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西门子计算机联锁系统(SICAS)在中国城轨的应用(ZZ)

已有 3248 次阅读| 2009-4-27 11:06

西门子计算机联锁系统(SICAS)在中国城轨的应用

西门子信号系统在中国城轨的应用随着中国一些大城市的日益发展，中国的城市轨道交通也取得了长足的进步，西门子公司随之也将自己先进的综合信号系统(ATC)引入到中国城市轨道交通中。ATC主要由计算机联锁系统(SICAS)、列车自动防护(ATP)、列车自动驾驶(ATO)和列车自动监督(ATS)4个子系统组成。ATC系统的设计、生产制造、系统集成、安装调试及工程管理，可以满足高速度、高密度和不间断运行的要求。由于信号系统是基于模块化、灵活的系统设计准则，从而保证了系统数据量和功能的可配置性和可扩展性，也很容易把必要的调整集成到既有信号系统中去，为项目的配置做好准备。这些系统已经在全世界各大洲不同国家的各种气候和环境条件下使用多年。

SICAS(西门子计算机辅助信号系统)基于故障—安全的SIMIMT原则，即一种应用在安全系统的设计原则，硬件故障或者软件故障的结果能导致系统进入一种已知的安全状态，是经过广泛验证、成熟的联锁系统。该系统的现代化设计和安全数字总线通信的使用，使得联锁系统的总量最小化成为可能。全面模拟室外设备的工厂测试手段，使SICAS系统现场测试工作量显著减少。

在连续式通信或者点式通信条件下，西门子列车控制子系统(TrainGuard MT)列车自动防护和列车自动驾驶(ATP/ATO)系统保证列车的安全和连续监督。在连续式通信条件下，安全的列车分隔是基于移动闭塞原理。 TrainGuard MT系统基于故障—安全的SIMIS原则，移植经过验证的西门子列车控制系统LZB700、基于通信的列车控制系统(CBTC)以及欧洲列车控制系统 (ETCS)。因此，可以选择不同的运行和后备模式，分别采取实现最佳性能的策略，以满足现代城市轨道交通的需求。

控制中心(OCC)使用的VICOS OC 501(ATS)系统规模可以根据被监督/控制的系统容量来调整。位于车站控制台的本地操作员工作站(基于VICOS OC 101的LOW)监督各自的本地联锁区域。自动操作功能在集中控制层和车站级控制层实现。运行控制权交接给车站控制台或OCC，可以通过车站值班员或OCC操作员的指令实现。在正常运营条件下，整体信号系统的控制将由OCC的VICOS OC501实现。为了保证连续可靠的运行，上述SICAS联锁、TrainGuardMT、VICOS OC501和通信等子系统都是冗余的。有关的计算机都采用符合故障—安全原理的“三取二” 或“二取二”配置。所有与安全相关的系统都得到了第三方德国权威机构“地铁公共运行安全”的认证，该认证也得到了中国铁路权威机构的承认，同时也得到了世界各地(巴黎、斯德哥尔摩、香港、广州、印度和曼谷地铁等)客户的认同。

经过多年项目实施的经验积累和对中国铁路理念的理解，已经完成、提供了得到中国市场认可的产品。在中国，西门子现代信号技术已成功应用于广州地铁1、2号线、深圳地铁1、4号线一期工程、南京地铁1号线、上海辛闵轻轨线；正在实施的信号工程是广州地铁4、5号线、北京地铁10号线(含奥运支线)项目；即将实施的信号工程有广州地铁2、8号线、深圳地铁1号线延伸线和南京地铁2号线等项目。

正在实施中的北京地铁10号线及奥运支线具有典型代表性。它全长32．9 km，共26个车站，1个控制中心。项目采用TrainGuard MT移动闭塞列车控制系统(含试车线)并以电子装备(LEU S21)和应答器(Balises)为基础，符合欧洲一级列车控制系统(ETCS)标准的车—地点式通信设备作为备用方案，提供了VICOS ATS、数字通信系统(DCS)、SICAS微机联锁、AzS350U型计轴等技术系统。SICAS型故障一安全、高可用性的微机联锁系统，可以监督和控制道岔，轨道区段，信号机以及
其他室外设备的部件，包括单独操作和排列进路；辅助操作，操作员动作记录；进路占用和解锁；与列车自动控制系统设备的集成等。具备集中和本地操作能力的 ATS系统，可以保证系统的高可用性和扩展性。其硬件基于SUN 工作站，主要功能有：在OCC的列车监测和跟踪(TMT)功能、自动进路排列(ARS)功能、列车自动调整(ATR)功能、时刻表功能、人机交互(HMI)功能、报表、报警以及存档功能等。TrainGuard MT ATP／ATO系统。它是连续式移动闭塞列车控制系统，可由客户选择提供点式ATP后备功能。由于点式ATP系统基于欧洲制式应答器，与符合ETCS标准的其他系统之间兼容，可实现互联互通。上述SICAS/VICOS/TrainGuard MT (ATP／ATO)这3个子系统被分到4个层级，以便分级实现项目指定的功能。

1层：ATS系统的集中控制层，包括10号线控制中心。VICOS OC 501实现线路集中控制功能及其备用功能。在车站级，为车站控制和后备模式的功能提供操作员工
作站和列车进路计算机(TRC)。

2层：沿着线路分布的轨旁层。包括SICAS微机联锁，Train—Guard MT系统及信号部件、计轴和应答器部件等，执行联锁和轨旁ATP功能。

3层：通信层。包括局域网络、无线等通信系统以及环线、应答器等地—车通信设备。

4层：包括TrainGuard MT的车载ATP和ATO功能，以及连续式/点式通信功能。按照地面轨旁信号系统运营的站间闭塞备用模式基于固定闭塞原理实现，其列车定位功能通过计轴系统实现。

深圳地铁1、4号线一期工程，线路全长21．9 km，共计20个车站。西门子提供了LZB 700M ATP系统，ⅥCos。OC 501 ATS系统，SICAS微机联锁系统，并提供与屏蔽门的接口。目前正在实施的广州地铁4、5号线全长76．5 km，共计40个车站，4个控制中心。项目采用TrainGuard MT移动闭塞列车控制系统(含试车线)、VICOS ATS、SICAS微机联锁、DCS及AZS350U等。采用基于2．4GHz ISM 频段的自由无线传输，以直序扩频(DSSS)方式实现连续车—地传输。