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[摘 要]在列车运行过程中，CBTC（列车运行自动控制）系统可以自动对列车运行情况进行追踪，可以有效减少列车运行间隔，提升列车的运行效率，保证列车运行的可靠性和安全性。本文以某地铁工程为例，对城市CBTC列车控制等级和控制区域切换技术进行了分析和探讨。
[关键词]城市轨道交通；CBTC列车；控制等级；控制区域；切换技术
中图分类号：R714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）29-0271-01
在列车运行过程中，利用CBTC自动控制系统可以自动对列车的运行情况进行追踪，降低行驶列车之间的行车间隔，保证城市轨道交通的运营效率。CBTC自动控制系统主要由列车自动监控系统、列车自动运行子系统、列车自动防护子系统、数据通信子系统和计算机联锁子系统构成。该系统可以使用里程计、车载雷达、轨旁应答器等对列车进行精确定位，并利用WLAN车地传输通道对轨旁列车自动防护子系统发送的列车控制命令和移动授权命令进行接收，进而达到监督和控制列车的目的。
1 CBTC列车控制等级
某地铁工程CBTC系统使用西门子公司的TRAINGUARD MT型产品，控制等级主要有连续式列车控制等级（CTC）、点式列车控制等级（ITC）、联锁控制等级（IXLC）三个等级，其中点式列车控制等级是连续式列车控制等级的备用模式。利用TRATNGUARD MT可以实现列车自动运行，也可以实现列车自動折返控制。在实际运行的过程中，列车控制等级和控制区域可以根据列车的运行情況以及设备的运行情况来实施切换。连续式列车控制等级和点式列车控制等级可以对人工驾驶模式（SM）进行监督。
2 列车控制区域
CBTC系统将列车行驶路线划分成了连续式列车控制区域（CTC区域）、点式列车控制区域（ITC区域）、联锁控制区域（IXLC区域）。
3 列车控制等级切换
3.1 切换原则
（1）在列车运行过程中，当列车从一个控制等级区域进入到了邻近的控制等级区域时，列车在进入到下一个控制区域前会先激活下一个控制区域的WCU-ATP设备，使邻近区域的WCU-ATP可以对列车的运行情况进行控制。列车完全进入到邻近的控制区域后，会释放上一个区域的控制权，进而实现控制等级和控制区域等级的切换。
（2）列车在运行过程中，会自动从低控制等级逐步切换至高控制等级，在进行切换时，如果高控制等级需要切换至低控制等级时，要由驾驶人员人工进行确定。
（3）在连续式列车控制区域和点式列车控制区域进行选择时，OBCU会优先选择高级别和可以使用的控制等级。
3.2 列车从IXLC等级切换至CTCT/ITC区域的ITC等级
列车在联锁控制区域运行的过程中，控制等级为IXLC（联锁控制等级）。列车在联锁控制等级下，驾驶人员按照显示的限定速度信号对列车进行人工控制。如果驾驶人员对控制等级ITC进行了预设，列车驶入到ITC/CTC区域从首个应答器（B1）通过后，当应答器被OBCU检测到，列车进行部分定位；当列车从第二个应答器（B2）通过时，当应答器被OBCU被监测到后，列车实现精确定位。当移动授权ITC-MA被列车接收后，则达到了IXLC等级切换至ITC等级要求，列车可以自动切换至ITC等级，从原来联锁控制等级下的人工驾驶模式切换至点式列车控制等级下的人工驾驶模式，当应答器没有被OBCU检测到，列车位置未知，此时列车会继续保持联锁控制等级下的人工驾驶模式来运行，列车从联锁控制等级切换至点式列车控制等级的切换过程见图1。
3.3 从车辆段区域IXLC等级向CTCT/ITCT区域CTC等级切换
在车辆段区域运行的列车，其控制等级为IXLC。在IXLC等级下，驾驶人员根据信号机显示，人工驾驶列车以RM限定的速度运行。如果驾驶人员预设控制等级CTC和驾驶模式SM，列车将优先向CTC等级切换。当列车进入ITC/CTC区域，通过第1个应答器B1（t0时刻），OBCU检测到应答器时，列车进行部分定位；当列车通过第2个应答器B2（t1时刻），OBCU检测到应答器时，列车实现精确定位。
3.4 从点式控制等级升级到连续式控制等级
列车在点式控制等级下运行时，一旦列车驶入CTC区域，并且列车接收到移动授权的CTC-MA时，不需要驾驶人员进行确认，即可从点式控制等级自动切换至连续式控制等级，OBCU会根据连续式控制等级的移动授权CTC-MA和速度曲线对列车运行情况进行监控，见图2。
3.5 列车从连续式控制等级降至点式控制等级
在列车运行过程中，当CTC/ITC区域中车地通信设备或轨旁设备出现故障后，OBCU会立即进行紧急制动；当列车停止后，由驾驶人员进行确认，然后切换至IXLC等级，驾驶人员进行人工驾驶。列车重新精确定位，并对移动授权ITC-MA进行接收时，列车会切换至点式控制等级，当列车恢复至连续式控制等级时，列车会自动从点式控制等级恢复至连续式控制等级。
3.6 列车从CTC/ITC区域边界驶出后进行切换
（1）当列车在没有设置CTC/ITC的区域中运行，列车会切换到联锁控制等级。
（2）当列车在ITC控制等级下从主信号应答器通过时，如果没有接收到应答器移动授权信息时，OBCU会进行紧急制动，提示驾驶人员进行确认，将列车切换到IXLC等级。
（3）当车地通信设备或轨旁出现故障后，列车会切换至联锁控制等级。
4 结论
综上所述，本城市轨道交通采用CBTC列车控制系统工作稳定，系统的功能达到了使用要求，具有良好的应用效果，有助于提升运行效率。
参考文献
[1] 郜春海.自主创新CBTC系统的核心技术研究[J].现代城市轨道交通，2014，（01）：7-10.
[2] 陈恒宇.CBTC信号系统下的驾驶模式及转换原则[J].铁路通信信号工程技术，2010，（06）：58-60.
[关键词]城市轨道交通；CBTC列车；控制等级；控制区域；切换技术
中图分类号：R714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）29-0271-01
在列车运行过程中，利用CBTC自动控制系统可以自动对列车的运行情况进行追踪，降低行驶列车之间的行车间隔，保证城市轨道交通的运营效率。CBTC自动控制系统主要由列车自动监控系统、列车自动运行子系统、列车自动防护子系统、数据通信子系统和计算机联锁子系统构成。该系统可以使用里程计、车载雷达、轨旁应答器等对列车进行精确定位，并利用WLAN车地传输通道对轨旁列车自动防护子系统发送的列车控制命令和移动授权命令进行接收，进而达到监督和控制列车的目的。
1 CBTC列车控制等级
某地铁工程CBTC系统使用西门子公司的TRAINGUARD MT型产品，控制等级主要有连续式列车控制等级（CTC）、点式列车控制等级（ITC）、联锁控制等级（IXLC）三个等级，其中点式列车控制等级是连续式列车控制等级的备用模式。利用TRATNGUARD MT可以实现列车自动运行，也可以实现列车自動折返控制。在实际运行的过程中，列车控制等级和控制区域可以根据列车的运行情況以及设备的运行情况来实施切换。连续式列车控制等级和点式列车控制等级可以对人工驾驶模式（SM）进行监督。
2 列车控制区域
CBTC系统将列车行驶路线划分成了连续式列车控制区域（CTC区域）、点式列车控制区域（ITC区域）、联锁控制区域（IXLC区域）。
3 列车控制等级切换
3.1 切换原则
（1）在列车运行过程中，当列车从一个控制等级区域进入到了邻近的控制等级区域时，列车在进入到下一个控制区域前会先激活下一个控制区域的WCU-ATP设备，使邻近区域的WCU-ATP可以对列车的运行情况进行控制。列车完全进入到邻近的控制区域后，会释放上一个区域的控制权，进而实现控制等级和控制区域等级的切换。
（2）列车在运行过程中，会自动从低控制等级逐步切换至高控制等级，在进行切换时，如果高控制等级需要切换至低控制等级时，要由驾驶人员人工进行确定。
（3）在连续式列车控制区域和点式列车控制区域进行选择时，OBCU会优先选择高级别和可以使用的控制等级。
3.2 列车从IXLC等级切换至CTCT/ITC区域的ITC等级
列车在联锁控制区域运行的过程中，控制等级为IXLC（联锁控制等级）。列车在联锁控制等级下，驾驶人员按照显示的限定速度信号对列车进行人工控制。如果驾驶人员对控制等级ITC进行了预设，列车驶入到ITC/CTC区域从首个应答器（B1）通过后，当应答器被OBCU检测到，列车进行部分定位；当列车从第二个应答器（B2）通过时，当应答器被OBCU被监测到后，列车实现精确定位。当移动授权ITC-MA被列车接收后，则达到了IXLC等级切换至ITC等级要求，列车可以自动切换至ITC等级，从原来联锁控制等级下的人工驾驶模式切换至点式列车控制等级下的人工驾驶模式，当应答器没有被OBCU检测到，列车位置未知，此时列车会继续保持联锁控制等级下的人工驾驶模式来运行，列车从联锁控制等级切换至点式列车控制等级的切换过程见图1。
3.3 从车辆段区域IXLC等级向CTCT/ITCT区域CTC等级切换
在车辆段区域运行的列车，其控制等级为IXLC。在IXLC等级下，驾驶人员根据信号机显示，人工驾驶列车以RM限定的速度运行。如果驾驶人员预设控制等级CTC和驾驶模式SM，列车将优先向CTC等级切换。当列车进入ITC/CTC区域，通过第1个应答器B1（t0时刻），OBCU检测到应答器时，列车进行部分定位；当列车通过第2个应答器B2（t1时刻），OBCU检测到应答器时，列车实现精确定位。
3.4 从点式控制等级升级到连续式控制等级
列车在点式控制等级下运行时，一旦列车驶入CTC区域，并且列车接收到移动授权的CTC-MA时，不需要驾驶人员进行确认，即可从点式控制等级自动切换至连续式控制等级，OBCU会根据连续式控制等级的移动授权CTC-MA和速度曲线对列车运行情况进行监控，见图2。
3.5 列车从连续式控制等级降至点式控制等级
在列车运行过程中，当CTC/ITC区域中车地通信设备或轨旁设备出现故障后，OBCU会立即进行紧急制动；当列车停止后，由驾驶人员进行确认，然后切换至IXLC等级，驾驶人员进行人工驾驶。列车重新精确定位，并对移动授权ITC-MA进行接收时，列车会切换至点式控制等级，当列车恢复至连续式控制等级时，列车会自动从点式控制等级恢复至连续式控制等级。
3.6 列车从CTC/ITC区域边界驶出后进行切换
（1）当列车在没有设置CTC/ITC的区域中运行，列车会切换到联锁控制等级。
（2）当列车在ITC控制等级下从主信号应答器通过时，如果没有接收到应答器移动授权信息时，OBCU会进行紧急制动，提示驾驶人员进行确认，将列车切换到IXLC等级。
（3）当车地通信设备或轨旁出现故障后，列车会切换至联锁控制等级。
4 结论
综上所述，本城市轨道交通采用CBTC列车控制系统工作稳定，系统的功能达到了使用要求，具有良好的应用效果，有助于提升运行效率。
参考文献
[1] 郜春海.自主创新CBTC系统的核心技术研究[J].现代城市轨道交通，2014，（01）：7-10.
[2] 陈恒宇.CBTC信号系统下的驾驶模式及转换原则[J].铁路通信信号工程技术，2010，（06）：58-60.