重庆轨道交通互联互通CBTC系统的示范应用

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实施背景

重庆是西部地区唯一的中央直辖市，长江上游地区的经济中心，国家重要的现代化制造业基地，全国城乡统筹综合配套改革试验区。重庆主城区位于长江、嘉陵江交汇处，被两江四山分割，形成“一城五片、多中心组团式”的城市结构。

目前重庆轨道交通基本骨架网络已经形成，轨道交通对乘客的吸引力逐渐提高，城市公共交通的骨干作用日益显著，但同时常规单线运营模式所带来的问题也显现。

1、运能不均衡：重庆为“多中心组团式”城市，客流分布不均衡；各条线路独立运营，线路富余运能无法被利用；

2、服务水平低：乘客只能通过车站换乘，无法满足“快速”、“直达”的出行需求；

重庆轨道交通5号线站台（高宜峰 摄）

3、资源共享低：线网中车站、车辆、信号、供电、车场等共享率低，资源未得到充分利用；

4、换乘压力大：换乘客流占上下车客流比例高（65%～82%）；换乘站客流组织压力大，存在安全隐患，增大车站规模也难以从根本上解决换乘压力。

为适应城市的迅速发展和乘客的多元化需求，提高轨道交通的综合运输效能和客流吸引力，重庆轨道交通在结合国内外研究实践经验和重庆自身特点的基础上，探索构建互联互通轨道网络。

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互联互通的CBTC系统简介

一、立项

重庆轨道交通互联互通的CBTC系统研发及产业化项目，是建立在重庆轨道交通第二轮建设4号线、5号线、10号线和环线的单线信号系统基础上，为实现网络化的互联互通，通过对全网车辆制式、信号等基础条件的统一，规划并实施可实现列车跨线运行和越线运行的车站及线路，同时配以全局调度的运营管理方式，构建网络化运营的基本网络，并最终在重庆整个轨道交通线网中得以延伸，实现规划线网的网络化运营。该项目于2015年4月向国家发改委申报，并在6月获得国家发改委《关于下达产业转型升级项目（增强制造业核心竞争力）2015年中央预算内投资计划的通知》（发改产业 [2015]1210号）下达项目投资计划42114万元，其中中央预算内投资12268万元，企业自筹29846万元，建设规模为实现4号线、5号线、10号线和环线四条地铁线路信号系统的互联互通。

二、基础条件

为保证互联互通的顺利实现，重庆轨道集团对互联互通的基础条件进行了全方面的前期研究。发现要实现互联互通，必须对车辆型号、信号制式、供电制式、建筑限界、车站长度、专用无线等条件进行统一，同时设置线间联络线以满足跨线运行的需求，其中最为关键的是信号系统技术标准的统一。

虽然信号系统均采用CBTC制式，但各信号厂家在系统架构、信息流向、接口（协议、内容和格式等）、安全协议和电子地图格式等方面均不完全相同，要实现信号系统的互联互通，必须对技术标准进行统一。国内外并无可用的信号系统互联互通标准，重庆轨道集团针对重庆轨道交通信号系统互联互通主体技术，结合重庆市轨道交通第二轮建设的需求，编制并发布了《重庆轨道交通列车控制系统（CQTCS）标准》DBJ50T/-250-2016和《山地城市As型车车辆通用技术标准》DBJ50/T-259-2017，统一了车辆及信号各子系统的制式、功能、接口和安装原则等，将其作为重庆轨道交通二轮建设线路设计及建设指导依据。同时，中国城市轨道交通协会牵头，借鉴先进的国际铁路信号安全标准和国内相关标准，提出基于中国国情的以车地接口为核心的列车运行控制系统（CBTC）互联互通技术规范（包括系统、接口、测试和工程四个部分），以推动城市轨道交通网络化运行进程，解决新线及延伸线车辆受制于既有系统束缚的问题，为相关系统的招投标提供技术支持，并为形成中国创新型轨道交通产业及“走出去”战略奠定技术基础。

三、技术路线

合理、可行的技术路线是项目成功的基石，为保证本项目的顺利实施，制定了如下技术路线：

四、实施情况

工程建设期间，4号线、5号线、10号线和环线已共同召开多轮设计联络会议，明确了互联互通系统基本要求、系统布置原则及配置方案、数据收集及整理模式、各子系统间以及与通信、车辆、综合监控等专业的接口协议、互联互通安全认证实施方案等，共形成纪要上百条。同时，细化了如电子地图格式、互联互通列车识别号编制原则、IP地址规划原则，对于跨线功能也统一了跨线车次号变更方案、LTE组网方案、跨线运行场景等。

五、测试、调试

（1）交叉测试：

2016年底，为验证4条线信号厂商所供系统设备是否符合互联互通接口标准、测试规范及重庆互联互通工程的功能需求，减少对互联互通线路正常开通的影响、节省互联互通线路现场测试时间，信号厂商联合组建了互联互通室内“交叉测试”平台。平台位于重庆轨道交通六号线龙凤溪车辆段，以重庆轨道交通4号线、5号线、10号线和环线为背景，按照车载、轨旁、中心、仿真测试环境几个层次构建仿真测试平台架构，各信号厂家提供样板段数据及相应配套的产品设备，通过实验室仿真测试模拟互联互通信号系统的各种运营场景。

（2）现场测试

基于前期室内“交叉测试”平台测试结果的技术铺垫，2017年8月重庆轨道集团联合信号厂商在5号线展开了互联互通现场的调试工作，于2017年底获得第三方安全认证单位允许4号线、5号线、10号线和环线列车在5号线地面进行多车调试的授权，并开展了互联互通共线调试工作。截至2018年2月，四家列车在5号线地面相继完成了单车调试、多车调试，经专家组评审后一致认为具备了共线试运行条件。2018年3月21日，重庆轨道交通5号线互联互通共线试运行正式开始。

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领导、专家关怀

重庆轨道交通互联互通工程是国家“示范工程”之一，多次受到领导的关心和专家的指导。

互联互通交叉测试平台

互联互通现场共线测试

专家见证互联互通共线测试

互联互通示范工程专项汇报

2017年6月9日，中国城市轨道交通协会老会长包叙定、常务副会长周晓勤、副会长兼秘书长宋敏华、副秘书长李元胜、资深专家沈晓阳、专家和学术委员会执行副主任仲建华、技术装备专业委员会副主任李中浩等专程赴重庆轨道集团听取工程进展汇报，并就项目资源配置、运营组织调度、标准化建设与推广等提出了意见与建议。

2018年2月3日至4日，中国城市轨道交通协会和重庆轨道集团在重庆大竹林基地会议中心共同组织了“重庆轨道交通互联互通的CBTC系统示范应用项目专家组第四次工作会议暨互联互通共线试运行评审会”，专家组认为重庆CBTC互联互通工程在技术上取得重大突破，攻克了互联互通的世界性难题，形成中国标准的CBTC互联互通产业链，有利于实现中国城市轨道交通网络化运营和资源共享，并一致同意重庆互联互通5号线共线试运行方案，并在5号线进行互联互通共线试运行。

作为一项世界性难题，如何让装载不同厂商设备的列车在不同线路间跨线和共线运行，从而实现轨道交通路网间的联通、联运，一直是难以攻克的技术堡垒。重庆轨道集团在中国城市轨道交通协会的指导下，群策群力，统一标准和接口，克服各种困难，实现了互联互通的CBTC系统共线试运行，标志着我国轨道交通信号系统进入互联互通时代。