地铁CBTC系统无线通信技术分析
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨
作为CBTC系统的关键技术，其研究与发展对城市轨道交通系统的安全性、便捷性和效率等方面具有重要意义。本文将对CBTC系统的关键技术进行探讨，包括无线通信技术、数据处理与传输技术、位置识别技术等方面的关键技术，分析其在CBTC系统中的作用与发展趋势。
一、无线通信技术
CBTC系统基于先进的无线通信技术，实现对列车的实时监控与控制。作为CBTC系统的关键技术之一，无线通信技术对于CBTC系统的运行安全性和稳定性具有重要意义。
目前，CBTC系统中较为常用的无线通信技术包括LTE、Wi-Fi等。LTE技术具有高速传输、低时延等优势，适用于对CBTC系统中的关键数据进行实时传输；Wi-Fi技术则可以实现对列车之间、列车与地面控制中心之间的数据通信，为列车运行的实时监控提供了技术支持。
随着5G技术的逐渐成熟，5G技术有望在CBTC系统中得到广泛应用。5G技术具有更高的传输速率和更低的时延，可以实现更高效、更稳定的数据传输，为CBTC系统的运行提供更加可靠的技术保障。
二、数据处理与传输技术
CBTC系统的正常运行依赖于大量的数据处理与传输技术支持。在CBTC系统中，数据处理与传输技术起着至关重要的作用，直接影响着系统的运行效率和安全性能。
在数据处理方面，CBTC系统需要对来自列车、轨道等各个方面的数据进行实时处理，包括位置数据、速度数据、故障数据等。CBTC系统还需要对这些数据进行分析与存储，以便对列车进行实时监控与数据分析，为列车运行提供技术支持。
在数据传输方面，CBTC系统需要实现对大量实时数据的传输，包括列车之间的数据传输、列车与地面控制中心之间的数据传输等。CBTC系统需要依靠先进的数据传输技术，实现对大量数据的高效传输。
城市轨道交通信号CBTC系统控制探讨
城市轨道交通信号CBTC系统控制探讨
随着城市化进程的加速，城市交通问题日益突出，城市轨道交通作为重要的交通方式，承担着越来越重要的角色。作为城市轨道交通的一项重要技术，CBTC系统控制在保障列车运行安全、提高线路运行效率方面发挥着重要作用。本文将对CBTC系统控制进行深入探讨，从技术原理、应用场景、优势及发展趋势等方面进行分析和总结。
一、技术原理
CBTC系统控制主要包括列车控制、线路监控、故障诊断等功能，通过实时采集和处理列车运行状态数据、线路情况数据等信息，确保列车在线路上安全高效地运行。其基本原
理可以概括为：通过无线通信技术实现列车与地面控制中心之间的实时数据交换和信息传输；通过自动控制技术实现对列车的实时监控和调度；通过数据处理技术实现对列车运行
状态数据、线路情况数据等信息的实时采集和处理，确保列车的安全运行和线路的高效运行。
二、应用场景
CBTC系统控制主要应用于地铁、轻轨等城市轨道交通系统，包括地面线路、高架线路和地下线路。在地铁系统中，CBTC系统控制可以实现列车的自动驾驶和智能调度，提高列车的运行安全性和线路的运行效率。在轻轨系统中，CBTC系统控制可以实现列车的精准控制和调度，提高线路的运行稳定性和运行能力。
三、优势
CBTC系统控制相比传统的列车控制系统具有以下几个优势：1、提高列车运行安全性。CBTC系统采用无线通信、自动控制、数据处理等技术手段，实现列车的精准监控和调度，能够及时发现并应对列车运行中的各种异常情况，确保列车的安全运行。2、提高线路运
行效率。CBTC系统通过实时采集和处理列车运行状态数据、线路情况数据等信息，实现列车的智能调度和线路的自动监控，提高了线路的运行稳定性和运行能力。3、降低运营成本。CBTC系统可以实现列车的自动驾驶和智能调度，减少了人为操作对列车运行的影响，提高了列车的运行效率，降低了运营成本。
基于无线通信的轨道交通CBTC技术分析
基于无线通信的轨道交通CBTC技术分析首先，CBTC技术采用了双向无线通信，使列车与控制中心之间可以
进行实时通信。控制中心通过无线通信将指令送达到列车上，列车通过无
线信号将自身的信息传回到控制中心。这种通信方式可以实时监控列车的
位置、速度和状态，确保列车运行在安全的距离和速度范围内。与传统的
信号设备相比，CBTC技术消除了列车与轨道之间的物理连接，减少了设
备的维护和故障率，提高了系统的可靠性。
其次，CBTC技术使用了高精度的定位系统，可以实时跟踪列车的位
置和运动状态。通过全球定位系统（GPS）和地面信标的组合，CBTC系统
可以确定列车的位置和速度，并将这些信息传回到控制中心。这种精确的
定位系统可以有效地避免列车之间的碰撞和冲突，提高了列车运行的安全
性和效率。
此外，CBTC技术还具有自动列车控制和调度功能。控制中心可以根
据列车的位置和速度信息，自动调度列车的运行路线和速度。控制中心可
以根据实际情况对列车进行灵活的调度，从而最大限度地提高列车运行的
效率和容量。此外，CBTC系统还可以根据列车的运行情况自动调整列车
的速度和间距，保证列车的安全性和稳定性。
最后，CBTC技术还具备对列车状态的实时监测和故障诊断功能。通
过无线通信和传感器，CBTC系统可以实时监测列车的各种传感器和设备
的状态。一旦出现故障或异常情况，控制中心将立即发出警报，并采取适
当的措施进行处理。这样可以保证列车的运行安全性和信号设备的可靠性。
综上所述，基于无线通信的轨道交通CBTC技术具有很多优势。它可
以实现列车与控制中心之间的实时通信和数据传输，提高列车的运行安全
地铁CBTC系统信号系统分析与故障
地铁CBTC系统信号系统分析与故障
地铁CBTC系统是一种全自动列车控制系统，它是一套应用红外无线通信和计算机技术的信号控制系统。该系统中的计算机实时监控车辆的状态和运行情况，从而确保车辆的安全、高效地运行。
CBTC系统的信号控制主要包括两个方面，一是车载设备和地面设备之间的通信，二是车辆之间的通信。车载设备主要包括车载单元和车载终端，地面设备主要包括信号控制中心、基站和中继器等。车辆之间的通信主要通过无线信号实现。
CBTC系统的故障可以从以下几个方面来进行分析：
一、设备故障
CBTC系统中包含大量的设备，如车载单元、车载终端、信号控制中心、基站等。这些设备都是通过复杂的信令系统进行互联和通信的。如果其中一个设备出现故障，就可能影响整个系统的运行。设备故障主要包括硬件故障和软件故障两方面。前者可能是设备元件老化，后者可能是程序编码不当或者存在漏洞。
二、人为操作失误
CBTC系统中的许多操作都需要人工干预，例如设备的维护保养、软件的更新升级、系统的监控等。如果人员操作不当，就可能导致故障的发生。人为操作失误有多种类型，例如误操作、程序编写失误、密码丢失等。
三、外部环境影响
CBTC系统在运行中也可能受到外部环境的影响。例如，暴雨导致信号设备损坏、雷击导致设备电子元件烧毁、强烈日光导致信号干扰等。同时，CBTC系统的安全性和可靠性也需要考虑对系统进行抗干扰的设计，以避免发生故障。
综上所述，CBTC系统的信号控制是复杂的，其中存在着多方面的潜在故障。只有对CBTC系统的信号控制进行全面和细致的分析，才能够及时发现和排除故障，确保地铁运营的安全和高效性。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障
地铁CBTC系统信号系统分析与故障
地铁CBTC系统是一种基于无线通信和计算机网络技术的列车信号系统，用于实现地铁列车的精确控制和调度。CBTC系统通过实时监测列车位置和速度，可以保证列车之间的安全距离，并优化列车运行效率。CBTC系统在实际运行过程中也可能会遇到各种故障，下面对一些常见的故障进行分析。
CBTC系统可能会出现传输故障，如无线信号中断或传输延迟。这会导致列车位置和速度信息不能及时更新，从而影响列车行驶的安全性和准确性。为了解决这个问题，CBTC系统通常会采用冗余设计，如多通道无线传输或备份网络连接，以提高系统的可靠性。
CBTC系统还可能会受到恶劣天气条件的影响，如大雾或暴雨天气。这些天气条件会降低信号的传输质量，从而影响CBTC系统的性能。为了应对这个问题，CBTC系统通常会采用降低列车速度或增加安全距离等措施，以确保列车行驶的安全性。
CBTC系统还可能会受到人为破坏或恶意攻击的影响。这可能包括非法入侵系统、篡改数据或破坏设备等行为。为了防止这种情况的发生，CBTC系统通常会采用严格的安全措施和加密技术，以确保系统的安全性和稳定性。
地铁CBTC系统是一种复杂的信号系统，用于实现地铁列车的精确控制和调度。CBTC 系统在实际运行过程中也可能会遇到各种故障，如传输故障、硬件故障、恶劣天气条件和人为破坏等。为了确保CBTC系统的可靠性和稳定性，需要采取相应的措施来防止和解决这些故障。
城市轨道交通信号CBTC系统控制探讨
城市轨道交通信号CBTC系统控制探讨
一、 CBTC系统的基本原理
CBTC系统是一种通过无线通信技术实现列车与控制中心之间实时通信和数据交换的轨道交通信号控制系统。相比传统的固定区间信号系统，CBTC系统具有更高的列车运行密度、更快的调度响应速度和更精确的列车位置控制能力。其基本原理是通过在列车上安装车载
设备和轨道设备，实现两者之间的实时通信和信息交换。控制中心通过对列车位置、速度
和运行状态的监控，动态调整列车运行方式，实现更加智能化的列车调度和运行控制。
二、 CBTC系统的关键技术与挑战
CBTC系统是一个包含多种技术和设备的复杂系统，其设计与实现需要克服诸多技术挑战。CBTC系统需要实现列车和控制中心之间的高效无线通信，确保数据传输的实时性和可靠性。CBTC系统需要配备高精度的列车位置检测与控制装置，确保对列车位置和速度的准确监测和控制。CBTC系统还需要具备自动列车控制、故障自愈和安全保护等技术功能，以应对各种突发情况和安全风险。这些技术问题的解决对于CBTC系统的设计和应用具有重要意义，也是当前CBTC系统研究与发展的重点方向。
三、 CBTC系统的控制策略和应用效果
CBTC系统的控制策略是保证其安全性和效率的关键。其控制策略包括列车调度算法、故障自动恢复机制、安全保护策略等内容。列车调度算法是CBTC系统的核心，其目的是通过动态调整列车运行速度和间距，最大限度地提高轨道交通系统的运行效率。故障自动恢
复机制则是CBTC系统的安全保障之一，通过对列车设备和通信设备的实时监测和故障诊断，及时发现和处置设备故障，确保轨道交通系统的安全运行。目前，CBTC系统在许多国家和地区都得到了广泛应用，取得了显著的效果，为城市轨道交通的安全和运营效率提供了重
CBTC系统中WLAN干扰分析与优化研究
CBTC系统中WLAN干扰分析与优化研究
CBTC系统中WLAN干扰分析与优化研究
一、引言
随着城市轨道交通的快速发展，CBTC（无线列车控制系统）作为一种先进的列车控制系统得到了广泛的应用。CBTC系统通
过使用无线通信技术，实现了列车与基础设施之间的全时、双向的信息传输，为实现高效、安全的列车运营提供了有力的支持。
然而，在现实应用中，CBTC系统往往会面临WLAN（无线
局域网）干扰问题。WLAN作为一种常见的无线通信技术，其
频段也与CBTC系统所使用的通信频段有一定的重叠。因此，
合理分析和优化WLAN干扰对CBTC系统的影响，对于确保CBTC系统的可靠性和稳定性至关重要。
二、WLAN干扰对CBTC系统的影响
1. 通信质量下降：WLAN干扰会使CBTC系统的通信质量下降，导致数据传输的可靠性降低。这可能会导致列车运行信息的延迟或丢失，从而影响列车的运行安全和运行效率。
2. 信号干扰：WLAN干扰会导致CBTC系统中的信号干扰，干扰信号的接收和解码，甚至可能引发误解码，造成误操作或误判断。
3. 系统故障：由于WLAN干扰，CBTC系统可能会遭受系
统故障，引发重要数据的丢失或损坏，甚至导致系统崩溃，造成服务中断。
三、CBTC系统中WLAN干扰分析
1. 干扰源分析：首先，需要对CBTC系统中存在的WLAN干扰
源进行分析。包括查明WLAN信号源的类型、功率以及传输范
围等关键信息。可以通过频谱分析仪等设备来收集和分析干扰源的参数信息。
2. 干扰特性分析：对干扰源的特性进行深入分析，包括
干扰信号的频率、幅度、持续时间等。通过对干扰特性的分析，可以判断WLAN干扰对CBTC系统的影响程度，并为后续的优化措施提供参考。
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨
随着城市交通的发展，城市轨道交通系统越来越成为城市居民出行的重要选择。而CBTC系统作为城市轨道交通系统的核心技术之一，对于提高运营效率、确保乘客安全、优化列车运行等方面都起着至关重要的作用。本文将对城市轨道交通CBTC系统的关键技术进行探讨，以期更好地了解其技术原理和发展趋势。
一、城市轨道交通CBTC系统概述
1. 通信技术
CBTC系统的核心是无线通信技术，它是实现列车与列车之间、列车与调度中心之间信息交换的基础。在CBTC系统中，要求列车与列车之间和列车与调度中心之间实时、可靠地进行信息交换和数据传输。为了保证通信的稳定性和可靠性，在CBTC系统中往往采用频分多址（FDMA）或时分多址（TDMA）技术，以提高通信频谱的利用率和抗干扰能力。为了确
保通信的安全和可靠性，CBTC系统通常还采用了加密技术和差错检测与纠正技术，以防止信息被恶意篡改和数据传输过程中发生错误。
2. 轨道位置探测技术
CBTC系统需要确保列车在运行过程中能够实时准确地获取自身的位置信息，以便进行列车自动控制和保持列车之间的安全距离。为了实现这一目标，CBTC系统通常采用了多种轨道位置探测技术，比如轨道电路技术、卫星定位技术、激光测距技术和惯导技术等。这
些技术都能够提供高精度的列车位置信息，并能够满足列车自动控制和保持列车之间安全
距禿的要求。
3. 列车控制算法
CBTC系统的关键是实现列车自动控制和跟车行驶，这就需要设计高效的列车控制算法。在CBTC系统中，列车控制算法需要能够实现列车的自动加减速、保持列车在规定的航行区间内及时停车等功能。为了实现这些功能，CBTC系统通常采用了PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等，来实现列车的平稳行驶和保持列车之间的安全距离。
车地无线通信技术在地铁CBTC信号系统中的应用
车地无线通信技术在地铁CBTC信号系统中的应用
摘要：对地铁CBTC信号系统的关键技术车地无线通信的应用现状进行了介绍，
分析了车地无线通信的原理。根据实际运营情况分析，发现了车地无线通信存在
的不足和问题，并结合深圳地铁3号线工程案例，提出了专用频段通用制式进行
技术优化的方案。
关键词：车地无线通信；CBTC；信号系统；漏缆
1 车地无线通信系统的组成
TWC分别由网络核心设备、TWC轨旁设备（WNRA、漏缆或LoS天线等）、车载无线通
信设备组成，并负责地面ATC设备和车载ATC设备之间的数据通信。
Bombardier CITYFLO 650信号系统的数据传输系统根据环境的不同采用两种类型的无线通
信系统，每种类型的天线系统都各有自身的特点。从而保证信号系统能够在任何一种情形下
达到最大的无线覆盖率和最小的通讯丢失。
TWC是实现车地间通信的高可靠性、连续性的通信系统，同时也是实现车地间通信的数
据传输实时性、安全性、可靠性及抗干扰能力的安全系统。两个无线接入点的距离现场范围
控制在300到600米之间。其中，漏缆等同于一个通过功率分配器与同轴电缆相连的定位天线。电缆内部只有一小部分的能量转变为辐射能。选择相邻漏泄段之间的合适间距，以便为
不同频段提供满意的效果。事实证明，10到50米之间的间距可满足1000MHz以内的所有情
形的无线通信。而采用定向天线的两个特点是增益和前后比抑制。增益能显著地提高链路余量，而前后比抑制能有效的减小远离天线发射孔的干扰源。在隧道和站台区域以外，采用可
视天线进行信息传输，WNRA A和WNRA B分别与独立的天线进行连接。天线安装在轨旁天
城市轨道交通CBTC系统无线通信抗干扰技术的探析
通信 设计 与应 用 １ ０ ３
城 市轨 道 交通 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ系统 无 线通 信 抗 干扰 技 术 的探 析
杨 挺 （ 北京和利时系统工程有限公司， 北京 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
【 摘 要 】 本文通过 对城市 轨道交通 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ系统 的无线通信抗 干扰技术的探析 ， 进一步研 究 了Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ系统传输模 型的建 立， 并对Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ系统的
１ Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ系统无线通信抗 干扰技术的分析
１ ． １ Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ系 统 的传 输Leabharlann Baidu 型
２ Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ系统 中的 Ｄ Ｃ Ｆ协议 的性 能 分析 以及 技术改进
搭 建起 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ 系 统 干 扰 场 景 ， 并 对 其 进 行 仿 真研 究 ．根 据 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ 系统 的 自身 特 点 。对 Ｏ Ｐ Ｎ Ｅ Ｔ仿 真 工 具 中的 各 个 模 块 进 在 ３ ｋ Ｈｚ ～ ３ ０ ０ Ｇ Ｈ ｚ频 段 中的 传 播 信 号被 称 为 是 无 线 电磁 行 构 建 与 改进 ， 在 两种 不 同环 境 下利 用 Ｄ Ｃ Ｆ算法 的 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ 系统 波 ，通 过 在 数 据 传 输 过 程 中 应 用 无 线 电磁 波 技 术 实现 了 通讯 进 行仿 真 。 通过仿 真结果显示 ． 同 以往 传 统 的 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ 系统 受 到 的 移 动 ．通 过 对 实 际传 播 环 境 实施 分 析 建 立 起 系统 的传 输 模 干扰 的 情 况相 比 较 ， Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ的 抗 干扰 能 力得 到 了进一 步 的 增 强 。 型。 移 动 通 讯 系统通 过 采 用反 射 、 散 射 以及 衍射 等基 本机 制 对
基于地铁CBTC系统的无线测试浅析
219
学术论丛
基于地铁CBTC 系统的无线测试浅析
邱驰煜
杭州市地铁集团有限责任公司运营分公司
摘要：CBTC 系指城市轨道交通在通信的基础上控制列车的系统，此系统是的数据通信体系(DCS)是无线通信，并且是一种车地双向通信系统，其中无线传输的稳定性及可靠性非常关键。鉴于此，本文对地铁CBTC 系统的无线测试进行了分析，希望能够有效提升地铁CBTC 系统的可靠性及稳定性。
关键词：地铁CBTC 系统；无线测试；无线通信性能如今，随着社会不断发展，城市化进程不断推进，带来了非常严峻的交通压力，因此，地铁应运而生，并且渐渐在国内各大城市建造。随着地铁工程的不断涌现，地铁通信系统及控制的重要也就得到显现。而地铁CBTC 系统的稳定性及可靠性是非常重要的，在一定程度上影响着地铁服务的水平及质量，甚至会在一定程度上影响列车运行的安全。因此，对地铁CBTC 系统的无线测试进行分析是非常有必要的。
1监测软件的设计1.1信道跳转过程
通常来说，在CBTC 系统的主用通信设备、备用通信设备与地铁电视的PIS 设备分别对应的是信道1、信道6与信道11，独立的信道，能够有效防止出现系统内部干扰的现象，鉴于此，要想使得CBTC 系统通信状况得到监测，就要有效监测并且详细记录所有信道的实际运用情况。在接入点及站点的识别上，可以借助监测信道循环跳转技术来完成。此外，应该有效剖析互联网通信设施的各项数据。
1.2接入点和站点识别过程
首先，监测软件和驱动模块共同将读取指示传达出去，之后驱动模块就会自动采集物理层的解码数据及有关信息，这就包括了时间、功率与速率等。最后，监测软件应该基于数据的MAC 层首部数据，识别该包数据是接入点还是站点中的，要是相应的接入点或是根本未出现，就要把接入点或是在列表存储。
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨
一、CBTC系统概念及特点
CBTC系统的主要特点包括以下几个方面：
1. 实时性强：CBTC系统通过无线通信技术实时传输列车位置、速度、跟随间距等信息，使得列车之间的运行更加协调和安全。
2. 灵活性高：CBTC系统采用分布式控制方式，灵活的运行管理模式使得列车运行更
加灵活和高效，能够应对复杂的运行情况。
3. 安全性强：CBTC系统通过实时监测列车位置和速度，对列车进行全程跟踪和监控，可以实时调整列车运行速度和跟随间距，提高列车运行安全性。
4. 可扩展性强：CBTC系统能够方便地扩展和升级，可以根据城市轨道交通系统的发
展需求进行相应的调整和优化。
二、CBTC系统的工作原理
CBTC系统通过无线通信技术实现列车之间、列车与信号系统之间的实时信息传输和互动控制。其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 列车位置和速度检测：CBTC系统通过安装在列车上的位置传感器和速度传感器实
时监测列车的位置和速度，将监测数据通过无线通信传输到控制中心。
2. 控制指令发送：控制中心根据接收到的列车位置和速度数据，通过无线通信向列
车发送相应的控制指令，包括调整列车速度、保持安全跟随间距等。
4. 紧急处理和故障排除：CBTC系统能够实时监测列车的运行情况，一旦发现异常情况，能够及时采取紧急处理措施，保证列车运行的安全和稳定。
三、CBTC系统关键技术探讨
1. 无线通信技术：CBTC系统依赖于无线通信技术实现列车之间、列车与控制中心之
间的实时信息传输，而且要求通信信号稳定、可靠、实时性强。如何选择适合的无线通信
地铁CBTC系统无线通信技术抗干扰方案
地铁中 W L A N 设备的应用范围将持续增多， 而 随 着 基 于 2.4G 产 品 应 用 的 进 一 步 增 加， 采 用 W L A N 技术的 C B T C 车地无线通信将遇到更多的 干扰因素，对地铁系统运营造成影响。
因此，在地铁设计中，需要合理的使用无线抗 干扰技术来减轻或抑制无线干扰 ；并且在未来，能 够使用地铁信号系统专用频点彻底解决信号的干扰 性问题，这样才能最大限度地发挥 CBTC 系统的优 势，提高运营效率。
但是 I S M 频段作为公用频段，开放性是其最大 的特点，而地铁信号系统使用这一频段传输安全信 息，虽然使用技术手段能够最大程度的克服外界干 扰，但仍存在一定的不合理性。 4.3 专用频点
针对 I S M 频段的开放性问题，需要地铁行业申 请专用频点，使得 CBTC 系统的通信信道在一个纯 净的环境下，彻底解决安全信息在开放频段传输的 不利局面。目前可用的频点如 5.9 G H z，可以作为 地铁 CBTC 系统专用频段使用。
地铁线路主要包括高架和隧道环境，在隧道环 境内，WL A N 干扰主要来源于乘客携带的移动热 点、蓝牙设备等移动 Wi-Fi 设备 ；在高架露天环境， 还包括附近医院、工厂、民房内存在的设备 / 设施 等，在地铁运行中，容易受到外界信号的干扰。因 此，需要 CBTC 系统的无线传输应用进行抗干扰分 析和研究，确保地铁 CB T C 系统正常、高效运营。
基于无线通信技术的CBTC信号系统
ＣＢＴＣ信号 系统 一般 由 ４部分组 成 ：
２．１ 系 统 介 绍
１） 列 车 自 动 监 控 系 统 （Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ
Ｔｈａｌｅｓ公 司的 ＣＢＴＣ信 号 系统 可 以在两 种 模
Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ，Ａ Ｔ Ｓ）．
式 下 运 行 ：ＣＢＴＣ模 式 和 后 备 模 式 ．在 ＣＢＴＣ 模 式
的移 动闭塞 概念 ，确保 列 车的安 全运 行．ＺＣ基 于 已 照 ＭＡＵ 的命令 去驱 动信 号机 点亮 绿灯 ，这在 固定
知 的 障碍地 点 和预计 的交 通荷 载 ，确 定其 控制 区域 闭塞 原理 中 ，也 许会 因 为两列 车未 满足 双红 灯保 护
内所有列 车 的移 动权 限．每个 ＺＣ均 采 用 ３取 ２的 原 理 而导致 该信 号机 无 法 开放 绿 灯．ＭＡＵ 通 过信
基 于无 线 通 信 技 术 的 ＣＢＴＣ信 号 系统
汤 璐 诘 。，钱 剑 敏 ，梁 鉴 如
（１．上 海 轨 道 交 通 维 护 保 障 中 心 通 号公 司 ，上 海 ２００００２；２．东 华 大 学 信 息科 学 与技 术 学 院 ，上 海 ２０１６２０ ３．上 海工 程 技术 大学 电子 电 气 工 程 学 院 ，上 海 ２０１６２０）
冗 余配 置 ，确 保 系统 的安全 稳定 ］．
息 确认 区域 里所 有列 车 的确切 位置 ，并 利用 列车 的
CBTC系统功能介绍和技术分析
与移动闭塞系统的比较
01
列车控制方式
移动闭塞系统采用无线通信技术实现列车与地面设备间的信息交互，与
cbtc系统类似，但移动闭塞系统的列车定位精度较低。
02
通信方式
移动闭塞系统采用无线通信技术，与cbtc系统相同。
03
列车定位精度
cbtc系统的列车定位精度更高，能够实现列车位置的实时跟踪，而移动
闭塞系统定位精度较低。
定义
CBTC系统，即基于通信的列车控制系统 ，是一种利用无线通信技术实现列车与地 面设备之间实时信息交换的列车控制系统 。
高度自动化
CBTC系统能够实现列车自动控制、自动 调整进路、自动列车监控等功能，提高运 营效率。
安全性强
CBTC系统通过实时监测列车位置和速度 ，采取相应的控制策略，降低列车碰撞风 险。
数据安全与隐私保护
CBTC系统涉及大量的数据采集、传输和处理，如何保障数据的安全性和用户的隐私是一 个重要挑战。解决方案是制定严格的数据管理和隐私保护政策，加强数据加密和访问控制 ，确保数据不被非法获取和使用。
06
cbtc系统案例分析
北京地铁燕房线cbtc系统案例
总结词：成功应用
详细描述：北京地铁燕房线采用了基于通信的列车控制系统（CBTC），该系统实现 了列车自动控制、精确停车和高效运营等功能，提高了线路的运输能力和乘客出行 效率。
地铁CBTC系统信号系统分析与故障
地铁CBTC系统信号系统分析与故障
地铁通信制订列车控制（CBTC）系统是一种先进的列车信号系统，它通过无线通信技术和信号处理算法，实现对地铁列车的实时监控和控制。CBTC系统具有高精度、高安全性和高可靠性等特点，但它也存在一些故障问题。
CBTC系统信号系统的分析非常重要，因为它直接影响到列车的调度和运行。CBTC系统的信号系统是由一系列的信号设备和传感器组成的，包括基站、车载设备、非接触式传感器等。这些设备能够感知列车的位置、速度和运行状态，并通过无线通信技术将数据传输到控制中心。在控制中心，运营人员可以根据实时的列车位置和运行状态，进行列车的调度和控制。
CBTC系统信号系统也面临一些故障问题。其中最常见的故障是信号设备的故障，例如基站故障或车载设备故障。这些故障会导致列车无法与控制中心进行通信，从而影响列车的调度和运行。非接触式传感器的故障也会影响CBTC系统的性能，因为它们无法准确地感知列车的位置和运行状态。
对于CBTC系统的故障问题，需要采取一系列的措施进行分析和解决。需要进行系统的故障诊断和排除，确定具体的故障原因和位置。需要及时修复故障设备，保证系统的正常运行。还可以通过系统的备份和冗余设计来提高系统的可靠性和容错性，减少故障的发生和影响。对于CBTC系统的信号设备，需要进行定期的维护和检查，以确保其性能和可靠性。
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地铁CBTC系统无线通信技术分析
1．前言
随着全国各大城市大力建设公共交通系统，具有大容量、高速率和高效率特点的地铁系统的建设也如火如荼的进行。在整个地铁系统中，列车的自动控制系统无疑是其大脑和核心，目前地铁系统采用的是列车自动控制（ATC）设备，ATC通过车载设备、轨旁设备、车站和控制中心组成的控制系统完成对列车运行的控制；通过调节列车运行间隔和运行时分，实现列车运行的安全、高效和指挥管理有序。ATC信号系统由ATP（列车自动防护）子系统、ATO（列车自动驾驶）子系统和ATS（列车自动监督）等三个子系统组成，主要分为固定闭塞制式、准移动闭塞制式和移动闭塞制式三种，其中固定闭塞制式已经无法满足当代地铁发展的需要,移动闭塞制式的应用规模越来越大。移动闭塞制式信号系统主要是基于无线通信技术的列车控制系统（CBTC），CBTC系统集无线电通信技术和自动化控制技术于一体，利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路），双向连续、大容量的车-地数据通信和车载、地面安全功能处理器等实现的一种连续自动列车控制系统，利用轨间电缆、漏泄电缆和空间无线技术或者他们之间的结合组网来实现。
CBTC相比传统的铁路信号系统有着诸多优越性：
以无线通信系统代替有线通信系统，减少电缆铺设、轨旁设备，降低维护成本。
可以实现车辆与控制中心的双向通信，大幅度提高了列车区间通过能力。
信息传输流量大、效率高、速度快，容易实现移动自动闭塞系统。
容易适应各种车型、不同车速、不同运量、不同牵引方式的列车，兼容性强。
可以将信息分类传输，集中发送和集中处理，提高调度中心工作效率。
便于既有线改造升级。
当前全球各城市轨道交通现状从单一线路建设逐步走向多线路并行建设，并初步形成线网轨道交通格局，具备了线网间联通联运的基础条件，同时国内的地铁系统对列车的发车间隔要求越来越短，对列车的精密调度和控制提出了很高的要求，加上通信、计算机、网络和列控技术的不断发展，尤其是无线通信技术的发展，使得基于无线通信的
列车控制系统（CBTC）现得到迅速发展和普遍应用。目前CBTC已经有多家地铁控制系统设备商支持，且有很多建设和应用经验，应用技术十分成熟，目前全球新建地铁，尤其是国内基本都是采用此系统。
2．地铁CBTC系统介绍和发展现状
2.1 地铁CBTC系统组成
地铁无线CBTC系统主要包括3个部分：无线移动通信系统、列车控制系统和列车定位子系统。列车控制系统又包括中央控制室、无线闭塞中心和车载子系统。其中，高可靠的无线一同通信系统是RBC、车载子系统和列车定位子系统的基础。无线移动通信系统主要是进行车地通信，在移动的列车和地面控制设备之间实时双向传输行车星系，由无线车地通信技术提供保障，列车通过相应的地面设备，如信标灯、应答器，可以获知自身的位置及速度等信息，通过可靠的无线移动通信网络，列车将位置、车次、列车长度、实际速度、制动潜能、欲行状况等信息以无线的方式发给RBC，RBC则开始追踪列车并发送移动权限、允许速度、限速、紧急停车等命令。因为，无线CBTC 系统中，无线移动通信网络取代了对到电路的信息传输地位。
图1 地铁CBTC系统结构
2.2 CBTC系统发展现状
随着社会的不断发展和城市化进程的逐渐提高，城市轨道交通在安全性、可靠性、运输效率和整体服务质量方面提出了更为严格的要求，以满足现代运输业的各种挑战。
同时，世界各地的轨道交通运营商都希望以最佳的投资获得更高的性能。基于通信的列车控制系统CBTC就在这种背景氛围下应运而生。
1999年9月，IEEE将CBTC定义为：“利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路）、双向连续和大容量的车-地数据通信以及车载和地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统”。国外着手研究CBTC的时间较早，技术发展比较成熟，国外新建的地铁项目已经大量的采用CBTC系统。目前我国新建地铁虽已经基本都采用了先进的CBTC系统，但设备主要都是由国外系统设备商提供，国产化的CBTC应用很少，只在北京地铁亦庄有过尝试运行。
CBTC全球共有三大体系，分别是美国的AATC,日本的ATACS和欧洲的ETCS，主要的设备供应商有西门子、GE、阿尔卡特、阿尔斯通和庞巴迪。
3．地铁CBTC无线通信技术分析
地铁CBTC系统要求不依靠轨道电路向列控车载设备传递信息，利用通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”信息。通过车载设备、轨旁通信设备实现列车与车站或控制中心之间的信息交换，完成速度控制。系统通过建立车地之间连续、双向、高速的通信，使列车命令和状态可以在车辆和地面之间进行实时可靠的交换，并确定列车的准确位置及列车间的相对距离，保证列车的安全间隔。所以CBTC对无线传输的系统容量、稳定性、抗干扰能力以及高速移动下的切换等都有较高的要求，目前从宽带技术的角度出发，GSM-R、WLAN、漏泄同轴电缆、裂缝波导管、WiMax等技术都可以提供CBTC系统中相应的无线数据传输服务，但这些技术本身的技术标准、技术成熟度、系统应用经验和整个产业链的发展以及部署成本等决定了它们能否最终应用广泛引用到地铁CBTC系统中。具体每种技术方案分析如下：
3.1 基于GSM-R技术
GSM-R是在公网GSM技术基础上融合了调度通信功能的专门用于铁路无线通信的数字集通信系统，是专为铁路系统开发的数字式的无线通信系统。其主要提供无线列调、编组调
车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。GSM-R目前在全世界的铁路系统中都有非常广泛的成熟的应用，在我国已经作为铁路系统的首选，包括300KM以上的高铁。我国使用的频段为上行885-889MHz，下行930-934MHz，为铁道系统和中国移动公用，但在铁路2-6公里范围内为铁路系统专属频段。
基于GSM-R目前的技术，最大理论速率是115kbps，可以支持大于500km/h的漫游切换，且安全性高，整个产业链也很成熟。但如果应用于地铁系统，它仅能提供CBTC现在的功能需求，无法满足统一车地无线通信的业务需求，即使不考虑以后的扩展性，也要基于现在的CDMA1X及GPRS二种技术进行功能改造，以支持多信道捆绑以达到带宽要求，另外在我国频段的申请问题也是其没能在城市轨道交通中使用的主要原因。深圳地铁二号线在设计初期曾考虑采用此技术，但因为GSM-R应用于行车间隔短，车流密度大的城市轨道交通的实例和经验较少，需要做大量的实验和验证工作，考虑到工期等因素，最终放弃此技术。
3.2 基于无线电台的WLAN技术
采用无线电台实现WLAN技术，体积较小, 安装比较灵活, 受其他因素影响小，使用开放的IEEE802.11标准，广泛采用2.4G的ISM频段。可根据现场条件和无线场强覆盖需要进行设计和安装, 且安装和维护容易，但无线电台在隧道内传输受弯道和坡道影响较大，同时隧道内的反射比较严重，需要考虑多径干扰等问题。无线电台的传输距离小, 为了保证在一个无线接入点( AP, Access Point ) 故障时, 通信不中断，提供通信的可靠性, 以及考虑到高速下的无缝切换，往往需要在同一个地点设置双网覆盖,这要求进一步缩短AP 布置间距。大量的高密度的AP点的部署，导致了列车在各个AP 之间的漫游和切换特别频繁, 大大降低了无线传输的连续性和可靠性. 同时相应的电缆使用量很大。基于WLAN的CBTC系统方案如下：