方宇恒 徐中伟 彭 聪

（同济大学电子与信息工程学院，201804，上海∥第一作者，硕士研究生）

现在无论是在城市轨道交通还是铁路的信号控制系统中，都是采取集中式控制方式进行安全控制。由于控制设备种类众多，很多功能纷繁复杂且相互冗余重叠。当其中一个集中控制器产生故障时，往往会对运营具有较大影响，甚至造成大面积停运等事故。

随着网络通信、控制工程和计算机科学等技术的日益发展，系统的结构变得越来越复杂且具有广泛的空间分布。而分布式控制系统在生产生活中的应用已经在逐步取代原有的传统集中式控制系统，因为它可以消除集中式控制系统灵活性低、可拓展性低和鲁棒性不高等劣势［1］。

本文将分布式控制系统运用于列车控制系统中，使整个轨道交通系统通过车-车节点、车-地面节点和地面节点之间的互相通信协同工作来完成对于列车的控制任务。整个控制过程都是分布式的，这样可将轨道交通分布式控制系统的各个传感器或控制器结合并抽象成各类节点，并根据其拓扑关系组成网络。

另外，本文进一步提出将信息物理融合系统（Cyber-Physical System，以下简称CPS）运用到轨道交通分布式控制系统当中，使整个轨道交通控制系统和信息网络相融合。利用CPS在保证行车安全、提高运输效率［2］的约束条件下使系统的灵活性、可拓展性和鲁棒性等方面得到提高。

1 CPS体系结构

CPS指信息计算和物理过程紧密结合与协作的系统。……