部署通信火车控制的好处和挑战

显示UITP世界地铁图20212018年初至2020年底约3 300公里新铁路基础设施投入使用表示全球基础设施增长25%在此期间,全世界运维车辆共增加28,000部车辆14万部车辆2019年平均每天1.9亿乘客使用全球地铁与5年前相比增长20%铁路运营商不断努力保持火车安全行进,向车手提供高超可靠服务并降低运营成本

遗留固定区块信号系统-用信号防止火车进路段固定段-无法再满足日益增长的需求现代铁路信号系统称为“通信火车控制系统”,1980年代中期推出,目的是实现最大容量并同时维护安全需求CBTC主要用于城市铁路和自动化人员移动器,尽管它可安装通勤线上

CBTC是什么

IEEStd1474.1定义,CBTC系统是一个连续自动火车控制系统,使用高分辨率火车定位方法,独立于轨迹电路连续高容量双向火车对路数据通信火车自动保护功能和可选自动火车运算函数

CBTC关键益惠

CBTC为铁路运营商带来一些关键收益

• 提高安全性CBTC实施后,火车位置可以高精度确定,独立于轨迹电路火车速度可以调控 保护火车避免碰撞 超速 并保持安全制动距离 火车分离附加功能如编程拦截、门控、线路交叉保护、工作区保护以及公路级交叉警告、事故和危险条件可大为减少
• 最大化容量关键目标部署CBTC使铁路运营商更好地利用铁路基础设施,通过保持运营火车间最短进度并同时维护安全需求实现最大容量
• 增强客运经验CBTC使列车能以更高速度近距离运行,意指向乘车者提供快速服务提高火车定位信息精度后,实时抵达信息精度可大为提高多亏CBTC, 乘车者可以享受更顺畅的搭乘, 因为加速和制动由系统控制, 乘客可以期望列车操作更加一致性
• 减少CapEx和OpEx:CBTC技术演化后系统变紧凑化,架构渐趋简单化表示路边设备少易实现维护此外,这些系统允许铁路运营商监控列车并调整列车性能以保持进度CBTC系统为铁路运营商提供灵活性,以更有效地响应调度变化和紧急情况
• 提高可持续性CBTC允许不同层次自动化并证明比传统人工操作更高效能系统提供自动速度调控,不需要不必要的加速和制动,这导致大节能电力消耗减少和空气污染减少,环境可持久性提高

关键网络挑战考虑

CBTC为铁路运营商带来巨大利益,但铁路运营商部署此解决方案时需要考虑一些关键联网挑战

• 超可靠性火车对路无线通信成功操作依赖可靠的双向火车对路无线通信CBTC等任务关键系统设计应实现网络延时小500msec,无线交接时间小于50msec,小于0.1%包损耗引起无线连接差的其他物理参数需要仔细研究其中包括视线缺失、电磁干扰、通道干扰、频谱拥塞和限制无线电和天线安装物理环境Cisco超可信无线回路收音机并Cisco催化器IW9167系列户外接入点设计为任何地方的任何应用提供可靠的无线连接
• 弹性高可用机载轨迹基础设施CBTC系统由五大子系统组成:火车对路通信系统、机上CBTC设备、路边设备、主干网和控制中心视供应商而定,架构可集中化或分布化因系统临界性,网络冗余和高可用性必须在系统设计阶段加以考虑,网络管理、自动化、提供、服务保证、政策和安全实施需要良好的工具查思科连通社区基础设施解决指南详细设计路边铁路运营基础
• 网络安全数字化铁路运营需要强大的网络安全攻击关键铁路系统可引起列车停机坪、不尽人意经验,并可能在列车脱轨或相撞时甚至可能耗人命。经验显示,简单空控和隔离操作网络策略无法防止攻击需要综合、系统和协调方法挑战需要考虑如下:只有经授权用户和装置连接网络,用户和系统只能访问经授权获取的数据和服务,用户不连接恶意网站,恶意软件不带入系统,只有合法传输流经网络需要强健工具大规模管理剖面和政策并监控网络上的用户和装置以确保遵守这些政策所有这些都必须以一种能够对新威胁和入侵发生时快速响应的方式进行。

趣味化深入了解产业网络组合

• Cisco超可信无线回路
• Cisco催化器IW9167系列
• Cisco铁路兼容催化IE3400重值交换机
• Cisco工业以太网开关并工业路由器和网关
• Cisco网络视觉

订阅IoT通讯更新物联网

趋势洞察帮助你成功IoT部署