城市轨道交通CBTC应用的演化研究

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2019.01

1 城市轨道交通的发展

在全球倡导绿色出行，低碳生活的可持续发展背景下，被全球公认为低能耗、少污染的城市轨道交通系统在城市的发展和居民的生活中扮演着越来越重要的角色。1908年，我国第一条有轨电车在上海建成通车，揭开了中国城市轨道交通建设的序幕。至2013年，在我国的城市轨道交通近50年的发展历程中，基于城市轨道交通的国家建设项目获批城市的一直处于不断增加的趋势，建设、运营规模的不断扩张，对于城市轨道交通运营线路的统计工作需求日益凸显。如图1，纵轴为CNKI 收录的以“城市轨道交通”为研究对象的学术期刊的数量，横轴为从1997年开始的时间轴。可以看出对城市轨道交通的关注自1997年开始一直处于上升的趋势，而且上升速率整体呈增大趋势，并且在2014年达到峰值，可见对轨道交通的研究一直跟随实际的国情发展具有对城市发展积极地产学研相结合的健康促进作用。在2007年之前，对城市轨道交通的研究较多的关注轨道交通发展对于城市空间、周边发展以及交通网络规划设计方面的问题；2007年之后，对轨道交通的信号运行和控制系统的研究开始变得更普遍，对系统技术的研究也更加多样化，例如梁君对信号系统的应用研究，肖宝弟等对MTC-I 型基于通信的列车控制系统的研究，以及于超等对城市轨道交通CBTC

系统互联互通的案例研究。

图1 城市轨道交通的学术关注统计图

2 CBTC 的应用演进

基于CBTC （Communication Based Train Control ）的地铁信

号系统采用开放的通信协议，在隧道、高架中构建整个无线通信局域网络，通过无线信号传输控制中心发布的各种控制命令，确保持续跟踪列车位置、速度和运行方向等信息，实现车-地之间的数据双向通信。

由以上对中国城市轨道交通的发展可见，随着城市交通压力的不断增大，在轨道信号网络化技术的不断研发和应用中，对城市轨道交通的发展要求更多地体现在技术突破方面，因此将CBTC 的应用作为一个互联互通的代表性信号系统作为研究案例，探索CBTC 在中国的发展应用的演进过程。由图2可见，CBTC 的期刊文献在2007年达到高峰，并且以2007年为转折点出现井喷式的研究涌现，尤以2012年的增加速度最多。根据内容分析法，吴东勇，张勇对有色Petri 网建立的列车通信控制系统进行了

系列研究。毕危危对西门子CBTC 信号系统在中国的引入做了应用型案例研究。龚仁树基于CBTC 的DCS 通信系统对网络风暴的相关问题进行了详细研究，该研究基于上海地铁11 号线信号系统中DCS 子系统的实现、组成以及对该系统下网络风暴发生后的故障处理方式，是基于实际信号系统结构，跟踪故障分析，并且进行信号系统的总结性应用研究的值得借鉴的研究思路。Anshul V erma

等。从行为分析视角分析印度的多代理控制通信系统问题。

图2 cbtc 的学术关注统计图

3 基于通信CBTC 技术的发展展望

要想科学地构建起以快速铁路、地铁、轻轨等轨道交通的项目类型框架，以及以快速道路系统为骨架的城市公共交通体系，城市轨道交通无疑在城市发展中扮演者综合交通运输体系建设的重要角色。而基于通信CBTC 技术的发展正是城市轨道交通发展的重要技术基础。本文采用内容分析法对近年来CBTC 技术发展演化进行了分析研究。基于通信的列车控制（CBTC ）系统通过更为准确的列车定位，安全速度计算和车地通信技术，实现了移动闭塞模式下对列车的运行控制，相较于传统的基于轨道电路的列车运行控制模式，CBTC 系统有效的提高了行车效率，并减少了轨旁设备，节省了成本和维护费用，提高了运能与安全性。

近年来，基于通信的列车控制技术（CBTC ）得到了蓬勃发展，但是目前在CBTC 级别下列车的运行优化，列车定位的准确性和车地通信无线网络优化配置等方面还存在进一步优化空间，有待今后的工作和研究中进一步探索优发展。参考文献

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城市轨道交通CBTC 应用的演化研究

赵毅隽

（天津市地下铁道运营有限公司，天津 300000）

摘要：为了补充CBTC 应用在城市轨道交通的发展中的演化特点的研究，结合中国的可持续发展背景，采用文献研究法研究城市轨道交通的研究趋势，并进一步了解基于通信的列车控制（Communication Based Train Control，简称CBTC）技术应用发展与演化，采用内容分析法对CBTC 技术应用演化进行了分析研究。

关键词：城市轨道交通；CBTC ；文献研究；内容分析法doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.01.134中图分类号：U284.48 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）01-0176-01

作者简介：

赵毅隽，男，1991年生，山西晋中人，毕业于西南交通大学，本科，学士，通信工程专业，现就职于天津市地下铁道运营有限公司，助理工程师。