8路千兆Combo光電復用接口、16路10/100/1000Base-T(X)接口,為用戶提供靈活的組網方式;
◆ 支持MW-Ring、EAPS、MSTP、VRRP等多種冗余協議;
◆ 支持靜態路由,支持RIP v1/v2、OSPF v1/v2等多種動態路由協議;
◆ 支持IGMP、PIM-SM、PIM-DM等多種組播協議;
◆ 支持 SNMP、PMON、Telnet 等多種網絡管理協議,可通過超級終端等軟件訪問交換機的命令行接口(CLI);
◆ 高強度封閉鋁制外殼,IP40的防護等級,無風機高效散熱,使系統能夠可靠地工作在-40~+70℃嚴酷而危險的工業環境中。