城市轨道交通CBTC区域控制形式化建模与验证(4)
2.2 CBTC系统中ZC子系统
CBTC系统是一个分布式系统，作为CBTC系统中重要组成部分的ZC子系统是地面设备的核心， ZC负责通过无线网络和车载设备之间完成的大容量连续双向地一车信息交互是整个CBTC控制系统的核心功能，通过这样的双向车地信息交互能够实现ZC对运行列车的安全控制，这也是CBTC系统主要需要完成的功能。
首先需要简要介绍移动授权的概念，移动授权是指列车按照给定的运行方向被授权进入和通过一个特定的轨道段，移动授权在每一个通信周期前被签发和监督，CBTC系统必须执行移动授权，来文持安全的列车间隔，同时通过联锁提供防护，在CBTC系统中，对于一列车障碍物的含义包括其它列车、封闭轨道区段、失去状态的道岔和任何外部因素。移动授权需要在每个通信周期前就被生成和发送，车载设备就要执行移动授权，以文持安全的列车间隔，在一般情况下移动授权都是向前延伸的，只有在异常情况下才会回撤。基于城市轨道交通，CBTC的主要任务是为了保证列车在准移动闭塞模式下能够安全运行，实现这一任务是通过VOBC成功执行从ZC接收到的移动授权来实现的，更为重要的是为管辖范围中的列车提供移动授权，这也是ZC的核心任务[3]。
在CBTC中，ZC子系统与其它各个子系统紧密联系着，ZC子系统的可靠性和可用性就会关系到整个CBTC系统能否顺利的运营和在运行过程中的效率是否高效，若是因为一些很小的故障就能导致列车停运或整个系统瘫痪这样就会造成不可估量的经济损失 [3]。CBTC系统中，移动授权是以列车行进过程中距离更短的轨道分区为单位，这也就为区域控制器计算移动授权提供了更为精确的分辨率，也就因为移动授权是以最短的轨道分区来进行计算的，所以CBTC系统才可以更精确地控制列车运行过程中的位置和减少信息传递过程中延迟所带来的误差，从而缩短了运营间隔来大大提高了行车效率。尤为重要的ZC子系统的核心是移动授权，移动授权是指列车按照给定的运行方向被授权进入和通过一个特定的轨道段，移动授权在每一个通信周期前被签发和监督[4]。
2.2.1 ZC子系统的组成
ZC子系统如图2.2所示，它包含通信模块、信息接收模块、控制信息生成模块(列车控制信息和MA形成模块)和信息发送模块4个模块[10]。该子系统主要需要完成列车登陆控制、列车接管控制、列车移动授权(MA)的信息计算和列车退出控制等主要功能[10]。ZC
子系统会根据各个列车的当前位置、速度及运行方向等因素向列车发送移动授权(MA)信息，同时也要考虑列车进路、道岔状态、线路限速和其它障碍物的条件[10]。列车的MA信息是指从当前受控列车的列车最末端起到前方ZC子系统设定的一定范围的障碍物信息，其中列车前方障碍物的含义是一切能够影响列车在运行过程中变更速度的元素,这些障碍物可能是前方正在行驶的另外一辆列车、当前未开放的线路区域或道岔、防淹门、临时限速的区段等。MA信息的包含不是一定的，它在设定范围时需要一个合适的制定方案，这一方案的设定能够直接的影响到当前列车在运行时的安全，和其它列车的运行效率。MA信息会规律性、周期性地在ZC子系统中重建，即为通知列车可以行使的距离和运行速度的重要信息。
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