1、CBTC系统基本知识1CBTC系统故障的应急处理方法2 CBTC系统是指通过无线通信手段（而不是轨道电路）来确定列车位置，从而实现列车控制的信号系统。CBTC系统的优势很多，主要包括系统安全等级更高、缩短列车发车间隔、平稳性大大提升、准点率提高等，如图1所示。CBTC系统使用移动闭塞来控制列车的安全间隔。移动闭塞技术在对列车的安全间隔控制上较准移动闭塞更进了一步。在移动闭塞技术下，车载设备和轨旁设备进行不间断的双向通信，使控制中心能够掌握列车实时的速度和位置信息，并以此动态计算列车的最大制动距离，列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区
2、。知识研修知识研修 由于保证了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，从而提高了运营效率。在CTC控制模式下，列车最小间隔可以达到40 m左右。知识研修知识研修图1CBTC系统的优势 在CTC控制模式下，列车上的定位是通过车载控制器探测安装在轨道上的应答器，查找它们在系统数据库中的位置，然后决定列车所在的位置，并通过使用列车到轨旁的双向无线通信系统向轨旁设备和ATS系统报告本列车的位置。知识研修知识研修 CBTC轨旁设备根据各列车的当前位置、速度及运行方向等因素，同时考虑列车进路、道岔状态、线路限速及其他障碍物的条件，向列车发
3、送“移动授权”信息，即列车可以走多远、多快，从而保证列车间的安全间隔。知识研修知识研修 典型的CBTC系统应当包括以下部分：列车自动监控系统、数据库存储单元、区域控制器、计算机联锁、轨旁设备、车载控制器和数据通信系统。知识研修知识研修 ATS系统是一个非安全子系统，它为中央操作员提供人机界面，提供 CBTC系统的管理功能，ATS系统在线路显示屏上显示线路状态和各列车位置，同时也提供接口软件来执行各种功能，如临时限速、车站跳停、关闭区域等。ATS具有远程访问系统中所有设备的诊断功能。知识研修知识研修 列车自动监控（ATS）系统 1、ATS系统负责准确地排列列车进路。它向区域控制器和联锁设备发送每
4、列车的进路请求。这些进路请求必须与列车接受的任务一致。如果排列的进路不正确，系统将检测到道岔设置和本列车任务不符，从而阻止列车通过道岔。ATS系统的设备布置包括位于控制中心的中央ATS设备和位于各个联锁站的ATS分机。知识研修知识研修 CBTC系统中的CI（computer inter locking）系统执行传统CI系统所有的联锁功能。在正常工作情况下，所有的进路请求都由中央ATS系统自动发出。CI系统根据接收到的中央ATS系统进路请求，控制道岔和进路。知识研修知识研修 联锁（CI）系统 2、在中央ATS系统故障时或需要时，进路请求也可以由本地ATS分机发出。根据接收到的本地ATS分机进路请
5、求，CI系统可以控制道岔和进路。CI系统确保进路/道岔联锁、区段锁闭、进路锁闭及接近（定时）锁闭。知识研修知识研修 CI系统应通过对外接口设备接收其辖区内设备（道岔、轨道电路、信号机、防护隔断门、防淹门、屏蔽门、车站紧急停车按钮）的状态。一般CBTC系统中的CI系统也应包括联锁站CI设备和轨旁设备（包括道岔、道岔区轨道电路、信号机、继电器架、车站紧急停车按钮等）。知识研修知识研修 数据库存储单元（database storage unit，DSU）是一个安全设备，它应具有由4套中央处理器和切换单元构成的安全计算机配置，以提供安全性和可靠性。DSU包含了列车控制子系统使用的所有数据库和配置文件。
6、知识研修知识研修 数据库存储单元 3、静态线路数据库是一个非常强大、灵活的数据库，它允许系统对用户的不同需求做出响应。它提供了线路描述（轨道、坡度和最大速度），也提供允许系统实现不同功能的系统构成，如对于防淹门，数据库将提供防淹门的位置及其关闭区域。知识研修知识研修 静态线路数据库 4、动态线路数据库存储的信息可以被ATS系统操作员修改，如临时限速等。临时数据库的版本号会随着每次更新而递增。知识研修知识研修 动态线路数据库 5、在轨旁的区域控制器（zone controller，ZC）可以接收其控制范围内列车发出的所有位置信息。ZC根据轨道上障碍物的位置，向辖区内的所有列车提供移动授权。所谓“
7、障碍物”，包括列车、关闭的区域、失去位置表示的道岔，以及任何外部产生的因素，如紧急停车按钮、站台屏蔽门、防淹门和隔离保护门等。ZC还负责对相邻ZC的移动授权请求做出响应，完成列车从一个区域到另一个区域的交接。知识研修知识研修 区域控制器 6、车载控制器通过检测轨道上的应答器，建立列车的位置，并使用收到的数据从数据库检索信息。车载控制器测量应答器之间的距离，同时测量自探测到一个应答器后列车所行驶的距离，并主动与区域控制器的通信传递信息。车载控制器执行ATP和ATO功能。每辆列车装备一套车载控制器。知识研修知识研修 车载控制器 7、数据通信系统（data communication system，
8、DCS）的主要作用是在各个子系统之间传输CBTC报文，而这些子系统大部分都是移动的。虽然DCS所传输的是安全型的列车控制信息，但其本身并不是一个安全型系统，只是一个可靠的数据传输系统。知识研修知识研修 数据通信系统 8、知识研修知识研修CBTCCBTC系统的列车控制模式系统的列车控制模式1.考虑到设备故障时要维持一定程度降级运营的需要，CBTC线路除了正常的连续式列车控制（continuous train control，CTC）模式外，一般都设计了系统故障时的后备模式，这些后备模式包括点式列车控制（intermittent train control，ITC）模式和联锁列车控制（interl
9、ocking train control，IXLC）模式，因而CBTC线路的列车控制模式根据使用级别由高到低主要有以下3种。知识研修知识研修（1）连续式列车控制（CTC）模式。在连续式列车控制（CTC）模式中，CBTC系统采用移动闭塞原理来保障列车安全运行。列车通过检测和识别应答器来确定自己的位置。列车上有线路数据库（track data base，TDB)的线路网络图，应答器的位置标注在数据库中。结合测速电机和雷达所做的位移测量，列车知道它在线路上的确切位置并将位置报告发送给轨旁ATP。根据这些位置报告和轨旁空闲检查的信息，轨旁ATP计算详细的路网空闲信息和移动授权并发送给列车。知识研修知识
10、研修 在连续式列车控制模式中，列车凭车载信号的目标距离和推荐速度运行，OCC负责监控列车的安全间隔和运行，列车加速、减速、停车和开门等由系统自动控制或由司机参照系统人工控制；列车关门和启动由司机参照系统人工控制。知识研修知识研修（2）点式列车控制（ITC）模式。点式列车控制（ITC)模式可以作为连续列车控制模式的后备模式使用，或在部分对运行间隔要求不高或允许使用固定闭塞原理的线路上使用。在此模式中，计轴系统被用来确定列车位置，应答器被用作点式通信的通道。移动授权来自信号机的显示，该信息通过可变应答器从轨旁向列车点式传输。知识研修知识研修 在点式列车控制模式中，列车凭地面信号及车载信号显示或行车
11、调度员命令行车，OCC负责监控列车的安全间隔和运行，由司机参照信号系统显示人工驾驶列车。如遇车载信号与地面信号显示不符时，司机需停车后报行车调度员，依据行车调度员的命令行车。知识研修知识研修（3）联锁列车控制（LXLC）模式。当连续或点式列车控制级不能正常工作时，可以采用联锁列车控制（LXLC）模式运行，此时信号系统只提供基本联锁功能，不提供列车超速防护。在联锁列车控制模式中，行车调度员关闭故障联锁区信号机进路自排功能，并授权故障联锁站负责在LOW工作站上排列本联锁区内列车运行进路。列车以人工驾驶模式，凭地面信号显示运行。CBTC系统的常见故障包括轨旁无线系统故障、计轴系统故障和信号机灭灯故障
12、。根据列车控制模式的不同，其应急处理的方法也有所区别。常见常见CBTCCBTC系统故障的应急处理方法系统故障的应急处理方法2.（1）轨旁无线系统故障。在CTC模式下，若发生轨旁无线系统故障，将导致运行在此区间的列车车载信号中断，列车收不到速度码，产生紧急制动，行车调度员一般在确认无其他故障后，命令司机采用RM模式动车。列车在经过了两个以上应答器（其中至少包含一个可变应答器）而获得有效定位和移动授权后会自动升级为ITC模式（故障区内）或CTC模式（故障区外）。在ITC模式和LXLC模式下，轨旁无线系统故障不影响列车运行。（2）计轴系统故障。在CTC模式下，由于计轴系统仅在后备模式下发挥作用，因而
13、计轴系统故障一般不会影响列车正常运行。但是当有非CTC列车经过故障区段时，该区段会变为紫光带，后续列车进路将无法排列，后续列车将无法获得新的移动授权，列车将在进路始端信号机前方停车。一般车站进行计轴预复位后，设备恢复正常。在ITC模式下，进路中的计轴系统故障会导致进路始端信号机关闭，列车将会在信号机前方停车，待车站进行计轴预复位后，行车调度员命令列车以RM模式通过信号机，并在经过了两个以上应答器（其中至少包含一个可变应答器）而获得有效定位和移动授权后自动升级为ITC模式。在LXLC模式下，计轴区段故障会关闭进路始端信号机，司机应在故障信号机前方停车并报告行车调度员，行车调度员在确认无其他故障后
14、，命令司机越过故障信号机继续运行。（3）信号机灭灯故障。在CTC模式下，列车凭车载信号运行，因此若发生信号机灭灯故障，则不影响列车运行。在ITC模式下，列车凭地面信号及车载信号显示，若发生信号机灭灯故障，列车将无法获得新的移动授权，将在故障信号机前方停车。司机应该报告行车调度员，行车调度员在确认无其他故障后命令司机切除ATP动车。在LXLC模式下，司机凭地面信号显示行车；若发生信号机灭灯故障，司机将看不到地面信号显示，司机应在故障信号机前方停车并报告行车调度员，行车调度员在确认无其他故障后命令司机越过故障信号机继续运行。如图2所示，某日D站联锁区出现多次列车司机报列车无线打叉，并伴有紧急制动，
15、列车降级的情况。HMI故障报警D站联锁区无线通道传输故障，行车调度员要求各次列车确认进路安全，以RM模式进站，并报告值班主任、设备维修调度员。故障恢复后，后续按图调整。故障概要1.图2D站联锁区轨旁无线系统故障示意（1）D站联锁区出现多次列车司机报列车无线打叉，并伴有紧急制动，列车降级的情况，其中上行1004次和下行1002次停在区间，上行1005次和下行1001次列车停在车站。控制中心HMI显示D站联锁区轨旁无线系统故障。演练经过2.（2）行车调度员报值班主任，报设备维修调度员。（3）行车调度员1向故障区列车司机发令：1004次列车和1002次列车确认进路安全后以RM模式进站对标停车；100
16、1次列车以URM模式动车，到达A站后恢复CTC模式运行；1005次列车以URM模式动车，到达G站后恢复CTC模式运行。1002次列车司机复诵，行调01。（4）行车调度员2向全线车站发令：因D站联锁区轨旁无线系统故障，A站G站上、下行各次列车降级为ITC模式运行，各站加强站台监控，配合司机开、关站台门。D站复诵，行调02。（5）行车调度员1对全线列车进行调整，并向全线列车司机发令：因D站联锁区轨旁无线系统故障，全线各次列车在A站上行、G站下行，将预选模式降为ITC后RM模式动车，ITC模式表示灯亮后以SM模式驾驶，到达G站上行、A站下行后将预选模式恢复至CTC模式。1003次列车司机复诵，行调0
17、1。（6）行车调度员1向1002次列车和1004次列车司机发令：1004次列车和1002次列车上、下客完毕后，将预选模式降为ITC后以RM模式动车，ITC模式表示灯亮后转换为SM模式驾驶，1004次列车到达G站上行，1002次列车到达A站下行后恢复至CTC模式运行。1002次列车司机复诵，行调01。（7）行车调度员2向全线车站发令：因D站联锁区轨旁无线系统故障，各次列车均有调整，故各站做好乘客广播，G站复诵，行调02。（8）行车调度员1监控A站G站区间列车间隔，严格掌控行车间隔在一个计轴区段以上。（9）设备维修调度员回复“轨旁无线系统故障已修复”。（10）确认设备恢复正常后，行车调度员1向全线司机发令：D站联锁区轨旁无线系统故障已修复，各次列车司机在A站G站区间恢复至CTC模式运行，如有异常现象及时汇报。1006次列车司机复诵，行调01。CBTC系统应急处理示意图如图3所示。图3CBTC系统应急处理示意图（11）行车调度员2向相关车站（A站G站）发令：D站联锁区轨旁无线系统故障已修复，A站G站上、下行各次列车运行恢复正常。（1）转辙机有什么作用？（2）简述车站站务员执行行车值班员的命令手摇道岔时的操作要求。（3）简述轨道电路区段在不同工作状态下显示的颜色的意义。（4）简述联锁系统出现故障时，行车值班员办理接发列车作业的主要流程。（5）简述CBTC系统的信号机灭灯时的应急处理方法。
