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城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨作为CBTC系统的关键技术，其研究与发展对城市轨道交通系统的安全性、便捷性和效率等方面具有重要意义。
本文将对CBTC系统的关键技术进行探讨，包括无线通信技术、数据处理与传输技术、位置识别技术等方面的关键技术，分析其在CBTC系统中的作用与发展趋势。
一、无线通信技术CBTC系统基于先进的无线通信技术，实现对列车的实时监控与控制。
作为CBTC系统的关键技术之一，无线通信技术对于CBTC系统的运行安全性和稳定性具有重要意义。
目前，CBTC系统中较为常用的无线通信技术包括LTE、Wi-Fi等。
LTE技术具有高速传输、低时延等优势，适用于对CBTC系统中的关键数据进行实时传输；Wi-Fi技术则可以实现对列车之间、列车与地面控制中心之间的数据通信，为列车运行的实时监控提供了技术支持。
随着5G技术的逐渐成熟，5G技术有望在CBTC系统中得到广泛应用。
5G技术具有更高的传输速率和更低的时延，可以实现更高效、更稳定的数据传输，为CBTC系统的运行提供更加可靠的技术保障。
二、数据处理与传输技术CBTC系统的正常运行依赖于大量的数据处理与传输技术支持。
在CBTC系统中，数据处理与传输技术起着至关重要的作用，直接影响着系统的运行效率和安全性能。
在数据处理方面，CBTC系统需要对来自列车、轨道等各个方面的数据进行实时处理，包括位置数据、速度数据、故障数据等。
CBTC系统还需要对这些数据进行分析与存储，以便对列车进行实时监控与数据分析，为列车运行提供技术支持。
在数据传输方面，CBTC系统需要实现对大量实时数据的传输，包括列车之间的数据传输、列车与地面控制中心之间的数据传输等。
CBTC系统需要依靠先进的数据传输技术，实现对大量数据的高效传输。
当前，CBTC系统中广泛应用的数据处理与传输技术包括分布式存储技术、实时数据传输技术等。
分布式存储技术可以实现对大量数据的高效存储与管理，为列车监控提供了技术支持；实时数据传输技术则可以实现对实时数据的高效传输，确保列车运行的实时监控与控制。
CBTC的名词解释随着城市轨道交通的高速发展，CBTC（Communication-Based Train Control，基于通信的列车控制）系统成为一种重要的技术手段。
CBTC系统通过高速可靠的通信技术，实现列车位置精确定位、列车间的安全保护以及列车运行的精细控制，为城市轨道交通系统的安全和效率提供了重要支撑。
一、CBTC系统的优势CBTC系统相比传统的列车控制系统拥有许多优势。
首先，CBTC系统通过基于全气候全天候的可见光通信、无线通信等技术，能够实现对列车位置的高精度定位。
这使得列车可以在复杂的城市地下环境中实现精确的位置控制，保证列车的运行安全和稳定性。
其次，CBTC系统具备很高的扩展性。
城市轨道交通系统的运行需求是不断变化的，CBTC系统可以根据运营需求进行模块化的扩展和升级，以满足不同阶段的需求，并为未来城市轨道交通的发展提供技术支持。
此外，CBTC系统还具备强大的自主性和可靠性。
CBTC系统采用红外、无线和光纤等通信技术，能够实现列车与控制中心之间的无线通信，从而降低了系统的依赖性和系统构建的复杂程度。
同时，CBTC系统采用冗余设计和自动切换技术，能够在系统故障或异常情况下快速切换到备用系统，确保列车的安全运行。
二、CBTC系统的关键技术CBTC系统的运行离不开一系列关键技术的支持。
首先是高精度定位技术。
CBTC系统采用全球定位系统（GPS）、惯性导航系统和激光雷达等多种技术，对列车位置进行实时监测和定位，并与地面设备进行通信，以确保列车能够准确地在轨道上行驶。
其次是通信技术。
CBTC系统利用无线通信（如Wi-Fi和LTE）和光纤通信等技术，实现列车与控制中心之间的数据传输和通信。
通过高速、可靠的通信技术，CBTC系统可以实时监控列车的运行状态，并发送指令实施列车控制。
还有车载设备和地面设备的集成技术。
CBTC系统需要将车载设备和地面设备相互连接，以实现数据的传输和列车控制的逻辑。
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨摘要：先简要分析基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）与传统铁路信号系统相比所拥有的优越之处，而后以城市轨道交通中的地铁为例，具体阐述地铁CBTC系统的组成与发展现状。
最后围绕地铁CBTC系统无线通信技术，重点论述GSM-R技术、无线电台的WLAN技术、裂缝波导管技术、结合式组网技术在地铁CBTC系统中的应用。
关键词：城市轨道交通；地铁；CBTC系统；无线通信技术伴随着城市化的稳步推进，城市轨道交通获得了良好的发展，尤其是地铁交通取得了很好发展。
在地铁运行中，列车的自动控制系统是核心所在，当前主要使用ATC（列车自动控制）设备、轨旁设备、控制中心所组成的控制系统，可以有效控制列车运行[1]。
ATC信号系统的一大组成便是固定闭塞制式，但固定闭塞制式的缺陷逐渐明显，已经无法很好的满足地铁安全运行的需要。
针对于此，移动闭塞制式信号系统获得了很好的发展，主要是基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC），应该说，CBTC系统可以将自动化控制技术、无线电通信技术有机结合起来，在多种功能优势的支撑下形成连续自动列车控制系统，应用优势非常显著。
本文围绕地铁CBTC系统的无线通信技术，具体谈一谈CBTC系统关键技术，现作如下的论述。
一、CBTC系统的优越之处相比于传统铁路信号系统，CBTC系统的各方面优势是毋庸置疑的，优越性体现在多个方面。
具体来说，CBTC系统的优越之处可以从六个方面分析。
一是CBTC系统使用无线通信技术，无线通信系统大大减少了电缆铺设量和轨旁设备，整个维护成本可以有效控制；二是CBTC系统可以实现控制中心与列车的双向通信，列车区间通过能力大大提高；三是CBTC系统的兼容性强，各种车型、不同运量与车速的列车仅可以使用；四是CBTC系统的信息传输流量大且速度快，更易实现移动自动闭塞系统[2]；五是CBTC系统能够实现信息的分类传输，也可以集中发送和处理，调度中心的工作效率可以由此得到提高；六是当前阶段的城市轨道交通逐渐实现多线路并行建设，已经形成了较完备的线网轨道交通格局，可以较好的实现线网间联通联运。
浅谈城市轨道交通CBTC系统关键技术作者：张帆来源：《智富时代》2019年第02期【摘要】本文主要围绕城市轨道交通CBTC系统展开研究，通过分析其应用的关键技术，包括列车定位技术和车地通信技术等，探究推动其各类工作更好开展的方法，提高系统运行的有效性，推动城市轨道交通建设更好地开展。
【关键词】城市轨道交通；CBTC系统；关键技术列车的运行控制中枢在城市轨道交通运行中发挥了重要作用，传统的列车控制系统TBTC 也逐渐转变为CBTC系统，实现了从以轨道电路为主要出发点到以通信为主要出发点的转变，其对列车的控制能力明显增加，通过对CBTC应用的关键技术展开研究，可以有效提高其整体竞争力[1]。
一、移动闭塞技术移动闭塞是基于区间自动闭塞原理发展起来的一种新型闭塞技术，是实现CBTC的关键技术之一。
移动闭塞与固定闭塞相比，具有诸多技术优点，最显著的特点是取消了以地面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，闭塞区间随着列车的行驶，不断地移动和调整，故称为移动闭塞。
城市轨道交通列车运行控制系统未来的发展方向是CBTC ，而移动闭塞技术代表了未来闭塞制式的发展方向[2]。
闭塞就是用信号或凭证，保证列车按照空间间隔制运行的技术方法。
空间间隔制就是前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方法。
列车运行自动控制系统就是依靠控制列车运行速度的方式来保证列车按照空间间隔制运行的。
运行列车间必须保持的空间间隔首先是满足制动距离的需要，同时还要考虑适当的安全余量和确认信号时间内的运行距离。
列车间的追踪运行间隔越小，运输能力就越大[3]。
目前用于城市轨道交通系统的闭塞方式有三种固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。
固定闭塞由于以固定的闭塞分区为单位作为追踪列车间的安全间隔及正常追踪间隔，限制了线路通过能力的提高，现已不适合城市轨道交通发展的要求[4]。
准移动闭塞方式的列车控制系统采取速度一目标距离控制模式（又称连续式一次速度控制）。
例谈城市轨道交通CBTC系统关键技术目前我国城市轨道交通运行速度和运行密度的不断提高，实现高水平列车自动驾驶的系统功能则成为CBTC信号系统的关键。
列车自动驾驶子系统（ATO，Automatic Train Operation）利用先进的计算机技术对列车的运行过程进行计算，并获得合理、优化的列车操纵方案。
列车自动驾驶不仅能做到降低驾驶人员的工作强度、提升旅客乘车的舒适性，还能有效地提高列车运行效率并节约能耗。
一、ATO关键功能描述如图1所示，作为车载控制器（VOBC）的重要部件，每组列车共具有2套ATO控制单元，分别设置在车头和车尾端，只有激活端驾驶室的ATO单元处于控制状态并接收、处理来自测速传感器的速度脉冲信号、计算当前列车速度，对列车控制电路输出数字牵引、制动命令以及模拟电流环信号（即牵引力或制动力大小），其信号的取值范围在0-20 mA之间，实现对列车速度的无级连续控制，同时还根据采集的门控模式开关状态以及ATP的开门使能信号，控制相应侧车门的开关。
对列车驾驶台输出ATO启动、ATO模式、自动折返等指示信息，辅助司机进行激活ATO、模式选择和自动折返等操作。
整个ATO系统的算法和处理过程全部由主控CPU实现。
CPU通过对所有输人信息代人控制算法进行处理，并将控制命令通过输出模块输出。
实现功能的主要过程是接收从ATS来的行车命令，在列车安全防护子系统（ATP）监控下，通过车辆接口控制列车自动完成所在区间的列车行驶过程。
ATO与ATP之间通过以太网交互信息。
（一）自动驾驶功能自动驾驶能做到完全自动控制列车在站间的运行过程并可根据列车自动监控子系统（ATS）的调整指令调整区间运行时间，其区间运行时间与规定值误差≤±5%。
自动驾驶功能由车站发车、区间速度控制和列车目标制动3部分功能组成（图2为列车速度绿色曲线变化过程）。
需要考虑的运行指标包括运行时间、能耗、安全性、舒适性、跟随性、停站精度。
城市轨道交通工程车ATP防护系统关键技术研究摘要：在城市轨道交通工程中，ATP防护系统尤为重要。
因此，ATP子系统在保障电客车安全平稳运营中发挥着重要作用。
但是，大部分城市轨道交通线路工程车仍未配置ATP系统，或仅支持单机头ATP运行，在工程车作业时，由于人员疏忽导致的工程车超速、闯红灯等问题，不仅会影响正常运营，还可能造成人员伤亡。
工程车在夜间施工和列车救援中使用频率较高，安全同样需要得到有力的保障，以提高施工、救援效率和安全。
关键词：城市轨道交通工程；ATP防护系统；关键技术引言城市轨道交通建设项目能够有效缓解城市交通压力，为人们出行提供便利，已经成为我国重点建设的基础设施项目。
城市轨道交通建设项目具有施工难度大、技术要求高等特点，属于高风险建设项目。
因此，加强城市轨道交通建设项目安全管理十分必要。
1系统原理工程车ATP防护系统除了在工程车上安装车载控制器等车载设备外，还需要与主线共用ATS、区域控制器（ZoneController，ZC）、CI和DCS系统，实现工程车列车监控、列车定位、进路防护和数据通信等功能。
ATS子系统通过与联锁和车载控制器的接口，根据电子地图版本、列车标识设置、ZC授权等信息，实现对工程车的运行监督、跟踪显示、进路办理等功能；ATS提供对联编工程车的车组信息联编和解编功能，2列工程车联编后，ATS界面显示被联编工程车的车次窗信息，联编工程车解编后，ATS界面显示2列工程车联编前的车次窗信息。
ZC数据库中增加工程车信息，通过联锁提供的轨旁设备和进路状态信息，结合车载控制器发送的工程车位置，为工程车计算移动授权，实现工程车与载客列车追踪混跑的功能，且通过ZC将ATS发送的临时限速数据转发至CC和联锁，从而实现临时限速的管理。
联锁系统为工程车ATP防护系统提供道岔控制、占用出清判断和进路排列等功能，并在ATP模式不可用，工程车以RM和NRM模式按照地面信号行车时，提供联锁级防护。
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨随着城市交通的发展，城市轨道交通系统越来越成为城市居民出行的重要选择。
而CBTC系统作为城市轨道交通系统的核心技术之一，对于提高运营效率、确保乘客安全、优化列车运行等方面都起着至关重要的作用。
本文将对城市轨道交通CBTC系统的关键技术进行探讨，以期更好地了解其技术原理和发展趋势。
一、城市轨道交通CBTC系统概述1. 通信技术CBTC系统的核心是无线通信技术，它是实现列车与列车之间、列车与调度中心之间信息交换的基础。
在CBTC系统中，要求列车与列车之间和列车与调度中心之间实时、可靠地进行信息交换和数据传输。
为了保证通信的稳定性和可靠性，在CBTC系统中往往采用频分多址（FDMA）或时分多址（TDMA）技术，以提高通信频谱的利用率和抗干扰能力。
为了确保通信的安全和可靠性，CBTC系统通常还采用了加密技术和差错检测与纠正技术，以防止信息被恶意篡改和数据传输过程中发生错误。
2. 轨道位置探测技术CBTC系统需要确保列车在运行过程中能够实时准确地获取自身的位置信息，以便进行列车自动控制和保持列车之间的安全距离。
为了实现这一目标，CBTC系统通常采用了多种轨道位置探测技术，比如轨道电路技术、卫星定位技术、激光测距技术和惯导技术等。
这些技术都能够提供高精度的列车位置信息，并能够满足列车自动控制和保持列车之间安全距禿的要求。
3. 列车控制算法CBTC系统的关键是实现列车自动控制和跟车行驶，这就需要设计高效的列车控制算法。
在CBTC系统中，列车控制算法需要能够实现列车的自动加减速、保持列车在规定的航行区间内及时停车等功能。
为了实现这些功能，CBTC系统通常采用了PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等，来实现列车的平稳行驶和保持列车之间的安全距离。
4. 系统集成技术CBTC系统需要实现列车控制、调度指挥、信号控制和故障处理等功能的集成，这需要采用先进的系统集成技术。
在CBTC系统的实施过程中，需要确保各个子系统之间能够实现高效的通信和协调，以确保整个系统能够实现高效、安全和可靠的运行。
列车自动防护（ATP）系统的功能(一)列车自动防护（ATP）子系统，即列车运行超速防护或列车运行速度监督，是保证行车安全、防止列车进入前方列车占用区段和防止超速运行的设备，实现列车运行安全间隔防护和超速防护。
通过ATP子系统检测列车位置并向列车传送ATP信息（目标速度信息或目标距离信息），列车收到ATP信息，自动实现速度控制，确保列车在目标距离内不超过目标速度的前提下安全运行。
它的主要功能有：一、列车定位定位的任务就是确定列车在路网中的地理位置。
通常，ATP系统都是利用查询应答器及测速电机和雷达完成列车定位的。
安装在线路上某些位置的应答器用于列车物理位置的检测，每个应答器发送一个包括识别编号（ID）的应答器报文，由列车接收。
在ATP车载计算机单元的线路数据库里存有应答器的位置，这样列车就知道它在线路上的确切位置。
由测速电机和雷达执行列车位移测量。
列车定位的误差来自应答器检测精度、应答器安装精度和位移测量精度。
二、速度和距离测量列车实际运行速度是施行速度控制的依据，速度测量的准确性直接影响到速度控制效果。
列车位置直接关系到列车运行的安全，通过确定列车的实际位置，才能保证列车之间的运行间隔，以及能够在抵达障碍物或限制区之前停下或减速。
三、ATP监督功能ATP监督负责保证列车运行的安全。
各监督功能管理列车安全的一个方面，并在它自己的权限内产生紧急制动；所有的监督功能，在信号系统范围内提供了最大可能的列车防护。
各种监督功能之间的操作是独立的，且同时进行。
ATP监督包括速度监督、方向监督、车门监督、紧急制动监督、后退监督、报文监督、设备监督等。
四、超速防护城市轨道交通中的速度限制分为两种：一种是固定速度限制，如区间最大允许速度、列车最大允许速度；另一种是临时性的速度限制，例如线路在维修时临时设置的速度限制。
固定限速是在设计阶段设置的，ATP车载设备中都储存着整条线路上的固定限速区信息。
五、停车点防护停车点有时就是危险点，危险点在任何情况下都是不能越过的，因为这会导致危险情况。
城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨一、无线通信技术CBTC系统主要依赖于无线通信技术实现列车与控制中心之间的数据传输。
无线通信技术具有灵活性高、传输速度快的优势，能够在复杂的城市轨道环境中实现可靠的数据通信。
目前，主要使用的无线通信技术包括Wi-Fi、LTE等。
二、定位技术CBTC系统需要实时地对列车进行精确定位，以实现列车位置的监控和控制。
目前常用的定位技术有卫星导航系统（如GPS）、惯性导航系统（INS）等。
这些定位技术能够提供高精度的列车位置信息，确保列车能够准确地停车和起动。
三、数据传输技术CBTC系统需要实时地传输大量的列车运行数据和控制命令。
为了保证数据传输的可靠性和实时性，需要使用高速、稳定的数据传输技术。
常见的数据传输技术包括以太网、光纤通信等。
四、信号处理技术CBTC系统需要对传感器采集到的数据进行处理和分析，以提取有用的信息。
信号处理技术可以对传感器数据进行滤波、降噪、提取特征等操作，从而得到准确的列车位置和运行状态信息。
常用的信号处理技术包括数字滤波、小波分析等。
五、安全措施技术CBTC系统对安全性要求非常高，需要采取一系列的安全措施来保证列车的安全运行。
这些安全措施包括冗余设计、故障检测、故障恢复等。
CBTC系统通常会设计多套独立的通信链路和控制逻辑，以确保系统的可靠性和容错性。
六、数据存储和分析技术CBTC系统产生大量的列车运行数据，这些数据可以通过数据存储和分析技术进行有效的管理和利用。
数据存储和分析技术可以实现数据的高效存储、索引和查询，还可以通过数据分析技术提取有用的运营信息，为城市轨道交通的管理和决策提供支持。
城市轨道交通CBTC系统是一种复杂的系统工程，其中涉及多个关键技术。
通过合理的技术选择和实施，可以提高城市轨道交通的运营效率和安全性，为乘客提供更好的出行体验。
