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1、基于无线通信的列车控制技术与互联互通的论文摘 要 分析了基于无线通信的列车控制系统的技术经济发展促进了atc系统从一个以硬件为基础向以软优势。采用基于无线通信的列车控制系统可实现互联互通,并有利于设备的国产化。结合国外实施互联互通的经验和中国国情,指出该技术对于上海新线建设及将来的互联互通是一种可行的方案。关键词 列车自动控制,无线通信的列车控制,互联互通基于通信的列车控制(munication2basedtraincontrol,简为cbtc)系统采用先进的通信、计算机技术,对列车实现连续控制。它摆脱了轨道电路对列车占用的判别方式,突破了固定闭塞的局限性,可以实现移动闭塞
2、。本文将从列车控制技术的发展着手,探讨无线cbtc的技术经济优势及对于实现互联互通和项目设备国产化的优越性,并对其在国内的应用前景提出了看法。1 列车控制技术的发展和cbtc列车自动控制(atc)系统的发展依赖于市场的需求以及各种新兴的技术基础。过去25年中微处理器的发展以及过去5年中移动通信的发展,对atc技术的发展产生了重要的影响。微处理器的件为基础的系统的演变,而移动通信技术的发展也将极大影响atc系统发展的进程(见图1)[2]。图1 列车控制技术的发展 无线cbtc采用无线通信系统,通过开放的数据通信网络实现了列车与轨旁设备实时双向通信,信息量大,并通过采用基于i
3、p标准的列车控制结构,可以在实现列车控制的同时附加其它功能(如安全报警、员工管理及乘客信息发布等)。.cOm目前国际上诸如alcatel,alstom,siemens,bombardier和s城市轨道交通管理系统(urbanguidedtransportmanagementsystem,简为ugtms)[4]是由欧洲委员会于2000年提出的一个研究项目,旨在欧洲范围内建立一个城市轨道交通领域内的共同标准和规则,以提高公共交通系统的使用效率和安全,降低系统和社会成本,并使交通系统更加灵活以满足运营商的需要。项目的参与者来自于运营商、系统供应商和科研院校。研究范围包括:信号与联
4、锁、列车控制、列车管理系统、供电监控及维护辅助系统等。ugtms的目标是定义一个完全开放系统的功能、系统要求及接口的规范。ugtms分三个阶段进行:第一个阶段的主要任务是回顾和评价欧洲铁路运输管理系统(ertms)的功能需求规格书,进行ertms以及柏林、伦敦、马德里、纽约和巴黎的先进项目与ugtms的基准比较(benchmarking),定义ugtms的功能需求规格书(frs)。第二个阶段将完成frs,建立系统需求规范书(srs),建立功能接口标准i/f形式/安装/功能接口规范书(formfitfunctionalinterfacespecifications,简为fff
5、is)。第三个阶段将进行实际规模的示范线试验。与ugtms同时进行的还有国际电联iec(in2ternationalelectro2technicalmission)的标准化项目iecens)作为项目“领跑者”和另外两家供应商(alcatel,alstom)作为“跟随者”。在项目二期,cbtc将被安装并作为nyct的cbtc技术的标准。按照安装合同,“领跑者”必须提供详细的互联互通的接口规范以便两个“跟随者”能按照规范生产兼容产品并进行示范试验。对于互联互通的气隙接口标准,纽纽地铁采用了由“领跑者”制定的非开放的标准,alcatel决定购买其通信设备,而alstom决定开发
6、兼容产品。3 在中国城市轨道交通的应用3.1 在武汉和广州的应用2002年5月,武汉轻轨率先一步,决定使用阿尔卡特公司的seltracs40系统。该系统采用移动闭塞技术,能够实施可靠的列车自动监控(ats)并能使4节编组列车以80km/h的最高速度在高架双线上安全运行。系统通过指挥中心的主电脑控制列车运行,可实现无人驾驶、定点停车和无人自动折返,但为了安全需要仍配备了司机。系统采用车载信号系统,另外仍安装轨旁信号机以作应急用。此外,系统还设有一套“功能后退模式”,以确保在极罕见的情况下系统发生了影响正常运营的故障时运营不会中断。其首期工程将在2004年投入运营。2003年5
7、月,广州地铁3号线也决定采用seltracs40作为其列车控制系统。该系统可使列车行驶速度高达120km/h,并大大缩短行车间隔,从而大幅度提高运营效率。该线将在2006年投入运营。3.2 在上海的应用前景随着通信及计算机技术的不断发展,采用无线cbtc作为新的列车控制技术或替代原有的信号系统已经成为国际上大多运营商的共识。上海目前的5条轨道交通线路采取了4种不同的信息制式,互不兼容。按照市委和市政府“站高一点,看远一点,想深一步”的精神,考虑到上海市轨道交通即将形成网络的前景,对新建线路信号系统的规范化以及对既有
