有軌電車信號系統(tǒng)車地通信的研究.pdf

1、現代有軌電車具有安全舒適、綠色環(huán)保，載客量大，速度快等多種優(yōu)點，因此在交通擁堵、環(huán)境惡化等現象越來越嚴重的情況下，使得有軌電車在城市軌道交通中越來越受到的青睞。
　　有軌電車車地通信主要分為列車與列車自動監(jiān)控中心(Automatic Train Supervision，簡寫ATS)的通信、列車和軌旁控制器(Wayside Control Unit，簡寫WCU)的通信兩種。列車與ATS通信主要實現列車向ATS提供列車運行狀態(tài)、列車位

2、置等信息并且能夠獲取到ATS發(fā)出的例如運行計劃、列車行駛控制等命令。列車與WCU通信的主要目的是從WCU獲取到前方進路道岔的占用及狀態(tài)。
　　在有軌電車信號系統(tǒng)中，實現車地之間高效可靠的通信工作可保證列車安全、快速、有序的運行，目前實現車載設備與地面設備之間信息傳輸的主要技術有環(huán)線技術、GSM-R技術、WLAN技術等等，雖然這些技術均可實現設備之間的信息傳輸，但是都存在很多的缺陷，如成本高，布線困難等等，因此本文將選用其他通信方式

3、來實現有軌電車車地之間的通信。
　　無線傳感網絡是近年來出現的一種新型的網絡技術，其應用越來越廣泛。該網絡由協調、終端和路由三種節(jié)點構成，能夠自主的完成遠程數據的采集、處理和傳輸等功能，目前已經成功的應用在鐵路、家居、煤礦等多種領域。ZigBee是一種高可靠的無線通信協議，其滿足無線傳感網絡的低功耗、低速率、低成本等要求，已經成功的應用在通信領域中。
　　在本文所設計的車地通信網絡拓撲結構中，將列車經過的道路兩旁的站牌等站點

4、設定為路由節(jié)點，列車自動監(jiān)控中心通信模塊作為協調節(jié)點，有軌電車和軌旁控制器作為終端節(jié)點。這些節(jié)點按照Zigbee協議進行通信，不僅能夠實現列車與ATS、列車與WCU狀態(tài)和命令交互，而且還能夠避免其他軌道交通通信系統(tǒng)線纜及大規(guī)?；üこ?，既節(jié)省了城市道路的占用，也符合城市軌道交通的特點和綠色環(huán)保的理念。
　　本文對車載通信模塊、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)通信模塊以及軌旁控制器通信模塊進行了總體設計。文中介紹了當前有軌電車技術的發(fā)展概況，分析了

5、當前應用的有軌電車車地通信技術的不足，結合無線傳感網絡的優(yōu)點和車地通信系統(tǒng)的特點，提出了一種基于ZigBee協議的車地無線通信模塊。
　　車地通信模塊傳輸協議采用ZigBee協議來實現列車與ATS、列車與WCU的通信功能。為了實現遠距離通信，還設計了能放在道路旁或車站內完成信息轉發(fā)功能的路由節(jié)點。文中除了對通信節(jié)點各個子模塊的硬件電路進行了詳細設計和介紹之外，還實現了軟件部分的設計。
　　為了降低傳輸過程中出現重復幀、錯誤幀