（原标題：幹貨！地鐵CBTC系統——無線通信技術淺析）
前言
随着全國各大(dà)城市大(dà)力建設公共交通系統，具有大(dà)容量、高速率和高效率特點的地鐵系統的建設也如火(huǒ)如荼的進行。在整個地鐵系統中(zhōng)，列車(chē)的自動控制系統無疑是其大(dà)腦和核心，目前地鐵系統采用的是列車(chē)自動控制（ATC）設備，ATC通過車(chē)載設備、軌旁設備、車(chē)站和控制中(zhōng)心組成的控制系統完成對列車(chē)運行的控制；通過調節列車(chē)運行間隔和運行時分(fēn)，實現列車(chē)運行的安全、高效和指揮管理有序。ATC信号系統由ATP（列車(chē)自動防護）子系統、ATO（列車(chē)自動駕駛）子系統和ATS（列車(chē)自動監督）等三個子系統組成，主要分(fēn)爲固定閉塞制式、準移動閉塞制式和移動閉塞制式三種，其中(zhōng)固定閉塞制式已經無法滿足當代地鐵發展的需要,移動閉塞制式的應用規模越來越大(dà)。移動閉塞制式信号系統主要是基于無線通信技術的列車(chē)控制系統（CBTC），CBTC系統集無線電通信技術和自動化控制技術于一(yī)體(tǐ)，利用高精度的列車(chē)定位（不依賴于軌道電路），雙向連續、大(dà)容量的車(chē)-地數據通信和車(chē)載、地面安全功能處理器等實現的一(yī)種連續自動列車(chē)控制系統，利用軌間電纜、漏洩電纜和空間無線技術或者他們之間的結合組網來實現。
CBTC相比傳統的鐵路信号系統有着諸多優越性：
1)以無線通信系統代替有線通信系統，減少電纜鋪設、軌旁設備，降低維護成本。
2)可以實現車(chē)輛與控制中(zhōng)心的雙向通信，大(dà)幅度提高了列車(chē)區間通過能力。
3)信息傳輸流量大(dà)、效率高、速度快，容易實現移動自動閉塞系統。
4)容易适應各種車(chē)型、不同車(chē)速、不同運量、不同牽引方式的列車(chē)，兼容性強。
5)可以将信息分(fēn)類傳輸，集中(zhōng)發送和集中(zhōng)處理，提高調度中(zhōng)心工(gōng)作效率。
6)便于既有線改造升級。
當前全球各城市軌道交通現狀從單一(yī)線路建設逐步走向多線路并行建設，并初步形成線網軌道交通格局，具備了線網間聯通聯運的基礎條件，同時國内的地鐵系統對列車(chē)的發車(chē)間隔要求越來越短，對列車(chē)的精密調度和控制提出了很高的要求，加上通信、計算機、網絡和列控技術的不斷發展，尤其是無線通信技術的發展，使得基于無線通信的列車(chē)控制系統（CBTC）現得到迅速發展和普遍應用。目前CBTC已經有多家地鐵控制系統設備商(shāng)支持，且有很多建設和應用經驗，應用技術十分(fēn)成熟，目前全球新建地鐵，尤其是國内基本都是采用此系統。
2． 地鐵CBTC系統介紹和發展現狀
2.1 地鐵CBTC系統組成
地鐵無線CBTC系統主要包括3個部分(fēn)：無線移動通信系統、列車(chē)控制系統和列車(chē)定位子系統。列車(chē)控制系統又(yòu)包括中(zhōng)央控制室、無線閉塞中(zhōng)心和車(chē)載子系統。其中(zhōng)，高可靠的無線一(yī)同通信系統是RBC、車(chē)載子系統和列車(chē)定位子系統的基礎。無線移動通信系統主要是進行車(chē)地通信，在移動的列車(chē)和地面控制設備之間實時雙向傳輸行車(chē)星系，由無線車(chē)地通信技術提供保障，列車(chē)通過相應的地面設備，如信标燈、應答器，可以獲知(zhī)自身的位置及速度等信息，通過可靠的無線移動通信網絡，列車(chē)将位置、車(chē)次、列車(chē)長度、實際速度、制動潛能、欲行狀況等信息以無線的方式發給RBC，RBC則開(kāi)始追蹤列車(chē)并發送移動權限、允許速度、限速、緊急停車(chē)等命令。因爲，無線CBTC系統中(zhōng)，無線移動通信網絡取代了對到電路的信息傳輸地位。
2.2 CBTC系統發展現狀
随着社會的不斷發展和城市化進程的逐漸提高，城市軌道交通在安全性、可靠性、運輸效率和整體(tǐ)服務質量方面提出了更爲嚴格的要求，以滿足現代運輸業的各種挑戰。同時，世界各地的軌道交通運營商(shāng)都希望以最佳的投資(zī)獲得更高的性能。基于通信的列車(chē)控制系統CBTC就在這種背景氛圍下(xià)應運而生(shēng)。
1999年9月，IEEE将CBTC定義爲：“利用高精度的列車(chē)定位（不依賴于軌道電路）、雙向連續和大(dà)容量的車(chē)-地數據通信以及車(chē)載和地面的安全功能處理器實現的一(yī)種連續自動列車(chē)控制系統”。國外(wài)着手研究CBTC的時間較早，技術發展比較成熟，國外(wài)新建的地鐵項目已經大(dà)量的采用CBTC系統。目前我(wǒ)(wǒ)國新建地鐵雖已經基本都采用了先進的CBTC系統，但設備主要都是由國外(wài)系統設備商(shāng)提供，國産化的CBTC應用很少，隻在北(běi)京地鐵亦莊有過嘗試運行。
CBTC全球共有三大(dà)體(tǐ)系，分(fēn)别是美國的 AATC,日本的ATACS和歐洲的ETCS，主要的設備供應商(shāng)有西門子、GE、阿爾卡特、阿爾斯通和龐巴迪。
3． 地鐵CBTC無線通信技術分(fēn)析
地鐵CBTC系統要求不依靠軌道電路向列控車(chē)載設備傳遞信息，利用通信技術實現“車(chē)地通信”并實時地傳遞“列車(chē)定位”信息。通過車(chē)載設備、軌旁通信設備實現列車(chē)與車(chē)站或控制中(zhōng)心之間的信息交換，完成速度控制。系統通過建立車(chē)地之間連續、雙向、高速的通信，使列車(chē)命令和狀态可以在車(chē)輛和地面之間進行實時可靠的交換，并确定列車(chē)的準确位置及列車(chē)間的相對距離(lí)，保證列車(chē)的安全間隔。所以CBTC對無線傳輸的系統容量、穩定性、抗幹擾能力以及高速移動下(xià)的切換等都有較高的要求，目前從寬帶技術的角度出發，GSM-R、WLAN、漏洩同軸電纜、裂縫波導管、WiMax等技術都可以提供CBTC系統中(zhōng)相應的無線數據傳輸服務，但這些技術本身的技術标準、技術成熟度、系統應用經驗和整個産業鏈的發展以及部署成本等決定了它們能否最終應用廣泛引用到地CBTC系統中(zhōng)。這些技術之間的區别我(wǒ)(wǒ)們在之後細細解答。（注：本文内容轉載至網絡）
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