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摘要:随着计算机技术、通信技术和控制技术的快速发展,基于通信的列车运行控制系统(Communication Based Train Control System, CBTC)已成为如今城市轨道交通列车运行控制系统的发展趋势。CBTC通过高精度的列车定位技术和不间断的车-地双向、大容量无线通信,实现了真正意义上的移动闭塞,大大缩短了行车间隔,在保证列车安全运行的提前下提高了线路的通过能力。正常情况下,CBTC系统以CBTC模式运行,运行过程中只需少量的轨旁设备辅助。当某个设备故障时,CBTC系统降级为后备模式运行,此时,需要布置一定数量的轨旁设备,以便确定列车的位置,并保证相邻两个列车之间的追踪间隔。可见,合理地布置轨旁设备直接关系到行车安全和行车效率。后备模式意味着某些设备已经故障,那么,轨旁设备就显得尤为重要,研究CBTC系统的轨旁设备布置原则具有重要的现实意义。本文从CBTC系统的控制模式出发,分析了CBTC模式、点式ATP模式和联锁级控制模式下对主要轨旁设备:信号机、计轴器和应答器的布置要求,提出了轨旁设备布置的目标。从安全和效率两个角度,分车站和区间,分别建立了CBTC模式、点式ATP模式和联锁级控制模式下轨旁设备布置的数学模型,定量分析其对列车追踪距离和追踪间隔的影响,得出信号机、计轴器和应答器之间的位置相互制约关系,从而科学地提出CBTC系统的轨旁设备布置原则。为了验证本文提出的CBTC系统的轨旁设备布置原则,本文以北京地铁亦庄线为例,按照布置原则详细布置轨旁设备,并利用CBTC系统通过能力仿真与验证平台验证。仿真得出CBTC系统在CBTC模式、点式ATP模式和联锁级控制模式下的通过能力曲线、正线运行时间、平均运行速度、最小追踪间隔等性能参数。仿真验证结果表明:本文提出的基于CBTC系统的轨旁设备布置原则合理有效,既能保证行车安全,又能满足线路设计间隔的需要。该布置原则对CBTC系统信号工程设计具有一定的参考价值。