城市轨道交通CBTC列车自动监控子系统设计与创新
CBTC系统区域控制器(ZC)功能及原理探究
CBTC 系统区域控制器（ZC ）功能及原理探究屈耀（通号城市轨道交通技术有限公司，北京100070）1概述基于无线通信的列车控制系统CBTC （CommunicationBased Train Control ）是当今城市轨道交通的主流控制系统，作为CBTC 系统的核心地面控制设备，区域控制器（ZC ）主要功能是根据通信列车所汇报的位置信息以及联锁排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的列车生成和发送移动授权（MA ），是车-地信息处理的枢纽，保障了CBTC 系统下通信列车行车效率及安全运行，具备在各种列车控制级别和驾驶模式下进行列车管理的能力。
本文以区域控制器为对象，在介绍CBTC 系统结构基础上，进一步剖析了区域控制器的功能、原理，以及与其它子系统的通信信息传输。
2CBTC 系统结构及地面区域控制器介绍CBTC （Communication Based Train Control ）系统是一个安全的，具有高可靠性、高稳定性的基于无线的列车自动控制系统，它最大的特点是可以与列车实现无线通信功能。
由列车-地面间周期传递列车位置信息和地面-列车间传递移动授权来实现车地通信功能。
2.1系统结构CBTC 系统由列车自动监控（ATS ）系统、计算机联锁系统、及ATC 系统，CBTC 系统的具体结构示意图如图1。
图1为CBTC 系统的典型系统结构，主要包括了区域控制器（ZC ）、车载控制器（VOBC ）、联锁和ATS 系统。
CBTC 采用先进的通信、计算机技术，连续控制、监测列车运行的移动闭塞方式，摆脱用轨道电路判断对闭塞分区占用与否，突破了固定闭塞的局限性，通过无线传输设备实现列车与地面区域控制器时时双向通信。
2.2地面区域控制器（ZC ）结构及外部通信CBTC 系统地面区域控制器（ZC ）是保证列车运行安全的重要设备，ZC 子系统采用“2乘2取2”冗余结构的安全计算机平台，主要负责根据CBTC 列车所汇报的位置信息以及联锁所排列的进路和轨道占用/空闲信息，为其控制范摘要：地面区域控制器（ZC ）作为CBTC 系统的核心地面设备，剖析其功能、工作原理及外部通信，对我们深化认知，学习和理解有着极为重要意义。
城市轨道交通基于通信的列车制系统(CBTC)列车自动监控(ATS)技术规范
批 准 部 门 :上 海 市 城 乡 建 设 和 交 通 委 员 会 施 行 日 期 :2013 年 10 月 1 日
2013暋 上 海
上海市城乡建设和交通委员会文件
沪 建 交 [2013]773 号
上海市城乡建设和交通委员会 关于批准《城市轨道交通基于通信的列车
1
2暋术暋语
2灡0灡1暋 列 车 自 动 控 制 (ATC)AutomaticTrainControl 自动控制列车运行并保证列车运行安全和指挥调度列车的
系统。ATC 包括列车自动防护、列车自动监控、列车自动驾驶。 2灡0灡2暋 列 车 自 动 防 护 (ATP)AutomaticTrainProtection
上
海
市
建
筑
建
材
业
上海市建筑建材业市场管理总站
市
场
暋ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管
暋
理
总
站
上海市工程建设规范
城市轨道交通基于通信的列车 控制系统(CBTC)列车自动 监控(ATS)技术规范
TechnicalspecificationforCommunication灢 BasedTrainControl(CBTC)system's AutomaticTrainSupervision(ATS)of urbanrailtransit DG/TJ08-2130-2013 J12439-2013
列车自动控制 系 统 的 子 系 统,通 过 列 车 检 测、列 车 间 隔 控 制 和联锁等,以“故障灢安全暠的 方 式 实 现 对 列 车 的 冲 撞、超 速 和 其 他 危险状况的防护。 2灡0灡3暋 列 车 自 动 监 控 (ATS)AutomaticTrainSupervision
基于车车通信的新型CBTC系统研究与分析
102研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.10 （下）信号作为轨道交通系统保证运行安全、提高运行效率的重要基础装备，一直在安全与效率之间寻求平衡。
目前，城市轨道交通基于通信的列车控制系统(CBTC)从以前的电话闭塞、半自动闭塞到现在的准移动闭塞，列车在区间内的行车间隔逐步缩短，最短时间间隔达到2分钟以内。
在保证安全的基础上，运行效率大大提高了。
随着我国国民经济的快速发展，轨道交通系统的高效、舒适、智能成为热门课题，信号系统以及信号设备的高智能化、高性价比也是各轨道交通所追求的。
怎么能在保证安全运行的情况下，节约成本、高效运行是未来的信号系统的方向。
城市轨道交通目前常用的信号系统为基于无线通信的CBTC 系统，区间采用移动闭塞，联锁实现轨旁设备信息的分配等。
闭塞主要实现列车在区间内的运行安全和效率，目前使用的移动闭塞，相比之前系统采用的闭塞方式，现在信号系统的追踪间隔是最短的，从这个角度来看，基于CBTC 系统是比之前的信号系统要高效。
轨旁的设备信息是以进路方式由联锁来控制，所以在岔区、折返区段等，效率低，影响这个系统的性能。
城市轨道交通的发展其实是城市轨道交通信号系统的发展，对信号系统的运能、灵活性、可靠性、经济性以及兼容性等都提出了更高的要求。
各个指标之间又是相互联系和相互制约的，对未来信号系统的发展是一个待解决的难题。
各轨道机构以及专家在原有系统的基础上提出了基于车-车通信的新型CBTC 系统，轨旁设备中的计算机联锁设备和区域控制设备取消，采用对象控制器来控制轨旁设备，比如道岔控制等，列车不再需要轨旁设备来采集地面信息（道岔、信号机、区段等），直接通过轨旁的无线通信设备直接与周围列车进行通信，不再主要依据车载信号来进行行车，实现了列车与列车之间相互通信。
新系统取消了联锁设备，也就减少了联锁关系的相互制约，各个线路之间能更好地兼容，运行效率也会大幅度提升。
城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)互联互通测试规范第2部分：点式部分测试及验证技术规范
45.020
Hale Waihona Puke 中国城市轨道交通协会团体标准
TCAME/TXXXXX—2017
城市轨道交通基于通信的列车运行控制 系统（CBTC）互联互通测试规范
第 2 部分: 点式部分测试及验证技术规范
Test specification for interoperability of Communication Based Train Control system for urban rail transit Part 2：Test and VerificationSpecification of Intermittent Train Control
第3页
引
言
为促进中国城市轨道交通建设，实现并满足城市轨道交通互联互通的需要，达到经济适用、资源共 享、技术先进及可持续发展的目标，制定城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通 系列团体标准。 该系列规范包括《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通系统规范》、《城 市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通接口规范》、《城市轨道交通基于通信的列 车运行控制系统（CBTC）互联互通测试规范》、《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC） 互联互通工程规范》四部分。 该系列规范的结构如下： a）互联互通系统规范，分成以下四个部分： ——第1部分：系统总体要求 ——第2部分：系统架构和功能分配技术要求 ——第3部分：车载电子地图技术规范 ——第4部分：互联互通危害分析 b）互联互通接口规范，分成以下八个部分： ——第1部分：应答器报文规范 ——第2部分：CBTC系统车地连续通信协议规范 ——第3部分：车载列车自动保护（ATP）/列车自动运行(ATO)系统与车辆的接口技术要求 ——第4部分：区域控制器（ZC）间接口规范 ——第5部分：计算机联锁（CI）间接口规范 ——第6部分：列车自动监控系统（ATS）间接口规范 ——第7部分：信号各子系统与维护支持子系统（MSS）间接口规范 ——第8部分：车载人机界面规范 c）互联互通测试规范，分成以下两个部分： ——第1部分：CBTC部分测试及验证技术规范 ——第2部分：点式部分测试及验证技术规范 d）互联互通工程规范，分成以下三个部分： ——第1部分：工程设计导则 ——第2部分：安全评估规范 ——第3部分：交付基本条件
列车运行自动控制系统—CBTC系统
2. 区域控制器 ZC
ZC接收其控制范围内列车车载设备无线传输的所有列车位置 信息；根据联锁系统报告的信号设备状态信息及所辖区域内轨道 障碍物的位置，为向所辖区域内后续的所有列车计算各自的移动 授权。 ZC同时对线路的临时限速进行管理控制。 ZC还负责对相邻ZC的移动授权请求做出响应，完成列车从一 个区域到另一个区域的交接。
列车定位过程分为两个：列车位置初始化和列车位置信息更新。
➢列车根据检测到第一个无源定位信标作为列车初始位置， 其中检测是通过信标检测列车上的天线位置实现。然后根据 第二个检测的无源定位信标确定列车的行进方向。即列车根 据检测到的两个连续无源定位信标建立列车位置和方向。 ➢列车根据测速测距功能计算出的列车位移，在列车先前建 立的位置基础上持续更新位置。 ➢列车会根据后续检测到的无源定位信标更新校准列车位置。
2. ZC切换原理
当列车正常运行到达当前 受控ZC管辖边界时，如确 认列车满足切换条件，开始 与相邻管辖区的ZC进行信 息交互，当列车越过边界后 将尝试与相邻ZC建立控制 关系，并与运行出清的ZC 解除控制关系。
ZC只能授予列车在其辖 区内活动的权限。当列车 MA延伸到地面ATP边界时， ZC会请求相邻的ZC为该列 车计算MA。
城市轨道交通列车自动系统监控子系统
进路正在控CB状T态C 模式下延
绿色箭头：时该解信锁号机为始端
的进路设置了自动通过
（fleet）模式 黄色竖柱：以该信号机为始
26
ATS系统界面
白色 Y：该信号机为始端的 进路正在 CBTC 模式下延
ATS工作站显示信息时解锁
信号机相关表示
表 7-5 信号机表示
黄色三角室显外示亮：该灯信号机为 始端灰的所 叉有 ：进 室路 外中 封至 灯少一
站台紧急关闭 站台人工设置了运行时间
站台轨有到站列车
20
ATS系统界面
ATS工作站显示信息
21
ATS系统界面
图形 1站台矩形图标
2站台旁菱形图标
ATS工作站显示信息
表7-4 站台相关表示二
显示状态
表示意义
稳定黄色
列车在站台停站
稳定白色
站台没有列车停站
稳定蓝色
站台设置跳停
稳定橙色
站台设置清客
稳定红色
时解锁
27
ATS系统界面
ATS工作站显示信息
线路相关表示一
表 7-6 线路状态表示
稳定缺省色：计轴处于出清 状态
稳定紫色：计轴处于占用状 态
稳定红色：计轴处于 CBTC 模式下逻辑区段占用状态 稳定白色：：一条锁闭进路
的一部分 稳定黄色：进路的保护区段
稳定绿色：计轴处于故障锁
闭状态
稳定棕色：计轴被 ATC 报
白圈：道岔车授占权用允许，且显 当人示授工权设有置效一的条倒进计路时 或
29
ATS系统界面
稳定绿色：计轴处于故障锁 闭状态
稳定棕色：计轴被 ATC 报 告失效
ATS工作站显示信息 闪烁当前色：计轴 ATS 切除 跟踪，以当前颜色闪烁 白圈：道岔授权允许，且显 示授权有效的倒计时
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨摘要：先简要分析基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）与传统铁路信号系统相比所拥有的优越之处，而后以城市轨道交通中的地铁为例，具体阐述地铁CBTC系统的组成与发展现状。
最后围绕地铁CBTC系统无线通信技术，重点论述GSM-R技术、无线电台的WLAN技术、裂缝波导管技术、结合式组网技术在地铁CBTC系统中的应用。
关键词：城市轨道交通；地铁；CBTC系统；无线通信技术伴随着城市化的稳步推进，城市轨道交通获得了良好的发展，尤其是地铁交通取得了很好发展。
在地铁运行中，列车的自动控制系统是核心所在，当前主要使用ATC（列车自动控制）设备、轨旁设备、控制中心所组成的控制系统，可以有效控制列车运行[1]。
ATC信号系统的一大组成便是固定闭塞制式，但固定闭塞制式的缺陷逐渐明显，已经无法很好的满足地铁安全运行的需要。
针对于此，移动闭塞制式信号系统获得了很好的发展，主要是基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC），应该说，CBTC系统可以将自动化控制技术、无线电通信技术有机结合起来，在多种功能优势的支撑下形成连续自动列车控制系统，应用优势非常显著。
本文围绕地铁CBTC系统的无线通信技术，具体谈一谈CBTC系统关键技术，现作如下的论述。
一、CBTC系统的优越之处相比于传统铁路信号系统，CBTC系统的各方面优势是毋庸置疑的，优越性体现在多个方面。
具体来说，CBTC系统的优越之处可以从六个方面分析。
一是CBTC系统使用无线通信技术，无线通信系统大大减少了电缆铺设量和轨旁设备，整个维护成本可以有效控制；二是CBTC系统可以实现控制中心与列车的双向通信，列车区间通过能力大大提高；三是CBTC系统的兼容性强，各种车型、不同运量与车速的列车仅可以使用；四是CBTC系统的信息传输流量大且速度快，更易实现移动自动闭塞系统[2]；五是CBTC系统能够实现信息的分类传输，也可以集中发送和处理，调度中心的工作效率可以由此得到提高；六是当前阶段的城市轨道交通逐渐实现多线路并行建设，已经形成了较完备的线网轨道交通格局，可以较好的实现线网间联通联运。
城市轨道交通运营与列车控制考试 选择题 61题
1题1. 城市轨道交通系统中，列车控制系统的核心功能是什么？A. 列车调度B. 列车安全C. 列车速度控制D. 列车维护2. 下列哪项不是城市轨道交通列车控制系统的组成部分？A. 信号系统B. 通信系统C. 乘客信息系统D. 列车自动防护系统3. 列车自动防护系统（ATP）的主要作用是？A. 提高列车速度B. 防止列车碰撞C. 增加列车载客量D. 减少列车维护成本4. 城市轨道交通信号系统中，CBTC代表什么？A. 计算机辅助列车控制B. 连续移动块信号系统C. 基于通信的列车控制D. 中央控制列车系统5. 下列哪项技术不属于CBTC系统？A. 无线通信B. 轨道电路C. 车载控制单元D. 地面控制中心6. 城市轨道交通列车控制系统中，ATO代表什么？A. 列车自动操作B. 列车自动优化C. 列车自动运行D. 列车自动调整7. 列车自动运行系统（ATO）的主要优点是？A. 提高列车安全性B. 减少人为错误C. 增加列车速度D. 降低运营成本8. 城市轨道交通列车控制系统中，ATS代表什么？A. 列车自动调度B. 列车自动系统C. 列车自动跟踪D. 列车自动监控9. 列车自动监控系统（ATS）的主要功能是？A. 控制列车速度B. 监控列车位置C. 调整列车载客量D. 维护列车设备10. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项不是ATS的组成部分？A. 调度员工作站B. 列车位置检测C. 乘客信息显示屏D. 列车运行图11. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车位置检测？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载摄像头D. 乘客信息系统12. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车速度控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统13. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车安全？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统14. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车调度？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统15. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车维护？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统16. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车载客量控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统17. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车运行图调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统18. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车设备维护？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统19. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车位置监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统20. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车速度监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统21. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车安全监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统22. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车调度监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统23. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车维护监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统24. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车载客量监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统25. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车运行图监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统26. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车设备监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统27. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车位置调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统28. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车速度调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统29. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车安全调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统30. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车调度调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统31. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车维护调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统32. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车载客量调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统33. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车运行图调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统34. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车设备调整？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统35. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车位置优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统36. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车速度优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统37. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车安全优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统38. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车调度优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统39. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车维护优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统40. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车载客量优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统41. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车运行图优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统42. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车设备优化？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统43. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车位置管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统44. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车速度管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统45. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车安全管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统46. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车调度管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统47. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车维护管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统48. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车载客量管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统49. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车运行图管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统50. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车设备管理？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统51. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车位置控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统52. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车速度控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统53. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车安全控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统54. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车调度控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统55. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车维护控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统56. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车载客量控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统57. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车运行图控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统58. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车设备控制？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统59. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车位置监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统60. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车速度监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统61. 城市轨道交通列车控制系统中，下列哪项技术用于列车安全监控？A. 轨道电路B. 无线通信C. 车载控制单元D. 乘客信息系统答案1. C2. C3. B4. C5. B6. C7. B8. D9. B10. C11. A12. C13. C14. A15. D16. D17. A18. D19. A20. C21. C22. A23. D24. D25. A26. D27. A28. C29. C30. A31. D32. D33. A34. D35. A36. C37. C38. A39. D40. D41. A42. D43. A44. C45. C46. A47. D48. D49. A50. D51. A52. C53. C54. A55. D56. D57. A58. D59. A60. C61. C。
《城市轨道交通CBTC信号系统-ATS子系统规范》
III
CZJS/T 0030—2015
城市轨道交通 CBTC 信号系统－ATS 子系统规范
1 总则
1.1 为统一城市轨道交通 CBTC 系统中 ATS 子系统的技术标准，以指导 ATS 子系统的产品设计，供设备 招标、工程设计、工程验收等参考，制定本规范。 1.2 本规范规定了城市轨道交通 CBTC 系统中 ATS 子系统的一般要求、环境条件、性能要求、功能要求、 接口与通道、电磁兼容防护、供电及电源设备等内容。 1.3 本规范适用于 120km/h 及以下的地铁、轻轨、单轨等城市轨道交通系统。 1.4 城市轨道交通 CBTC 系统中 ATS 子系统设计，除应符合本标准规范要求外，还应符合国家现行有关 强制性标准的规定。
城市轨道交通装备技术规范
CZJS/T 0030—2015
城市轨道交通 CBTC 信号系统－ ATS 子系统规范
Technical specification of communication based train control system for urban rail transit-ATS subsystem specification
CBTC系统讲解学习-2022年学习资料
LOGO-2CI子系统-轨道空闲处理、进路控制、道岔控制和信号控制功能是CI-子系统的主要功能。进路控制功 负责整条进路的排列、锁-闭、保持和解锁。道岔控制功能负责道岔的解锁、转换、锁-闭和监督。这些动作是对ATS 系统命令的响应。信号控制功-能负责监督轨道旁信号机的状态，并根据进路、轨道区段、-道岔和其它轨旁信号机的状 来控制信号机。-它根据来自ATS的命令设置信号机何时为停车显示。它也产-生命令输出，ATC系统以此来控制列 从一个进路行驶到另一-进路。
LOGO-3、CBTC的结构图-控制中心A的-接入交换机-☒-4-zC-FRONTAMDSU-区城控制器据存情单元-IP以太网-车擞无线-孰旁无线-Microlok II-ATS/LCW-接入AP-联锁控制器地控制-工作站-MR-△△-车我控制丞-Tags--0-CC-信标-0-H-华△-信号机道岔-计轴
LOGO-CBTC系统-2015.11.20-庄线宋家庄-壮京
LOGO-Contents-CBTC的概念-2-CBTC的特性-3-CBTC的结构图-4-CBTC的子系统 介绍
LOGO-Contents-5-CBTC的工作原理-6-国外CBTC的发展-我国CBTC的发展-8-CBT 的关键技术
LOGO-1、CBTC的概念-CBTCCommunication Based Train Control系 是一个安-全的，具有高可靠性、高稳定性的基于无线通信的列车自动控-制系统，现较广泛的应用于城市轨道交通运输 。它的特点是-用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信，用以代替-轨道电路是轨道-电路，来确定列车位置和实现车一地双向实时通信。列车 -过轨道上的应答器，确定列车绝对位置，轨旁CBTC设备，根据-各列车的当前位置、运行方向、速度等要素，向所 辖的列车-发送“移动授权条件”，即向列车传送运行的距离、最高的运-行速度，从而保证列车间的安全间隔距离。
CBTC系统功能介绍和技术分析
• cbtc系统概述 • cbtc系统功能介绍 • cbtc系统技术分析 • cbtc系统与其他系统的比较 • cbtc系统的未来发展与挑战 • cbtc系统案例分析
01
cbtc系统概述
cbtc系统的定义和特点
节能环保
CBTC系统能够优化列车运行图，减少无 效制动和加速，降低能源消耗和排放。
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。
列车定位技术
列车定位技术是cbtc系统中的关键技术之一，用 于确定列车在轨道上的位置。
基于轨道电路的定位是通过轨道电路的信号传输 和接收来实现列车位置的确定，而基于无线通信 的定位则是通过列车与地面设备之间的无线通信 来确定列车位置。
常用的列车定位技术包括基于轨道电路的定位和 基于无线通信的定位。
提升旅客出行体验
CBTC系统能够提供更加准确、 可靠的列车时刻信息，提高旅 客出行满意度。
增强系统可靠性
CBTC系统采用冗余设计和技 术，提高了系统的可靠性和可 用性。
02
cbtc系统功能介绍
列车定位与追踪
列车定位
通过GPS、北斗等卫星定位技术，结合地面应答器、轨道电路等设备，实现列车精确位置的实时追踪 。
基于地铁CBTC信号系统的自动化车辆段方案
基于地铁CBTC信号系统的自动化车辆段方案摘要：近年来，我国的城市轨道交通建设加快步伐，地铁全自动无人驾驶信号系统成为了发展的趋势，它实现了自动化、无人干预的列车运行模式，更加智能，更加效率。
地铁车辆段是列车检修、整备的基地。
为实现列车全自动无人驾驶，列车在车辆段内必须以CBTC模式运行，因此自动化车辆段是无人自动驾驶系统的先决条件。
关键词：地铁信号系统；自动化技术；无人自动驾驶地铁信号自动控制系统（以下简称ATC），是保证地铁运行的安全，提高地铁运营的效率的关键。
ATC分为三个关键子系统：列车自动驾驶系统（ATO）、列车自动防护系统（ATP）、以及列车自动监控系统（ATS）。
为实现地铁无人全自动驾驶，中国通号推出了互联互通&全自动运行（FAO）型信号自动控制系统，其中自动化车辆段系统方案在北京地铁8号线首次投入使用。
本文将结合瀛海车辆段介绍车辆段自动化的实现方案。
一、常规车辆段信号系统介绍常规车辆段司机只能通过信号机显示手动操作列车，列车无法以CBTC模式运行，具有很大局限性。
1.联锁系统1.1车辆段联锁系统架构联锁架构共分为三层，人机界面层，联锁层和室外设备层，是常规车辆段信号系统防护安全最核心的部分1）人机界面层常规车辆段中，联锁人机界面是车辆段信号楼综控员直接指挥列车段内运行、日常办理列车进路、调车进路的工具。
一般使用联锁控制台或者联锁控显计算机两种方式实现，放置于信号楼综控室。
2）联锁层常规车辆段联锁层是采集室外信号设备状态信息，接受人机界面操作命令、控制室外信号设备的核心设备，并负责向ATS系统传递信号设备表示信息。
一般置于信号楼信号设备室。
3）室外设备层车辆段室外设备层主要有三大联锁设备：信号机、道岔、轨道电路。
1.2联锁功能常规车辆段联锁层由一套采用二乘二取二的联锁逻辑运算部进行联锁关系运算，为室外设备提供输入。
人机界面中含有车辆段站场图的显示；室外信号设备的元素；相应信号设备的功能按钮（用于下达操作命令）以及各种表示灯，人机界面主要负责接收综控员的指令为联锁逻辑部提供相应的输入并通过图形显示反馈室外信号设备状态。
城市轨道交通全自动无人驾驶系统与传统CBTC系统差异分析与探讨
1 全自动无人驾驶系统发展现状近年来，城市轨道交通全自动无人驾驶线路呈现加速增长的态势，截至2018年12月，全世界共有64条全自动无人驾驶地铁线路投入运营，为42个城市提供1 026 km的公共交通服务。
据国际公共交通协会估计，到2020年国际上75%新线将采用全自动无人驾驶技术，40%的既有线改造时将采用全自动无人驾驶技术[1-2]。
根据我国各城市轨道交通建设规划，北京地铁3号线、12号线、17号线、19号线以及新机场线等新一轮轨道交通线路，以及上海地铁浦江线和未来几条新线，均为全自动无人驾驶运营等级。
深圳、成都、武汉、苏州等城市，在建及规划中的地铁线路也逐步开始采用全自动无人驾驶运营等级的系统。
全自动无人驾驶系统正在被越来越多地了解和接受，同时经过近年来我国城市轨道交通技术的发展，全自动无人驾驶技术也正逐步走向成熟。
在此，重点对全自动无人驾驶系统与传统基于通信的列车控制系统（CBTC）在系统组成、主要功能点及应用场景等方面的差异进行分析，总结全自动无人驾驶技术的优势和主要功能特点，提出针对全自动无人驾驶系统主要功能点的设计思路以及系统实现的相关建议。
2 系统组成差异分析全自动无人驾驶系统与传统CBTC系统的系统组成按照设备所属的区域划分，主要包括车载设备和轨旁设备两大部分，其中轨旁设备包括车站设备、车辆段设备、控制中心设备。
第一作者：王向阳（1968—），男，高级工程师。
E-mail ：*****************通信作者：高晓菲（1989—），女，工程师，硕士。
E-mail ：****************城市轨道交通全自动无人驾驶系统与传统CBTC系统差异分析与探讨王向阳1，朵建华1，高晓菲2（1. 宁波市轨道交通集团有限公司 运营分公司，浙江 宁波 315500；2. 浙江众合科技股份有限公司，浙江 杭州 310051）摘 要：随着城市轨道交通的快速发展，全自动无人驾驶系统已成为大力发展的方向，是城市轨道交通未来发展的重点。
(知识扩展)城市轨道交通CBTC系统功能
2 、子系统功能—ATP子系统
安全间隔 系统还提供了旁路信号车载设备安全列车间隔功能的功能，
列车可超出其移动授权限制（如以一定速度限制）。但此 情况下，列车运行安全由司机保证。
还可收回（增加限制）先前赋予列车的移动授权限制。 列车接近或制动到初始移动授权时，可能会违反新的ATP 曲线，这时，信号系统会立即激活制动程序。该制动程序 可以是紧急制动程序或是受监控的常用制动程序。
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2 子系统功能—ATP子系统
列车定位
列车A1 端
列车A2端
轨道
非安全位置
A2车头位置
•
安全位置用于ATP功能
•
非安全位置，即列车最有可能的位置，用于ATO功能；
•
CC计算上述位置及位置不确定性，并发给ZC和ATS；用于ZC为
其后续列车计算移动授权点和ATS的追踪。
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跳停 • CC ATO可在需要跳站的前站通过DCS子系统从 ATS处接收跳至下一站的指令。然后，车辆继续 行进并通过此站而不做停留。
度传感器得到的车轮走行的距离（车轮转动的圈数）和数 据库中这两个静态信标的固定间距进行比较，从而计算出 车轮的精确轮径。 这两个静态信标要求安装在平直的轨道上，以避免列车的 空转或打滑而影响测量精度。
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2、 子系统功能—ATP子系统
移动授权、速度监督和超速防护 车载控制器CC实时将测定的列车位置传给轨旁区域控制器ZC，
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2 、子系统功能—ATP子系统
CBTC系统 列车追踪原理
3.ZC (基于从所有列车收到的信 息) 计算移动授权MAL(X) 并发送 给各个车载. ZC也将列车的位置信息送给ATS
ZC
AP
ATS
《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)互联互通系统规范》编制说明
城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通系统规范编制说明一、任务来源和协作单位本系列规范由中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会牵头，组织部分城市轨道交通业主单位、北京交通大学、交控科技股份有限公司、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、中国铁道科学研究院、株洲中车时代电气股份有限公司、浙江众合科技股份有限公司等设备厂商，于2014年开展组织规范编制工作。
本标准由中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会提出，由中国城市轨道交通协会归口。
参编单位：重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司北京城建设计发展集团股份有限公司北京交通大学交控科技股份有限公司北京全路通信信号研究设计院集团有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司株洲中车时代电气股份有限公司浙江众合科技股份有限公司中铁检验认证中心本系列规范从2014年起，组建了部分业主单位和设计院组成的专家评审组，审核了规范编制各个阶段的文稿和对做出重要的技术决策进行评审，这些单位包括：北京地铁运营有限公司北京市轨道交通建设管理有限公司上海申通地铁集团有限公司上海申通轨道交通研究咨询有限公司广州地铁集团有限公司深圳市地铁集团有限公司重庆市轨道交通(集团)有限责任公司南京市地铁建设有限责任公司武汉地铁集团有限公司青岛地铁集团有限公司长沙市轨道交通集团有限公司中铁第四勘探设计院集团有限公司规范编制人员按组织架构划分，每个组别配有组长、副组长及组员若干。
组织架构图如下：该城市轨道交通信号系统系列规范包括系统、接口、测试、工程实施等内容，要求做到整体规划，点面结合，分步实施；依托重庆轨道交通二轮建设4号线、5号线、10号线、环线互联互通国家示范工程项目，分阶段逐步推行。
二、标准编制的目的和意义我国的城市轨道交通已进入了一个快速发展期，从运营方面看，截至2016年末，中国大陆地区共30个城市（开通城轨交通运营，运营线路133条，总长度达4152.8公里。
城市轨道交通通信与信号智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.截止至2020年12月，中国内地共有（）个城市开通城市轨道交通运营线路244条。
A:44 B:47 C:46 D:45 答案:D2.（）年9 月, 电气和电子工程师协会(IEEE) 制定了第一个CBTC 标准。
A:1997 B:1999 C:2000 D:1998 答案:B3.下列英文简称正确的为（）。
A:车载控制器简称BS B:车站控制中心简称SCC C:调度控制中心简称DCC D:移动授权简称MA 答案:BCD4.基于轨道电路的列车运行控制系统简称CBTC。
（） A:错 B:对答案:A5.移动闭塞列车的安全间距是按后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算得出的。
（） A:对 B:错答案:A6.VOBC是区域控制器的简称。
（） A:错 B:对答案:A7.计算机联锁英文简称为CI。
（） A:对 B:错答案:A8.ATC系统由列车自动防护子系统 (英文简称 ATO)、列车自动运行子系统(英文简称ATP) 和列车自动监控子系统(英文简称ATS) 三个子系统组成, 简称“3A” 子系统。
（） A:错 B:对答案:A第二章测试1.继电器属于轨道电路中的（）。
A:受电设备 B:钢轨绝缘设备 C:送电设备 D:钢轨接续设备答案:A2.计轴器的作用是（）。
A:向列车传递信息 B:其他选项都不是 C:接收列车传递的信息 D:判断列车占用答案:D3.信号机表示减速的信号颜色为（）。
A:黄色 B:蓝色 C:红色 D:绿色答案:A4.点式ATP下所使用的通信设备是（）。
A:感应环线 B:无线接入点 C:应答器D:波导管答案:C5.图中属于单置调车信号机的是（）。
A:D11 B:D8 C:D16 D:D9 答案:C6.无源应答器的表示符号为（）。
A:FB B:VB C:FT D:DT 答案:AC7.以下属于线路部分的是（）。
A:出段线 B:入段线 C:停车线 D:列检线答案:CD第四章测试1.闭塞是保证列车按照时间间隔运行的技术方法。
城市轨道交通信号与通信系统-试卷2及答案
城市轨道交通信号与通信系统2一、填空（1×13=13分）1、列车自动控制（ATC）是城市轨道交通信号系统的核心，它主要包括、、三个子系统。
2、自动闭塞主要包括、和。
3、系统维护方式主要有两类，分别是和。
4、A TS系统的控制分为和两级。
5、CBTC的全称是。
6、VOBC的全称是。
7、前后车均能精准定位的闭塞方式是。
二、单项选择题（1×10=10分）1、A TC系统的列车检测功能由_____完成的。
( )A OCC B轨旁单元C轨道电路 D ATP车载单元2、是人工驾驶且有完全的A TP防护的驾驶模式是( )A ATO模式B CM模式C RM模式D URM模式3、ATO系统是用________实现对列车的控制。
( )A 司机指令B OCC信息C地面信息 D 信号灯指示4、打开车门和屏蔽门的先后顺序是( )A 先车门后屏蔽门B 先屏蔽门后车门C 一起打开D 顺序不确定，要根据具体情况5、限制人工驾驶RM模式限速( )A 25Km/hB 40 Km/hC 30 Km/hD 35 Km/h6、下列关于准移动闭塞说法正确的是( )A 前车精准定位B后车精准定位C后车以所占区间始端定位D以上说法都不对7、电话闭塞属于( )A人工闭塞B自动闭塞C半自动闭塞D电报闭塞8、下列闭塞方式中，列车运行效率最高的一种闭塞方式是( )A人工闭塞 B 移动闭塞C准移动闭塞D固定闭塞9、下列驾驶模式中，没有A TP防护的是（）A 列车自动驾驶模式B ATP监督下的人工驾驶模式C 限制人工驾驶模式D 非限制人工驾驶模式10、驾驶模式打到（ B ）时，按压“自动折返”按钮，列车会自动进入折返线并停车。
A ATOB STBYC RM DNRM三、多项选择题（2×10=20分；漏选可得1分，错选多选不得分）1、列车运行调整的目标( )A所有列车的总延迟最短B列车运行调整时间尽量短C列车运行调整范围尽量小D整个系统尽快恢复2、下列是ATO模式激活条件的是( )A ATP在SM模式中B 已过了车站停车时间C 联锁系统已排列进路D 车门关闭，驾驶手柄在零位3、列车运行调整的基本方法是( )A改变车站停车时间B改变站间运行时间C改变进路设置D修改实际时间表4、下列驾驶模式中，有ATP防护的是( )A ATO模式B ATPM模式C RM模式D URM模式5、对准移动闭塞，下列说法正确的是( )A 追踪目标点固定 B空间间隔长度固定C制动点固定 D空间间隔不固定6、对移动闭塞，下列说法正确的是( )A 追踪目标点固定B空间间隔长度固定C追踪目标点不固定 D空间间隔不固定7、在正线上可以使用的驾驶模式包括( )A ATO模式B ATPM模式C RM模式D URM模式8、下列关于各种闭塞方式说法正确的有( )A 固定闭塞时前后车均可精准定位B 准移动闭塞前车可以精准定位，后车不可以精准定位C 准移动闭塞后车可以精准定位，前车不可以精准定位D 固定闭塞时，前后车均不能精准定位9、下列关于安全间隔距离说法正确的有( )A 安全间隔距离是固定的，不随着速度的变化而变化B 当前后两列列车达到安全间隔距离时，列车发生追尾的概率几乎为零C 安全间隔距离包括列车正常制动距离和安全距离两部分D安全间隔距离包括列车正常制动距离和安全距离两部分10、A TS的功能主要有( )A 超速防护B 排列进路C 列车运行调整D 车门控制四、判断题（1×10=10分）（）1、信号机的编号方法上行方向编为单号，下行方向编为双号。
城市轨道交通CBTC信号系统-ATO子系统规范
CZJS/T 0029—2015
城市轨道交通 CBTC 信号系统—ATO 子系统技术规范
1 总则
1.1 为统一城市轨道交通 CBTC 系统中 ATO 子系统的技术标准，以指导 ATO 子系统的产品设计，供设备 招标、工程设计、工程验收等参考，制定本规范。 1.2 本规范规定了城市轨道交通 CBTC 系统中 ATO 子系统的一般要求、环境条件、性能要求、功能要求、 接口与通道、电磁兼容防护、供电及电源设备等内容。 1.3 本规范适用于 120km/h 及以下的地铁、轻轨、单轨等城市轨道交通系统。 1.4 城市轨道交通 CBTC 系统中 ATO 子系统设计，除应符合本规范要求外，还应符合国家现行有关强制 性标准的规定。
3.1 术语和定义 .................................................................... 1 3.2 缩略语 ........................................................................ 3 4 一般要求 .......................................................................... 3 5 环境条件 .......................................................................... 4 6 性能要求 .......................................................................... 4 6.1 安全性要求 .................................................................... 4 6.2 可靠性、可用性要求 ............................................................ 4 6.3 可维护性要求 .................................................................. 5 6.4 性能指标 ...................................................................... 5 7 功能要求 .......................................................................... 5 7.1 列车自动驾驶 .................................................................. 5 7.2 站台停车控制 .................................................................. 5 7.3 车门监控 ...................................................................... 5 7.4 站台门监控 .................................................................... 6 7.5 运行调整 ...................................................................... 6 7.6 运营辅助 ...................................................................... 6 7.7 故障诊断和报警 ................................................................ 6 8 接口与通道 ........................................................................ 6 9 电磁兼容防护 ...................................................................... 7 9.1 电磁发射和抗扰 ................................................................ 7 9.2 接地 .......................................................................... 7 10 供电及电源设备 ................................................................... 7 附录 A （规范性附录）系统参数值 ....................................................... 8 参考文献 ............................................................................. 9