基于 CBTC 信号系统的 ZC 列车追踪及自锁故障研究【论文】.pdfVIP

太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

基于CBTC信号系统的ZC列车追踪及自锁故障研究

摘要：近年来城市轨道交通需求日益增大，促使地铁

建设蓬勃发展，信号系统为地铁列车安全运营提供可靠保

障。本文对信号系统中区域控制器（ZC）进行研究，并基于

CBTC系统分析ZC的列车追踪及自锁故障，为地铁维护人

员提供技术参考。

关键词：CBTC；信号系统；ZC；列车追踪；自锁

ZC（ZoneController）为区域控制器的简称，是CBTC

系统中的轨旁ATP设备。ZC通过与外部系统的接口得到所有

列车（包括非CBTC列车）的位置信息，以及轨旁道岔、信

号机和计轴区段的状态信息，并为每列CBTC列车计算其移

动授权（MAL）。

1列车追踪

ZC确定每列车的位置，同时，比较每列车的位置和固定

障碍物。列车追踪的主要目的是为安全列车间隔提供数据。

该数据可以被看作是所有列车（CBTC车、非CBTC车和非通

信车）的一个网络的地图。

1.1列车安全位置

ZC根据以下信息来建立轨道占用地图：

（1）对于非CBTC列车，根据计轴区段占用情况；

（2）对于CBTC列车，根据CC提供的列车位置报告；

太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

（3）道岔位置。

每个CC都提供包含列车识别信息的位置报告，包括车

头和车尾的位置、安全计算的位置不确定性以及运行方向。

列车识别信息实际上就是CC编号，通过为每列车硬编码，

防止两个CC的编号相同。

每个通信列车都会向轨旁ZC发送其位置信息，其中包

括如下内容：

（1）列车识别号（TrainIdentity）：列车识别号是

用于确定线路上单独列车安全信息；

（2）位置安全（LocationSecured）：用于标记位置

是否安全，当位置为安全时，其值为“真”；

（3）最大车头和车尾位置：该信息可以保证列车的最

大可能车长（考虑了所有的安全余量）。最大车头和车尾位

置是基于列车的运行方向的，因此，如果列车的运行方向为

“未知”，最大车头和车尾位置也为“未知”；（4）位置

不确定性（LocationUncertainty）：用于识别列车位置不

确定性的安全信息。如果位置不确定性太大，那么就不能被

标记为位置安全。

只有当CC发送的位置信息被标记为位置安全时，ZC才

使用此位置信息（否则，ZC弃用该位置信息）。对使用位置

信息的所有安全功能，都需要使用被标记为位置安全的位置

信息。

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只要需要考虑位置的不确定性，ZC就根据CC报告的非

安全位置报告和位置不确定性来计算列车的安全位置，如图

3所示。这保证了列车长度的最大化（即轨道占用计算的“最

坏情况”）。

图2列车位置信息

1.2可疑标记

在正常情况下，ZC对CBTC列车仅通过位置报告来定位。

通常情况下，一个虚拟区段（VB）只能被一列车占用。但是