CBTC互联互通技术应用前景分析.docx

          CBTC互联互通技术应用前景分析                    摘　要：本文对国内、国外互联互通技术应用现状进行概述，通过对重庆轨道交通互联互通CBTC系统示范应用项目的工程应用效益进行分析，结合工程实施过程中的难题进行问题阐述，对后续互联互通CBTC技术的应用进行了展望关键词：互联互通　CBTC　1. 互联互通技术现状在欧美发达国家，各厂商取得了若干多成就，例如阿尔斯通、泰雷兹、西门子，但是各厂商之间都没有实现基于统一标准的互联互通技术，各自为政争夺有限的市场份额在日本，政府推动城郊铁路和地铁线路之间实行“through operation”政策，通过安装两套车载设备，在固定的线路切换点，通过双套设备切换结合更换司机的方式以实现贯通运营目的；在国内，香港将军奥线基于阿尔斯通SACEM系统，在保证车载设备不改动的情况下，采用在地面敷设多套轨旁设备实现线路切换上海地铁在六、七、八、九四条线设计时，提出进行四线捆绑招标，但是由于建设能力、运营支撑不足导致无法成网2015年底，互联互通科研技术工程化的设想落地于重庆轨道交通第二轮建设规划的四号线、五号线、十号线及环线的国家示范工程线路中，经过国内信号设备厂商多年的不懈努力，2020年5月14日，来自全国各地的信号系统专家在重庆召开了“重庆轨道交通互联互通的CBTC系统示范应用项目专家组第九次工作会议”，此次会议还同步完成了互联互通跨线试运营的专家评审工作。

2020年5月15日在重庆召开“重庆轨道交通互联互通的CBTC系统示范应用项目结题预验收会”，标志着互联互通技术的工程化实施的全面成功，对CBTC互联互通技术工程实施的可行性问题给出了完美的答案2. 互联互通技术工程化的效益1. 社会效益采用互联互通的CBTC系统为网络化运营的实现和示范奠定了基础条件，网络化运营可以最大限度满足乘客各种出行目的的需求，既能通过跨线运营减少换乘等待时间，又能通过快慢车运营提高直达旅行速度，为乘客提供了更加丰富便捷的运输服务，因此也可以吸引更多的乘客选择轨道交通的出行方式，避免交通拥堵等城市问题 《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通系统规范》入选工信部百强标准营造公平竞争环境，互联互通 CBTC 系统的各设备间通信部分，采用国际公认的标准和开放标准、公开接口，在保持通信接口“透明度”的前提下，确保实现“统一制式、保持竞争”的目标，有助于通过公平竞争，使造价进一步降低 互联互通 CBTC 系统能集中各环节的优势资源，最大限度提高系统功能及性能，通过采用标准化施工、调试、统一运维、综合调度等标准化方法，能有效提升服务水平，提高乘客满意度，创造出巨大的社会效益。

技术的标准化带来社会资源有机整合，包括各条线路运营人员、维护人员互通，有利于人才的梯队建设；各设备及设备间接口的标准化，确保设计及生产技术及资源的有机整合，有利于技术的再创新和性能的提升；施工及调试标准化，有利于施工建设、设备调试及测试规范；运营及运维管理手段也将在统一标准的基础上得到持续改进和完善标准化将推动城轨交通行业各环节的人才、技术、管理的快速提升，顺应时代发展的需要2. 经济效益 随着网络化运营的发展，通过不断优化运营组织方式，预计可以增加沿线客流吸引量，从而提高财务效益及经济效益采用互联互通的CBTC系统为网络化运营的实现和示范奠定了基础条件，网络化运营的实施能有效减少配属列车数量，网络化运营使得整个轨道交通网络成为一个整体，可以通过不同的运营组织方式和客流分析，使列车在不同客流区段按照更加合理和经济的行车间隔运行，并且全网车辆可以互相弥补，资源共享，在满足客流需求的前提下，最大程度节省运用列车；另外，合理的快慢车运营组织，可以有效节省乘客总出行时间，同时节省列车周转时间，以达到节省运用列车的目的对于重庆轨道交通国家示范工程项目的 4、5、10 号线和环线，共设有 4 座跨线站、10 座越行站，能节省配属列车约 10 列，60 辆。

累计节约车辆购置投资约 45000 万元3 环境效益 互联互通 CBTC 系统可以提高线路复用，简化站台规模，合并运营及运维站房，从而降低系统运行的能源消耗互联互通 CBTC 系统能有效降低备品配件的库存量，降低配用车辆的数量，减少设备占地和能耗互联互通 CBTC 系统能提高线路复用效率，缩小线路规模，简化重复建设，降低对土地资源的占用量，达到资源共享的目的3. 工程实施过程中的问题1. 技术层面互联互通的工程实施前形成了众多行业标准、规范、用例，但付诸实现落实到具体实施的各种技术场景时并不能通过各标准、规范、用例完全覆盖到，这就导致软件实现各场景功能时遇到诸多问题，这里举两个例子进行说明· 实施过程中遇到跨线后运营方向改变的场景，既有协议有歧义，各家的做法不能达成统一，导致系统兼容性问题· 由于各家设计理念不一致，列车固定安全包络不同，导致列车包络回缩后有可能对相同轨道区段占用状态不一致，导致系统兼容性问题类似的问题工程实施中还会有很多，这大大增加了现场的工作量以及降低了系统的兼容性，还需要尽可能多的识别场景完善协议及标准等2. 管理层面由于互联互通项目实施极为复杂，实施此类项目没有现成的管控流程可以参考，这就需要实施人员摸着石头过河，探索各类突发问题的解决办法，这大大增加了管理的难度。

以现场第三方安全授权工作为例，传统的单线认证只需要将各生命周期流程资料准备充分按要求提交即可，但涉及到互联互通后，需要各设备供应商将所涉及产品的验证资料准备充分，各自负责自己设备的授权，由地面牵头出具最终的授权，特别是涉及跨线后，地面双方家厂商同时需要出具车载授权和地面允许授权时，考虑到双方可用的时间都相同且都存在工期压力授权时间较短，谁先提交授权都是压力，这就需要新的互信机制类似此类的管理问题，现场不胜枚举，需要大量的机制进行约束和管理3. 资源层面互联互通调过程中涉及线路、供电、车辆及人力（司机、维修、调度等）等资源的大量投入，并且需要耗费大量的时间进行开展调试工作；此外，还涉及与系统设备接口调试，例如，PIS、PA、Radio的接口以及车辆的PIS及广播等厂商的接口调试因此，互联互通技术的实施涉及大量的资源投入，确认应用互联互通技术前需要做好相关筹备工作4. 应用前景的分析随着重庆互联互通CBTC系统工程的成功示范，青岛 13 号线建设初始就将互联互通作为开通的标准，线路设计与 12 号线、8 号线等后续线路实现线网贯通，列车能在各线间无缝切换、跨线运营长沙市轨道交通 4 号线一期工程、5 号线一期工程信号系统按照互联互通标准进行建设，实现共线运行并预留跨线运行的接口，这是长沙轨道交通按信号系统互联互通标准建设的首批工程线路。

根据呼和浩特城市规划要求，呼和浩特 1 号线和 2 号线为骨干线，计划 2021 年建，为了解决繁华区段相对集中，城市中心区需要高频率的服务等问题，达到逐步吸引和聚集客流，提高线路和设备利用率，形成网络化行车和客运组织的目的，采用互联互通标准建设 同时CBTC互联互通技术已成为国内轨道交通的建设的趋势据统计，2014-2016年信号系统采取互联互通技术的轨道交通建设市场平均占用率20%， 2017-2019年市场平均占用率61.6%，自主化系统市场占有率翻三番，累计节省外汇120亿以上结束语但考虑到互联互通项目建设中遇到的诸多技术、管理及资源消耗的问题，后续该技术更有可能在人口众多及规模较大的城市得到大力的推广及应用参考文献：1，SACEM将提高香港地铁的运输能力，陈韶章2，重庆轨道交通互联互通的CBTC系统示范应用项目技术报告，重庆轨道交通集团  -全文完-。