城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信优化方案
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
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上海市建筑建材业市场管理总站
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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
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
浅谈基于无线通信的地铁信号列车自动控制(ATC)系统原理
浅谈基于无线通信的地铁信号列车自动控制（ATC）系统原理摘要：ATC以车辆为中心的列车控制；安全以及精确地列车定位；通过移动授权MAL控制的安全的列车间隔以及移动控制连续；高速的车地双向通信。
关键词：ATC，ATO，ATP，ATS引言地鐵是现代化都市的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客，最大限度地满足市民出行的需要。
在各种公共交通工具中，地铁具有运量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式干扰小等特点，对改变城市交通拥挤、乘车困难、行车速度下降的问题是很有效的，因此，地铁是现代化都市所必需的交通工具。
由此基础上出现了地铁信号列车自动控制（ATC）系统，让市民的出行更加便利、舒适。
1地铁信号列车自动控制（ATC）系统地铁信号列车自动控制（ATC）系统主要包括列车自动防护ATP，列车自动运行ATO，列车自动监督ATS，计算机联锁系统等子系统组成2列车自动防护（ATP）的工作原理列车自动保护系统是确保列车运行速度不超过目标速度的安全控制系统。
它是列车自动控制（ATC）系统的子系统，也是确保列车安全运行，实现超速防护的关键设备。
该子系统通过设于轨旁的ATP地面设备，连续地向列车传送“目标速度”或“目标距离”等信息，以保持后续列车与先行列车之间的安全间隔距离，并监督列车车门和站台屏蔽门的开启和关闭的程序控制，确保它们的安全操作。
ATP子系统地面发送设备平时通过计轴、轨道电路、信标发送列车检测信息，以检查轨道区段的空闲和占用，当检测到列车占用该轨道区段时，将“目标速度”或“目标距离”等数据信息传送给列车。
车载ATP设备接收并解译“速度命令”等数据信息，结合列车实际速度、制动率、车轮磨损补偿等相关条件，实现超速防护控制，并与列车自动运行（ATO）子系统配合，实现列车速度的自动调整。
当列车到达定位停车点，由ATP子系统通过轨旁设备向列车传送列车车门开启和关闭信息，进行列车车门开、闭控制。
城市轨道交通基于通信的列车自动控制系统技术要求
城市轨道交通基于通信的列车自动控制系统技术要求城市轨道交通基于通信的列车自动控制系统技术要求:随着城市轨道交通的不断发展，列车自动控制系统已经成为一项重要的技术需求。
在城市轨道交通中，列车自动控制系统通过通信技术实现列车运行的自动控制和调度，提高运行效率和安全性。
下面是城市轨道交通基于通信的列车自动控制系统的一些技术要求。
1.可靠性和稳定性城市轨道交通是人们出行的重要方式之一，因此列车自动控制系统必须具备高可靠性和稳定性。
系统应能在任何时刻有效地运行，并能够自动检测和纠正异常情况，确保列车运行的安全和平稳。
2.实时性和准确性列车自动控制系统需要实时地获取和处理列车运行数据，能够准确地反映列车的位置、速度和状态。
系统应能够高效地传输数据，确保信息的实时性和准确性，以便实现列车的自动控制和调度。
3.数据传输和通信网络城市轨道交通的列车自动控制系统需要依赖高效、稳定的数据传输和通信网络。
系统应能够支持大规模的数据传输和处理，并能够自动适应网络负载和异常情况。
同时，系统需要具备高度的安全性和抗干扰能力，防止数据泄露和信息被攻击。
4.轨道信号和通信系统的集成列车自动控制系统需要与轨道信号系统和通信系统进行有效的集成。
轨道信号系统负责实时监测和控制列车运行的安全性，通信系统负责传输列车运行的相关数据和指令。
列车自动控制系统需要与这些系统进行无缝的集成，确保列车的自动控制和调度能够顺利进行。
5.自动调度和优化列车自动控制系统需要具备自动调度和优化功能，能够根据实时的运行情况和乘客需求，自动安排列车的出发时间、行驶路线和车速等参数。
系统应能够高效地分配资源，提高线路运行的效率和安全性。
6.故障自动检测和恢复列车自动控制系统需要具备故障自动检测和恢复功能。
系统应能够对列车运行中的异常情况进行自动检测和诊断，并能够自动采取相应的补救措施，保证列车的持续运行。
7.车辆间通信和协同控制城市轨道交通中的列车自动控制系统还需要支持车辆间的通信和协同控制。
浅析既有线信号系统车地无线通信漏缆优化整治应用
图1 系统无线通信构架（3）无线通信日志分析。
查看车载无线通信的日志，发现无线通信丢失时信号场强较弱（但在手册规定工作范围内）,车载系统会尝试进行无线模块的切换，这种切换有时候成功有时候不成功。
结合列车的位置和无线场强数据发现，在某些站台切换不成功的概率较大。
（4）原因的推断和排查。
通过前述分析，初步推断认为，在某些地点场强较弱是导致无线通信不稳定的关键因素。
进一步分析，发现很多次的故障如遵循图2的过程。
图2 列车与轨旁无线连接方式在特定的位置，列车与地面的无线连接存在4种可能。
①列车头端无线模块连接列车头端方向的轨旁无线模块（简称头头连接）；②列车头端无线模块连接列车（2）漏缆传输解决问题的工作机制。
根据设备手图3 站台改漏缆方案示意图可行性分析（1）漏缆传输可以接入系统。
在本项目中，无线通信对于上层应用（BP和车载ATP之间的通信）是透明的，只要逻辑链路是通的，通信可以通过任何信道、轨旁无线AP或通信介质（如无线天线或漏缆）进行。
只要成功建立连接并维持连接或切换到可用的连接，即可图4 漏缆整改连接示意图分析说明。
①漏缆接入点选取。
经分析和试验，考虑从既有AP到漏缆起点敷设的同轴电缆衰耗等情况，选取就近设备作为介入点。
②漏缆终端选取。
据目前评估，现有漏缆覆盖有效范围不小于之前AP1903范围，且覆盖距离需完全覆盖站台范围，不会受到车体阻挡的影响。
设备安装（1）矩形隧道安装如图5所示。
图5 设备安装位置示意图（2）钻孔和卡具安装。
使用φ8mm钻头在墙体上垂直钻孔，孔深建议为53mm，孔眼要求平直，不得成喇叭状，孔距建议为1m，装入膨胀螺栓，使用扳手紧固螺母。
按顺序安装螺杆或固定座、卡具，隧道内卡具安装要牢固，注意卡具开口的方向，防火卡具间距应符合设9个普通卡具安装一个防火卡具）。
线缆布设根据原有施工蓝图，现场先将新漏缆卡具安装完图6 某站下行通信丢失故障整改前后对比图4 结语通过问题排查和解决方案应用测试，本研究明确了造成通信问题的原因是在进行链路规划时未充分考虑车体等阻挡因素，同时切换机制不合理，在干扰环境下，导致无线信号不稳定。
『地铁主打胶片』『WLAN』H3C新一代地铁车地无线通信解决方案201609
案例分享：杭州地铁2号线PIS网络子系统—802.11n
杭州地铁2号线PIS车地
无线通信采用802.11n技 术，提供高带宽，上下行 线路采用不同5.8GHz频
点，且车站交换机(插光
接口板)通过光纤直连AP 的SFP接口，提供高可靠 可管理组网
案例分享：深圳地铁4号—整体承载网
H3C为深圳地铁4号线提 供PIS承载网整体方案， 包括有线接入网、IP骨 干网、车地无线通信网 以及安全、网管等
● 标准速率 2.4G ● 兼容11b
802.11n（双流）
● 标准速率
● 无商用产品
11M 5G：54M
54M
300M
802.11n（三流）
● 标准速率 ● 智能天线 ● 射频增强
450M
802.11ac(八流)
● 标准速率
● 兼容11a/b/g ● OFDM-MIMO
6930M
地铁车地无线通信发展趋势
H3C无线产品实现了WLAN QOS协议802.11e与有线QOS协议802.1p之间的相互映射，从
而在PIS承载网中实现跨越有线和无线网络的端到端的QOS保障，确保流量突发时优先传送
关键业务
有线无线一体化管理--维护效率更高
MPLS VPN管理
◆ 基于向导式VPN业务发现、业务部署 ◆ 直观的VPN告警与性能监控功能 ◆ 立即、定期配置审计、连通性审计 ◆ 基于业务功能、用户身份鉴权
0.02
0.015
X: 5.013e +00 4 Y : 0.0139 2
X: 6.342e +00 4 Y : 0.0134 7
0.01
0.005
0
0
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2
《城市轨道交通无线局域网宽带工程技术规范》(51211-2016)【可编辑】
高速运行的城市轨道交通车地宽带无线通信系统研究
25网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering目前，国内城市轨道交通已开通运行的线路的运行速度主要为100km/h 及以下，为缩短旅行时间，城市轨道交通已逐渐向高速化发展，近期规划建设的线路运行速度提高到140km/h 、160km/h 及更高，在高速运行下的乘客信息系统车地传输比低速状态下的车地传输通信面临更多的问题，如多普勒效应和快速切换带来的影响是高速环境下不得不解决的两个重要的难题。
目前轨道交通大都采用802.11系列WLAN 技术承载乘客信息系统，基于802.11系列的WLAN 技术由于其技术标准体制的限制，存在切换频繁、干扰大、移动场景带宽小等问题。
因此，当列车在140km/h （～48m/s ）高速运行时，会带来诸多的挑战如多普勒频移、隧道的多径效应、切换等，分析和探讨如何解决这些挑战是燃眉之急。
1 高速运行的轨道交通车地宽带无线通信系统需求1.1 轨道交通车地宽带无线通信系统需求高速运行的城市轨道交通的车地无线通信主要包括CBTC （列车控制业务）、列车紧急文本下发业务、列车运行状态监测、CCTV 列车视频监控业务、PIS 系统业务、集群调度业务等，还有车厢内乘客上网的需求。
PIS 系统车地实时传输的内容一般可分为三类：首先是车载PIS 实时播放视频信息，从地面到列车上，一般带宽为5~8Mbps ，二类，实时视频监视信息，从列车上到地面，每路带宽为512kbps~4Mbps ，此外还包括车辆状态信息，带宽约为0.2Mbps.系统提供的双向传输的有效带宽应不低于16Mb/s 。
在应急情况下,指挥中心需要了解更多的现场情况，需将紧急情况下的车载图像信息全部上传，将需要更大的传输带宽。
车厢内乘客上网，每节车厢按照旅客100人同时接入和并发应用，车厢接入用户按照50%并发访问外网，每个接入用户有200kbps 外网访问带宽，需要的带宽为40Mbps 。
车地无线wlan解决方案
图24Qos保证机制流程图
2.8
由于车地无线WLAN网络承载的是音视频信号，视频显示不能出现明显断点、失帧、抖动、马赛克等，音频播放不能出现明显噪音、滑码等，故要求列车即使在高速运行下，也要保持无线链路不能中断。当车载无线单元从一个轨旁AP的覆盖范围移动到下一个轨旁AP的覆盖范围时，将发生切换。小区之间的无线切换操作是自动的，并且对于列车操作来说是透明的。
IP地址的分配如下：
在IP地址规划方面，IP地址可以分为管理IP和业务IP。
管理IP使用192.168.0.0/16网段。
业务IP使用172.16.0.0/16网段。业务IP又可以分为设备互联地址和主机地址。
2.7
在车地无线WLAN网络中，QoS非常重要，而对于承载语音、视频业务的WLAN网络，通信质量尤为重要，是至关重要的技术指标。QoS的总体思想就是保证实时语音、视频在最高的优先级。
图26漫游切换示意图b
3.最后，列车无线车载无线单元进入了AP2的覆盖区域，列车无线单元将同AP1断开连接，直接利用列车车载无线单元与AP2已经建立好连接，立即开始数据传输。
图27漫游切换示意图c
2.9
在地铁通信中，信号系统也可能采用WLAN的无线传输方案，如何防止信号系统和乘客信息系统互相干扰，解决方案如下：
通常，802.11a\g\n的越区切换时间在500ms到2s之间（包括重新鉴权和其他以安全为目的额外开销），在切换期间，车载无线单元可能与轨旁AP失去连接（也就是说，通信中断）。这对于列车运行，特别是高速列车运行是不能接受的（按照最高时速120公里/小时估算，最坏情况下，列车在大约65米的运行范围内可能与路边失去联系）。为达到零切换时间（避免切换过程中任何可能的数据丢失），本方案采用快速切换漫游技术，真正做到了AP间漫游切换0丢包，漫游过程中不改变ip地址，无需重认证。
城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)互联互通系统规范第3部分：车载电子地图技术规范
T/CAMETXXXXXX-XXXX
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
第 3 部分：车载电子地图技术规范
1 范围
T/CAMETXXXXXX的本部分定义了互联互通的车载电子地图技术规范。 本规范中描述了满足互联互通的统一的车载电子地图的数据格式，为数据编制、管理、测试提供依 据。其中本规范对电子地图数据的管理、升级及数据校验不进行约束。设备ID编码规则等本规范未规定 的内容应在后续规范或工程实施中完成。 本规范中为数据编制提供统一的车载电子地图数据输入及导出格式。 本部分适用于国内采用基于通信的列车运行控制系统（CBTC）的新建、更新改造及扩建的城市轨道 交通线路建设，用于指导信号系统的系统设计、产品设计、设备招标、工程建设。
II
T/CAMETXXXXXX-XXXX
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。
本规范为《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》的第3部分， 互联互通系统规范由以下4部分组成：
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。 本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 请注意本部分的某些内容可能涉及专利，本部分的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会提出。 本部分由中国城市轨道交通协会归口。 本部分起草单位：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、交控科技股份有限公司、中国铁道 科学研究院、株洲中车时代电气股份有限公司。 本部分主要起草人：【编写组】王佳、刘鲁鹏、张国振、李紫时、杨旭文、张春雨、张蕾、宋明远、 刘剑、姜庆阳、唐凯林、李雷；【审查组】李中浩、朱翔、赵炜、郑生全、张艳兵、张良、张琼燕、段 晨宁、李德堂、文成祥、任敬、朱东飞、刘新平、王道敏。
《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。
城市轨道交通列车自动控制系统(CBTC)系统
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统的原理
CBTC系统的特点是列车的定位基于通信而不依赖于轨道电路，即基于通 信的列车控制系统，CBTC系统能够实现移动闭塞的功能。
CBTC系统的原理是：ATP地面设备周期性地接收本控制范围内所有列车 传来的列车识别号、位置、方向和速度信息。相应地，ATP地面设备根据接 收到的列车信息，确定各列车的移动授权，并向本控制范围内的每列列车周 期性地传送移动授权（ATP防护点）的信息。移动授权由前行列车的位置来 确定，移动授权将随着前行列车的移动而逐渐前移。
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统
CBTC结构示意图
CBTC结构示意图
Байду номын сангаас
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统的特性
CBTC相比传统的铁路信号系统有如下特性:
① 不须繁杂的电缆，转而以无线通信系统代替，减少电缆铺设及维护成本。 ② 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。 ③ 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。 ④ 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。 ⑤ 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。
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统
基于通信的列车自动控制(CBTC)系统的原理
ATP车载设备根据接收到的移动授权信息以及列车速度、线路参数、司 机反应时间等，计算出列车的紧急制动触发曲线和紧急制动曲线，以确保列 车不超越现有的移动授权。因此在移动闭塞系统中，ATP防护点不是在轨道 区段的分界点，而是在前行列车车尾后方加上安全距离的位置，它随着列车 的移动而移动。后续列车可最大限度地接近前行列车尾部，与之保持一个安 全距离。在保证安全的前提下，CBTC系统能最大程度地提高区间通过能力。
基于车车通信的列车控制系统方案研究
基于车车通信的列车控制系统方案研究摘要：目前，大部分城市的轨道交通采用的都是传统的基于通信的列车控制系统（Communication Based Train Control,CBTC），并且使用点式系统作为后备系统。
正常情况下列车通过车-地无线通信与控制中心进行数据交互，后备模式下列车仅能通过应答器或者感应环线获取少量信息，所有的数据都必须经过轨旁设备转发，不可避免的导致轨旁设备数量多、数据接口多，系统结构复杂，并且多次的数据转发也导致了系统时延增大，增加了系统反应时间，降低了性能。
因此，为了解决这些问题，推进城市轨道交通的智能化、自动化发展，提出了一种基于车-车通信的新型CBTC系统。
相较于传统CBTC系统，它能实现列车之间的直接通信而无需轨旁转发，这样即可减少轨旁设备数量，降低系统复杂度，又可降低系统时延，提高性能。
关键词：车车通信；列车控制；系统方案1国内外车车通信技术研究背景2013年，欧洲铁路协会启动了欧洲下一代列车控制系统项目，同年，阿尔斯通公司正式提出了以列车为中心的基于车车通信的信号系统概念。
随后，德国、日本、英国等国相继开始了以智能化运营为核心的、基于车-车通信的新一代列控系统的研究和应用，把提升服务质量和降低运营成本为主要目标，以自动驾驶和虚拟连接为代表的先进列控技术为其重要创新研究。
目前，我国城市轨道交通多采用CTCS列控系统，但车车通信技术也逐步开始了研究与应用。
2020北京国际城市轨道交通展览会上，中车株洲所首次发布其自主全自动运行系统信号系统（FAO），此举标志着中国中车正式跻身城轨“全自动”时代。
2020年11月，卡斯柯重磅发布了其自主研发的列车自主运行系统（TACS），这是业内首个商用TACS系统。
2 国外基于车车通信的列控系统研究情况欧洲轨道交通管理体系（European Transmission Management System)/欧洲列车调度体系（European Transmission System）是欧洲铁道当局为解决欧洲轨道交通信号体系之间的互通性和相容性而建立的一个统一的开放性的信号体系。
基于通信的轨道交通列车运行控制系统
内燃机与配件0引言在轨道交通列车运行期间，为确保其安全并提升其运输效率，有必要选择使用具有较高可靠性且性能先进的列车运行控制系统。
虽然国内铁路列车运行控制系统发展时间较长，且基础牢固，但始终难以与铁路客运专线以及城市轨道交通发展的需求相适应，尤其是列控系统始终依赖引进。
为此，我国要尽快发展与国情相适应的列控系统。
由此可见，深入研究并分析基于通信的轨道交通列车运行控制系统十分有必要。
1轨道交通列控系统发展历程阐释轨道交通运行控制系统在长期实践发展的过程中，已经经历过多次变革。
特别是在列车速度以及密度加大的背景下，以车载信号控制为基础的轨道交通发展成绩斐然，进而成功研发出列车自动防护系统，提高了列车运行的安全性与效率[1]。
但最初阶段，因轨道电路信息量不多，选择以台阶方式为基础的速度控制固定闭塞系统，要求列车之间要保留多个闭塞分区，以当做安全间隔使用。
在列车乘客数量增多以后，即要求既有线路尽可能增加列车数量与乘客的容量。
在不对车辆和轨道设施升级的情况下，实现了准移动闭塞系统的推广应用，能够更为灵活地控制列车的安全间隔。
但在各分区内，仅容许一列车占用。
长期以来，为使列车追踪间隔成功压缩，致力于移动闭塞的研发，而后续列车则以前行列车的车尾作为跟踪运行的主要目标。
地-车大容量是移动闭塞系统的重点，并且借助双向信息传输形式，以增强列车定位的准确性[2]。
现阶段，ATP系统在地-车信息传递方面，一般可采用轨道电路所传输的编码信息，或者是使用独立通信系统。
而前者则通过对数字编码轨道电路的使用，能够从轨道向列车传输单向的信息，但因带宽不达标且可用频率有限，所以实际传输的信息量也十分有限。
后者可实现传输信息的双向性与大容量目标。
上世纪八十年代，欧洲成功研发出可在城市轨道交通中使用的轨道交通列车运行控制系统，并且通过试验得到了验证。
2基于通信的轨道交通列车运行控制系统轨道交通列车运行控制系统的发展时间并不短，且在其发展期间经历了多次变革与升级，而以通信为基础的系统研发则是现代城市轨道交通的重点。
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城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信优化方案摘要随着现代社会经济的不断发展，人民生活水平逐渐提高，相应的人民的精神追求也在不断增加。
不管在什么时代，出行交通问题一直都是人民热切关注的话题之一。
随着科学技术水平的不断提高，现代的交通在各个方面都应用到了新型的高科技产品。
本文主要讨论了城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信
工程设计的优化方案。
关键词城市交通；轨道交通；通信工程；列车控制；无线通信中图分类号tn91 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）93-0214-02
目前，在国内城市轨道交通领域内基于无线网络的通信技术已经得到应用，但由于无线通信网络不是特别稳定，所以这种新型的科技并没有得到广泛的应用。
随着科学技术的不断发展，只有不断的改善这种新型的科技技术，才能保证无线网络能够在列车控制系统得到广泛的应用，不断完善控制系统，才能更好的促进城市交通的不断发展，确保人民的出行安全。
1 传统的列车控制系统中车地无线通信技术
虽然说随着科学技术的不断发展，在国内的列车控制系统中已经出现了新型科技的车地无线通信的技术，但是传统的车地无线通信技术依然得到广泛的应用。
至今为止，列车控制系统中车地的无线通信依然是一个相对比较薄弱的技术环节，只有不断的改进这种技术方案，才能有效的促进车地无线通信的快速发展，确保人们的出
行安全。
2 列车控制系统中传统的车地无线通信中存在的缺陷
迄今为止，列车控制系统中的车地无线通信依然是城市轨道交通中相对比较薄弱的环节，现代化的城市居民中已经有很多人开始对传统的车地无线通信的安全性、可靠性产生了怀疑。
目前来看，传统的车地无线通信系统存在的缺陷主要有以下几个方面：
1）列车在大部分时间内都是处于运行状态的，但是传统的车地无线通信不能很好的配合列车的运行，无线通信和列车在大部分时间内都不会有很好的契合度；
2）标准的无线通信中适用的传输带宽相对比较宽，但是在列车的运行过程中，信号很容易就会受到各种因素的干扰，比如：无线信号在传播过程中特别容易衰落、多普勒效应以及隧道通信本身的传播特性等等；
3）民用无线通信系统的可靠性与工业的应用差距相对比较大。
3列车控制系统中的cbtc
在城市轨道交通的列车控制系统中，cbtc是一种基于通信的列车的控制系统，在这个系统中采用了先进的通信技术、计算机技术以及控制技术等各种先进技术。
cbtc相对于固定的闭塞来说它具有移动的特性，所以又把它叫做移动闭塞。
这种通信系统是迄今为止使用效率比较高的车地通信方式，这种通信方式可以根据列车的状态确定列车之间的间隔距离，同时这种通信方式所需要的设备装置可以在一定程度上减少维修的投资，也可以及时地运行相关的信息，
在很大程度上提高了列车控制系统的管理能力以及故障的诊断能力，所以这种移动的闭塞系统更能够满足人们对铁路交通的需求。
3.1 cbtc系统的工作原理
一个cbtc控制系统中包含dcc，scc，obe，soc等几个不同功能的子系统，每一个子系统负责不同的工作内容，几者相互配合，协调工作，共同实现列车控制系统车地无线通信的正常运行。
3.2交通无线通信控制系统中的cbtc系统本身的特点及其分类cbtc这种控制系统在很大程度上突破了移动闭塞已有的缺陷，和其他控制系统相比，它具有更大的优势：
1）实现城市轨道与列车之间的双向的通信，而且它能够容纳的信息量也比原来多出很多；
2）这种控制系统在一定程度上减少了城市轨道建设需要的通信设备，减少了购买设备所需要的投资，而且，相对来说这种控制系统的设备更加便于维修；
3）在紧急状态下也可以利用这个系统的线路疏散人员，在一定程度上降低了人员的伤亡；
当然，除此之外，这种控制系统还有其他的很多优势，但是它依然存在很多缺陷，这就需要业界人士的继续努力，不断改善车地通信的设备，不断优化车地无线通信的设计方案。
4 cbtc控制系统的主要分类
cbtc控制系统根据不同的信息传输方式，可以分为以下几种：1）电缆环线传输；
2）无线通信传输；
3）其他媒介传输等。
5 cbtc控制系统的主要功能
cbtc这种控制系统能够在城市轨道列车控制系统中得到长久的
应用，主要是因为它的功能相对来说比较强，这个系统的主要功能包括以下几个方面：
1）ats功能。
这项功能在其他控制系统的原有功能上又增加了其他的功能，比如：双向通信，能够很好的配合移动闭塞的相关要求，自动显示列车当前的状态等等，这就在很大程度上为乘车人员带来了便利，为广大群众所接受。
2）联锁功能。
同样的这项功能也在原有的基础性上增加了其他的功能，比如：设备和ats实现良好的配合，实现列车运行的双层控制，在一定程度上保证了列车的行车安全。
3）实现列车的检测。
这种功能可以完善列车运行故障的诊断，便于及时进行列车的维修甚至报警；
4）实现高速列车的快速定位。
在列车的运行过程中，精确的定位技术是非常重要的，它可以有效地实现对列车运行过程中的控制，保障了行车安全以及乘客的生命安全；
5）可以实现列车运行过程中的间隔控制，根据列车自身特点及行车线路改变长度，既可以随着列车的移动而移动，又不需要地面上的信号，在一定程度上减少了设备的投资，而且方便快捷。
除此之外，这种控制系统还有其他几方面的功能，这种控制系统
在一定程度上完善了车地通信系统，为相关工作人员、乘车人员带来很大的便利，同时，还为相关企业带来很大的便利。
6结论
虽然说，到目前为止车地通信依然是列车整个控制系统中相对比较薄弱的环节，但是随着社会经济的不断发展，控制系统的不断完善，车地通信将会在城市轨道交通领域发挥越来越重要的作用。
参考文献
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