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。
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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。