基於無線通信的列車控制技術（CBTC）
基於無線通信的列車控制技術(Communication-based Train Control, CBTC)，是一種鐵路信號系統，利用電信溝通列車和軌道設備以達到交通管理和設施控制。相較傳統信號系統，現今的通訊式列車控制系統能更準確地追蹤列車位置。
依據電機電子工程師學會（IEEE）1474.1號標準的定義，CBTC系統是「連續、不須依賴軌道電路、高解像度之列車位置偵測（誤差值小於10cm）的列車自動控制系統，可利用車載及道旁之處理器傳輸行車監控資訊，讓列車與信號間進行連續、大容量、雙向的數據通訊。CBTC亦可嵌入列車自動保護系統（ATP）功能，和非必須的列車自動運行系統（ATO）與列車自動監督系統（ATS）功能」。[1]
CBTC系統是一種安全、可靠、穩定的無線自動列車控制系統，並廣泛用於現代軌道運輸中。它最大的特點是系統可依照列車的位置來決定安全行駛速度，並以連續資訊傳送至車載信號。因CBTC捨棄傳統固定式閉塞（Fixed-block）信號系統來控制列車，故此種方式又被稱為移動式閉塞（Moving-block）信號系統。[2]
CBTC系統的傳輸方式包含兩種類型，一種是利用道旁泄波電纜傳輸（適用於隧道段）、另一種則是利用佈設在道旁的基準點（Beacon or Norming Points）傳輸（適用於平面段及高架段）。[3]
由來
無線電技術飛速發展後，人類開始孜孜不倦地研發一種基於無線通信的列車自動控制系統。實現移動閉塞，減少列車運行間隔，進而在不增加硬件投資的前提下，提高系統運能。研究人員期望這種系統能夠減少鐵路軌旁信號線纜的鋪設，並同時期望減少線纜的日常維護工作（實際引入軌旁通信設備，帶來相應的軌旁維護工作量）以降低列車實行自動控制的成本。
特性
CBTC相比傳統的鐵路信號系統有着諸多特性，比如：
- 不須繁雜的電纜，轉而以無線通信系統代替，減少電纜鋪設及維護成本。
- 可以實現車輛與控制中心的雙向通信，大幅度提高了列車區間通過能力。
- 信息傳輸流量大、效率高、速度快，容易實現移動自動閉塞系統。
- 容易適應各種車型、不同車速、不同運量、不同牽引方式的列車，兼容性強。
- 可以將信息分類傳輸，集中發送和集中處理，提高調度中心工作效率。
系統組成
（如無特殊說明下文所指的「系統」均為基於CBTC技術開發的列車運行控制系統）
CBTC系統通常包括以下子系統：
- 列車自動保護系統（ATP, Automatic Train Protection）
- 列車自動運行系統（ATO, Automatic Train Operation）
- 列車自動監督系統（ATS, Automatic Train Supervision）
另外，個別廠商也將計算機聯鎖系統（CI）和數據通信系統（DCS, Data Communication System）獨立作為子系統。
各子系統設備與功能
ATP子系統
ATP子系統包括地面設備與車載設備，其中：地面設備主要有區域控制器、線路控制器等設備組成。相關設備功能分述如下：
區域控制器：[4]
- 根據列車位置、運行方向、進路狀態等因素確定移動授權（MA）
- 根據線路數據和CI子系統提供的信息對列車間隔進行防護
- 對車站的屏蔽門、緊急停車按鈕進行監控
- 管理臨時限速
- 校驗ATC版本數據
車載設備有車載控制器、測速電機、ATP天線等組成。其主要功能如下：
- 防止列車超速
- 防止列車冒進信號
- 車門狀態監督
- 通信狀態監督
- 列車完整性監督
ATO子系統
主要由車載ATO單元組成，根據ATP子系統提供的信息並結合行車計劃控制列車。
ATS子系統
ATS子系統由伺服器、工作站、終端等設備組成。主要功能如下：
- 顯示全線站場圖、軌旁設備狀態（如道岔位置，信號機，接觸網/第三軌等）
- 提供相關行車控制功能予調度（如調整列車停站、更換運行圖、設置進路等）
應用
目前，除█1號線、█2號線和█8號線外，廣州地鐵線網內所有線路均採用CBTC制式信號系統。具體採用系統型號如下：
- █3號線：泰雷茲SelTrac IS(S40)
- █4號線、█5號線、█廣佛線：西門子TrainGuard MT
- █6號線、█13號線：卡斯柯Urbails 888
- █7號線、█10號線、█11號線、█12號線、█18號線、█22號線：鐵科智控MTC-I
- █9號線、█14號線、█21號線：泰雷茲SelTrac CBTC
- █APM線：龐巴迪CityFlo 650
相關條目
| 車載設施與設備 | 列車乘客信息系統（閃燈線路圖 · LED走字屏 · LCD彩色屏 · 紙質線路圖） · 列車車載電視 · 車門（氣動式 · 電動式 · 內藏式 · 外掛式 · 塞拉式） · 緊急求助按鈕 · 緊急開門裝置 |
| 車站設施 | 地鐵站 · 站台（島式 · 雙島式 · 三島式 · 疊落島式 · 側式 · 疊落側式 · 間隔側式 · 西班牙式） · 屏蔽門 · 車站乘客信息系統 · 出入口 · 自動體外除顫器 |
| 票務設施 | 自動售檢票系統 · 自動售票機 · 自助售卡充值機 · 閘機 · 自助票務處理機 |
| 軌道設施 | 道岔 |
| 信號設施 | 信號系統 · 閉塞 · 聯鎖 · 軌道電路 · 連續式列車控制系統（LZB） · 基於無線通信的列車控制技術（CBTC） · 列車自主運行系統（TACS） · 列車自動運行系統（ATO） · 列車自動控制系統（ATC） · 列車自動保護系統（ATP） · 列車自動監督系統（ATS） |
| 其他地鐵設施 | 車輛段 · 停車場 · 主變電所 |
參考資料
- ↑ .1474.1-1999 - IEEE Standard for Communications-Based Train Control（CBTC）Performance and Functional Requirements
- ↑ What is CBTC?
- ↑ 迷列車で行こう"閉塞編"移動閉塞システム"ATACS","CBTC"の解説
- ↑ T/CAMET04018.1-2019 中國城市軌道交通協會團體標準
外部連結
- 本頁面含有來自中文維基百科的文本，以CC BY-SA 4.0協議授權引入。