發(fā)展中的中國國產(chǎn)CBTC系統(tǒng)

CBTC系統(tǒng)本刊記者吳獻(xiàn)龍?jiān)谲壍澜煌ǖ倪M(jìn)展歷史上，信號系統(tǒng)的作用格外重要，它是列車運(yùn)行的憑證。盡管整個信號系統(tǒng)在整個工程中所占的投資額比例不高，但對于提高列車通過力量、提高運(yùn)能、保證行車安全有著至關(guān)重要的作用。在城市軌道交通的信號進(jìn)展史上，列車自動掌握系統(tǒng)〔ATC〕是當(dāng)前最常用的一種信號ATC系統(tǒng)有多種模式，其技術(shù)性能各有不同。主要有三種。第一，單純使用軌道電路道電路+應(yīng)答器的準(zhǔn)移動閉塞模式。這種模式下，系統(tǒng)可以告知后續(xù)列車連續(xù)前行的距離，用分區(qū)的外方，因此它并沒有完全突破軌道電路的限制。第三，基于通信的移動閉塞模式。實(shí)時的為列車計(jì)算運(yùn)行參數(shù)并發(fā)送給列車，此種機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，需要連續(xù)式雙向車-地通信系統(tǒng)支持，一般將這種列車掌握方式，稱為基于通信的列車掌握系統(tǒng)，既CBTC系統(tǒng)。這是當(dāng)前城市軌道交通信號進(jìn)展的最技術(shù)，也是其將來進(jìn)展的最主要方向。CBTC系統(tǒng)的進(jìn)展歷史在承受CBTC作為ATC的主要制式之前，基于數(shù)字軌道電路和應(yīng)答器的準(zhǔn)移動閉塞是ATC的主要模式。由于這種制式具有較高的牢靠性、合理的性價(jià)比，已經(jīng)具有充分的運(yùn)行閱歷，其列車運(yùn)行間隔〔100-150s〕已能滿足絕大多數(shù)軌道交通運(yùn)營部門的要求，因此，這類系統(tǒng)至今仍是軌道交通建設(shè)的首選制式。然而，隨著軌道交通的進(jìn)展，這類制式的弊病也已日益凸顯。于數(shù)字軌道電路的準(zhǔn)移動閉塞傳輸頻率受到很大的限制，導(dǎo)致車-地之間通信的信息量較低，而且傳輸性能也不穩(wěn)定；最縮短和列車運(yùn)行速度的提高都將受到限制。ATC70年月末開頭，日本及歐美等國家就開頭研發(fā)基于通信為根底的列車運(yùn)行掌握系統(tǒng)19CBTC低運(yùn)營本錢；便于短編組、高密度運(yùn)行，可縮短站臺長度和端站尾軌長度，提高效勞質(zhì)量，降低土建工程投資；CBTC準(zhǔn)協(xié)議后，就易于實(shí)現(xiàn)不同線路間不同類型列車的聯(lián)通聯(lián)運(yùn)。當(dāng)前，CBTC系統(tǒng)已經(jīng)成為城市軌道交通領(lǐng)域的最核心技術(shù)之一，國際列車裝備及制造巨頭在過去幾十年里紛紛研制出各種CBTC系統(tǒng)并快速占據(jù)了各地市場。作為全球城市軌道CBTCCBTC國地鐵建設(shè)本錢的需要，更是中國城市軌道交通整個產(chǎn)業(yè)漸漸走向國產(chǎn)化的歷史要求。系統(tǒng)用CBTC信號系統(tǒng)提高列車運(yùn)營安全度、提升運(yùn)行效率、縮短運(yùn)行間隔便成為當(dāng)前可選方案之一。但長期以來，CBTC技術(shù)被國外個別大的企業(yè)所壟斷，為了擺脫長期依靠國外進(jìn)口技術(shù)技術(shù)攻關(guān)，探究研制出了具有獨(dú)立學(xué)問產(chǎn)權(quán)的、先進(jìn)的CBTC系統(tǒng)。這其中，中國鐵道科學(xué)通過多年的攻關(guān)，都研制出不同類型的各種CBTC信號系統(tǒng)，對中國的城市軌道交通建設(shè)做出了突出的奉獻(xiàn)。FZL300CBTC系統(tǒng)FZL300型CBTC系統(tǒng)是北京全路通信信號爭論設(shè)計(jì)院在基于數(shù)字軌道電路列控系統(tǒng)FZL100型的根底上，升級而成的一代CBTC系統(tǒng)。據(jù)了解，該系統(tǒng)主要由基于通號集團(tuán)國產(chǎn)的中心和車站ATSDS6-60型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)；軌旁ATP/ATO設(shè)備，承受的是通號集團(tuán)國產(chǎn)的DS6-60型區(qū)域掌握器設(shè)備、LEU〔數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于接收列控中心傳送的數(shù)據(jù)報(bào)文并發(fā)送給有源應(yīng)答器和應(yīng)答器設(shè)備以及車-地通信環(huán)線設(shè)備；基于FZL.Z20ATP/ATO設(shè)備；數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)，有線通信網(wǎng)絡(luò)承受基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的SDHWLAN協(xié)議的無線接入設(shè)備等局部組成。FZL300CBTCATC系統(tǒng)，其特點(diǎn)格外明顯：①能夠供給包括ATS、聯(lián)鎖、ATP、ATO、無線及監(jiān)測設(shè)備在內(nèi)的系統(tǒng)解決方案，且該系統(tǒng)還具有較高的自動化水平，可實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行、時刻表、自動調(diào)整、自動進(jìn)路等功能；②由于加裝了TWC3ATS行車調(diào)度具有很高的可用性。依據(jù)通號公司公布的信息顯示，F(xiàn)ZL300CBTC2023年開頭系統(tǒng)的研制工作，2023年完成軟件研發(fā)和室內(nèi)測試，2023年底預(yù)備開呈現(xiàn)場試驗(yàn)工作，2023年，該系統(tǒng)的局部子系統(tǒng)已通過了歐標(biāo)SIL4級認(rèn)證，還有一些子系統(tǒng)將相繼通過勞氏安全認(rèn)證。該系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)平臺在伊朗地鐵，唐山中低速磁浮試驗(yàn)線，長春輕軌3、4號線等工程中均有應(yīng)用。LCF-300CBTC系統(tǒng)LCF-300型CBTC系統(tǒng)是北京交控科技依托北京交通大學(xué)ATC系統(tǒng)。2023125日大連進(jìn)展的“CBTC自主創(chuàng)及其閱歷總結(jié)聞公布會”上，相關(guān)專家評論道，LCF-300型CBTC系統(tǒng)首次承受了自主設(shè)計(jì)的包含基于無線自由波/波導(dǎo)管的CBTC完成了區(qū)域掌握中心、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、車載設(shè)備等CBTC系統(tǒng)核心設(shè)備的工程化樣機(jī)研制；首次在前期爭論成果的根底上，依據(jù)工程化標(biāo)準(zhǔn)，在大連快軌三號實(shí)際運(yùn)營線建立的全長8.9CBTCCBTCATO掌握下移動閉塞多車追蹤運(yùn)ATP/ATO系CBTC試驗(yàn)說明CBTC系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)到達(dá)中試預(yù)期的目標(biāo)和要求，為北京亦莊線示范工程的成功實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)根底。另外，LCF-300CBTC品體系，且軌旁設(shè)備少、設(shè)備體積小、價(jià)格低；依據(jù)列車自主定位，通過計(jì)算后續(xù)列車的位故障診斷功能。SIL4要求，且已經(jīng)已應(yīng)用于北京地鐵亦莊線和昌平線，市場反響良好。MTC-CBTC系統(tǒng)MTC-CBTC6FZyATS子系統(tǒng)；TYJL-Ⅲ型二乘二取二安全冗余構(gòu)造的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)，包括計(jì)軸設(shè)備和國產(chǎn)歐標(biāo)應(yīng)答器設(shè)備；基CPCIATO列車自動運(yùn)行子系統(tǒng)；包括二乘二取二冗余架構(gòu)的車載VOBCZCATPSDH同步數(shù)字系列骨干通信網(wǎng)和車-DCSTJWX型微機(jī)監(jiān)測子系統(tǒng)。據(jù)了解，MTC-Ⅰ型CBTCATS、聯(lián)鎖、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)聯(lián)CBTC系統(tǒng)；持不同類型和編組列車混跑運(yùn)行；具備點(diǎn)式等級下ATO駕駛模式和站臺屏蔽門聯(lián)控功能。ATC系統(tǒng)，MTC-CBTC系統(tǒng)已在廣州地鐵進(jìn)展了全面的現(xiàn)場試驗(yàn)，并且研發(fā)同步由英國勞氏鐵路進(jìn)展了安全認(rèn)證，全部安全設(shè)備都到達(dá)了SIL4標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)依托廣州地鐵實(shí)際工程，實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。iCBTC系統(tǒng)iCBTC系統(tǒng)是卡斯柯信號通過引進(jìn)國外技術(shù)，經(jīng)消化吸取再自主創(chuàng)研發(fā)，且日趨成熟的基于車-/線路ZC/LCDSUCIATSCC；LEU等軌旁設(shè)備構(gòu)成。作為通號公司與阿爾斯通公司合資成立的特地爭論列車信號技術(shù)的公司icbtcCBTC〔EOA〕2條網(wǎng)線即可實(shí)現(xiàn)車ATS家進(jìn)展過接口，擁有更貼近用戶習(xí)慣的操作界面；適用空間波和波導(dǎo)等多種方式的車-地通2種方式在同一線路上的混合配置。iCBTCCBTC融合，統(tǒng)一進(jìn)展安全認(rèn)證。目前該公司正在與上海申通地鐵公司合作，在上海10號線已經(jīng)開展了工程化應(yīng)用。應(yīng)用中的問題CBTCCBTC成功的關(guān)鍵，即列車的定位技術(shù)、車-地之間意義。依據(jù)業(yè)內(nèi)多年對CBTCCBTC國產(chǎn)化應(yīng)用，我們應(yīng)當(dāng)留意以下問題?！仓貜?fù)配置系統(tǒng)的一些部件，有的不冗余，只是單端承受二乘二取二或三取二構(gòu)造的車載P備承受首尾互為冗余時，其車載冗余轉(zhuǎn)換的同步問題不得影響系統(tǒng)的正常工作。前后車運(yùn)行聯(lián)動的問題。目前系統(tǒng)雖然支持不同掌握級別列車的混跑，但當(dāng)CBTC級別的CBTC都是必需要解決的問題。闖紅燈防護(hù)的問題。在點(diǎn)式級別下，由于沒有連續(xù)的車-地通信，而應(yīng)答器的作用范圍4～5m的環(huán)線應(yīng)答器，通過如此設(shè)置可對列車誤啟動起到有效防護(hù)。車--地之間的無線傳輸對信號傳輸質(zhì)營階段由于通信不穩(wěn)定而導(dǎo)致的列車緊急制動等問題4G4G通信已經(jīng)漸漸引起業(yè)內(nèi)關(guān)注，其穩(wěn)定的通信信號正漸漸受到各廠家及業(yè)主的歡送。CBTC系統(tǒng)互聯(lián)互通