基于无线通信的列车自动控制系统施工技术研究【摘要】论文介绍了基于无线通信的列车自动控制系统的现状与应用前景，并从原理和功能实现、车地通信、后备模式三个核心内容进行研究，强调了系统的研究对现场施工及调试具有的重要意义。【Abstract】Thispaperintroducesthepresentsituationandapplicationprospectoftrainautomaticcontrolsystembasedonwirelesscommunication，andresearchesonthreecorecontents：principleandfunctionrealization，vehicle-groundcommunicationandbackupmode.Theimportanceofsystematicresearchtositeconstructionandcommissioningisemphasized.【?P键词】无线通信；列车自动控制；施工及调试【Keywords】wirelesscommunication；trainautomaticcontrol；constructionandcommissioning【】U231+.6【文献标志码】A【】1673-1069（2018）04-0148-021引言随着经济的快速发展，我国进入城市化和机动化的加速发展阶段，高速铁路和城市轨道交通得到空前发展。基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）作为一种先进的列车控制系统，具有速度快、运能大、安全准时等优点，进行CBTC应用技术研究具有必要性[1]。2基于无线通信的列车控制系统概述基于无线通信的列车控制系统（CBTC）是利用连续、大容量的车地间双向数据通信实现的一种新型连续自动列车控制系统。CBTC借助先进的列车定位技术、无线通信技术，从根本上将基于轨道电路的单向信息传输，改变为基于无线的双向、连续、大容量信息传输[2]。CBTC系统的运用有着广泛的前景，但是CBTC系统目前核心技术一直被国外公司掌握，我国对CBTC系统的研究起步较晚，2002年开始筹划自主的CBTC关键核心技术研发、工程化开发和示范应用等问题，并于2004年正式启动，目前CBTC的国产化程度不高。3基于无线通信的列车控制系统核心内容3.1CBTC系统的原理和功能实现CBTC系统不以闭塞分区作为列车追踪的最小单元，而是采用一种移动闭塞技术。移动闭塞是基于通信技术的列车控制系统，该系统不依靠轨道电路向列控车载设备传递信息，而是利用通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”信息。CBTC主要通过列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）、列车自动监控（ATS）、联锁（CI）、数据传输（DCS）子系统来实现列车控制功能。ATP列车自动防护子系统是ATC系统的安全核心，主要负责保证列车的运行安全。CI子系统联锁设备是保证列车运行安全的设备，实现列车进路上道岔、信号机、轨道区段正确的联锁，因此必须满足故障――安全原则。ATO是自动控制列车运行的设备。ATO系统是列车运行自动化系统中的高层次环节，对提高运行效率，提高列车运行的准点率和安全性，实现列车经济运行等具有重要作用。ATS子系统是ATC系统的上层管理部分，负责监督、控制和调整列车间的有效运行，是保证地铁运输效率、提高服务质量的重要设备。DCS子系统是一个独立于其他应用系统的网络，是完全透明与开放的。DCS子系统的主要作用是在各个信号子系统之间传输列车控制信息、ATS信息和维护信息等。3.2车地无线通信3.2.1车地无线通信的通信方案车地通信是CBTC关键技术之一，传输的是涉及行车安全的重要数据信息。基于目前车地通信技术的应用情况，针对CBTC系统的车地通信提出以下两种方案：方案一：采用WLAN技术的车地通信方案。基于无线通信技术的移动闭塞ATC系统，其车地通信采用无线局域网技术构建，WLAN技术在开放的2.4GHZISM公共频段中传输车地双向数据通信信息，其主要优点是成本低、设备小、静止场景数据带宽宽、应用比较成熟，但同时存在安全性差、覆盖难、切换频繁、干扰源多等问题。方案二：采用TD-LTE技术的车地通信综合业务通信方案。LTE是基于OFDMA（正交频分复用多址接入）技术，由3GPP（第三代合作伙伴计划）组织制定的全球通用标准，具有100Mbps的数据下载能力。LTE采用了OFDM（正交频分复用）、MIMO（多输入多输出）、HARQ（混合反馈重发）等先进技术有效提高数据速率、频谱效率和抗干扰性，提供综合业务承载的优先级调度和高速移动性支持，并通过抗干扰技术和安全机制保证无线数据业务的安全可靠传输。由此可看出，采用LTE技术作为...