基于GSMR网络的CBTC技术关键问题的探讨

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1、基于GSM-R网络的CBTC技术关键问题的探讨高晶晶陈葭谈振辉（北京交通大学现代通信研究所〉摘要：本文首先介绍了国外基于通借的列车控制（CBTC）系统的概况，在分析我国铁路无线通信发展现状和铁跑智能交通系统（RITS）的体系结构的基础上，阐述了CBTC的原理及高速列车定位及列车动态运行间隔控制等关键技术.关键词：铁路智能交通系统基于通信的列车控制列车定位列车动态运行间隔控制；Abstract:Thispaperpresentsanoverviewofcommunicationbasedtraincontrol（CBTC）overseasfirstly.Basedona

2、nanalysisofthedevelopmentofrailwaywirelesscommunicationinChinaandthearchitectureofRa订IntelligentTransportationSystem（RITS）,theprincipleofCBTCisexpounded,aswellasitskeytechniques,includinghigh-speedtrainpositionandtrainspacingdynamiccontrol.Keywords:Railwayintelligenttransportationsysten

3、tConnnunication-Basedtraincontrol,Trainposition,Dynamicrunningspacingcontrol铁路交通系统己经存在一个多世纪，随着社会经济的发展，对铁路运输效率提出了更高耍求。高速铁路具有其它运输方式不可比拟的优势，比如速度快、运量大、规律性强、安全可靠、能耗低、效益高,等等.于是各个国家都大力发展高速铁路.高速铁路的飞速发展及其带来的运输规模和业务量的扩大，要求建立安全性和可靠性更高、服务质量更好、管理效率更高的智能高速铁路运输系统RITS(IntelligentTransportationSystem-Ra

4、ilway),而用于保障行车安全的列车控制系统是其中最基本也是最重要的环节•目前各个国家都积极地参与RITS关键技术的研究和开发，并利用先进的3C技术(通信Communication、计算机Computer、控制Control),以及新兴的智能技术，相继建立了各自的高速铁路列控系统。2国外高速铁路CBTC系统简介基于通信的列车控制(CBTC)凭借自身优点成为新一代列车控制的发展方向•1999年9月，IEEE制定了第一个CBTC标准,"IEEEStandardforCommunications-BasedTrainControl(CBTC):Performanceand

5、FunctionalRequirementsw(IEEEStd1474.1-1999),将CBTC定义为：利用(不依赖于轨道电路的)高精度列车定位、双向的大容量车-地数据通信和车载、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・下面介绍一些具有代表性的系统。2.1美国AATC美国旧金山海湾地区原铁路运输系统称BART系统(BayAreaRapidTransit),大致能适应每150秒一辆列车的运输能力.随着旅客运输需求快速增长，原有的列车控制系统己显得不足，美国于1992年初提出了基于无线通信的"先进的自动化控制系统(AdvancedAutomaticTrain

6、Control,AATC)AATC属于CBTC系统，最突出的特点是列车定位使用扩频通信方式，采用军用加强型定位报告系统，沿线安装无线电台，接收列车无线电信息，再传送到车站计算机，根据无线电波传播时间计算出列车所在位置，再通过无线链路将控制命令发送给相应列车，实现对列车的控制.2.2瑞典RBS20世纪90年代，瑞典也成功研发了一种基于双向无线通信的列车区间运行控制系统RBS(RadioBlockSystem,无线闭塞系统），主耍针对低的运行速度和低的运行密度，减少区间运行管理人员，不再应用轨道电路进行列车控制，也属于CBTC系统。列车通过无线基站向中央无线闭塞系统报吿

7、自己的定位信息，而控制中心可以通过图示装置消楚了解全线各列车所在的位置，进行运行指挥•2.1日本ATACS为了迎合CBTC系统在全世界铁路的发展，日本于1995年由日本日立公司开发研制了一种基于双向无线通信的先进列车管理与通信系统ATACS（AdvancedTrainAdministrationandCommunicationSystem）.该系统的列乖控制也采用了CBTC.在ATACS中，将铁路线路划分成若干控制区，每个控制区有一个地面控制器和一个无线电基站.地面控制器完成列车定位、列车间隔控制、编组站进路控制、平交道口控制以及控制系统的维护等控制