池春玲，張 偉，宋 睿，符 萌

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063）

2019 年2 月，中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)頒布《關(guān)于培育發(fā)展現(xiàn)代化都市圈的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出打造軌道上的都市圈、城市群，推動(dòng)干線鐵路、城際鐵路、市域(郊) 鐵路、城市軌道交通“四網(wǎng)融合”。2022 年《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》中提出：強(qiáng)化重點(diǎn)城市群城際交通建設(shè)。圍繞京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、長(zhǎng)江中游等城市群，以軌道交通、高速公路為骨干，提升城際運(yùn)輸通道功能。加強(qiáng)核心城市快速直連，構(gòu)建多節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)化的城際交通網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)城市群內(nèi)主要城市間2 h 通達(dá)。

為響應(yīng)國(guó)家相關(guān)發(fā)展要求，全國(guó)各大城市地區(qū)開(kāi)展了大量城市群、都市圈多層次軌道交通的規(guī)劃研究及建設(shè)工作。為實(shí)現(xiàn)都市圈“網(wǎng)絡(luò)化的城際交通網(wǎng)”，提出了軌道交通“多網(wǎng)融合”的要求，其中信號(hào)系統(tǒng)融合成為實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)之一。

1 都市圈多網(wǎng)融合的內(nèi)涵

1.1 多網(wǎng)內(nèi)涵

結(jié)合國(guó)內(nèi)城市群及都市圈城鎮(zhèn)體系、多層次軌道交通網(wǎng)絡(luò)布局規(guī)劃，軌道交通的“多網(wǎng)”包括承擔(dān)區(qū)際交通功能為主，兼顧城際交通、都市圈通勤功能的“干線鐵路、城際鐵路、市域(郊) 鐵路、城市軌道交通”四網(wǎng)；承擔(dān)城際交通功能為主，兼顧都市圈通勤功能的“城際鐵路、市域(郊) 鐵路、城市軌道交通”三網(wǎng)；以及銜接市域、城軌交通的“市域(郊)鐵路、城市軌道交通”兩網(wǎng)。

1.2 多網(wǎng)融合內(nèi)涵

西南交通大學(xué)彭其淵教授對(duì)軌道交通“四網(wǎng)”融合的定義及內(nèi)涵作出了全面系統(tǒng)的闡述，提出了“四網(wǎng)-四域-多功能”一體的理念，其中四網(wǎng)和上文提到的一致，四域指“時(shí)間-空間-資源-信息”，多功能指“運(yùn)輸組織-安全保障-旅客服務(wù)”復(fù)合網(wǎng)絡(luò)?！八木W(wǎng)”融合應(yīng)實(shí)現(xiàn)“四網(wǎng)-四域-多功能”一體，實(shí)時(shí)智能聯(lián)動(dòng)，主動(dòng)安全保障，主動(dòng)出行服務(wù)，一站式出行。還有其他專(zhuān)家和研究機(jī)構(gòu)也對(duì)軌道交通融合內(nèi)涵提出了建設(shè)性的意見(jiàn)。

總結(jié)相關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn)，“多網(wǎng)融合”就是不同層次、不同制式的軌道交通通過(guò)樞紐銜接、互聯(lián)互通、接駁換乘、安檢互信等多種方式實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ)、換乘便捷、資源共享和服務(wù)融合。這是一個(gè)綜合性的“融合”概念，完善的換乘樞紐體系、良好的互聯(lián)互通技術(shù)、靈活的運(yùn)營(yíng)組織、統(tǒng)一兼容的安檢及票制、有效的資源共享、一體化的運(yùn)營(yíng)管理等都是融合。其中互聯(lián)互通技術(shù)是實(shí)現(xiàn)都市圈軌道交通融合重要的“融合”方式之一，互聯(lián)互通技術(shù)是指通過(guò)工程技術(shù)改造和技術(shù)處理，實(shí)現(xiàn)不同制式的線路或制式相同而設(shè)備系統(tǒng)不同的線路列車(chē)貫通運(yùn)行的融合技術(shù)。要求線路、站場(chǎng)、運(yùn)營(yíng)管理、行車(chē)組織、列車(chē)車(chē)輛、限界、牽引供電、站臺(tái)屏蔽門(mén)、信號(hào)、通信等多個(gè)專(zhuān)業(yè)協(xié)同發(fā)展，共享網(wǎng)絡(luò)資源，共同實(shí)現(xiàn)多層次、多模式、多制式的軌道交通多網(wǎng)融合。本文將基于假定其他專(zhuān)業(yè)都可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通條件的前提下，重點(diǎn)研究都市圈軌道交通融合的信號(hào)系統(tǒng)方案。

2 都市圈軌道交通信號(hào)系統(tǒng)融合的技術(shù)目標(biāo)分析

2.1 主流信號(hào)系統(tǒng)制式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及互聯(lián)互通性

國(guó)內(nèi)當(dāng)前主流信號(hào)系統(tǒng)制式為CTCS 制式和ATC 制式。

CTCS 系統(tǒng)由中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)鐵集團(tuán)）和國(guó)家鐵路局主導(dǎo)的制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件和建設(shè)管理程序，不同廠商的同一信號(hào)設(shè)備可相互兼容，不同廠商的不同信號(hào)設(shè)備間在接口方面也可以互聯(lián)互通。工程設(shè)計(jì)通過(guò)在CTCS-0（簡(jiǎn)稱(chēng)C0）線路與CTCS-2（簡(jiǎn)稱(chēng)C2）線路之間、C2 線路與CTCS-3（簡(jiǎn)稱(chēng)C3）線路間設(shè)置列控等級(jí)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)C0 與C2、C2 與C3 列控系統(tǒng)的自動(dòng)切換。

早年ATC 制式系統(tǒng)一般為獨(dú)自設(shè)計(jì)、研發(fā)和實(shí)施，不同廠家的ATC 系統(tǒng)的設(shè)備組成、設(shè)備架構(gòu)、軟件功能、傳輸協(xié)議、接口形式和內(nèi)容等均有很大差別，不支持互聯(lián)互通。近年來(lái)隨著軌道交通協(xié)會(huì)和各地軌道公司積極推進(jìn)，制定了一批包括系統(tǒng)規(guī)范、接口規(guī)范、測(cè)試規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化成果，多家國(guó)內(nèi)供應(yīng)商也完成了相應(yīng)裝備的研制，目前執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)體系的CBTC 系統(tǒng)間可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

2.2 主流信號(hào)系統(tǒng)制式應(yīng)用現(xiàn)狀

1）干線鐵路

目前，干線鐵路信號(hào)系統(tǒng)一般采用CTCS 系列列控系統(tǒng)，C0 級(jí)列控系統(tǒng)主要用于160 km/h 以下鐵路，C2 級(jí)列控系統(tǒng)主要用于160 km/h 以上鐵路（如200 km/h 客貨共線鐵路）和200 km/h 以下的城際鐵路（國(guó)鐵運(yùn)營(yíng)），C3 主要用于250 km/h 以上的高速鐵路。城際動(dòng)車(chē)組裝備C2 級(jí)列控車(chē)載設(shè)備和列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置（LKJ），可在C0 線路運(yùn)行；250 km/h 以上高速動(dòng)車(chē)組裝備具有C3 兼容C2 列控功能的車(chē)載設(shè)備，可在C2 線路上運(yùn)行。

2）城市軌道交通

目前，城市軌道交通采用CBTC 信號(hào)系統(tǒng)。根據(jù)車(chē)-地?zé)o線傳輸方式，CBTC 系統(tǒng)可分為環(huán)線的CBTC 系統(tǒng)（CBTC-L）和無(wú)線CBTC 系統(tǒng)（CBTC-R）。雖然環(huán)線CBTC 系統(tǒng)的車(chē)-地?zé)o線通信方式相對(duì)更加穩(wěn)定可靠，但是該技術(shù)方案存在一定的技術(shù)壁壘，且環(huán)線的軌旁設(shè)備較多，維修維護(hù)時(shí)與軌道等工務(wù)專(zhuān)業(yè)存在干擾等，所以CBTC 系統(tǒng)的車(chē)-地通信系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)向了開(kāi)放性和適用性更好的無(wú)線通信技術(shù)。

3）城際、市域（郊）鐵路

城際、市域（郊）鐵路在軌道交通體系中位于干線鐵路與城市軌道交通之間，承上啟下，在運(yùn)營(yíng)需求、功能定位上也兼具了干線鐵路和城市軌道交通的一些特點(diǎn)（如干線鐵路的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)，城市軌道交通的公交化運(yùn)營(yíng)）。暫無(wú)針對(duì)城際、市域（郊）鐵路運(yùn)輸需求專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的成熟信號(hào)系統(tǒng)，相關(guān)規(guī)范對(duì)信號(hào)系統(tǒng)制式選擇進(jìn)行了描述，如表1 所示。

表1 城際、市域（郊）鐵路執(zhí)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Implementation code and standard of intercity and suburban railways

目前規(guī)劃、設(shè)計(jì)的都市圈軌道交通目標(biāo)速度大都集中在100 ～160 km/h（僅少量采用200 km/h），對(duì)照表1 規(guī)范相關(guān)描述，城際、市域（郊）鐵路可供選擇的信號(hào)列控系統(tǒng)有CTCS 制式中的C2 及C0 系統(tǒng)，城市軌道交通ATC 制式中的CBTC 與點(diǎn)式ATC 系統(tǒng)。其中，C0 系統(tǒng)由于行車(chē)間隔較高（5 min），無(wú)法疊加ATO 系統(tǒng)，無(wú)法與站臺(tái)門(mén)等系統(tǒng)接口，不能很好地滿(mǎn)足新建市域鐵路公交化的運(yùn)營(yíng)需求；點(diǎn)式ATC 系統(tǒng)，一般作為CBTC 的備用系統(tǒng)使用，為主控系統(tǒng)情況較少，相比CBTC 系統(tǒng)能力低，且尚無(wú)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通案例。因此目前實(shí)施的都市圈城際、市域（郊）鐵主流信號(hào)系統(tǒng)制式采用C2/C2+ATO 列控系統(tǒng)及CBTC。

2.3 信號(hào)系統(tǒng)融合的技術(shù)目標(biāo)

考慮到都市圈通勤功能，都市圈多網(wǎng)融合主要指“城際鐵路、市域(郊) 鐵路、城市軌道交通”三網(wǎng)融合。結(jié)合目前各層級(jí)線網(wǎng)信號(hào)系統(tǒng)制式的選擇情況，為滿(mǎn)足都市圈列車(chē)的跨線運(yùn)行，都市圈信號(hào)系統(tǒng)融合的技術(shù)目標(biāo)就是指采用現(xiàn)有技術(shù)C2/C2+ATO 與CBTC 的融合以及采用新型互聯(lián)互通技術(shù)的信號(hào)系統(tǒng)間的融合。

3 現(xiàn)有信號(hào)技術(shù)融合方案

C2+ATO 信號(hào)系統(tǒng)以C2 為核心，根據(jù)城際、市域公交化等運(yùn)營(yíng)需求，在C2 的基礎(chǔ)上疊加ATO，其架構(gòu)和功能等均包含C2 系統(tǒng)。下文對(duì)C2 系統(tǒng)均以C2+ATO 為例進(jìn)行分析。

3.1 C2/C2+ATO與CBTC系統(tǒng)差異性分析

3.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

1）C2+ATO

C2+ATO 系統(tǒng)由調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）、C2級(jí)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)、ATO 系統(tǒng)、車(chē)站聯(lián)鎖系統(tǒng)（CBI)、信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CSM)等構(gòu)成。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 C2+ATO系統(tǒng)架構(gòu)示意Fig.1 C2+ATO system architecture diagram

2）CBTC

CBTC 以行車(chē)指揮和列車(chē)運(yùn)行控制為核心，主要由列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)（ATP）、ATO 系統(tǒng)、聯(lián)鎖系統(tǒng)、維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 CBTC系統(tǒng)基本架構(gòu)示意Fig.2 CBTC system architecture diagram

3.1.2 系統(tǒng)功能

C2+ATO 系統(tǒng)和CBTC 系統(tǒng)各設(shè)備主要功能如圖3 所示。

圖3 C2+ATO/CBTC系統(tǒng)功能示意Fig.3 C2+ATO/CBTC system function diagram

3.1.3 差異性分析

1）系統(tǒng)架構(gòu)及功能差異

結(jié)合圖1 ～3，C2+ATO 系統(tǒng)和CBTC 系統(tǒng)架構(gòu)（含組成及接口）以及系統(tǒng)功能主要差異如表2 所示。

表2 C2+ATO與CBTC系統(tǒng)的架構(gòu)、功能差異Tab.2 Differences in system architecture and functionality between C2+ATO and CBTC

2）工程實(shí)施差異

由于適用不同的標(biāo)準(zhǔn)體系，C2+ATO 系統(tǒng)與CBTC 系統(tǒng)在系統(tǒng)工程實(shí)施存在的主要差異如表3所示。

表3 C2+ATO與CBTC在系統(tǒng)工程實(shí)施中存在的主要差異Tab.3 Main differences between C2+ATO system and CBTC system in the system engineering implementation

3.2 C2/C2+ATO與CBTC系統(tǒng)互聯(lián)互通方案

通過(guò)上述研究可知，C2 系統(tǒng)與CBTC 系統(tǒng)技術(shù)層面存在較大差別，兩系統(tǒng)的工作機(jī)理不同，系統(tǒng)功能也存在區(qū)別。要實(shí)現(xiàn)C2 系統(tǒng)與CBTC 系統(tǒng)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營(yíng)的需求，需要解決兩個(gè)系統(tǒng)間地面和車(chē)載設(shè)備的差異性。目前多個(gè)單位也開(kāi)展了類(lèi)似課題研究，提出了“地對(duì)車(chē)兼容”和“車(chē)對(duì)地兼容”的互聯(lián)互通方案。

3.2.1 地對(duì)車(chē)兼容方案

“地對(duì)車(chē)兼容方案”是指在共線運(yùn)營(yíng)區(qū)段地面設(shè)置一套兼容C2 系統(tǒng)和CBTC 系統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備，稱(chēng)之為C2+CBTC/C2+ATO+CBTC 系統(tǒng)方案。裝備CBTC 車(chē)載設(shè)備僅接收地面的CBTC 信息，按CBTC 控車(chē)；裝備C2 等級(jí)車(chē)載設(shè)備僅接收地面的C2 信息，按C2 控車(chē)。

C2+CBTC/C2+ATO+CBTC 系統(tǒng)方案應(yīng)保證C2+ATO 系統(tǒng)與CBTC 系統(tǒng)兩者基本系統(tǒng)功能不變。在此前提下，對(duì)兩者功能相同或相似，子系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化整合；功能不同，子系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行共存兼容性分析并對(duì)其改進(jìn)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題包括軌道電路功能、應(yīng)答器的設(shè)置、信號(hào)機(jī)設(shè)置、聯(lián)鎖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行車(chē)指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、車(chē)-地通信形式等C2 系統(tǒng)與CBTC 系統(tǒng)技術(shù)沖突。以C2+ATO+CBTC 系統(tǒng)為例，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

圖4 C2+ATO+CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意Fig.4 C2+ATO+CBTC system structure diagram

C2+ATO+CBTC 方案中C2 子系統(tǒng)架構(gòu)與現(xiàn)有C2+ATO 系統(tǒng)相同；由于ZC、CBI、TCC、TSRS等SIL4 級(jí)軌旁設(shè)備構(gòu)建的安全數(shù)據(jù)網(wǎng)與現(xiàn)有C2系統(tǒng)不同，需要配套修改CBI、TCC、TSRS 的通信協(xié)議。與現(xiàn)有CBTC 系統(tǒng)相比，ATS（圖4 為CTC）系統(tǒng)單獨(dú)組網(wǎng)，新增TSRS 管理電子地圖，新增ZC-TSRS 通信協(xié)議，同時(shí)配套修改原ZC-ATS接口協(xié)議。

3.2.2 車(chē)對(duì)地兼容方案

“車(chē)對(duì)地兼容方案”是指跨線運(yùn)行的列車(chē)裝備兩種制式的車(chē)載設(shè)備（或部分部件共用）或通用型車(chē)載設(shè)備，列車(chē)從一種信號(hào)制式的線路駛?cè)肓硪环N信號(hào)制式的線路時(shí)，車(chē)載設(shè)備自動(dòng)切換或停車(chē)人工切換到相應(yīng)信號(hào)制式工作。有兩種方案。

1）方案1：獨(dú)立兩套車(chē)載設(shè)備

跨線列車(chē)端部（車(chē)頭/車(chē)尾）同時(shí)裝備獨(dú)立的車(chē)載設(shè)備，保持原有車(chē)載硬件設(shè)備配置，包括DMI（可采用一套顯示屏，也可分開(kāi)）、LTE-M 天線、GSM-R 天線、C2 的TCR 接收線圈、C2 應(yīng)答器天線、C2 速度傳感器、C2 雷達(dá)、CBTC 應(yīng)答器天線、CBTC 速度傳感器和CBTC 雷達(dá)。

兩套獨(dú)立車(chē)載設(shè)備分別用于在CBTC 區(qū)域和C2 區(qū)域控車(chē)，需要停車(chē)人工切換。將來(lái)切換技術(shù)成熟后可通過(guò)切換裝置升級(jí)為自動(dòng)切換方式。

2）方案2：通用車(chē)載設(shè)備

該方案車(chē)載設(shè)備采用一套硬件設(shè)備，在其上部署兩套軟件（分別對(duì)應(yīng)CBTC 工作模式與C2 工作模式）。每端列車(chē)設(shè)有CBTC 與C2 車(chē)載共用的DMI、應(yīng)答器天線、速度傳感器和雷達(dá)以及LTE/GSM-R 雙模天線。

車(chē)載系統(tǒng)可根據(jù)接收到的軌旁信息（軌道電路或MA）和存儲(chǔ)的電子地圖數(shù)據(jù)，自動(dòng)判斷當(dāng)前采取何種工作模式，停車(chē)或不停車(chē)切換CBTC 或C2兩種制式。

3）方案對(duì)比分析

方案1 的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)單一車(chē)載基本無(wú)改動(dòng)，僅需增加切換模塊，技術(shù)條件較為成熟，近期內(nèi)可實(shí)施性高。缺點(diǎn)是裝備完全獨(dú)立雙套車(chē)載，車(chē)載費(fèi)用較高；由于設(shè)備分開(kāi)設(shè)置未集成，受車(chē)上空間限制，安裝較為困難，可能需要對(duì)車(chē)進(jìn)行一些修改；同時(shí)，簡(jiǎn)單疊加后雙套系統(tǒng)共計(jì)7 種控制等級(jí)，13 種駕駛模式，對(duì)司機(jī)的要求較高。

方案2 的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省車(chē)載設(shè)備硬件，節(jié)省車(chē)內(nèi)安裝空間，對(duì)車(chē)輛的改造較小。其缺點(diǎn)是該方案目前沒(méi)有成熟的設(shè)備，新研發(fā)的設(shè)備需對(duì)軟硬件架構(gòu)進(jìn)行較大改動(dòng)，需重新做CRCC 或SIL4 認(rèn)證，在工程上應(yīng)用時(shí)其流程較為繁瑣。

據(jù)調(diào)研，目前對(duì)于不同信號(hào)制式間的跨線運(yùn)行，海外的主流解決方案是車(chē)載兼容地面，只是在兼容車(chē)載的配置上有所不同。其中倫敦Crossrail 開(kāi)行列車(chē)根據(jù)信號(hào)制式種類(lèi)配備CBTC、ETCS、TPWS共3 套不同的車(chē)載系統(tǒng)，在相應(yīng)列控區(qū)段自動(dòng)切換到相應(yīng)的車(chē)載設(shè)備運(yùn)行；日本JR 鐵路和地鐵開(kāi)行列車(chē)配備滿(mǎn)足ATS-P+ATPS 信號(hào)系統(tǒng)的多套車(chē)載設(shè)備，通過(guò)司機(jī)手動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面列控系統(tǒng)的兼容；巴黎RER-E 融合了NExTEO、KVB 以及EVC系統(tǒng)的一體化車(chē)載實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)行，如圖5 所示。國(guó)內(nèi)跨線運(yùn)行的列車(chē)遠(yuǎn)期技術(shù)成熟后推薦優(yōu)先采用通用車(chē)載方案，近期若為縮短新型車(chē)載的研發(fā)、上道認(rèn)證周期，推薦采用“獨(dú)立兩套車(chē)載設(shè)備”。

圖5 巴黎RER-E一體化車(chē)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意Fig.5 Paris RER-E integrated vehicle system structure diagram

3.3 其他融合技術(shù)研究

為實(shí)現(xiàn)都市圈軌道交通融合，同時(shí)滿(mǎn)足其公交化運(yùn)營(yíng)，針對(duì)現(xiàn)有C2 系統(tǒng)和CBTC 系統(tǒng)，相關(guān)單位和人員正在進(jìn)行或計(jì)劃進(jìn)行以下研究。

1）C2+ATO 自動(dòng)折返功能

目前C2+ATO 系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)折返功能，不滿(mǎn)足都市圈城際、市域（郊）鐵路公交化運(yùn)營(yíng)對(duì)行車(chē)密度硬性要求，各設(shè)備廠家也已開(kāi)展相關(guān)研究。主要思路是通過(guò)增加或利用MVB 貫通線使實(shí)現(xiàn)兩頭車(chē)載通信，并增加特定功能模塊用于兩頭車(chē)載的喚醒與休眠。

2）與站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)融合

目前，C2+ATO 系統(tǒng)與CBTC 系統(tǒng)均具備與站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)通過(guò)繼電接口進(jìn)行信息互傳，從車(chē)載發(fā)車(chē)命令到站臺(tái)門(mén)動(dòng)作環(huán)節(jié)多，時(shí)延較大，影響效率；故障點(diǎn)較多、安全性差；站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)電源、監(jiān)測(cè)等設(shè)備重復(fù)設(shè)置，成本高且維護(hù)不便。需進(jìn)一步研究站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)融合，減少信號(hào)與站臺(tái)門(mén)動(dòng)作時(shí)間，提升運(yùn)營(yíng)效率，整合并提高安全性。目前部分廠家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了接口優(yōu)化、設(shè)備整合、站臺(tái)門(mén)控制器與車(chē)載直接通信等功能研究和試驗(yàn)，但受到站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)達(dá)不到SIL4 級(jí)、維護(hù)部門(mén)等影響，距離真正的融合還有一定的差距。

3）CBTC 系統(tǒng)車(chē)載地圖地面化

目前，CBTC 線路間車(chē)載電子地圖無(wú)法實(shí)時(shí)更新，尚未滿(mǎn)足復(fù)雜環(huán)境下互聯(lián)互通運(yùn)營(yíng)要求。線網(wǎng)中只要存在線路信息變化將涉及到全網(wǎng)在此線運(yùn)行列車(chē)的車(chē)載電子地圖換裝，工作量大且不便于運(yùn)營(yíng)維護(hù)。目前一些設(shè)備廠家已考慮將電子地圖由車(chē)載存儲(chǔ)改為地面發(fā)送（如通過(guò)地面的ZC 進(jìn)行發(fā)送，在列車(chē)連接ZC 時(shí)同步更新車(chē)載電子地圖）。

4 新型市域鐵路互聯(lián)互通技術(shù)及新型系統(tǒng)展望

4.1 基于CTCS制式的CTCS-N系統(tǒng)

CTCS-N 系統(tǒng)是由國(guó)鐵集團(tuán)牽頭，在現(xiàn)行CTCS 列控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提高系統(tǒng)能力，減少行車(chē)間隔，提升系統(tǒng)自動(dòng)化程度而開(kāi)發(fā)的基于無(wú)線通信的新型移動(dòng)閉塞列控系統(tǒng)。CTCS-N 系統(tǒng)在C3+ATO 的基礎(chǔ)上對(duì)模塊功能、系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行了開(kāi)發(fā)、升級(jí)，具備向上擴(kuò)展功能，實(shí)現(xiàn)列車(chē)位置連續(xù)追蹤功能條件下的全自動(dòng)運(yùn)行（GoA4）控制功能條件。同時(shí)具備向下兼容C2、C3 的能力。

據(jù)了解，CTCS-N 系統(tǒng)與城軌CBTC 系統(tǒng)的互聯(lián)互通技術(shù)已納入開(kāi)發(fā)計(jì)劃中。其技術(shù)路線主要考慮通過(guò)采用融合型車(chē)載方式，將CTCS 列控系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)置較為單一軌道電路功能的STM 模塊，擴(kuò)展增加為軌道電路疊加城軌CBTC 車(chē)載主控單元的復(fù)合功能STM 模塊，沿用CTCS 與原STM 接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與城軌CBTC 系統(tǒng)的互聯(lián)互通功能。

4.2 其他多網(wǎng)融合市域信號(hào)系統(tǒng)

眾多設(shè)備廠家開(kāi)展了一系列關(guān)于融合系統(tǒng)的研究工作，如深圳城際鐵路智能列控系統(tǒng)、STCS、CBTC-R 等。其主要目的都是研發(fā)一種能夠同時(shí)兼容CTCS 和CBTC 的列車(chē)控制系統(tǒng)，不但具備以移動(dòng)閉塞為基礎(chǔ)的高密度、公交化運(yùn)營(yíng)能力，還能實(shí)現(xiàn)與采用CTCS 系統(tǒng)的既有國(guó)鐵、城際鐵路、與新建采用互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)的CBTC 系統(tǒng)的城市軌道交通線路的互通運(yùn)行。

目前都市圈軌道交通信號(hào)系統(tǒng)融合的主要技術(shù)路線可以概括為：

1）通過(guò)車(chē)載兼容應(yīng)對(duì)跨線運(yùn)行場(chǎng)景：列車(chē)配置雙制式車(chē)載設(shè)備，支持人工停車(chē)切換和車(chē)載自動(dòng)切換；

2）通過(guò)軌旁兼容應(yīng)對(duì)共線運(yùn)行場(chǎng)景：共線區(qū)段地面同時(shí)布置CTCS 和CBTC 軌旁設(shè)備。聯(lián)鎖和列控單套化，對(duì)功能進(jìn)行整合；

3）對(duì)CTC/ATS 調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行整合，從而開(kāi)發(fā)出具備兼顧公交化、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的新型調(diào)度指揮系統(tǒng)。

5 結(jié)語(yǔ)

由于都市圈軌道交通跨線融合運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景不一，信號(hào)系統(tǒng)融合方案也不一，應(yīng)分析城際、市域、城市軌道交通網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)間不同的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景列車(chē)跨線需求。結(jié)合各線的運(yùn)營(yíng)管理體制(國(guó)鐵管理還是軌道公司自管自營(yíng)），產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段與工程建設(shè)及規(guī)劃需求的匹配（如后期是否有升級(jí)改造），既有線路信號(hào)系統(tǒng)制式，相關(guān)專(zhuān)業(yè)配套技術(shù)（如無(wú)線通信）等，綜合研究后做出合理的融合方案。