李 璐

（长春市轨道交通集团有限公司，吉林 长春 130000）

城市轨道交通具有运量大、准时、节能环保等优点，如今已成为人们出行方式的的首选。城市轨道交通信号系统是保证列车安全有序运行的基础，随着计算机和通讯技术的飞速发展，自动控制技术也得以迅猛发展，信号系统的“运行命令信息”传送，已由“轨道电路”发展为“无线通信”，传统的列车控制系统TBTC 也逐渐转变为CBTC 系统，实现了从以轨道电路为主要出发点到以通信为主要出发点的转变，对列车的控制能力明显增加。无线通信系统对地铁的安全运行起着决定性的影响，特别是基于无线通信的列车控制系统(CBTC)，直接控制列车的运行和安全。因此，加强CBTC 系统在轨道交通中的应用研究，具有重要的现实意义。

1 城市轨道交通信号控制CBTC 系统介绍

CBTC 系统即是列车控制系统，其就是利用轨旁设备与车载设备的持续双向通信，确保移动闭塞能够有效达成。CBTC 系统通过信息数据以及通信子系统实现地面以及车辆设备之间的相互信息往来，可以通过有效的数据往来规范列车行驶，确保列车运行安全以及运行效率的提升。列车运行时，轨旁通信设备持续将车辆的标识、位置、速度以及方向等传输至控制中心，精准计算最大的制动距离以及后方的保护距离，如此就构成了能够和列车实现同步移动的虚拟分区。若想使得列车的前后安全距离能够得到切实的保证，两个相邻的移动闭塞分区则要依据相对较小的间隔来实现同步前行，利用车辆与地面之间所具有的双向、持续以及高速的通信，列车命令和状态就可以在车地之间实时而可靠地交换，系统能够确定列车的准确位置以及列车之间的相对距离，在保证列车的安全间隔的前提下提高运营效率。如列车行进过程中，与另一列列车存在时间方面的冲突，需要通过通信进行协调，A 列车通过CBTC 系统控制系统发出信号，将己方的速度、方向、线路等信息告知给B 列车，同时接收B 列车反馈的相关信息，双方利用无线通信实现协调，最终A 列车采取降速方式，使B 列车先行通过，保证了运行的安全和有序。

2 CBTC 系统的组成及关键技术

CBTB 系统由几个子系统组成主要包含车载子系统、计算机反馈系统、轨道系统、数据通信和存储系统等。作为新型列车自动化控制系统，还要求该系统功能齐全，主要功能有：列车自动监控（ATS）、列车自动保护（ATP） 和列车自动运行（ATO）。在CBTC 系统中，配置可以多元化，这根据轨道具体要求而定。由于不同的配置，系统基本功能将有所变化，定位、记录、计算、远程监控与诊断等应用水平也有所不同。

2.1 列车定位技术

在轨道交通中，列车行驶途中的位置获取要求十分精确。对列车位置的定位，是保障列车安全、高效运行的保障。随着CBTB 系统的广泛传播和发展，列车定位技术也不断提高，因为其利用通信传播的高速率的优势，能对列车实时监控、调度。列车定位技术主要有无线扩频定位法，卫星定位法和信号标记定位法等。

2.2 双向传输技术

CBTB 系统的主要特点就是可以实现车-地双向通信。基于无线传输的通信方式，不仅提高了传输速率和传输数据量，也大大缩减了制动距离，提高了列车运行安全性。但由于天气等环境因素将对无线通信产生影响，如何在通信传输时抵抗外界的干扰，减少错误信码的传输，也是当今CBTC系统的主要研究方向。

2.3 移动闭塞技术

固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞是当前轨道交通的三种主要闭塞方式。在列车之间要保证一个安全的空间间隔，在列车行驶过程中，这一空间间隔将不断调整，进行修改，随时变化，这就是所谓的移动闭塞技术。CBTB 系统的移动闭塞技术工作模式是：追踪前车车尾，后部列车根据当前目标计算距离和速度，这种方式有效保障了列车的安全性。

3 CBTC 系统在轨道交通中应用的优势及展望

CBTC 系统最为突出的优点就是可以实现车—地之间双向互动通信，并且通信的数据信息量非常巨大，传输的速度快、大量的建设区间电缆的铺设、有有效减少投资和日常维护。该系统除了可以实现对列车的运行控制还可以实现综合管理，基于通信系统具有的双向互动特点，我们可以应用该系统传输安全和非安全信息，如车次号、乘务员班组号、运转时分等，通过该系统进行信息传输可以实现对信息的高效处理，进而提升调度中心的工作效率。下一代CBTC 系统设计应不断改进和抛弃过时的传统技术和思维方式，坚持以技术为导向，也应更多地从既有运营场景和长期运营数据中分析提炼CBTC 系统发展的需求，实现列控和联锁一体化、基于车车通信的去中心化CBTC 系统以及车载全自主CBTC 系统等功能。

4 结语

信号系统是城市轨道交通的核心组成部分，它可以将分散在线路各处的设备相互联系起来并进行有效的控制，是保障乘客出行安全、缩短列车运行间隔、减少能源消耗、实现高效有序行车组织的控制系统。CBTC 系统在信息传输方面实现了完善与优化，实现了对列车的精确化控制，不仅减少了行车误差出现的可能性，还减少了设备的使用，降低了维护、建设、保养方面的成本，因此，我们相信，CBTC 系统将会在轨道交通中会得到越来越广泛地应用。