基于通信的列车控制-CBTC

基于通信的列车控制一ＣＢＴＣ

口蒋晟

（南京地铁运营分公司通号中心江苏·南京２１００１２）

摘要：由于现代通信技术的发展，尤其是无线通信技术的广泛应用，使轨道交通运行控制摆脱了轨道电路的束缚。基于通信的列车控制（ＣＢＴＣ）系统的主要特点在于借助先进的车地无线通信技术，突破了数字轨道电路行车运行间隔的瓶颈，行车间隔大大缩短，增加了系统在线实时性，从而提高运能与安全性，适应现代化的大规模运输。

关键词：轨道交通通信闭塞列控ＣＢＴＣ

中图分类号：ＴＰ３９文献标识码：Ａ文章编号：１００７－３９７３（２００９）０２－０７４－０２

随着轨道交通的发展，传统轨道交通制式的弊病越来越明显。（１）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…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：（２）人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－Ｔ作是非常刁ｉ利的。（３）由于以钢轨作为信息传输通道，因此传输频率受到很人的限制，导致车．．地问通信的信息量较低。此外，其传输性能受钢轨中的牵引回流、钢轨问的道床漏泄以及钢轨下的防迷流嘲的影响很大，而导致传输性能不够稳定。

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、人容量的车一地数据通信，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。

１轨道交通控制技术的发展

在城轨交通中，为保证列车运行安全，须保证列车问以一定的安全问隔运行。早期，人们通常将线路划分为若干ｃ｛Ｊ塞分区，以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列牛占用等状态，列车则根据信号显示运行。不论采取何种信号显示制式，列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。（如图１）

传统的网定闭塞制式下，系统无法知道Ｎ：４－：在分区内的具体位置，因此列车制动的起点和终点总在某一·分区的边界。为充分保证安全，必须在两列车问增加一个防护区段，采用了基于台阶方式的速度控制的崮定闭塞系统，这使得列车

忍由间的安全间隔较大，影响了线路的使用效率。

准移动闭塞在控制列车的安全｜＇日Ｊ隔上比固定闭塞进了一步。它通过采用报文式轨道电路判断分区占用并传输信息，信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离，后续列午可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，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。但准移动闭柴中后续列车的最大仁ｊ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。

移动闭塞技术则在对列乍的安全间隔控制上更进了一步。通过车载设备和轨旁设备不问断的双向通信，控制Ｉ『Ｉ心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最人制动距离并和列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运营效率。

移动ｃｊＪ塞是一种新型的闭塞制式，是实现ＣＢＴＣ的关键技术之一，ＣＢＴＣ是这种闭塞制式的应用系统。移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。列车一ｉ间断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度，轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行乍间隔，并将棚关信息（如先行列车位置，移动授权等）传递给列车，控制列车运行。

２基于通信的列车控制系统（ＣＢＴ℃）

２．１组成和原理

ＣＢＴＣ系统是一个连续数据传输的自动控制系统，利用高精度的列车定能（不依赖于轨道｝也路），实现双向连续、人窬量的车一地通信，能够执行列车自动防护（ＡＴＰ）、列车ｆ，Ｉ动运行（ＡＴＯ）以及列车自动监控（ＡＴＳ）。

地面无线闭采控制中心将根据列乍ｌ的位置信息和线路障碍物的状态信息以及联锁状况为后行列车２计算移动授权（ＭｏｖｅｍｅｎｔＡｕｔｈｏｒｉｔｙ，简称ＭＡ），即限制速度值。ＭＡ是列车２安全行驶垒下一个停车位置所需的一个正式授权实现列车的安全间隔控制。列车安全间隔距离是根据最人允许车逃、当前停车点位置、线路等信息计算得｝ｎ，信息被动态循环刷新。ＣＢＴＣ系统的１ｉ载控制设务实时比较列车的实际速度与接收到的ＭＡ，当列车实际速度超过ＭＡ的限制速度，将自动实施常用制动或紧急制动，保证列车安全停在安全点前。（如图２）

——斟协论坛·２００９年第２期（下）——　万方数据

　万方数据

基于通信的列车控制-CBTC

作者：蒋晟

作者单位：南京地铁运营分公司通号中心,江苏·南京,210012

刊名：

科协论坛（下半月）

英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY ASSOCIATION FORUM

年，卷(期)：2009(2)

被引用次数：1次

1.增小清;王长林;张树京基于通信的轨道交通运行控制 2007

2.叶春飞;张树京轨道交通无线ATC信息传输可靠性研究报告 1999

3.吴汶麒国外铁路信号新技术 2000

4.张超;董德存基于无线通信的列车控制系统[期刊论文]-城市轨道交通研究 2005(03)

5.吴汶麒轨道交通运行控制与管理 2004

1.朱莉基于通信的列车控制技术下城市轨道交通轨旁信号的分析[期刊论文]-城市轨道交通研究 2010(8)本文链接：/Periodical_kxlt-x200902051.aspx