基于通信的城市轨道交通列车运行控制系统国内外技术规范对比-铁道技术监督2015.10
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【摘要】我国参考IEEE 1474 系列基于通信的城市轨道交通列车运行控制系统（CBTC）技术规范，起草并发布了适合我国国情的CBTC规范
文本预览
第43卷第10期 铁道技术监督 标准化工作
、_01．43 、IJ．1() RAlI．u。一¨Q【t扎Irn1【：(NFL_{OL 盯A、I)^RDIZA,TI()N W()RK
基于通信的城市轨道交通列车运行控制系统国内外技术规范对比
陈黎洁，孙超
(中国铁道科学研究院标准计量研究所，北京100081)
摘要：我国参考IEEE 1474系列基于通信的城市轨道交通列车运行控制系统(CBTC)技术规范，起
草并发布了适合我国国情的CBTC规范，熙《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范—需求规范》(暂
行版)。文章从不同的规范架构、系统需求、功能需求等几方面，比较两者的联系与区别，为我国CBTC系
统的设计与研发提供参考。
关键词：城市轨道交通；列车运行控制系统；技术规范；中国；IEEE；对比
中图分类号：U231．7—65 文献标识码：B 文章编号：1006—9178(2015)10—0006—05
Abstract：Referring to the Technical Specificationsfor Communications BasedTrain Con打ol System(CBTC)of
IEEE 1474 Series，Chinahas drafted and issuedthe CBTC technical specifications suited to Chineseconditions，
that is，theTechnical SpecificationofCbmmufiication BasedTrain Control(CBTC)SignalingSystem for Urban Rail
Transit--Requirement Specifications(Provisional)．This paper compares therelation anddifference between these
two specifications，fromdifferentframeworks，systemrequirements，functional requirementsandother aspects，thus
providingreferenceforthe designand developmentof CBTCsystem洒China,
Keywords：UrbanRail Transit；TrainControlSystem；Technical Specifications；China；IEEE；Comparison
定了系列《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术
1概述
规范瓣该系列规范包括CBTC信号系统的需求规
随着我国城市轨道交通的快速发展，特大城 范、产品规范、建设规范、运营维护规范4大部
市与大城市正在形成轨道交通线网，保证行车安 分。其中，需求规范主要参考IEEE 1474．1：2004
全与高效的信号系统变得越来越重要。近f几年 《基于通信的列车运行控制系统一陛能与功能需求
来，基于通信的列车运行控制系统(Communication 规范》、IEEE 1474．2：2003《基于通信的列车运行控
Based Train Control，以下简称“CBTC”)已经成 制系统～用户接口需求规范》和IEEE 1474．3：2008
为城市轨道交通信号系统的发展方向。由于我国 《基于通信的列车运行控制系统一设计与功能分配原
不同城市和线路的系统各有差别，给项目建设 则》，并于2013年发布暂行版，即《城市轨道交通
和运营维护带来极大麻烦。目前，我国CBTC信 CBTC信号系统行业技术规范一需求规范耗为了更
号系统核心技术已经完成国产化和自主化，具 准确地把握《城市轨道交通CBTC信号系统行业技
备了形成我国城市轨道交通CBTC技术规范的条 术规范一需求规范》与IEEE 1474系列规范的联系
件。 与区别，有必要对其进行对比分析。
为了我国城市轨道交通的可持续发展，由中国
2规范架构比较
城市轨道交通运输协会牵头，相关单位共同参与制
2．1 IEEE 1474系列规范
收稿日期：2015-05—25
作者简介：陈黎洁，助理研究员；孙超，助理研究员 IEEE 1474系列规范是CBTC的需求规范，分为
·6· 2015‘{?10』1(总筇348 19J)铁道技术监督
4个部分。IEEE 1474．1：2004是对CBTC系统功能
；其他专业：
需求的描述，IEEE 1474．2：2003是对界面需求的描 …一f～…“
述，IEEE 1474．3：2008是对CBTC系统功能分配的
描述。IEEE 1474．4是针对功能测试的描述，在编制
《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一需求
规范》时，没有参考该部分内容。IEEE 1474几个
规范之间的关系如下。
一——～———r——一————一—————一
(1)IEEE 1474．1：2004为总领式描述，介绍
———JL—一
CBTC系统的一般需求及性能要求。在对系统架构
轨
进行介绍和划分的基础上，再按照系统要求的方式
描述功能需求。在功能需求部分，根据架构设计的 图1 CBTC系统需求规范结构
结果按照ATP，ATO，ATS分别介绍。 具体含义和作用方式进行了明确描述，以便掌握功
(2)IEEE 1474．2：2003是对界面的描述，说明 能点的具体信息。
CBTC系统的一般性用户界面要求。按照车载和非 2．3对应关系
车载分类，介绍与运营相关的用户界面需求。最后 从整体来看，IEEE 1474．1：2004和IEEE 1474．3：
对与维护相关的界面进行描述。全文未对各子系统 2008与《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规
间的接口进行描述。 范一需求规范》中一般需求(第4章)和功能需求
(3)IEEE 1474．3：2008是对CBTC系统功能分 (第6章)对应。IEEE 1474．2：2003主要介绍的人
配的描述。首先说明一般要求，包括应用范围、驾 机界面部分，在《城市轨道交通CBTC信号系统行
驶模式、故障管理部分。然后对CBTC系统架构进 业技术规范一需求规范》中没有通过单独章节描述，
行分解。在架构的最后，对系统的外部接口进行简 而是糅合到其他需求的章节。例如，IEEE 1474．2：
单约束，包括联锁、车辆、与其他系统的集成等， 2003的第5．3．1节，介绍车载人机界面应显示的主
并分别按照ATP，ATO，ATS进行功能描述。与 要内容，该节内容在《城市轨道交通CBTC信号系
IEEE 1474．1：2004不同的是，对ATP，ATO、ATS 统行业技术规范一需求规范》的第4．5节有介绍。
的功能描述更加细化。 又如，《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规
2．2 《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规 范一需求规范》第7章的信号系统与其他专业设备
范一需求规范》 的接口部分，糅合了IEEE 1474．3：2008的第5．3节
《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一 “外部接口”和第5．4节“CBTC与其他系统集成”
需求规范》是对CBTC信号系统的整体概述。CBTC 的内容。
系统简介，将CBTC系统定义为一个黑盒，用结构 综上所述，系统需求规范具体内容主要分为
图的形式说明其与外部系统(如人、轨、车、其他 系统需求和功能需求，下面从这2个角度对比分析
专业等)的接口关系。同时，可在图中将其组成部 《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一需求
分的主要子系统(ATS，CI，DCS，ATP，ATO)描 规范》和IEEE 1474系列规范。
述出来，以便引出各子系统功能的说明。该规范
3系统需求对比
从外界要求的角度提出CBTC的需求，例如，认为
CBTC系统主要实现确保列车安全移动、乘客换乘、 《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一
列车驾驶、列车服务管理、乘客和工作人员服务、 需求规范》中有关CBTC系统需求部分主要表为第
运营维护支持6大目的。在此基础上，可进一步拆 4章一般需求和第5章性能要求；IEEE 1474．1：2004
分为更多的功能分类，并可将这些功能点分配到不 是对CBTC系统功能需求的描述。
同的子系统中。CBTC系统需求规范结构如图1所 3．1一般需求
示。 IEEE 1474．1：2004和《城市轨道交通CBTC信
《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一 号系统行业技术规范一需求规范》关于CBTC一般
需求规范》的功能需求部分，对上述描述的功能点 需求的相同内容见表1。
· 7 ·标准化工作 J^丁通信的城Jfl-轨道交通列车运行控制系统…内外技术规范对比
表1 CBTC一般需求的相同内容
IEEE 1474．1：21304和《城市轨道交通CBTC信
号系统行业技术规范一需求规范》关于CBTC基本
原理如图2所示。
(a)1EEE 1474．1：2004
I通信系统k呻 维护监测 H|监鬈纛
ATS子系统
一系统
一信蚕纛
l综集接地5H
鼬台屏蔽
『牵引供电|++ l子系统c一子l…”“ 叫门系统
、_01．43 、IJ．1() RAlI．u。一¨Q【t扎Irn1【：(NFL_{OL 盯A、I)^RDIZA,TI()N W()RK
基于通信的城市轨道交通列车运行控制系统国内外技术规范对比
陈黎洁，孙超
(中国铁道科学研究院标准计量研究所，北京100081)
摘要：我国参考IEEE 1474系列基于通信的城市轨道交通列车运行控制系统(CBTC)技术规范，起
草并发布了适合我国国情的CBTC规范，熙《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范—需求规范》(暂
行版)。文章从不同的规范架构、系统需求、功能需求等几方面，比较两者的联系与区别，为我国CBTC系
统的设计与研发提供参考。
关键词：城市轨道交通；列车运行控制系统；技术规范；中国；IEEE；对比
中图分类号：U231．7—65 文献标识码：B 文章编号：1006—9178(2015)10—0006—05
Abstract：Referring to the Technical Specificationsfor Communications BasedTrain Con打ol System(CBTC)of
IEEE 1474 Series，Chinahas drafted and issuedthe CBTC technical specifications suited to Chineseconditions，
that is，theTechnical SpecificationofCbmmufiication BasedTrain Control(CBTC)SignalingSystem for Urban Rail
Transit--Requirement Specifications(Provisional)．This paper compares therelation anddifference between these
two specifications，fromdifferentframeworks，systemrequirements，functional requirementsandother aspects，thus
providingreferenceforthe designand developmentof CBTCsystem洒China,
Keywords：UrbanRail Transit；TrainControlSystem；Technical Specifications；China；IEEE；Comparison
定了系列《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术
1概述
规范瓣该系列规范包括CBTC信号系统的需求规
随着我国城市轨道交通的快速发展，特大城 范、产品规范、建设规范、运营维护规范4大部
市与大城市正在形成轨道交通线网，保证行车安 分。其中，需求规范主要参考IEEE 1474．1：2004
全与高效的信号系统变得越来越重要。近f几年 《基于通信的列车运行控制系统一陛能与功能需求
来，基于通信的列车运行控制系统(Communication 规范》、IEEE 1474．2：2003《基于通信的列车运行控
Based Train Control，以下简称“CBTC”)已经成 制系统～用户接口需求规范》和IEEE 1474．3：2008
为城市轨道交通信号系统的发展方向。由于我国 《基于通信的列车运行控制系统一设计与功能分配原
不同城市和线路的系统各有差别，给项目建设 则》，并于2013年发布暂行版，即《城市轨道交通
和运营维护带来极大麻烦。目前，我国CBTC信 CBTC信号系统行业技术规范一需求规范耗为了更
号系统核心技术已经完成国产化和自主化，具 准确地把握《城市轨道交通CBTC信号系统行业技
备了形成我国城市轨道交通CBTC技术规范的条 术规范一需求规范》与IEEE 1474系列规范的联系
件。 与区别，有必要对其进行对比分析。
为了我国城市轨道交通的可持续发展，由中国
2规范架构比较
城市轨道交通运输协会牵头，相关单位共同参与制
2．1 IEEE 1474系列规范
收稿日期：2015-05—25
作者简介：陈黎洁，助理研究员；孙超，助理研究员 IEEE 1474系列规范是CBTC的需求规范，分为
·6· 2015‘{?10』1(总筇348 19J)铁道技术监督
4个部分。IEEE 1474．1：2004是对CBTC系统功能
；其他专业：
需求的描述，IEEE 1474．2：2003是对界面需求的描 …一f～…“
述，IEEE 1474．3：2008是对CBTC系统功能分配的
描述。IEEE 1474．4是针对功能测试的描述，在编制
《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一需求
规范》时，没有参考该部分内容。IEEE 1474几个
规范之间的关系如下。
一——～———r——一————一—————一
(1)IEEE 1474．1：2004为总领式描述，介绍
———JL—一
CBTC系统的一般需求及性能要求。在对系统架构
轨
进行介绍和划分的基础上，再按照系统要求的方式
描述功能需求。在功能需求部分，根据架构设计的 图1 CBTC系统需求规范结构
结果按照ATP，ATO，ATS分别介绍。 具体含义和作用方式进行了明确描述，以便掌握功
(2)IEEE 1474．2：2003是对界面的描述，说明 能点的具体信息。
CBTC系统的一般性用户界面要求。按照车载和非 2．3对应关系
车载分类，介绍与运营相关的用户界面需求。最后 从整体来看，IEEE 1474．1：2004和IEEE 1474．3：
对与维护相关的界面进行描述。全文未对各子系统 2008与《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规
间的接口进行描述。 范一需求规范》中一般需求(第4章)和功能需求
(3)IEEE 1474．3：2008是对CBTC系统功能分 (第6章)对应。IEEE 1474．2：2003主要介绍的人
配的描述。首先说明一般要求，包括应用范围、驾 机界面部分，在《城市轨道交通CBTC信号系统行
驶模式、故障管理部分。然后对CBTC系统架构进 业技术规范一需求规范》中没有通过单独章节描述，
行分解。在架构的最后，对系统的外部接口进行简 而是糅合到其他需求的章节。例如，IEEE 1474．2：
单约束，包括联锁、车辆、与其他系统的集成等， 2003的第5．3．1节，介绍车载人机界面应显示的主
并分别按照ATP，ATO，ATS进行功能描述。与 要内容，该节内容在《城市轨道交通CBTC信号系
IEEE 1474．1：2004不同的是，对ATP，ATO、ATS 统行业技术规范一需求规范》的第4．5节有介绍。
的功能描述更加细化。 又如，《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规
2．2 《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规 范一需求规范》第7章的信号系统与其他专业设备
范一需求规范》 的接口部分，糅合了IEEE 1474．3：2008的第5．3节
《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一 “外部接口”和第5．4节“CBTC与其他系统集成”
需求规范》是对CBTC信号系统的整体概述。CBTC 的内容。
系统简介，将CBTC系统定义为一个黑盒，用结构 综上所述，系统需求规范具体内容主要分为
图的形式说明其与外部系统(如人、轨、车、其他 系统需求和功能需求，下面从这2个角度对比分析
专业等)的接口关系。同时，可在图中将其组成部 《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一需求
分的主要子系统(ATS，CI，DCS，ATP，ATO)描 规范》和IEEE 1474系列规范。
述出来，以便引出各子系统功能的说明。该规范
3系统需求对比
从外界要求的角度提出CBTC的需求，例如，认为
CBTC系统主要实现确保列车安全移动、乘客换乘、 《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一
列车驾驶、列车服务管理、乘客和工作人员服务、 需求规范》中有关CBTC系统需求部分主要表为第
运营维护支持6大目的。在此基础上，可进一步拆 4章一般需求和第5章性能要求；IEEE 1474．1：2004
分为更多的功能分类，并可将这些功能点分配到不 是对CBTC系统功能需求的描述。
同的子系统中。CBTC系统需求规范结构如图1所 3．1一般需求
示。 IEEE 1474．1：2004和《城市轨道交通CBTC信
《城市轨道交通CBTC信号系统行业技术规范一 号系统行业技术规范一需求规范》关于CBTC一般
需求规范》的功能需求部分，对上述描述的功能点 需求的相同内容见表1。
· 7 ·标准化工作 J^丁通信的城Jfl-轨道交通列车运行控制系统…内外技术规范对比
表1 CBTC一般需求的相同内容
IEEE 1474．1：21304和《城市轨道交通CBTC信
号系统行业技术规范一需求规范》关于CBTC基本
原理如图2所示。
(a)1EEE 1474．1：2004
I通信系统k呻 维护监测 H|监鬈纛
ATS子系统
一系统
一信蚕纛
l综集接地5H
鼬台屏蔽
『牵引供电|++ l子系统c一子l…”“ 叫门系统
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