編者語： 7月19日，北京地鐵10號線（一期）開通試運營。這意味著北京市軌道交通將為2008年北京奧運會提供更加快速、便捷的交通服務。 這標誌著我國地鐵信號係統技術躍上新的台階。

   7月19日，北京地鐵10號線（一期）開通試運營。這意味著北京市軌道交通將為2008年北京奧運會提供更加快速、便捷的交通服務。 

   10號線的亮點之一是其信號係統。它是世界上第一條開通即采用了無線移動閉塞信號係統（CBTC）的城市軌道交通線路，同時也是全世界第五條投入運營的CBTC線路。 

   目前，我國隻有北京地鐵2號線同樣采用此類技術（2008年7月剛剛改造完成）。當時，業內人士對它的評價是：“這標誌著我國地鐵信號係統技術躍上新的台階。” 

   CBTC是shi世shi界jie上shang最zui先xian進jin的de地di鐵tie車che輛liang運yun行xing模mo式shi，可ke以yi大da大da縮suo短duan行xing車che間jian隔ge，提ti高gao地di鐵tie客ke運yun能neng力li。不bu過guo，這zhe套tao係xi統tong剛gang剛gang上shang線xian使shi用yong，在zai不bu到dao一yi個ge月yue的de時shi間jian裏li已yi經jing連lian續xu發fa生sheng多duo次ci故gu障zhang，甚shen至zhi造zao成cheng部bu分fen車che站zhan乘cheng客ke滯zhi留liu。 

   CBTC較其他信號係統有何優勢？它的采用解決了哪些關鍵問題，又為什麼會出現不穩定的情況？帶著這些問題，《科學時報》記者走訪了北京交通大學軌道交通控製與安全國家重點實驗室副主任唐濤教授。 

   移動閉塞模式安全高效 

   “信號係統，即列車控製係統，它采用技術手段對列車運行方向
、運行間隔和運行速度進行控製，從而保證行車安全
，提高運輸效率。”唐濤首先對信號係統作了簡單解釋。 

   “從軌道交通的誕生之日起，就有了信號係統。”唐tang濤tao說shuo，隻zhi是shi原yuan來lai的de實shi現xian方fang式shi是shi靠kao人ren工gong控kong製zhi，能neng夠gou達da到dao的de安an全quan性xing和he保bao證zheng的de效xiao率lv都dou處chu在zai較jiao低di水shui平ping。隨sui著zhe實shi現xian手shou段duan和he技ji術shu水shui平ping的de日ri益yi提ti高gao，自zi動dong化hua程cheng度du和he達da到dao的de性xing能neng都dou有you了le顯xian著zhu提ti高gao。城cheng市shi軌gui道dao交jiao通tong信xin號hao係xi統tong已yi從cong傳chuan統tong信xin號hao係xi統tong發fa展zhan到dao現xian代dai信xin號hao係xi統tong，即ji列lie車che自zi動dong控kong製zhi（ATC）係統。 

   ATC係統主要包括列車自動防護（ATP）、列車自動監控（ATS）、列車自動運營（ATO）等3個子係統。其中
，ATP為整個係統的安全核心。根據閉塞方式的不同，ATP係統可分為固定閉塞、準移動閉塞和移動閉塞3種製式。 

   固定閉塞是將線路劃分為固定位置、某一長度的閉塞分區，分區長度一般為150米～600米(mi)。一(yi)個(ge)分(fen)區(qu)隻(zhi)能(neng)被(bei)一(yi)輛(liang)列(lie)車(che)占(zhan)用(yong)，兩(liang)列(lie)車(che)間(jian)以(yi)若(ruo)幹(gan)分(fen)區(qu)為(wei)完(wan)全(quan)間(jian)隔(ge)，列(lie)車(che)製(zhi)動(dong)的(de)起(qi)點(dian)和(he)終(zhong)點(dian)均(jun)在(zai)某(mou)一(yi)分(fen)區(qu)的(de)邊(bian)界(jie)。由(you)於(yu)軌(gui)道(dao)電(dian)路(lu)所(suo)能(neng)提(ti)供(gong)給(gei)列(lie)車(che)的(de)信(xin)息(xi)量(liang)有(you)限(xian)
，不(bu)能(neng)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)地(di)鐵(tie)列(lie)車(che)控(kong)製(zhi)性(xing)能(neng)，影(ying)響(xiang)了(le)線(xian)路(lu)通(tong)行(xing)能(neng)力(li)。 

   準(zhun)移(yi)動(dong)閉(bi)塞(sai)的(de)線(xian)路(lu)劃(hua)分(fen)和(he)固(gu)定(ding)閉(bi)塞(sai)一(yi)樣(yang)
，兩(liang)列(lie)車(che)間(jian)也(ye)以(yi)若(ruo)幹(gan)分(fen)區(qu)為(wei)安(an)全(quan)間(jian)隔(ge)
，但(dan)係(xi)統(tong)傳(chuan)輸(shu)的(de)信(xin)息(xi)量(liang)大(da)

，列(lie)車(che)製(zhi)動(dong)的(de)起(qi)點(dian)可(ke)以(yi)延(yan)伸(shen)
，可(ke)在(zai)保(bao)證(zheng)行(xing)車(che)安(an)全(quan)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)列(lie)車(che)性(xing)能(neng)，提(ti)高(gao)線(xian)路(lu)的(de)通(tong)過(guo)能(neng)力(li)。準(zhun)移(yi)動(dong)閉(bi)塞(sai)在(zai)當(dang)今(jin)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)的(de)信(xin)號(hao)係(xi)統(tong)中(zhong)采(cai)用(yong)得(de)較(jiao)多(duo)，如(ru)上(shang)海(hai)地(di)鐵(tie)2、3、4號線
，廣州地鐵1
、2號線等都采用這種技術。 

   yidongbisaiquxiaoleqianliangzhongzhishidegudinghuafendefenqu

，liechejiangekongzhikeyibuzaiyigudingbisaidefenquweidanwei

，houxuliecheyiqianfangliecheweibuweimubiaodianzhuizongyunxing，liechezhidongdeqidianhezhongdiandoushidongtaide。liechedeanquanjulishianhouxuliechezaidangqiansuduxiasuoxudezhidongjulijiashanganquanyuliangjisuandechu，shiliechezhuizongjiangeyouxiaojianshao。liechehedimianjianbaochilianxudeshuangxiangtongxin，xinxiliangda
，yiyushixianwurenjiashi。 

   唐濤指出：“移動閉塞製式
，既保證了安全性，又提高了效率。” 

   施工運營兩不誤 

   信號係統由計算機自動控製、調度集中、移頻軌道電路、電氣集中、機車信號
、速度監督
、自動駕駛等設備組成
，以實現行車指揮自動化及列車運行自動化。 

   信號係統的關鍵技術包括列車完整性檢查、測速、定位及車地信息傳輸。其中，車地信息傳輸是係統核心問題之一。目前，車地信息傳輸方式主要包括軌道電路、軌道環線、漏泄電纜
、漏泄波導、查詢應答器、無線通信等。 

   唐濤介紹，在2號線改造之前，都是基於軌道電路控製方式的信號係統。這種製式隻能從地麵向車輛傳輸信息，不能滿足移動閉塞模式的要求。 

   而(er)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)的(de)最(zui)大(da)優(you)點(dian)就(jiu)是(shi)可(ke)以(yi)雙(shuang)向(xiang)連(lian)續(xu)傳(chuan)輸(shu)大(da)容(rong)量(liang)信(xin)息(xi)
，除(chu)用(yong)於(yu)列(lie)車(che)運(yun)行(xing)控(kong)製(zhi)外(wai)，還(hai)可(ke)用(yong)於(yu)調(tiao)度(du)指(zhi)揮(hui)信(xin)息(xi)，滿(man)足(zu)信(xin)息(xi)化(hua)對(dui)固(gu)定(ding)設(she)備(bei)與(yu)移(yi)動(dong)體(ti)間(jian)大(da)容(rong)量(liang)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan)的(de)需(xu)要(yao)，以(yi)便(bian)實(shi)現(xian)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)的(de)綜(zong)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)。“而且
，近年來隨著無線通信技術的飛速發展，無線通信的可靠性、可用性大大提高。” 

   因此
，改造後的2號線通過無線通信的方式來實現雙向傳輸。“有了這樣的傳輸手段，才能夠實現高密度的行車控製。”唐濤說：“北京地鐵
，除了改造後的2號線以外，新開通的10號線也采用了CBTC，達到同等的技術水準，隻是具體實現的介質方式和廠商有所不同。” 

   唐濤回憶，當時製定方案的時候，其實有很多可走的路線。之所以會選擇CBTC，就是考慮到它有個最大的好處——跟鋼軌沒關係，施工和運營互不影響。施工結束，新係統開通，再和車
、軌結合就行。如果繼續采用原來的軌道電路控製方式，就要在軌道上施工，為了不影響運營，就不能走疊加的方式。 

   “采用跟既有係統盡量減少關係、對dui運yun營ying盡jin量liang幹gan擾rao少shao的de方fang式shi
，對dui舊jiu線xian改gai造zao來lai講jiang
，是shi最zui適shi合he的de一yi種zhong技ji術shu路lu線xian。這zhe樣yang
，新xin舊jiu係xi統tong就jiu能neng疊die加jia，尤you其qi在zai施shi工gong和he調tiao試shi階jie段duan優you勢shi更geng明ming顯xian。”唐濤指出：“環線在北京目前公共交通中具有突出的作用，一旦癱瘓，不僅影響地鐵本身，甚至整個城市交通都會癱瘓。” 

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   2號線改造是一個奇跡 

   隻有技術路線選對了，才能保證工程按時完成。事實證明，他們當時選的技術路線是對的。

   作為2號線改造方案論證的參與者
，唐濤認為：“2號線的成功改造是一個奇跡。” 

   從2005年開始，為了保證正常運營，舊線改造工程每天施工的時間隻有三四個小時。與此同時，2號線的站台、自動售檢票的改造工作也都在同步進行。“在這樣的情況下，2號線實行新的移動閉塞係統之後，列車間隔時間由3分鍾縮短至2分30秒，達到我國最高的運營水平，這真的是奇跡。”這些年，紐約、巴黎也都在實施舊線改造，從試驗到實施，都花了若幹年時間。 

   唐濤指出
，盡管2haoxianxinhaoxitongdejishushiguowaide

，danshizaitiaoshideguochengzhong
，woguodejishurenyuanfahuilexuduozhongyaodezuoyong，youshishenzhishizhudaodijinxingjichengtiaoshigongzuo。yinweihenduojishuzaiguowaiyeshikaifabujiude，xuyaozaixianchangjiejuexuduoxindewenti。erfaxianwenti
、解決問題的過程都是中外雙方共同努力完成的。 

   信號係統是地鐵高效、安全運營的關鍵設備，但是信號係統的核心技術，目前我國並沒有完全掌握。唐濤說：“事實上，信號係統核心技術的自主研發是我們這些年一直追求的。從核心技術的研發
、中試試驗到示範工程，我們正在通過這樣的研究
，來逐步掌握核心技術。隨著計算機、通信技術的飛速發展，基於通信的信號係統是未來的發展方向。” 

   係統穩定需要一個過程 

   地鐵2號線信號係統更新後，其性能還不是十分穩定，在不到一個月的時間裏已經連續發生多次故障，影響了市民的出行。 對此，唐濤表示：“新舊線的過渡都有一個逐漸成熟的過程。” 

   任何技術都要有一個逐漸成熟、走(zou)向(xiang)穩(wen)定(ding)的(de)過(guo)程(cheng)。在(zai)此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong)，或(huo)多(duo)或(huo)少(shao)會(hui)出(chu)現(xian)一(yi)些(xie)問(wen)題(ti)。針(zhen)對(dui)地(di)鐵(tie)，不(bu)會(hui)是(shi)安(an)全(quan)的(de)問(wen)題(ti)
，但(dan)可(ke)能(neng)對(dui)運(yun)營(ying)產(chan)生(sheng)一(yi)定(ding)影(ying)響(xiang)，從(cong)而(er)給(gei)乘(cheng)客(ke)的(de)出(chu)行(xing)帶(dai)來(lai)不(bu)便(bian)。 

   “尤其對於一條既有線路，突出的矛盾表現在高密度、大容量的載客，同時係統又要成長、更新
，這肯定需要一個成熟的過程。”唐濤說：“這不僅僅是舊線改造會出現的問題，即使新線開通的時候，也不采用高密度的車次運營，就是因為係統需要一個逐漸成熟的過程。”

    然而，北京的情況比較特殊，雖然理論上應該有一個成熟期

，但是公眾對公共交通有迫切的需要，對新技術的期望值也很高。唐濤指出：“隻能從技術上盡最大努力避免出現故障
，但這是難以完全做到的。”