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移动闭塞的原理、系统结构及功能摘要阐述了移动闭塞技术的原理。
介绍了典型的基于无线通信的移动闭塞系统的系统结构。
分析了移动闭塞相对于传统闭塞方式的优势。
指出基于通信的列车控制将是未来列车控制技术的发展方向。
关键词移动闭塞, 数据通信, 车载控制器, 区域控制器基于通信的移动闭塞(MB) 技术,是全球铁路及轨道交通信号界公认的最先进的信号产品。
以Sel2 Trac 为代表,该技术已经被应用将近20 年,并且给运营商们带来了良好的经济和社会效益。
本文将从阐述移动闭塞技术的原理入手,分析其系统结构和优势,供国内同仁参照。
1 移动闭塞技术的原理1. 1 地铁信号和列车自动保护系统在轮轨交通中, 为保证列车运行安全, 须保证列车间以一定的安全间隔运行。
早期, 人们通常将线路划分为若干闭塞分区, 以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列车占用等状态, 列车则根据信号显示运行。
不论采取何种信号显示制式, 列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。
地铁的信号原理也基于此。
但由于地铁的特殊条件,对安全的要求更加严格,因此必须配备列车自动保护(A TP) 系统。
A TP 通过列车间的安全间隔、超速防护及车门控制来保证列车运行的安全畅通。
在固定划分的闭塞分区中,每一个分区均有最大速度限制。
若列车进入了某限速为零或被占用的分区,或者列车当前速度高于该分区限速,A TP 系统便会实施紧急制动。
A TP 地面设备以一定间隔或连续地向列车传递速度控制信息。
该信息至少包含两部分:分区最高限速和目标速度(下一分区的限速) 。
列车根据接收到的信息和车载信息等进行计算并合理动作。
速度控制代码可通过轨道电路、轨间应答器、感应环线或无线通信等传输,不同的传递方式和介质也决定了不同列车控制系统的特点。
为了保证安全,地铁A TP 在两列车之间还增加了一个防护区段,即双红灯区段防护(见图1) 。
后续列车必须停在第二个红灯的外方,保证两列车之间至少间隔一个闭塞分区。
固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞三者的区别固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞三者的区别传统的固定闭塞制式下，系统无法知道列车在分区内的具体位置，因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。
为充分保证安全，必须在两列车间增加一个防护区段，这使得列车间的安全间隔较大，影响了线路的使用效率。
准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭塞进了一步。
它通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息,信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔,提高线路利用效率。
但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此它并没有完全突破轨道电路的限制。
移动闭塞技术则在对列车的安全间隔控制上更进了一步。
通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信,控制中心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。
保证列车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运营效率。
移动闭塞的线路取消了物理层次上的分区划分,而是将线路分成了若干个通过数据库预先定义的线路单元,每个单元长度为几米到十几米之间,移动闭塞分区即由一定数量的单元组成,单元的数目可随着列车的速度和位置而变化,分区的长度也是动态变化的。
移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。
列车不间断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度,轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行车间隔,并将相关信息(如先行列车位置,移动授权等) 传递给列车,控制列车运行。
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移动闭塞简介1．移动闭塞和固定闭塞的区别移动闭塞是基于区间闭塞原理发展起来的一种新型闭塞技术。
它根据实际运行速度、制动曲线和进路上列车的位置，动态计算相邻列车之间的安全距离。
根据当前的运行速度，后续列车可以安全地接近前一列车尾部最后一次被证实的位置，直至两者之间的距离不小于安全制动距离。
由此可见，它与固定闭塞相比，最显著的特点是取消了以信号机分隔的固定闭塞区间，列车间的最小运行间隔距离由列车在线路上的实际运行位置和运行状态确定，所以闭塞区间随着列车的行驶，不断地向前移动和调整。
在移动闭塞技术中，闭塞区间仅仅是保证列车安全运行的逻辑间隔，与实际线路并无物理上的对应关系。
因此，移动闭塞在设计和实现上与固定闭塞有比较大的区别。
移动闭塞一般采用无线通信和无线定位技术来实现。
从闭塞制式的角度来看，装备列车运行控制自动的自动闭塞可分为三类：固定闭塞、准移动闭塞（目标点相对固定，起始点相对变化）和移动闭塞。
传统信号系统的主要设计方法是：列车定位基于轨道电路，通过线路旁信号机显示、车站停车和司机告警等来确保后续列车不能进入被前一列车所占用的闭塞区间，从而保证了一定的列车安全间隔；与此不同，移动闭塞系统独立于轨道电路，通过列车的精确定位来提高安全性和列车运行密度，通过车载和地面安全设备之间的快速连续双向数据通信实现对列车的控制。
一套移动闭塞系统可安全地允许多列车同时占用同一闭塞分区，此区间对于固定闭塞而言只能被一列车安全占用，从而能提高发车间隔，增加旅客运能。
传统的固定闭塞制式下，系统无法知道列车在分区内的具体位置，因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。
为充分保证安全，必须在两列车间增加一个防护区段，这使得列车间的安全间隔较大，影响了线路的使用效率。
准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭塞进了一步。
它采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息，信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离，后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔，提高线路利用效率。
移动闭塞信号系统介绍一、信号闭塞的基本概念所谓闭塞就是指利用信号设备把铁路线路人为地划分成若干个物理上或逻辑上的闭塞分区，以满足安全行车间隔和提高运输效率的要求。
目前，信号闭塞原则是按照ATP/ATO制式来划分的，基本上可以分为三类，即：固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。
二、各种信号闭塞制式在城市轨道交通中的发展应用目前在城市轨道交通中使用的信号系统一般称之为ATC系统，大多应用于80km/h以下的轨道交通工程中。
ATC系统主要由ATP、ATO、计算机联锁以及ATS 四个子系统构成，其ATP/ATO制式主要有两种：第一，基于多信息移频轨道电路的固定闭塞，采用台阶式速度控制模式，属二十世纪八十年代技术水平，其列车运行间隔一般能达到180秒。
西屋公司、GRS 公司分别用于北京地铁、上海地铁一号线的ATP、ATO系统属于此种类型；第二，基于数字轨道电路的准移动闭塞，采用距离/速度曲线控制模式的ATP/ATO系统，属二十世纪九十年代技术水平，其列车运行间隔一般能达到90～120秒。
西门子公司在广州地铁一号线使用的LZB700M、US＆S公司在上海地铁二号线使用的AF-900以及我国香港地区机场快速线（最高速度达135km/h）使用的阿尔斯通公司SACEM（ATP/ATO）信号系统均属于此种类型。
●上述两种列车控制模式均为基于轨道电路的列车控制系统。
基于轨道电路的速度－距离曲线控制模式的ATP/ATO系统，采用“跳跃式”连续速度－距离曲线控制模式，“跳跃”方式按列车尾部依次出清各电气绝缘节时跳跃跟随。
采用在传统轨道电路上叠加信息报文方法，即把列车占用/空闲检测和ATP信息传输合二为一，它们的追踪间隔和列车控制精度除取决于线路特性、停站时分、车辆参数外还与ATP/ATO系统及轨道电路的特性密切相关，如轨道电路的最大和最小长度、传输信息量的内容及大小、轨道电路分界点的位置等。
●由于基于轨道电路的ATC系统是以轨道区段作为列车占用/空闲的凭证，地－车通信是通过钢轨作为信息发送的传输媒介。
移动闭塞移动闭塞(Moving Block)系统是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制系统，国际上又习惯称为基于通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train Control)。
在铁路上尚无应用实例，在城市轨道交通中运用较多。
IEEE将CBTC定义为：利用高精度的列车定位（不依赖于轨道电路）双向连续、大容量的车-地数据通信，车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。
CBTC信号系统能够基于通信对列车进行定位进而实现列车的移动闭塞功能。
所谓闭塞就是指利用信号设备把线路人为地划分成若干个物理上或逻辑上的闭塞分区，以满足安全行车间隔和提高运输效率的要求。
目前，信号闭塞原则是按照ATP/ATO制式来划分的，基本上可以分为三类，即：固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。
随着地铁列车行驶速度不断提升，目前最高速度已达到120Km/小时，如何在高速环境下确保运营安全，缩短行车间隔，提高运营效率，这对地铁车辆、信号系统、通信系统等都提出了极高要求，从最初的固定闭塞到准移动闭塞，再到现在最先进的基于通信的列车控制 CBTC移动闭塞系统的应用，信号系统的持续改进是推动列车提速、保障行驶安全的最关键技术。
与传统固定闭塞、准移动闭塞相比，基于无线通信的移动闭塞系统通过部署在列车上以及轨道旁的无线设备，实现了车、地间不中断的双向通信，控制中心可以根据列车的实时速度和位置动态计算和调整列车的最大制动距离，两个相邻列车能以很小的间隔同时前进，从而提高运营效率，目前所有国内新建地铁线路均采用CBTC信号系统。
移动闭塞的想法产生于60年代，由于当时技术条件的限制，难以变成现实。
到了80年代，计算机技术和通讯技术的飞速发展，为移动闭塞系统的实现创造了条件。
近年来，各国相继投进气力研制基于通讯的列车控制系统CBTC，具有代表性的主要有法国国铁的ASTREE，日本铁道综合技术研究所的CARAT系统、欧洲铁道同盟研究所的ETCS系统和美国加拿大铁路协会的ATCS系统等。
固定闭塞,准移动闭塞和移动闭塞的定义
《关于闭塞那些事儿》
嘿，咱今天来聊聊固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞到底是啥意思哈。
先说说固定闭塞吧，这就好比是咱小时候玩的那种过家家游戏。
每个小朋友都有自己固定的位置，不能随便乱跑，就那么一块儿地儿是属于你的，界限可清楚啦。
就像火车在固定闭塞的模式下，每个区间就像是划分好的“小地盘”，只有前一辆车离开了，后面的车才能进去，规规矩矩的。
然后呢，准移动闭塞就有点不一样啦。
就像我有一次坐公交车，虽然每个站是固定的，但车在路上跑的时候也不是那么死板，会根据实际情况调整速度啥的。
这就类似准移动闭塞，它在一定程度上比固定闭塞灵活一些了，但还是有一些限制在那。
最后就是移动闭塞啦，这可牛了。
就像我那次去参加一个活动，大家都可以自由地走来走去，随时根据周围的情况调整自己的位置和行动。
移动闭塞就是这样，它可没那么多死规定，列车可以根据实时的情况灵活地调整，更加高效和智能。
哎呀，说了这么多，其实就是想让大家能更清楚地理解这几种闭塞的概念呀。
咱生活中很多事情其实都和这些差不多，有的很死板，有的稍微灵活点，有的就特别自由灵活啦。
希望我这大白话能让大家都搞明白哈！
咋样，我讲清楚了不？嘿嘿！。
移动闭塞简介1．移动闭塞和固定闭塞的区别移动闭塞是基于区间闭塞原理发展起来的一种新型闭塞技术。
它根据实际运行速度、制动曲线和进路上列车的位置，动态计算相邻列车之间的安全距离。
根据当前的运行速度，后续列车可以安全地接近前一列车尾部最后一次被证实的位置，直至两者之间的距离不小于安全制动距离。
由此可见，它与固定闭塞相比，最显著的特点是取消了以信号机分隔的固定闭塞区间，列车间的最小运行间隔距离由列车在线路上的实际运行位置和运行状态确定，所以闭塞区间随着列车的行驶，不断地向前移动和调整。
在移动闭塞技术中，闭塞区间仅仅是保证列车安全运行的逻辑间隔，与实际线路并无物理上的对应关系。
因此，移动闭塞在设计和实现上与固定闭塞有比较大的区别。
移动闭塞一般采用无线通信和无线定位技术来实现。
从闭塞制式的角度来看，装备列车运行控制自动的自动闭塞可分为三类：固定闭塞、准移动闭塞（目标点相对固定，起始点相对变化）和移动闭塞。
传统信号系统的主要设计方法是：列车定位基于轨道电路，通过线路旁信号机显示、车站停车和司机告警等来确保后续列车不能进入被前一列车所占用的闭塞区间，从而保证了一定的列车安全间隔；与此不同，移动闭塞系统独立于轨道电路，通过列车的精确定位来提高安全性和列车运行密度，通过车载和地面安全设备之间的快速连续双向数据通信实现对列车的控制。
一套移动闭塞系统可安全地允许多列车同时占用同一闭塞分区，此区间对于固定闭塞而言只能被一列车安全占用，从而能提高发车间隔，增加旅客运能。
传统的固定闭塞制式下，系统无法知道列车在分区内的具体位置，因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。
为充分保证安全，必须在两列车间增加一个防护区段，这使得列车间的安全间隔较大，影响了线路的使用效率。
准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭塞进了一步。
它采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息，信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离，后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔，提高线路利用效率。
但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，并没有完全突破轨道电路的限制。
移动闭塞是基于区间闭塞原理发展起来的一种新型闭塞技术。
它与固定闭塞相比，最显著的特点在于消除以信号机分隔的固定闭塞区间，列车间的最小运行间隔距离由列车在线路上的实际运行位置和运行状态确定，所以闭塞区阀随着列车的行驶，不断地向前移动和调整。
在移动闭塞技术中，闭塞区间仅仅是保证列车安全运行的逻辑间隔，与实际线路并无物理上的对应关系。
2．移动闭塞技术原理列车定位、安全距离、目标点是移动闭塞技术原理中最重要的3个概念，可以称之为移动闭塞的3个基本要素。
2.1列车定位列车定位是移动闭塞技术的基础，要实现闭塞区间的动态移动，首先必须实时、准确地掌握列车的位置信息，确定列车间的相对距离，系统不断地将该距离与所要求的运行间隔距离相比较，定列车的安全运行速度。
所以说，没准确的列车定位，就没有移动闭塞。
列车定位由地面设备和车载设备共同完成，在列车的轮轴上安装有车轮转速计确定列车的走行方向和距离。
一旦列车运行的起始点确定以后，根据车轮转速计所检测到的列车运行方向和走行距离，就可以精确地确定列车在线路上的实际位置。
但是，由于车载定位设备存在着测量误差，特别是列车经过长距离运行后，这个误差会不断地积累，直接影响列车定位的精度。
所以，在线路上每隔一段固定距离，就需要安装1个地面定位设备。
当列车经过这些地面定位设备时由车载传感设备检测到该定位点，获知列车的确切位置，从而消除车载定位设备所产生的累积定位误差。
在基于环线通信的移动闭塞系统中，感应环线每25m交叉一次。
列车通过环线交叉点时，可以检测到交叉点前后环线的信号相位发生了变化从而判定列车经过该交叉点。
由于感应环线交叉点间的跨度是固定的，所以列车每经过一个环线交叉点，就可以修正一次车轮转速计的测量误差，达到准确定位列车的目的。
2.1.1线路拓扑移动闭塞的线路取消了物理层次上的分区划分，而是将线路分成了若干个通过数据库预先定义的线路单元，每个单元长度为几米到十几米之间，移动闭塞分区即由一定数量的单元组成，单元的数目可随着列车的速度和位置而变化，分区的长度也是动态变化的。
线路单元以数字地图的矢量表示，线路拓扑结构的示意图如下所示：线路拓扑的结构由一系列的节点和边线表示。
任何轨道的分叉、汇合、走行方向的变更以及线路的尽头等位置均由节点(Node)表示，任何连接两个节点的线路称为边线。
每一条边线有一个从起始节点至终止节点的默认运行方向。
一条边线上的任何一点均由它与起点的距离表示，称为偏移。
因此所有线路上的位置均可由【边线，偏移】矢量来定义，且标识是唯一的。
移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。
列车不阀断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度，轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行车闻隔，并将相关信息(如先行列车位置，移动授权等)传递给列车，控制列车运行。
2.2安全距离安全距离是基于列车安全制动模型计算得到的1个附加距离，它保证追踪列车在最不利条件下能够安全地停止在前行列车的后方，不发生冲撞。
所以，安全距离是移动闭塞系统中的关键，是整个系统设计的理论基础和安全依据。
如图所示，假定追踪列车T1在A点以线路允许的最高速度运行。
此时前方列车T2处于E点，正常情况下，追踪列车开始进行常用制动沿制动曲线d停止在E点，但是如果此时追踪列车T1发生故障，没有开始制动。
反而以最大加速度加速，直至车载控制器检测到列车速度超出了容许范围，如曲线段a此后，车载控制器启动列车紧急制动系统。
在紧急制动力生效前，列车又沿曲线b运行了一段距离。
然后制动力生效，列车沿曲线c紧急制动停止在C点。
考虑到列车的定位误差速度测量误差等不确定因素，列车停止的实际位置也有可能是E点，因此将BE这段距离称作安全距离。
可以看出安全距离是附加在列车常用制动距离上的一段安全富余量。
列车行驶过程中，追踪列车和前行车始终保持1个常用制动距离再加上1个安全距离的移动闭塞间隔，确保在最不利条件下追踪列车和前行列车不发生碰撞，安全距离与线路状况、列车性能等因素有关。
在系统设计阶段，通常规定了系统能使用的最小安全距离，同时在满足运营时间间隔的前提下，采用比理论计算值大的安全距离，提高系统运行的安全性。
2.3目标点目标点是列车移动的凭证，如同固定闭塞系统中的允许信号，列车只有获得了目标点，才能够向前移动。
目标点通常是设在列车前方一定距离的某个位置，一旦设定，即表明列车可以安全运行至该点，但不能超过该点。
移动闭塞系统正是通过不断前移列车的目标点，引导列车在线路上安全运行。
如图2所示，假如列车T1、T2运行在线路无岔区段上，那么追踪列车T1的最远目标点可以设定在距离前行列车T2尾部一个安全距离的地方。
若前方列车停车，那么追踪列车的目标点TPa将停止在该点上。
当列车T1运行至距目标点1个常用制动距离时，若开始制动，可保证列车停止在目标点后方。
如果前行列车T2继续向前行驶，则追踪列车T1的目标点TPa也向前不断移动从而在列车T1、T2之间形成一个移动的闭塞区间。
对于道岔区段，目标点的确定如图3所示。
当列车T1需要通过道岔SW前,若该道岔没有锁闭在规定位置。
列车的目标点将停止在道岔前方1个安全距离的位置。
见图3中的TPb。
等到道岔转换并锁闭到规定位置后，目标点就可以越过道岔区域，移至道岔后方TPc点，列车得到该目标点后才可以行驶通过道岔SW实现列车运行与道岔间的联锁保证列车在道岔区域内的安全行驶。
2.4特点移动闭塞具有如下特点：①线路没有固定划分的闭塞分区，列车间隔是动态的，并随前一列车的移动而移动；②列车间隔是按后续列车在当前速度下所需的制动距离，加上安全余量计算和控制的，确保不追尾；③制动的起点和终点是动态的，轨旁设备的数量与列车运行间隔关系不大；④可实现较小的列车运行间隔；⑤采用地——车双向传输，信息量大，易于实现无人驾驶。
⑥移动闭塞系统独立于轨道电路，一套移动闭塞系统可安全地允许多列车同时占用同一闭塞分区，此区间对于固定闭塞（信号机分隔的固定闭塞区间）而言只能被一列车安全占用，从而能提高发车间隔，增加旅客运能。
3典型的移动闭塞系统结构3.1 Siemens公司准移动闭塞3.1.1 Siemens公司基于数字轨道电路的准移动闭塞实现对列车连续的自动控制，包括了整个列车控制系统所需的技术设备。
广州地铁信号系统采用此制式。
这种制式具有较高的可靠性，合理的性价比，其列车运行间隔(100一150秒)。
它由以下四个功能单元组成：ATP系统：自动列车保护系统；ATO系统：自动列车驾驶系统；ATS系统：自动列车监督系统；SICAS系统：微机联锁系统。
车辆段信号采用6502大站电气集中设备，轨道电路采用50周相敏轨道电路，都为国产设备。
随着轨道交通的发展，这类制式的弊病也已日益凸显：(1)由于目前世界上各种准移动闭塞的信息传输频率，调制方式，通信协议等均不一致，导致了在一个城市或一个地区的轨道交通网中各条线路的列车不能实现联通联运。
此外，由于系统的组成及所用的器材都不统一，所以给维修和备品备件带来很大的困难；(2)大多数基于数字轨道电路的准移动闭塞，为了实现轨道电路的调谐和电平调整，不得不在钢轨旁侧设置“轨旁设备”，而这对于轨道交通的日常维护工作是非常不利的；(3)由予以钢轨作为信息传输通道，因此传输频率受到很大的限制(限制在音频范围内)，导致车一地之间数据传输的数码率及信息量较低。
此外，其传输性能受钢轨中的牵引回流，钢轨之间的道床漏泄以及钢轨下面的防迷流网的影响很大，从而导致传输性能不够稳定;(4)“准移动闭塞”距真正意义上的“移动闭塞”还有差距，因此，列车运行间隔的进一步缩短和列车运行速度的提高都将受到限3.1.2 Trainguard MT ATC系统西门子Trainguard MT系统包括支持移动闭塞的连续式通信，和后备运营的点式通信。
为了保证连续可靠的运行，SICAS联锁、AINGUARDMT、VICOS OC 501和通信等子系统都是冗余的。
SICAS型故障一安全、高可用性的微机联锁具备集中和本地操作能力的ATS系统(VICOSOC501和vIcos OCl01) TRAINGUARD MT ATP ／ATO系统一连续式移动闭塞列车控制系统，包括点式ATP后备级别SICAS／TRAINGUARD MT／VICOS这三个子系统被分到四个层级，以便分级实现北京地铁二号线指定的功能。
ATS系统的集中控制层包括控制中心和一个后备控制中心。
VICOS OC 501实现线路集中控制功能及其备用功能。
