[发明专利]一种兼容CTCS-2和CBTC的列车运行控制系统

说明书

本发明提供了一种兼容CTCS‑2和CBTC的列车运行控制系统。包括：CTCS‑2车载设备、兼容CTCS‑2和CBTC的车载设备和基于CTCS‑2叠加CBTC的地面设备，CTCS‑2车载设备安装在CTCS‑2列车上，兼容CTCS‑2和CBTC的车载设备安装在CBTC列车上；基于CTCS‑2叠加CBTC的地面设备包括区域控制器ZC和数据通信系统DCS，ZC通过DCS实现与CBTC列车之间的无线通信，CBTC列车向ZC汇报其实时位置和运行状态信息，ZC向CBTC列车发送指导其运行的移动授权MA信息。本发明能够实现CTCS‑2列车和CBTC列车在CTCS‑2线路上的共线运行，既保证CTCS‑2列车车载设备及其运行方式保持不变，也可实现CBTC列车移动闭塞运行，从而可充分利用CTCS‑2线路的富裕运力，达到在城际铁路线路上增开高密度、公交化运行市域列车的目的。

技术领域

本发明涉及列车运行控制技术领域，尤其涉及一种兼容CTCS-2和CBTC的列车运行控制系统。

背景技术

利用既有干线和城际铁路线路资源开行市域列车，推动干线、城际、市域和城市轨道交通“四网融合”，是轨道交通建设和发展的趋势。如果能够在既有城际铁路线路增加公交化运行的列车，不仅能够更好的服务乘客出行需求，提高轨道交通运营服务品质，而且有助于充分利用铁路线路和管理资源，提高城际铁路和市域轨道交通的成本效益，符合铁路建设、运营和使用方等各方的利益，相关需求比较强烈。

根据城际铁路列车运输组织需求，在城际铁路线路上运行的列车可分为两类，其中一类是既有城际列车，其是城际铁路线路运输的主力，其运输组织需求应得到有限满足；另一类是新增的公交化运行的市域列车，其主要目的是使用城际列车未能充分利用的线路运能，通过高密度公交化运行的方式为线路周边的短途旅客提供运输服务。市域列车应在不影响城际列车运力的前提下适度增加，为了增大市域列车运力，需要缩短市域列车追踪间隔。但对于如何能够满足该需求，目前尚未有成熟的解决方案。

信号系统是防护列车安全运行的核心系统。一方面，目前我国城际铁路上主要采用了CTCS(Chinese Train Control System，中国列车运行控制系统)-2系统，其能够适应高速列车和互联互通运行的需要，在我国铁路建设过程中得到了长足发展。但该系统的不足之处在于不支持移动列车追踪、列车折返时间较长等，从而增大了列车运行间隔、限制线路运能的充分释放，难以满足在城际铁路线路上增开高密度公交化运行市域列车的需求。另一方面，CBTC(Communication Based Train Control System，基于通信的列车自动控制)系统已经在世界各地城市轨道交通得到了广泛应用，其基于移动闭塞技术，能够实现列车高密度追踪和公交化运行。

如果能够实现CTCS-2和CBTC系统兼容，即可在城际铁路的CTCS-2系统基础上叠加必要的CBTC地面设备，并在市域列车上安装CBTC车载设备，实现安装CTCS-2车载设备的城际列车和安装CBTC车载设备的列车共线运行的目的，从而可同时满足城际铁路列车运输和在城际铁路线路上增开高密度公交化运行市域列车的需求，也为实现轨道交通“四网融合”奠定基础。基于此，本发明提出了一种基于CTCS-2系统叠加CBTC系统，实现CTCS-2和CBTC列车混运的整体方案。

目前,现有技术对于兼容CTCS和CBTC系统的研究成果较少。在背景技术中，存在的对比文件可分为以下两类：

专利CN201911191831.0公开了“一种CBTC系统与CTCS系统互联互通的切换方法”，其主要创新点在于通过设置一个切换过渡区域，并在列车上配置两套不同制式的车载设备，从而在列车越过切换过渡区域时完成控制系统切换，为干线铁路和城市轨道交通相衔接的场景提供一个切换解决方案。类似地，专利CN201711407249.4对“CTCS-2与CBTC的共管区域设置及在共管区域内切换的方法”进行了详细说明。专利“CN201611025241.7”对“车载系统、CBTC控制系统与CTCS控制系统切换的控制方法”进行了介绍，详细说明了支持在CTCS和CBTC线路上跨线运行的车载设备的架构及其在跨线运行时控制系统的处理原则。