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轨道交通列车运行控制系统的应用分析

摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，城市化建设不断加快，城市

轨道交通是城市建设的重要部分，鉴于城市轨道交通运营的大容量、高效率需求，

保障轨道交通的安全运营是重点，文章首先介绍我国城市轨道交通列车运行控制

系统的未来发展需求，针对当前列车运行控制系统的重点研究和发展方向，探究

列车运行控制系统的具体应用，对其道岔等资源的精细化管理提出相关的建议。

关键词：轨道交通；列车运行；控制系统；应用分析

引言

在我国城市轨道交通发展过程中，提升轨道交通系统的安全性是主要目标，

因为一旦列车运行控制系统发生故障，则会极大地威胁到城市轨道交通的顺畅有

序运营，更有甚者会危及到乘客的生命安全。因此，对城市轨道交通列车运行控

制系统的关键技术进行深入研究，对我国轨道交通的进一步稳定发展具有重要的

实践意义。

1城市轨道交通列车运行控制系统的发展需求

（1）列车控制系统对列车追踪间隔和线路运能有较大的影响。对于城市轨

道交通，列车折返间隔是影响其运行的重要因素，路线运行最小间隔一般合理控

制在2min左右。如果列车控制系统的折返效率提升，此时运能就也相应得到提

升。列车控制系统对效能的需求比较迫切，需要进一步提升。（2）目前，城市

轨道交通基本实施CBTC信号系统和CBTC互联互通系统2种规范，但是其覆盖面

积方面还无法满足需求，需要一系列的改造项目才能解决列车控制系统的兼容需

求。此外，部分城市轨道交通列车运行在采用公交化运营的CBTC控制系统时，

必须要考虑公交化运营、高铁、列车等城市轨道交通制式间的兼容需求。（3）

随着现代自动无人驾驶技术在现代轨道交通运行系统中的应用，我国智能化列控

技术已经取得重大发展。智能化将成为现代城市轨道交通列车控制系统的重要发

展方向，进一步实现智能化列控技术、智能化运维技术与现代城市轨道交通列车

控制箱系统的耦合发展，是当前列车控制系统的重要发展需求。

2城市轨道交通列车运行控制系统的关键技术及具体应用

2.1列车空间分隔技术

列车间隔控制是信号系统防止列车相撞等危险事故的有效方法，分为时间分

隔技术和空间分隔技术。目前广泛使用的是空间分隔技术，即把铁路划分为若干

个区段，根据列车位置进行列车分隔，在同一时间每个区段内只允许一辆列车运

行。这种严格控制前车与追踪列车之间的距离，从而有效防止列车追尾和正面冲

突的空间分隔技术叫做闭塞行车法，简称闭塞。与传统的信号控制系统相比，

CBTC系统采用列车自主测速定位技术来获取列车的实时位置和速度信息，列车定

位不再局限于固定划分的轨道区段，而是可以随着列车运行实时监测。通过对全

线列车进行排序，实时监督轨道区段和基础设备状态，通过移动授权的方式将其

使用权合理分配给各列车。通过一次连续式速度-距离曲线形式的列车安全制动

模型实时计算列车紧急制动触发（EmergencyBrakeIntervention，简称EBI）速

度，确保高效、安全的列车追踪。

2.2列车定位技术

列车自主测速定位技术在CBTC系统中的作用主要体现在以下方面：（1）区

域控制器（ZoneController，简称ZC）。根据列车位置信息进行全线列车排序，

并根据相邻列车的位置信息和已排列的进路信息为列车分配移动授权，保证列车

运行安全。（2）列车自动防护系统（AutomaticTrainProtection，简称ATP）。

车载设备根据收到的移动授权和EBI速度曲线，通过与当前列车实时速度比较，

对列车提供超速防护功能，避免列车超过最大允许的运行速度以及列车位置超出

允许的运行范围。（3）自动驾驶系统（AutomaticTrainOperation，简称ATO）。

根据列车位置和速度信息、运行目标和自动驾驶模型计算最优驾驶曲线，并依据

其对列车控制命令进行调整。

2.3地车信息传输技术

数据通信系统（DCS）是地车信息传输技术的载体，以WLAN技术和LTE技术

的应用最为常见。（1）WLAN技术，是一种短距离无线通信技术，以无线访问接

入点信号为传输媒介构成的计算机局域网络。目前的CBTC系统中主要采用

IEEE802.11g标准的WLAN技术，通常选择的无线传输媒介为自由波、裂缝波导管、

泄露电缆等3种方式。（2）LTE技术，是一种专门为移动高宽带应用而设计的无

线通信标准，包括FDD和TDD2种模式，用于成对频谱和非成对频谱。

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