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城市轨道交通列车运行控制的相关研究 第 第 PAGE \* MERGEFORMAT 1 页 共 NUMPAGES \* MERGEFORMAT 6 页 城市轨道交通列车运行控制的相关研究 摘要：基于通信的列车运行控制系统（CBTC）是一种采用先进的通信、计算机技术，连续控制、监测列车运行的移动闭塞方式的列车控制系统，它摆脱了用轨道电路判别列车对闭塞分区占用与否的限制，突破了固定(或准移动)闭塞的局限性，较以往系统具有更大的优越性。 关键词: CBTC、列车运行控制系统、移动闭塞、无线通信、速度控制防护 CBTC的特点 无线电技术飞速发展后，人类开始孜孜不倦地开始研发一种基于无线通信的列车自动控制系统。实现移动闭塞，减少列车运行间隔，进而在不增加硬件投资的前提下，提高系统运能。研究人员期望这种系统能够减少铁路轨旁信号线缆的铺设，并同时期望减少线缆的日常维护工作（实际引入轨旁通信设备，带来相应的轨旁维护工作量）以降低列车实行自动控制的成本。 CBTC系统通过列车与地面间连续的双向通信。实时提供列车的位置及速度等信息，动态地控制列车运行。CBTC制式下后续列车的最大制动目标点可比准移动闭塞和固定闭塞更靠近先行列车，因此可以缩小列车运行间隔，使城市轨道交通运营有条件实现“小编组，高密度”，从而使系统可以在满足同等客运条件下减少乘客候车时间，缩小站台宽度和空间，降低基础设备建设投资。此外，由于系统采用模块化设计，核心部分均通过软件实现。因此使系统硬件数量大大减少，可以节省维护费用。 CBTC系统的安全关联计算机一般采用三取二或二取二的冗余配置。系统通过故障安全原则对软、硬件及系统进行量化和认证，可保证系统的可靠性、安全性和可用度CBTC相比传统的铁路信号系统有着诸多特性，比如：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。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。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。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。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。 无线移动闭塞的数据通信系统对所有的子系统透明，对通信数据的安全加密和接入防护等措施可保证数据通信的安全。由于采用了开放的国际标准，可实现子系统间逻辑接口的标准化，从而有可能实现路网的互通互联。采取开放式的国际标准也使国内厂商可从部分部件的国产化着手，逐渐实现整个系统的国产化。 在对既有的点式ATP或数字轨道电路系统的改造中，移动闭塞系统能直接添加既有系统之上，因此对于混合列车运行模式来说，移动闭塞技术是非常理想的选择。 CBTC制式的信号系统，利用现代通信技术，保持车-地的连续通信，通过对列车位置的连续跟踪定位来对列车间隔以及运行轨迹进行控制。相对于传统的以轨道电路为基础的信号系统，CBTC对整个信号制式带来了巨大的变化，对信号系统的各个功能部分均产生重大影响。 2.列车运行控制系统及速度防护方式 2.1列车运行控制系统的类型 CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS 列控系统是为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。CTCS 系统包括地面设备和车载设备，根据系统配置按功能划分为以下5 级：1、CTCS—0 级为既有线的现状，由通用机车信号和运行监控记录装置构成。2、CTCS—1 级由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，面向160 km/h以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。 3、CTCS—2 级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统，CTCS—2 级面向提速干线和高速新线，采用车—地一体化计,CTCS—2 级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。4、CTCS—3 级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统；CTCS—3 级面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞，CTCS—3级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。 5、CTCS—4 级是基于无线传输信息的列车运行控制系统，CTCS—4 级面向高速 新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞，CTCS—4级由RBC 和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查，CTCS—4 级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。中国新建200 km/h～250 km/h，客运专线采用CTCS—2 级列控系统，300