CBTC使得国产地铁列车自动控制
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。
四、发展趋势随着城市轨道交通的不断发展和城市化进程的加速，CBTC系统控制将会迎接更多的发展机遇。
cbtc系统列车追踪原理
cbtc系统列车追踪原理随着城市人口密度的逐渐增加，城市轨道交通也变得越来越重要。
CBTC系统（无人驾驶列车控制系统）在城市轨道交通中扮演着重要的角色。
CBTC系统可以实现列车的自动驾驶，并且确保列车间距的安全性。
本文主要介绍CBTC系统列车追踪原理以及其运作原理。
CBTC系统列车追踪原理CBTC系统的主要任务是减少列车行驶的时间、增加载客量以及提升运输效率。
为了实现这些目标，CBTC系统采用了列车追踪技术。
列车追踪原理分为两种：一种是基于信标的列车追踪原理，一种是无信标的列车追踪原理。
采用基于信标的列车追踪原理时，CBTC系统会在地下铁道上安装大量的反射器或者无线电台。
反射器或无线电台发射出信号，这些信号被列车上的接收器所接收，然后发送回CBTC系统。
CBTC系统会精确计算出列车的速度和位置，并根据列车所处的位置发出指令控制列车。
由于反射器或无线电台的数量很多，这种列车追踪原理可以准确地掌握列车的位置和速度。
无信标的列车追踪原理则是利用地铁车站和列车之间的通信来完成列车的追踪。
当列车驶进一个车站时，CBTC 系统会向列车发送一个指令，告诉列车它要到达的下一个站台的位置。
列车上的GPS接收器和惯性导航系统会根据这个位置信息预测列车的位置，并将这些数据回传给CBTC 系统。
CBTC系统将GPS位置和惯性导航信息结合起来，计算出列车的速度和位置，并根据列车所处的位置发出指令来实现列车的控制。
CBTC系统的实现CBTC系统的基本原理是通过无线通信实现列车与CBTC 系统之间的信息交换，并根据高精度传感器将列车的位置信息和速度信息回传给CBTC系统。
CBTC系统可以将地下铁道划分为数百个小区域，每个区域内有一组发射器和接收器，这些发射器和接收器是制定CBTC系统构成的一部分。
当列车驶入某个区域时，CBTC 系统可以收到列车所处的位置信息，并根据这个位置信息对列车进行控制。
CBTC系统不仅可以控制列车在同一线上运行，还可以控制列车在不同车站之间转移，第三号线上的列车可以在第二号线上进行必要的停留和倒转。
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
中国轨道交通列车运行控制技术及应用
中国轨道交通列车运行控制技术及应用宁滨;刘朝英【摘要】中国的轨道交通在近十年中获得了飞速发展,城市轨道交通有效解决了市内交通供需矛盾,高速铁路的发展则给城市间的交通带来了同城效应和零换乘的理念.但无论如何,轨道交通的安全运营是其发展的重中之重.列车运行控制系统是确保轨道交通安全的关键技术之一,在我国得到了快速地自主创新发展.本文详细介绍了中国铁路列车运行控制系统(CTCS)技术和城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)技术.为实现综合轨道交通网络的互联互通,轨道交通的低碳节能运营、自动化和智能化运营,实现资源共享的网络化运营模式,轨道交通列车运行控制系统将向着系统化、网络化、智能化、通信信号一体化和标准化、开放化的方向发展,通过降低系统复杂性、缩短列车追踪间隔、提高系统防护水平等技术降低成本,提高运能和旅客满意度,保证轨道交通的安全性和可靠性,最终实现安全、高效、绿色出行.%With the rapid development of rail transit system in China in recent ten years , the problem of heavy traffic in cities has been solved effectively . The development of high-speed railway in China has resulted in none-transfer between the cities and changed the traditional concepts of time and space . However , safe opera-tion is the most important for the development of rail transit . The train control system ,as one of the key tech-nologies to ensure the safety of the rail transit , has beenunder rapid development in China through independent innovation . The train operation control system used in China railway (CTCS) and the communication-based train control system used in China urban rail transit (CBTC) were described in this paper . In order to satisfy the requirementsof connectivity for integrated rail transit network , low carbon energy efficient , automated and intelligent operation of rail transit system , and the network operation mode based on resource sharing , the train operation control system of the rail transit will developtowards systematization ,information networking , intelligence ,communication & signal integration , standardization andopenness . The reduction of the com-plexity of the system , the shortening of the train tracking interval , and the improvement of system protection level will lead to the reduction of the cost and carbon footprint and the improvement of transport capacity and passenger satisfaction ,which will ensure the safety and reliability of rail transit ,and ultimatelyachieve safe , efficient and green travel .【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】9页(P1-9)【关键词】高速铁路;城市轨道交通;列车运行控制系统【作者】宁滨;刘朝英【作者单位】北京交通大学,北京 100044;中国铁路总公司,北京 100844【正文语种】中文【中图分类】U284中国的轨道交通在近十年中获得了飞速发展，城市地铁、轻轨等轨道交通系统有效解决了市内交通供需矛盾，高铁成网、同城效应、高铁零换乘理念等给旅客出行带来了极大方便，拉近了城市间的距离，加快推进了城乡一体化发展，提升了中国的现代化水平。
十年专注 创新未来——中国城市轨道交通首条CBTC线路开通十周年
路～上海轨道交通８号线，开创了
中国城市轨道交通信号技术的新纪 元。１０年后的今天，ＣＢＴＣ技术己 成为国内城市轨道交通信号系统的 首选标准，几乎所有的新建项目都 选用ＣＢＴＣ信号技术，领先于印度、 日本、俄罗斯、巴西等国家。中国 己成为全球城市轨道交通信号技术 的领跑者。
紧贴客户需求本地卓越服务 全球首创样板安全高效保障
敦、纽约、巴黎、迪拜、多伦多等 城市的轨道交通，投入运营的国内 外线路超过１
４００
成长出一大批在建设和维护方面积 累了诸多经验与优势的本地科研人 员和技术执行团队。
ｌ
ｋｍ。在全球所有
无人驾驶地铁线路中，采用该系统 的线路最多。该系统已创下了 ２９年“零”安全事故的傲人纪录。 今天，作为ＳｅｌＴｒａｃ。ＣＢＴＣ的唯 一传承者，上海自仪泰雷兹交通自 动化系统有限公司（以下简称“上海 自仪泰雷兹”）凭借ＳｅｌＴｒａｃ＠ＣＢＴＣ 技术每天为武汉、上海、广州、北 京、南京、南昌、合肥、深圳等城 市近千万乘客提供着安全高效的服 务。
２０１１年，为响应国家发改委关 于轨道交通关键技术自主化、产业 化的要求，满足快速相应服务的客 户需求，泰雷兹集团和上海电气集 团强强联合，成立１ｒ中方控股的上 海自仪泰雷兹交通自动化系统有限 公司，并通过业内最彻底、最全面 的唯一排他性技术转让协议，从源 代码开始１ ００％转让ＣＢＴＣ信号系统 核心技术，并允许合资公司独立开 发拥有自主知识产权的新技术。 通过全面系统的培训与实践， 上海自仪泰雷兹不仅掌握了全球顶 尖的ＳｅｌＴｒａｃ。ＣＢＴＣ的核心技术， 并成功将其本地化、国产化，同时
中国城市轨道交通首条 ＣＢＴＣ线路——武汉地铁１号线采用 的ＳｅｌＴｒａｃ。ＣＢＴＣ是全球先进的基 于通信的自动列车控制系统，也是
彩
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。
地铁CBTC信号系统
地铁CBTC信号系统北京地铁通号公司赵炜概述：移动闭塞是基于通信技术的列车控制（简称CBTC）ATC系统是利用通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”信息。
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。
地铁CBTC信号系统技术交流北京地铁通号公司总工赵炜2010年5月地铁CBTC信号系统地铁信号系统是地铁运输系统中，保证行车安全、提高区间和车站通过能力的手动控制、自动控制及远程控制技术的总称，是地铁行车调度依据行车计划或运力需求组织行车，并按一定的闭塞方式指挥列车安全、正点运行的重要设备系统，具有下达行车指令、办理列车进路、开放信号并指挥行车的基本功能。
北京地铁信号系统随着核心技术的不断进步，其设备构成、主要功能均不断得到了完善和提高，尤其是列车运行控制方式和信号系统闭塞方式发生了根本性的变革。
• 简介CBTC信号系统构成及原理• 目前面临的问题及对策• CBTC信号系统的优点北京地铁2009年运营线路图地铁CBTC信号系统列车自动控制系统城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：—列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）—列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）—列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统1.列车自动监控系统ATS2.列车自动防护子系统ATP3.列车自动运行系统ATO列车自动控制系统构成图地铁CBTC信号系统介绍移动闭塞是基于通信技术的列车控制（简称CBTC—Communication Based Train Control）ATC系统，该系统不依靠轨道电路向列控车载设备传递信息，而是利用通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”信息。
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要保障。
通过CBTC系统的应用，大大提高了列车运行的安全性和精确度，同时也提升了城市轨道交通系统的整体运行效率和服务水平。
随着智能化技术的发展和应用，CBTC系统在未来将有更广阔的空间和更深远的影响。
发展中的中国国产CBTC系统
发展中的国产CBTC系统本刊记者吴献龙在轨道交通的发展历史上，信号系统的作用十分重要，它是列车运行的凭证。
尽管整个信号系统在整个工程中所占的投资额比例不高，但对于提高列车通过能力、提高运能、保证行车安全有着至关重要的作用。
在城市轨道交通的信号发展史上，列车自动控制系统（ATC）是当前最常用的一种信号系统。
ATC系统有多种模式，其技术性能各有不同。
主要有三种。
第一，单纯使用轨道电路的固定闭塞模式。
这种模式下，系统无法知道列车在分区内的具体位置。
第二，综合使用轨道电路+应答器的准移动闭塞模式。
这种模式下，系统可以告知后续列车继续前行的距离，后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔，提高线路利用效率。
但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此它并没有完全突破轨道电路的限制。
第三，基于通信的移动闭塞模式。
这种模式下，需要列车实时的向列控中心汇报自己的位置和速度等运行参数，列控中心必须实时的为列车计算运行参数并发送给列车，此种机制的实现，需要连续式双向车-地通信系统支持，一般将这种列车控制方式，称为基于通信的列车控制系统，既CBTC系统。
这是当前城市轨道交通信号发展的最新技术，也是其未来发展的最主要方向。
CBTC系统的发展历史在采用CBTC作为ATC的主要制式之前，基于数字轨道电路和应答器的准移动闭塞是ATC的主要模式。
由于这种制式具有较高的可靠性、合理的性价比，已经具有充分的运行经验，其列车运行间隔（100-150s）已能满足绝大多数轨道交通运营部门的要求，因此，这类系统至今仍是轨道交通建设的首选制式。
然而，随着轨道交通的发展，这类制式的弊病也已日益凸显。
首先，由于目前世界上各种准移动闭塞的信息传输频率、通信协议等均不一致，导致了在一个城市或一个地区的轨道交通网中各条线路的列车不能实现联通联运；其次，大多数基于数字轨道电路的准移动闭塞，为了实现调谐和电平调整，不得不在钢轨旁侧设置轨旁设备，而这对于轨道交通的日常维护工作是非常不利；再次，由于以钢轨作为信息传输通道，因此传输频率受到很大的限制，导致车-地之间通信的信息量较低，而且传输性能也不稳定；最后：“准移动闭塞”距真正意义上的“移动闭塞”还有差距，因此，列车运行间隔的进一步缩短和列车运行速度的提高都将受到限制。
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
CBTC系统的主要目标是实现列车的高效运行和运营安全。
在实际运行中，CBTC系统可以通过计算列车运行速度和间隔，以最优的方式调度列车，提高线路的运营能力。
CBTC系统还能够实现列车的自动控制，减少人为操作的干扰，提高运行的可靠性。
通过CBTC系统，列车之间可以进行实时通信，可以根据实际情况进行灵活调度，确保列车之间的安全间
隔。
CBTC系统的控制主要包括两个方面：列车控制和信号控制。
列车控制是指CBTC系统
对列车的运行速度和间隔进行控制，使得列车能够按照排定的计划运行，并根据实际情况
进行调整。
信号控制是指CBTC系统对信号设备的控制，通过无线通信传输信号信息，使得列车能够按照信号设备的指令运行。
CBTC系统的控制还需要考虑到轨道交通的复杂性和实时性。
轨道交通系统通常包括多个线路和多个车站，每个车站之间都有大量的列车运行，这就需要CBTC系统能够实时处理大量的数据，并进行快速的决策和控制。
CBTC系统还需要具备高度的可靠性和安全性，以应对各种故障和紧急情况。
国产CBTC系统在北京地铁亦庄线的应用研究
郑建宁（中铁第四勘察设计院集团有限公司通号处武汉４３００６３）国产CBTC系统在北京地铁亦庄线的应用研究【摘要】以北京地铁亦庄线信号系统国产化趋势为背景，引出基于通信的列车控制（CBTC）系统，并着重介绍了北交大LCF-CBTC系统的特点及结构，然后结合亦庄线的实际情况，对地铁信号系统国产化进行了工程分析及实施建议，国产CBTC系统在亦庄线的成功应用，将大大推动我国城市轨道交通信号系统国产化进程。
【关键词】亦庄线CBTC国产化移动闭塞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：Communication Based Train Control）就是在这种背景氛围下应运而生。
由于国外着手研究CBTC的时间较早，技术发展比较成熟，国外新建的地铁项目已大量的采用CBTC系统。
目前在我国虽然也有越来越多的轨道交通项目采用CBTC系统，但该系统都是由国外信号系统制造商提供。
为促进我国信号技术与产业的发展，实现信号系统国产化的目标，北京地铁亦庄线首次尝试运用国产化CBTC系统，若该系统能成功上线，将标志着我国今后能够完全自主地建设基于通信的列车控制系统而不再受制于人，这对我国城市轨道交通事业的发展将具有划时代的意义。
1CBTC信号系统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、大容量的车-地数据通信，车载、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”。
CBTC 信号系统能够基于通信对列车进行定位进而实现移动闭塞的功能[1]。
1.1CBTC的基本原理CBTC的基本原理是：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，然后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车周期性地传送移动授权（ATP防护点）的信息。
浅谈CBTC和CTCS列车运行控制系统
浅谈CBTC和CTCS列车运行控制系统摘要：随着我国城市轨道交通和客运专线及高速铁路的飞速发展，两种列成运行控制系统应运而生，即CBTC（Communications-based Train Control）和CTCS（Chinese Train Control System）列车运行控制系统。
CBTC技术发源于欧洲连续式列车控制系统，经多年的发展，取得了长足的进步。
CTCS是铁道部立项自主研发的适合我国国情的新一代列车运行控制系统。
关键词：列车控制系统；CBTC；CTCS；联锁；轨道电路1 CBTC列控系统基于通信的列车控制（CBTC）系统独立于轨道电路，采用高精度的列车定位和连续、高速、双向的数据通信，通过车载和地面安全实现对列车的控制。
如今包括阿尔卡特、西门子、阿尔斯通等多家列车控制系统设备提供商均开发了自己的CBTC系统，并在温哥华、伦敦、巴黎、香港、武汉等多个城市的轨道交通线上运行。
1.1 CBTC系统的结构：整个无线CBTC系统包括的子系统有列车制动监控（ATS）系统、数据通信系统（DSC）、区域控制器（ZC）、车载控制器(VOBC)及司机显示(TOD)等，子系统之间的通信基于开放的、标准的数据通信系统。
地面与移动的列车之间都基于无线通信进行信息交换。
1.2 CBTC系统的基础CBTC系统引入了无线通信子系统，建立车地之间连续、双向、高速的通信，列车的命令和状态可以在车辆和地面设备之间可靠交换，使系统的主体CBTC 地面设备和受控对象列车紧密的连接在一起。
所以，“车地通信”是CBTC系统的基础，CBTC系统的另外一个基础则是“列车定位”。
只有确定了列车的准确位置，才能计算出列车间的相对距离，保证列车的安全间隔；也只有确定了列车的准确位置，才能保证根据线路条件，对列车进行限速或者与地面设备发生联锁。
1.2.1 车地通信原理CBTC采用无线通信系统进行车地通信。
无线通信系统包括轨旁无线单元(WRU)和车载无线单元(OBRU)两个部分。
我国首套列车自动控制系统
专业知识分享版
使命：加速中国职业化进程
北京地铁亦庄线、昌平线2010年底开通运营，标志着我国具有完全自主知识产权的“基于通信的列车自动控制系统（简称CBTC 系统）”工程取得成功，我国成为继德国、法国、加拿大后第四个成功掌握该项核心技术、应用于实际工程并顺利开通运营的国家。
CBTC 项目首席专家、北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室主任唐涛25日告诉记者，作为我国首套列车自动控制系统，其在高效性上可满足90秒的列车设计行车间隔，可实现移动闭塞，满足客流不断增长的需要； 安全性方面，这个系统在国内第一个也是唯一获得英国劳氏公司颁发、国际通行的“自主开发CBTC 系统产品SIL4级的独立第三方安全认证证书”；稳定性方面，已开通的北京地铁亦庄线、昌平线的故障率明显低于引进的系统。
此外，这个系统的成本比引进的系统低20%左右，总体还将呈下降趋势。
据介绍，已实现CBTC 系统全功能开通的北京地铁亦庄线，成为我国第一条采用完全自主知识产权列车自动控制系统的地铁线路，实现了“自动驾驶”“无人折返”和“安全运营”三项目标，成为城市轨道交通国产信号控制系统的里程碑。
传统的轨道交通信号系统是单向传输的“固定闭塞系统”，运用新技术能够做到在地面控制系统和列车之间，每0.1秒即完成一次信息双向传输，实现了对列车运行全过程的连续控制和监测，就像把列车的指挥系统由“固定电话”换成了“移动电话”。
由于能实时精确地掌握列车位置，因此整条线路的最小运营间隔可缩短到90秒以内，大大地提高了运力。
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 。
CBTC互连互通列车运行控制系统在地铁交通网络中的应用研究
CBTC互连互通列车运行控制系统在地铁交通网络中的应用研究随着城市化进程的加速，越来越多的人选择地铁作为主要的交通工具。
为了提高地铁运行的效率和安全性，CBTC互连互通列车运行控制系统被广泛应用于地铁交通网络中。
本文将探讨CBTC系统在地铁运行控制中的应用，以及其带来的好处和挑战。
CBTC（Communication-based Train Control）是一种基于通信技术实现的列车运行控制系统，它通过无线信号传输和车辆间通信来实现对列车的精确控制。
相比传统的信号设备控制系统，CBTC可以实现更高的运行效率和安全性。
首先，CBTC系统提供了更高的列车运行效率。
传统的地铁信号系统存在一定的时延，列车需要在两个信号点之间按照固定的时间间隔行驶。
这种方式限制了地铁线路的运行容量。
而CBTC系统通过实时的车辆间通信，可以根据实际情况调整列车的运行速度和间隔时间，最大限度地提高线路的运行能力。
在高峰时段，CBTC系统可以实现更短的间隔时间，使得更多的列车能够进入线路。
其次，CBTC系统提高了地铁运行的安全性。
CBTC系统通过车辆间通信和信号自动控制，实现了列车之间的安全距离控制和自动停车功能。
传统的地铁信号系统需要依赖驾驶员来控制列车的运行，存在人为因素的影响。
而CBTC系统消除了人为因素对运行安全的影响，大大降低了事故的发生概率。
此外，CBTC系统还可以实时监测列车和轨道设备的状态，及时发现并处理故障，提高系统的可靠性。
然而，CBTC系统的应用也面临着一些挑战。
首先，CBTC系统的安装和更新需要耗费大量的资金和人力。
在地铁交通网络中广泛应用CBTC系统需要对现有的信号设备进行改造或替换，这一过程可能会导致地铁线路的关闭或限制列车运行，给乘客带来不便。
其次，CBTC系统的维护和管理需要专业的技术人员和设备。
由于CBTC系统的复杂性和对硬件设备的依赖，运营方需要投入更多的资源来确保系统的正常运行。
为了克服这些挑战，地铁运营方可以采取以下策略。
CBTC的列车监控与追踪功能
CBTC的列车监控与追踪功能摘要：本文旨在研究基于列车自动化控制系统（CBTC）的列车监控与追踪功能。
在我们的研究中，我们将介绍 CBTC 和其它类似技术以及 CBTC 技术在列车监控与追踪方面的应用示例。
此外，我们还分析了 CBTC 列车监控的实施步骤并简要介绍了 CBTC 监控工具的功能。
最后，我们对 CBTC 进行了综合评估，指出了 CBTC 的优点和有待改进的地方。
关键词：CBTC, 监控，追踪，自动化正文：列车自动化控制系统（CBTC）是一种智能化的列车控制系统，它可以有效地控制和管理列车，并在被动激活时提供必要信息，以实施自动控制和监控。
CBTC具有安全可靠、通信低成本、高精度运营等特点，为列车实现自动化运行提供了强有力的支持。
在 CBTC 技术中，列车监控与追踪是最重要的功能之一。
CBTC 技术有助于监控并追踪列车的当前状态和周围环境条件。
在 CBTC 技术的帮助下，列车的位置和位置发生变化的速度可以实时追踪，以避免不安全情况的发生。
CBTC 技术还通过使用数字信息和记录列车运行和状态变化的历史信息，来提高列车运行和监测的效率。
CBTC 还允许实施列车监控时使用相应的工具，如路径规划工具、故障检测工具和脱轨预警工具。
这些工具可以帮助列车管理者对列车进行有效的监控和追踪，确保列车安全运行。
CBTC 的实施步骤包括完成 CBTC 平台的设计、调试和集成，以及实施监控功能的设计、配置和部署。
设计CBTC 平台时，应考虑 CBTC 的总体解决方案、通信系统、控制系统和安全系统等。
调试和集成 CBTC 平台时，应根据相关法规和技术要求进行，以确保 CBTC 平台能够正常运行。
实施监控功能是 CBTC 操作的关键，应考虑列车的实时位置追踪、故障诊断、运行记录、报警信号等组件。
CBTC 的优点在于可提供安全可靠的轨道交通服务，这可以帮助减少交通事故的发生，并有助于提高线路的运行效率。
然而，CBTC 目前仍存在一些有待改进的方面，如安全性能的改进、成本的降低和技术可靠性的提高。
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
CBTC系统的控制原理主要是通过车载设备和地面设备之间进行通信交互，实现列车位置和速度的实时监测和控制。
地面设备主要包括车站控制器、信号分区器、和中央控制设
备等，通过无线通信与车载设备进行数据交换。
车载设备主要包括列车控制器、车载通信
设备、定位装置等，对列车的运行状态进行实时监测，并传输给地面设备，通过计算机算
法实现列车的控制和调度。
CBTC系统作为城市轨道交通控制系统的一种新型技术，其应用带来了诸多的优势。
首先，CBTC系统具有高精度的位置控制能力，可以有效地缩短列车的停车距离，提高了运行效率，并且可以减少人为误操作。
其次，CBTC系统采用集中控制技术，可以有效地避免人为因素导致的事故，从而提高了运行的安全性。
此外，CBTC系统具有容错能力强和故障自动隔离等优点，可以保证运行的稳定性和可靠性。
在CBTC系统的控制过程中，还需要注意一些问题。
首先，由于CBTC系统是由多个设
备组成的复杂系统，因此在系统设计和建设过程中需要充分考虑各个设备之间的兼容性和
协同性，以确保系统的正常运行。
其次，在系统运行过程中需要充分考虑不同车型和运行
线路的差异可能会引发的问题，这需要在CBTC系统的设计和实施中进行综合评估和考虑。
此外，在CBTC系统的维护和升级过程中，需要充分考虑系统的稳定性和安全性，以确保
系统的运行和发展。
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。
西安地铁1号线列车运行自动控制分析
西安地铁1号线列车运行自动控制分析高玉;王洪波【摘要】Xi 'an Metro Line 1 signaling system utilizes technology of communication based train control (CBTC). In this paper, the CBTC technologies of Xi'an Metro Line 1, such as train control level, train operating mode, train localization, train speed supervision, and train speed control algorithm are analyzed.%结合工程实际，阐述西安地铁1号线CBTC列车运行控制等级、驾驶模式、列车定位、列车运行速度监督等技术，并对列车运行速度控制算法进行分析。
【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P52-55)【关键词】基于通信的列车控制;列车自动防护;列车自动运行;列车定位;列车速度控制算法【作者】高玉;王洪波【作者单位】西安铁路职业技术学院电子信息系，陕西西安 710014;西安铁路职业技术学院电子信息系，陕西西安 710014【正文语种】中文【中图分类】U231.7为了保证列车安全、准点、舒适和节能运行，西安地铁1号线信号系统采用基于通信的列车自动控制(CBTC)技术，实现车-地无线通信和列车运行控制等功能。
由于CBTC不设置固定闭塞分区，列车保持最小“安全保护距离”运行，因此，能够较大程度地提高列车区间运行能力，与固定闭塞和准移动闭塞相比具有明显的技术优势。
列车自动防护(ATP)、列车自动运行(ATO)作为CBTC核心子系统，实现列车启动、加速、惰行、巡航、制动和车站精确停车等过程的自动控制，具有列车自动进路、自动追踪、无人自动折返和自动调整等功能[1]。
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CBTC 使得国产地铁列车自动控制
风河（Wind River）宣布，由北京交控科技有限公司研发的首套国产基于
通信的列车控制系统（CommunicaTIon-Based Train Control，简称CBTC）已在亦庄线、昌平线投入运营。
这套我国自主创新、100%自主知识产权的列
车自动控制系统，可以满足90 秒的列车设计行车间隔，标志着中国已经成为
全球第四个成功掌握该项核心技术并顺利开通实际应用的国家。
这套拥有完全自主知识产权的CBTC 是以Wind River 的VxWorks 实时操作系统为基础建构而成，其系统装备经历了实验室研制、试车线试验、运营
线中试验等多个环节才正式投入工程应用。
整个项目是政府部门、产业界、
学术界、研究单位和用户单位紧密结合的成功典范，为我国核心技术自主创
新探索出了一条成功的道路。
其中，风河公司除了提供软件基础平台之外，
还提供了大量的专业服务与技术支持。
CBTC 系统使轨道列车系统摆脱了用地面轨道电路设备判别列车占用闭塞
分区与否的束缚，突破了固定闭塞的局限性，实现了移动闭塞。
在CBTC 系
统中可实时或定时地进行列车与地面间的双向通信联络，使后续列车可以及
时了解前方列车运行实际间隔距离，通过计算后续列车即可给出最佳制动曲线，提高了区间列车的通行能力，大大提高了列车运行的安全性。