LRE板卡交换机在轨交信号通信系统的应用

一、地铁车型 

一般而言，世界各地城市轨道交通车型没有统一的标准，往往是按照某个地方的城市轨道交通所需量身定制，比如纽约地铁的A系统和B系统。在中国内地，城市轨道交通列车车型主要被分为A、B、C、D、L型以及特殊型号如APM列车、单轨列车、有轨电车等。 按照国内通用标准，城市轨道交通（地铁、轻轨、市域快线等）

车辆类型主要可分为：A、B、C、D及L型，也有特殊型号如APM列车、单轨列车、有轨电车等。

国内车辆车型一般A、B车型用的居多。

上海地铁1号-18号线、上海地铁崇明线等;北京地铁3号线、11号线、12号线、铁14号线、16号线-20号等;深圳地铁1、2、4-16号线、20号线等；广州、天津、武汉、南京等地也有多条线实用A、B型车型。以下我们就A、B型列车做一下介绍。 

A、B型车的分类及特点 A型列车可以分为：地铁A型列车、市域A型列车。列车车厢尺寸：A长22米/节，宽3米。 

地铁A型列车是地铁列车中型号中，宽度最大、载客量最大的车型，尤其适合人口密度、流量大的特大型城市使用。A型车中，A1型为第三轨供电，A2型为接触网供电。6辆编组时单向运能可达到5-7万人次/小时，适用于市区内大客流运输，线路长度30km左右。不同线路运营速度等级有：80km/h、100km/h、120km/h。 

市域A型列车用于市域快线（市域快轨、地铁快线），直流市域A型列车（DC1500V）和地铁A型列车没有明显的差别。只是为了满足更高的旅行速度，市域A型车采用更大的牵引功率，为了提高乘客长途乘坐的舒适度，在座位上设计上进行了联排调整，设计时定员载荷工况也一般仅按站立4人/m2考虑，远低于市内地铁站立6人/m2的标准。

B型列车可以分为：地铁B型列车、市域B型列车。车厢尺寸：长19米/节，宽2.8米。 

地铁B型列车是应用最广的地铁车型，近年国内新建地铁的城市普遍采用地铁B型列车。B型列车适用于中大运量的城市轨道交通系统，

B型车按照受流方式不同还可分为B1型车和B2型车，B1型车为第三轨供电，B2型车为接触网供电。6辆编组时单向运能可达到3-5万人次/小时，不同线路运营速度等级有：80km/h、100km/h、120km/h。  市域B型列车用于市域快线（市域快轨、地铁快线），直流市域B型列车（DC1500V）和地铁B型列车没有明显的差别。只是为了满足更高的旅行速度，市域B型车采用更大的牵引功率，为了提高乘客长途乘坐的舒适度，在座位上设计上进行了联排调整，设计时定员载荷工况也一般仅按站立4人/m2考虑，远低于市内地铁站立6人/m2的标准。交流市域B型列车（AC25kV）的技术尚不成熟，暂时无法投用。

二．城市轨道交通信号系统 

城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成一个高效综合自动化系统。城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统。 地铁信号这块，技术目前对于CBTC几家差不多，通号，铁科，复欣，交控，网新，卡斯柯，泰雷兹，南京十四所（和西门子合作的）。

城市轨道交通信号系统的组成 

城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，

ATC系统包括三个子系统： 1. 列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS） 2.列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP） 3.列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO） 三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。（如下图）

通过以上所述，A型车（6节编组）全长140米左右，B型（6节编组）车全长120米左右，在运行列车ATC系统时，车头、车尾信息要相互通信，但列车车头、车尾贯通线长度超出网络传输100米的传输极限。并且列车采用的通讯线缆（屏蔽平行线）与我们常规网络用的cat5e，cat6e也不同。传统的需采用中继方案，即在列车中间加中继交换机，如图1所示

中继交换机方案拓扑图

采用中继方案能有效的解决长距传输问题，但是需要在列车中间加交换机，实施过程中列车取电、安装、维护都比较麻烦。 现我公司争对解决长距离传输问题，设计一款LRE长距离传输交换机，并且只需2芯线传输，有效距离可达1500-2000米。同时我们结合轨交现场环境、线材、应用等经过多次完善、测试，专门为解决轨交交通信号系统设计出一款LRE交换机。与传统的中继交换机方案相比，减少实施过程中取电、安装、维护等问题，并且LRE交换机方案实施简单易行。如图2所示，

LRE板卡交换机方案拓扑图

采用LRE方案能够解决列车长距离信号传输问题，同时只需在列车机房加1套LRE板卡交换机就能解决。为了节省地铁机房机笼的空间，我们1套设备上设计2路LRE交换机传输端口，且2路端口独立运行，与信号系统设计双线路冗余备份保持一致。 LRE交换机已经在北京地铁8号线、重庆地铁5、6号线、西安机场线、长沙地铁5号线、长春地铁8号线、合肥地铁2、3号线、杭海城际线等多条线路稳定运行。

　　审核编辑：汤梓红