解决CBTC系统问题的最新研究成果

1）架构复杂

CBTC 模式下，所有的控制逻辑都必须经过OBCU、CBI 和ZC 共同处理。CBI 为ZC 提供进路状态信息和轨旁信号设备状态信息，OBCU 为ZC 提供列车状态和位置信息，ZC 基于这些信息完成移动授权的计算，同时把列车位置关系的计算告知CBI，这就形成了CBI 与ZC 的功能重叠和相互依赖。进路状态和移动授权关系紧密，但分属CBI 与ZC 管理，所以形成了CBI/ZC 的双核心架构，降低了系统运行的效率。同时为了解决CBI 与ZC 通信时延带来的系统稳定性问题，又增加了很多容忍机制，从而造成整个系统功能逻辑更加复杂，同时系统性能指标也更弱。

2）ATS 成为瓶颈

当前CBTC 系统中ATS 承担了列车运行监控、时刻表管理、排列进路以及信号设备监控等功能。一旦ATS 故障，列车就可能要停运。为了解决这些问题，一方面ATS 冗余配置；另一方面，CBI 中增加自动触发、自动折返、全自动折返、自动选择防护进路等功能，但是CBI 的这些功能仅能维持缺省交路的运行，任何其他故障都可能导致全系统瘫痪。为了缓解这样的问题，导致ATS 的冗余性更高，架构越来越复杂，但不能改变ATS 作为系统瓶颈的现状。

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图2　ATS 子系统架构图

3）控区划分的约束较多

对于地铁线路以及站场设计，控区划分的约束较多，尤其是跨区交互的设计很复杂，比如跨控区的转换轨设计、跨控区的进路设计等都有很多的约束。同时为了确保列车跨控区运行的安全，设计了复杂的子系统间接口，包括相邻CBI-CBI、ZC-ZC、OBCU-ZC、OBCU-CBI、CBI-ZC 之间的通信接口，以及CBI-CBI之间的继电联系接口。