[發(fā)明專利]一種CTCS系統(tǒng)與CBTC系統(tǒng)疊加的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010556389.3
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111688767B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 黃蘇蘇;邢科家;郜洪民;開祥寶;趙陽;賈學祥;李輝;孟軍;郝韜;孫旺;許碩;孫磊
• 申請（專利權）人: 中國國家鐵路集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司通信信號研究所;北京華鐵信息技術有限公司
• 主分類號: B61L27/20
• 分類號: B61L27/20;B61L27/30
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

本發(fā)明公開了一種CTCS系統(tǒng)與CBTC系統(tǒng)疊加的方法，在不影響CTCS系統(tǒng)和CBTC系統(tǒng)原有車載設備配置的條件下，通過在重疊區(qū)域的軌旁同時部署CTCS?2軌旁設備和CBTC軌旁設備兩套不同制式的設備，讓不同制式的信號系統(tǒng)共存，保障CBTC列車和CTCS列車能夠在重疊區(qū)域安全可靠的混跑混行，提升重疊區(qū)域線路運輸能力。

技術領域

本發(fā)明涉及軌道交通技術領域，尤其涉及一種CTCS系統(tǒng)與CBTC系統(tǒng)疊加的方法。

背景技術

當今交通擁堵問題十分嚴峻，不管是城市內部的道路交通還是大城市間的市域交通，都存在一定程度的擁堵。面對高速發(fā)展的城市化進程和日益增加的交通壓力，國內外諸多城市選擇以軌道交通系統(tǒng)為主要客運模式的公共運輸網(wǎng)絡系統(tǒng)來解決交通堵塞問題。目前，我國的軌道交通形式主要有高鐵/客運專線、城際鐵路、市郊鐵路、地鐵/輕軌等，其系統(tǒng)制式分為：主要面向干線鐵路的CTCS系統(tǒng)(中國列車運行控制系統(tǒng))、以及主要面向城市軌道交通的CBTC系統(tǒng)(基于通信的列車自動控制系統(tǒng))兩種。

我國干線鐵路的目標速度值均在160km/h以上，客運專線和高鐵的設計速度分別為250km/h和350km/h，主要服務于長距離、大運量的客流，其服務半徑一般在70km以上，因此國鐵干線無法解決單一城市內部的交通運輸問題。而在城市內部，城市軌道交通的速度目標值一般不超100km/h，主要服務于中心城區(qū)的通勤客流，其服務半徑一般不超過35km。越來越多的干線鐵路需要面臨穿越城市中心區(qū)域的問題，其目的是為主城和衛(wèi)星城、組團城區(qū)之間以及沿途城鎮(zhèn)的客流出行提供快速、大容量、公交化運營的公共交通服務，滿足大型城市的經(jīng)濟發(fā)展需求，促進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展，帶動沿線經(jīng)濟及社會進步。這也使得國鐵干線鐵路與城市軌道交通相互銜接的需求得到社會各界廣泛的關注。

為適應公交化運營需求，我國現(xiàn)行的市域鐵路信號系統(tǒng)主要方案是CTCS2+ATO，是指在CTCS-2(CTCS 2級)的基礎上疊加了列車自動駕駛(ATO)功能，來實現(xiàn)站間自動運行、車站定點停車、自動折返、列車運行自動調整、車門站臺門防護及聯(lián)動控制、列車節(jié)能運行等功能。相比傳統(tǒng)的CTCS-2系統(tǒng)，CTCS2+ATO系統(tǒng)在地面增加了精確定位應答器實現(xiàn)列車進站精確停車，增加通信控制服務器(CCS)設備實現(xiàn)屏蔽門聯(lián)動控制和運行計劃下發(fā)。車載設備則增加了GSM-R無線通信單元和列車自動駕駛ATO設備，實現(xiàn)無線通信和列車自動駕駛。CTC(鐵路調度集中)增加運行調整功能以配合ATO功能的應用。TCC(軌道交通線網(wǎng)指揮中心)增加了屏蔽門、站臺緊急關閉的采集驅動功能。CTCS2+ATO系統(tǒng)主要應用在城際鐵路中，其特點是能夠提高列車自動化等級，實現(xiàn)列車精確停車，并且不影響國鐵網(wǎng)絡。

CTCS2+ATO系統(tǒng)的優(yōu)點在于：系統(tǒng)成熟、可靠，自動化程度高；工程造價低，適應低密度運營的市域軌道交通線路，性價比高；可以依據(jù)CTCS標準可實現(xiàn)線網(wǎng)內部的互聯(lián)互通。但應用在國鐵干線鐵路與城市軌道交通相互銜接的場景中，其缺點在于：軌旁設備較多，后期維護量較大；其中ATO功能是基于GSM-R的平臺開發(fā)，地方業(yè)主難以取得GSM-R的頻率資源；CTCS平臺尚無3min以內的運營業(yè)績，不確定是否能適應線路遠期的運營需求。此外，因為目前城際鐵路中使用的CTCS-2系統(tǒng)還并不是一種連續(xù)的信號，CTCS2+ATO系統(tǒng)雖然提高了列車進站停車的精度，但是該系統(tǒng)設計的最小列車追蹤間隔并不能滿足大城市對于城市軌道交通快速疏散大量人流的需求。

因此，目前國鐵干線鐵路與城市軌道交通的銜接問題的主要的研究方向不再是融合ATO，而是進一步將應用于市域鐵路的CTCS-2系統(tǒng)和應用于城市軌道交通的CBTC系統(tǒng)有機結合，在不影響線路安全性和互通性的條件下，提高線路容量，滿足居民的出行需求；但是，目前還沒有較為有效的方案。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種CTCS系統(tǒng)與CBTC系統(tǒng)疊加的方法，通過在重疊區(qū)域配置區(qū)域控制設備和列車精確停車應答器，部署車地無線通信等兼容性改造方案，提升重疊區(qū)域線路運輸能力。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：