CBTC系統在現代城市軌道交通中互聯互通方案的研究

南京地鐵運營有限責任公司 江蘇 南京210012

摘要 在本文中，在對城市軌道交通互聯互通實現意義進行闡述的基礎上對其設計方案進行了一定的研究。

關鍵詞：城市軌道交通；CBTC系統；互聯互通；

1 引言

隨著我國交通事業的發展，城市軌道交通的數量也在不斷增加。在現今各城市線網密度不斷加大的情況下，如果能夠對不同的線路列車以聯通的方式運行，即將多個軌道線路處于同一中心控制，則能夠在對列車調動靈活性進行提升的同時使地鐵的維護、運營具有更為便利的特征。在車輛方面，也以通過對現有車輛的科學、統一調配使車輛的利用效率在得到提升的同時降低車輛的配置數。在車輛段以及停車場建設中，通過對維修、大修等工作的資源共享，則能夠在對部分試車線進行取消的同時大大節約了其占地以及投資額度。而通過對培訓中心以及維修基地的共享，也能夠在對人員培訓成本進行降低的同時實現效益最大化。可以說，通過軌道交通互聯互通的實現，則能夠在對交通管理、建設以及運營等方面進行積極共享的同時使企業在降低各項工作成本的基礎上獲得更高的經濟收益，具有十分重要的意義。

2 城市軌道交通CBTC系統互聯互通設計

在對互聯互通功能進行實現后，CBTC系統則能夠對業主的需求進行更好的滿足，即在對系統模塊化功能進行實現之后使其具有了更多的主動權。目前，國內外有很多的系統供貨商，且在不同廠商其在具體產品設計時所遵循的標準也存在著較大的差異。在這種情況下，要想對CBTC系統的互聯互通進行較好的實現，就需要由不同業主、供貨商間積極合作的基礎上通過對一套通用的技術規范進行制定，并在以某廠商制定牽頭的情況下對系統的接口、需求以及運行規范等進行統一，更好的實現系統目標。

2.1 互聯互通設計需求

要想對CBTC系統的互聯互通功能進行實現，則需要在其實現需求進行統一、滿足的情況下對以下需求進行良好的滿足：第一，要保證系統在具有有效性特征的同時具有良好的持久性，即能夠對多種類型互聯互通設備進行選擇，也能夠在系統建立后能夠對不同供貨商進行選擇；第二，對于不同廠家，需要對其系統接口進行統一化以及標準化，以此能夠實現系統間的信息互通。但對于不同產品的技術方案，則可以在接口之外相對獨立，不受到接口統一的影響；第三，要保持該系統在技術方案以及功能間能夠保持良好的獨立性；第四，要能夠在子系統具有積極的競爭，以此起到對成本的較好控制效果；第五，要對參數化設計進行實現，以此在便于后續系統升級、維護工作開展的同時對維護工作的一體化進行實現；第六，要符合行業安全標準以及通信功能要求。

2.2 CBTC系統設計解決方案

圖1 典型互聯互通系統結構

上圖為一個典型的互聯互通系統結構，其中，M1、M2為兩條不同供貨商提供的CBTC信號設備。如上圖所示，兩者從功能以及地域等方面可以分為以下幾大部分：

2.2.1 控制中心設備

在控制中心，當兩條軌道交通線路對互聯互通功能進行實現之后，則需要以統一的方式進行調度與操作，即在調度中心，其屏幕需要同時對這兩條線路情況同時進行實現，并需要對更為科學、完善的時刻表進行編制，以此幫助旅客在具體乘車時能夠根據向導信息統一進行考慮。在列車信息發布中，不同線路的ID、設備IP、車輛ID以及車站ID都需要保證唯一，并將列車的目的號、車組號以及車載控制器等都能夠納入到線路系統之中。在兩條線路中，在具體設計之前需要進行統一的規劃，且不同線路以及服務情況都需要保證能夠具有唯一的目的地號。而在對兩條線路實現互聯互通之后，還需要對兩者在運行過程中可能產生的沖突情況做好考慮，保證時刻的正常修改，并根據獨立線路配置情況對其ATS數據配置做好修改。

2.2.2 現場網絡設備

在該方面，需要對系統所使用的無線通信技術進行確定，而系統生產廠商也需要聯系相關規范對信息的傳送格式等做好確定，對車載控制器地址做好統一的規劃與科學的分配，保證在互聯互通實現之后系統能夠對兩條線路的列車做好識別。

2.2.3 車站設備

在車站設備中，包括本地ATS、輸入輸出設備以及聯鎖設備等。在具體設計中，需要保證實現互通的兩條線路的車站設備類型以及接口都能夠同屏蔽門具有一致的接口規格以及類型。

2.2.4 軌旁設備

對于軌旁區域控制ZC，在具體設計時需要保證其能夠在運行中對來自兩條不同線路的列車進行精確的識別，而作為兩條線路的列車，也需要能夠對每條線的ZC進行識別。在兩條線路的數據存儲單元以及ZC中，都會對系統中全部的車站控制器ID進行包含。在對信標進行布置時，也需要能夠對信標天線安裝位置以及列車性能參數等進行全面的考慮。

2.2.5 車載設備

對于軌道線路中的車輛線路信息，在實現互聯互通后則需要對其進行統一的修改。對于1號線參數設計來說，需要根據2號線車輛的參數情況如制動、加速率、命令響應時間、牽引以及減速率等在同1號線車輛情況進行積極結合的基礎上對線路中不同參數的取值進行結合，并在對車載控制器軟件進行修改的基礎上對2號線的運行地圖進行更新。而在2號線車輛參數設計時，也需要按該原則進行。通過配置數據CC的應用，則能夠對兩條線路中ZC在良好識別的基礎上更好的對相關信息進行交換，而在通信設備方面，也需要對標準接口進行統一的配置，以此使其能夠較好的接入到DCS系統之中。在實際系統運行中，CC則會將車站ID發送到TOD之中，幫助TOD能夠較為準確的對車站信息進行顯示，而在TMS中，也會對兩條線路中車站的ID進行包涵。在此過程中，M1以及M2這兩條線路在對天線TIA以及車門進行查詢時也會具有著相同的相對位置。而在對互聯互通進行考慮后，對于不同供貨商的軌旁設備以及車載設備也需要進行修改，需要在現場通過現場調試方式的應用對車站停車以及信標讀取等功能進行實現，最終對系統進行集成測試。

3 結束語

在上文中，我們對城市軌道交通 CBTC 系統互聯互通方案進行了一定的研究，能夠較好的實現現今城市軌道交通的現實需求。

參考文獻

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