北京交控：适用于京津冀城际互联互通信号系统关键技术探讨页PPT文档
京津冀轨道交通网互联互通协同运营模式探究
京津冀轨道交通网互联互通协同运营模式探究【摘要】同国内经济发达地区及世界发达国家相比，京津冀地区交通运输业存在中心城市过于拥堵、节点城市间沟通不方便及互联互通衔接不畅等问题。
我国已将京津冀轨道交通网互联互通协同发展上升为国家战略，相关部门应在分析京津冀地区轨道交通网互联互通现状基础上，将其与区域经济发展相联系，提出互联互通协同运营发展的对策。
【关键词】京津冀轨道交通网协同运营模式【中图分类号】C93 【文献标识码】A京津冀轨道交通网互联互通现状京津冀轨道交通网互联互通基本情况。
京津冀以往在交通领域的合作基本上处于理论概念状态，并没有实质性的进展与突破，目前，京津冀在轨道交通网互联互通建设方面已经取得了较大进展。
我国在20世纪80年代首次提出了“环渤海经济圈规划”，将环渤海作为重点开放开发地区，随后又提出了京津冀协同发展理论，这也是京津冀协同发展概念的雏形。
2004年2月时，国家发改委在廊坊召开了“地区经济发展战略研讨会”，并达成共识，其中提出要在交通领域进行合作交流，联合建设港口、公路及铁路等交通基础设施，逐渐构建联系各地区的快速交通运输通道，从而形成现代化区域交通体系。
我国早在2005年就启动了“环渤海京津冀城际铁路规划”，但是到2015年还一直没有实际实施。
京津冀地区是我国经济增长第三大引擎，是我国重要的高新技术与重工业基地，区域内具有丰富的自然资源，海洋资源尤其丰富多样，教育科技资源也是全国领先①。
京津冀地区随着我国交通运输事业发展，也逐渐构建了以城市枢纽为节点，采取多种运输方式铁路、公路等的协同综合交通运输网络，铁路网及公路网密度都较高，也是我国衔接南北、贯通东西的综合交通枢纽，建设密度及现代化程度都达到了世界先进水平，但是其在畅通能力、管理水平及信息共享等方面还有较多不足。
我国交通部现在已经制定了交通运输业发展的总体目标：“规划同图、建设同步、运输一体、管理协同”，京津冀地区也逐渐进入了落实政策阶段。
高速铁路与列车运行控制系统课件(北交大)
也未曾遇见，没有成熟经验。
轨道电路方面：
中国铁路既有网已发展谐振式无绝缘轨道电路，无碴 轨道道床内部的钢筋网与轨道电路存在电磁感应，对钢轨 阻抗参数构成影响，严重抑止了谐振式轨道电路的技术能 力，处理不成功就会影响到“ZPW2000A + 点式+ ATP”列
控系统稳定、可靠的工作。我国在这方面进行了大量的实
州-南昌-长沙、青岛-石家庄—太原、南京—武汉-重庆成都“四纵四横”客运专线，客运专线总规模约为1.8万
公里。旅客列车运行时速将达到200公里以上。
“四纵”客运专线：
• 北京-上海：全长1318公里，纵贯京津沪三市和冀鲁皖 苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区；
• 北京 - 武汉 - 广州 - 深圳：全长约 2260 公里，连接华
国家 高速铁路里程 ( km)
西班牙 471
法国 583
日本 117
比利时 83
德国 172
第二次建设高潮时期，高速铁路呈现出如下特征：
• 日、法等国家进入了高速路网规划和建设的年代；
• 修建高速铁路网成为地区之间相互联系的政治需求；
• 能源和环境的要求呼吁发展无污染的高速铁路；
• 出现了全国的和跨越国境的高速铁路网。
• 杭州- 南昌- 长沙：全长约880 公里，连接华中和华
东地区； • 青岛- 石家庄-大原：全长约770 公里，连接华北和华 东地区，已开工建设石家庄至太原段205公里； • 宁汉蓉(南京- 武汉- 重庆- 成都) ：全长约1600公里，
连接西南和华东地区，已建设南京至合肥段、武汉至
合肥段、宜万段、成遂渝段。
中国铁路运输组织、路网结构、轨下基础、谐振式
无绝缘轨道电路制式等方面与国外高速铁路的差异性，
现代铁路信号系统通信技术课件
自诊断看门狗 传感器 输入单元 运算处理单元 输出单元 执行器
操作人员
通信单元
人机交互单元
其它系统
记录单元
单通道系统控制系统框图
Possible Faults in a Control System
Faults in hardware Faults in software Faults in sensors/actuators Faults in application（system or plant） Faults in communication link（network） Faults induced by operator – human errors
(2) IEC 61508标准与故障安全通信
IEC 61508标准
在进行功能安全相关领域的研究、开发或集成应用中，国际 电工委员会发布的IEC 61508标准是普遍认可并需遵循的一 个功能安全基础标准，即《电气/电子/可编程电子安全相关 系统的功能安全》，与之对应的我国国家标准GB/T-20438 已经发布。 IEC 61508针对由电气/电子/可编程电子部件构成的、起安 全作用的电气/电子/可编程电子系统(E/E/PES)的整体安全 生命周期，定义了一个基础的方法和技术框架，用于系统地 处理安全相关的所有活动，对以电子为基础的安全相关系统 提出一个一致的、合理的技术方针。
lSD
= lSDN + lSDC where lSDC = blSD
= lSUN + lSUC where lSUC = blSU = lDDN + lDDC where lDDC = blDD = lDUN + lDUC where lDUC = blDU
2024版CTCS列车运行控制系统ppt课件
CTCS列车运行控制系统ppt课件•CTCS列车运行控制系统概述•列车定位与追踪技术•列车运行控制策略与方法•车载设备与系统架构目录•地面设备与系统架构•CTCS列车运行控制系统应用前景与挑战01CTCS列车运行控制系统概述定义与发展历程定义发展历程自20世纪90年代起，中国开始研发列车运行控制系统，经历了多个阶段的发展，不断完善和提升系统性能。
系统组成及功能系统组成功能国内外应用现状国内应用现状国外应用现状02列车定位与追踪技术卫星导航定位技术卫星导航系统原理卫星导航在列车定位中的应用卫星导航定位技术的优缺点轨道电路定位技术轨道电路原理01轨道电路在列车定位中的应用02轨道电路定位技术的优缺点031 2 3传感器融合原理传感器融合在列车定位中的应用传感器融合定位技术的优缺点传感器融合定位技术列车追踪算法原理根据列车位置信息和运行状态，采用合适的算法对列车进行追踪和预测。
列车追踪算法的实现通过编程语言和计算机仿真技术，实现列车追踪算法的计算和模拟。
列车追踪算法的应用用于列车运行图编制、调度指挥、旅客信息服务等方面，提高铁路运输效率和安全性。
列车追踪算法及实现03020103列车运行控制策略与方法速度曲线规划速度跟踪控制曲线调整与优化030201列车追踪间隔控制通过调整前行列车与后行列车的追踪间隔时间，确保列车在区间内安全、有序运行。
车站间隔时间控制根据车站到发线运用和列车停站时间等因素，合理设置车站间隔时间，提高车站通过能力。
时间间隔的动态调整根据线路条件和列车运行状况，对时间间隔进行动态调整，以适应不同运行场景和需求。
节能优化控制策略牵引力优化制动力回收空调系统节能控制控制策略应用阐述在该高铁线路上应用的列车运行控制策略，包括基于速度曲线的控制、基于时间间隔的控制和节能优化控制等。
实施效果评估对该高铁线路应用上述控制策略后的实际效果进行评估，包括运行安全性、准点率、能耗降低等方面的指标。
线路概况设计速度、车站数量等。
京津冀互联互通正式亮相卡片服务详解
京津冀互联互通正式亮相卡片服务详解作为全国交通一卡通互联互通的重点示范工程，京津冀一卡通互联互通工作已初见成效，12月25日，京津冀互联互通一期试点工程正式试运营。
北京乘客可率先“尝鲜”，刷北京互通卡乘坐 139条京津冀一卡通互联互通试点线路，包括110条北京公交集团线路与29条祥龙公交“运通”线路。
按照市交通委的工作要求与互联互通计划安排，一卡通公司在京津冀互联互通中承担重要工作，配合政府部门参与制定了《京津冀交通一卡通互联互通业务导则（暂行）》、《京津冀交通一卡通清分结算业务细则（暂行）》、《京津冀交通一卡通互联互通卡发行使用管理办法（暂行）》等相关文件，负责北京互通卡的生产、发行、管理，同时还应交通部工作部署，承接了京津冀区域中心建设和运营工作。
区域中心是京津冀互联互通重要一环，它连接京津冀所有参与一卡通互联的“两市一省中心平台”，协调系统建设和运营中的相关问题,通过与交通运输部全国总中心进行对接，实现京津冀区域与全国的互联互通。
办理互通卡认准交通联合标识京津冀交通一卡通互联互通卡（简称“互通卡”）是指依照交通运输部互联互通标准要求，在京津冀交通领域互联互通使用，且卡面标有“交通联合”标识的IC卡。
此次“交通联合”标识的IC卡依照交通部制定的《城市公共交通IC卡技术规范》，工程采用了发行新卡的方式，以北京市政交通一卡通有限公司制作、发行的北京互通卡为例，卡面设计与现行一卡通基本一致，在卡面右上角标有“交通联合”标识，卡背面添加北京互联互通客服热线和微信二维码。
同时，为便于用户了解北京互通卡使用规则，使用时将互通卡与一卡通方便区分，一卡通公司特订做一批互通卡专用卡套与服务指南折页配合互通卡发行，每位在北京办理互通卡的用户均可在办卡时免费领取。
互通卡享现行优惠北京139条公交线路适用北京互通卡应用范围为139条京津冀一卡通互联互通试点线路，包括69条由四座火车站始发的公交线路、39条进入河北省的八方达公交线路、2条观光线路（“铛铛车”）、29条“运通”路号的公交线路。
轨道交通互联互通全自动运行的信号系统关键技术研究与应用
4、互联互通FAO系统的关键技术
自动洗车
FAM模式自动过分相区
8编组自动升降弓洗车
雨雪模式控制功能
列车汇报车轮打滑 增大安全距离
行调确认 降低运行速度
列车进入雨雪模式 降低牵引制动力
自动过分相时序图
信号车辆通信方式-以太网通信
确定信号与车辆的以太网 通信架构方式：类似于 MVB，双网口单环网热 备冗余； 未来车辆以太网通信将逐 步替代其他的通信方式 目前新机场采用 TRDP+SDT协议保证安 全通信
一、互联互通全自动运行系统应用的必要性
2、FAO系统性能表现优异
故障率较以往新 开通线路大幅下降， 其中信号系统故障率 降低61%。
功能丰富
9.20-10.26： GOA2等级运行 影响行车故障率
为2.03次/万列公里
GOA2和GOA3等级下 影响行车故障情况对比
每日影响行车故障数 移动平均影响行车故障率（试运行GOA3） 移动平均影响行车故障率（GOA2）
针对中国需求，以场景和运营规则为 主线，燕房线实现41个运营场景，正 常18个，异常23个。
一、互联互通全自动运行系统应用的必要性
3、互联互通FAO系统是多方面诉求的共同需要
国际公共交通协会UITP： FAO发展趋势
核心技术靠化缘是要不来的。要着力构建现代 化交通网络系统，把交通作为先行领域，加快 构建快速、便捷、高效、安全、大容量、低成 本的互联互通综合交通网络。
备注
二、互联互通全自动运行系统的关键技术
4、互联互通FAO系统的关键技术
统一的车地通信接口协议RSSP-I协议
车-地安全通信协议规范原 互联互通要求使用RSSP-II， 由于RSSP-II在工程应用中 存在一些问题，将协议更 新为RSSP-I协议
CBTC系统功能介绍和技术分析ppt课件
ZC 区段保持占用信 息
33
旁路区段故障(3/5)
真实区段占有 列车是通信列车
列车位置 (车载输出)
ZC 区段 (ZC 输出) ZC 区段 (联锁)
区段信息 (联锁) 旁路区段信息 (联锁内部参数)
ZC 区段保持占用 延时
34
旁路区段故障(4/5)
ES
区段 1 区段 2 区段 3
区段 1
区段 2 S
接近锁闭
区段 2 ES 方 向锁闭
联锁和 ZC 通信恢复 错误解锁
ES 区段 3
36
加快人工进路延时解锁时间
3/ 列车承诺可以保证停车
5/ 联锁设备可以设 置新的进路
载
2/ 一个停车保证和新的移 动授权被请求
信号相关数据（停车保证请求）
区域控制器
信号相关数据（停车保证） 联锁设备
1/ 联锁设备要求一 个人工进路延时解锁
最小的列车长度
新的位通置信列车 位置
... ?
?
车载
?
位置接近计轴点
CC 1
CC 1 区域控制器
位置
位置 位置接近计轴点
CC 1 联联锁锁状状态态联锁
9
CBTC列车筛选速度
筛选速度(kph)
列车长度(m)
10
列车运行间隔控制概念
◦ 固定闭塞（Fixed Block)：
线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区 一个分区只能被一列车占用 闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速、最不利制动
区段 3
时间 (区段 1)
时间 (出清时间)
区段保持占用延时
时间 (区段 2)
时间 (出清时间)
区段保持占用延时
城轨交通信号系统-简介 ppt课件
属于上世纪90年代技术水准
不足：
准移动闭塞系统是各公司的独立开发的，硬件及软件的差异很大，很难 实现兼容。 并且对相关专业接口的差异性，设计相对困难。
使用经验：
上海地铁2号线、天津津滨快速轨道交通线引进美国USSI公司；深圳地 铁一期工程、广州地铁1号线、2号线引进德国SIEMENS公司、上海3、 4号线（明珠线）引进法国ALSTOM公司、应用于西班牙马德里地铁和 英国伦敦地铁Jubilee新线英国西屋公司的ATC系统。
司机丧失警惕越过红灯，车载控制器会通过轨旁设
备接收到的信息触发紧急制动，以保证了运行的安
全。
PPT课件
13
4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线 (ATO curve)
ATP曲线
限速
安全防护距离 （约25~30m）
预告功能信标
*
F
停车点
防护区段 *
PPT课件
14
5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案
加拿大温哥华“天车线”、拉斯维加斯的NOMORAIL 、香港KCRC西线铁路、 吉隆坡城市轻轨 、香港迪斯尼线
新加坡东北线 (ALSTOM)； 美国旧金山BART线（英国GE公司）。 目前国内使用的移动闭塞系统主要有：除武汉轻轨已开通外，北京地铁环线改造、
北京机场线采用阿尔斯通公司的系统，上海地铁8、6、9号线、广州地铁3号线、 北京地铁10号线采用的阿尔卡特公司的系统和广州地铁4、5号线和北京地铁4号 线使用的SIEMENS公司的系统都是正在实施阶段。
PPT课件
9
移动闭塞ATC系统连续曲线速度控制示意图
速度
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结束语
8
城际铁路特点
城际铁路具有以下特点:
站间距10-20km
保定
速度160-200kmph （快捷） 通勤功能，减少换乘（便捷） 间隔90-180秒（高效）
城际1
市域铁路 城轨
信号系统SIL4级（安全）
城际2
通勤功能，客流量大（大容量）
低成本
其他系统
中心列车自动监控 ATS系统
接口
双环冗余骨干网络DCS（有线网络）
接口
微机联锁系 统CI及LEU
接口
基于通信的 ATP/ATO地面系统
接口
DCS的 地车无线通信
道 岔
屏 蔽 门
接口
无线接入点AP设备 （沿线布置）
头尾冗余总线
车辆接口
车载司机室 MMI
车辆接口
接口
接口
应答器接收单元
车载 ATP设备
特点 制式选择 关键技术
结束语
3
京津冀交通国家战略要求
习总书记在京津冀协同发展工作会上指示：要着力构建现代
化交通网络系统，把交通一体化作为先行领域，加快构建快
速、便捷、高效、安全、大容量、低成本的互联互通综合交
通网络。
京津冀一体化将带来大量通勤客流，需要轨道交通路网形成
“1小时通勤圈”。
京 津 冀 “ 1 小 时 通 勤 圈 ”
Flood Gate Status 防淹门状态
Protection Isolation Door Status
防护隔断门状态
Track Circuit and Signal status
Zone
Controller 区域 控制
器
轨道电路和信号机状态
CI 联锁 设备
Switch Status 道岔状态 Platform Door Status 屏蔽门状态 Platform Emergency Button Status 车 站紧急停车按钮状态 Flood Gate Status 防淹门状态
接口
车载 ATO设备
车载 无线设备
接口
雷达 记录器
速度传感器
Authority 移动授权极限
VOBC
Limit of Movement
Authority 移动授权极限
VOBC
Potential Pos itional
Rollback Uncertanty 可能的倒遛 位置偏差
6
高速铁路特点
高速铁路特点：
服务范围广，站间距大； 运行速度高（300kmph以上）； 建设成本相对低（温州S1线
Protection Isolation Door Status 防护隔断门状态
Track Circuit and Signal status
轨道电路和信号机状态
Train Position 列车位置
Guideway Database 线路数据库
Train Position 列车位置
Limit of Movement
ETCS1+ATO约550万/公里） 路网内可互联互通。
信号系统：
欧洲ETCS（0-3级），国内CTCS（1-4级） 追踪间隔长（固定闭塞，3分钟以上） 系统结构复杂，功能交叉多，设备冗余（
CI、TCC、RBC、轨道电路、点式设备等）。
7
目录
京津冀 城际铁路 城际铁路 城际铁路 信号系统 信号系统
10
城际铁路信号系统国内研究情况
国内研究情况 1. 铁路总公司针对珠三角城际铁路制定了CTCS-2+ATO
的方案。 2. 温州市域S1线采用基于ETCS-1的增强型点式ATC技术
，预留CBTC系统接口条件以实现高密度高效运营。 3. 目前多个省市规划的城际线路，一般由地铁建设单位主
导，多数参照CBTC的方案进行设计。
ATS
Route Request 请求进路
Dwell
Speed Profile 停站速度曲线
Train Position 列车位置
Limit of Movement
Authority 移动授权极限
Switch Status 道岔状态 Platform Door Status 屏蔽门状态 Platform Emergency Button Status 车站紧 急停车按钮状态
天津
“1小时通勤圈”
可与城轨、市域线路跨线运行，可借 用高速铁路共线、跨线运营。
高铁 郑州
城际铁路信号系统制式？
9
城际铁路信号系统国外研究情况
国外研究情况
Ansaldo提出ETCS L1+CBTC系统方案,支持扩 展ATO。列车能够贯穿整个 线路，可实现城铁与大铁跨
线运行。
NGTC-Next Generation Train Control，是由国际公共交通 协会(UITP) 组织欧洲的地铁、大铁的供应商、运营商参与研究 的下一代铁路控制系统。目标是实现地铁、大铁、城际等轨道 交通的需求的合并，并建立一套标准的车地通信规范。
服务半径50-70km范围内；
站间距短（1km左右）；
高密度（移动闭塞，最小追踪间 隔90秒）；
运行速度不高（120kmph以下）
信号系统：CBTC
建设成本偏高（约800万/公里） 系统比较复杂
Dat aba se
Databasபைடு நூலகம் Storage
Unit 数据 库存
储单 元
目前我国城际铁路信号系统主要参照高铁CTCS 或城铁CBTC的思路进行设计和建设。
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城际铁路互联互通信号系统
城际铁路互联互通信号系统
针对城际铁路 特点，研究减 少轨旁设备， 优化系统配置 的方案，研制 满足高速度、 高密度、低成 本要求的信号 系统。
接口
ATS系统 车站设备
时钟系统 综合监控系统
适用于京津冀城际互联互通 信号系统关键技术探讨
郜春海 董事长
北京交控科技有限公司 2019年8月9日
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目录
京津冀 城际铁路 城际铁路 城际铁路 信号系统 信号系统
特点 制式选择 关键技术
结束语
2
目录
京津冀 城际铁路 城际铁路 城际铁路 信号系统 信号系统
4
京津冀轨道交通模型
京津冀轨道交通模型构成：
服务于核心城市周边5070km的城市及市域轨道 交通（120kmph以内）；
服务于相邻城市间或城市 群中的城际铁路（160200kmph）；
服务于京津冀高铁（ 300kmph以上）。
如何实现“1小时通勤圈”？
5
城市及市域轨道交通特点
城市及市域轨道交通特点: