以车为核心的轨道交通列控产品安全平台设计

迟宝全，侯丽君，吴 松

0 引言

基于通信技术的列车自动控制系统（以下称CBTC）产品通常可以分为产品应用部分和产品平台部分，CBTC 体系安全也由功能安全和技术安全两部分组成，其中产品应用需满足功能安全要求，产品平台需满足技术安全要求，二者相辅相成，密不可分，共同指引产品开发的方向。通常情况下，基于统一的产品平台开发CBTC 产品，可以在一定程度上提高产品性能和工程化效率，降低使用成本和维护成本。

1 CBTC 产品应用和产品平台的发展方向

CBTC 产品经历了十余年的发展，已经形成了成熟稳定的产品架构，如图1 所示。其中，传统CBTC 的产品应用包括几个核心安全子系统：轨旁的联锁CBI 和区域控制器ZC，车载设备ATP 和ATO。在CBTC 模式下，CBI 根据ZC 的指令完成信号机和道岔的控制，ZC 根据车载汇报的位置、速度信息计算移动授权并发给车载设备，车载设备根据ZC发送的移动授权计算ATO控车曲线和ATP防护曲线，实现列车自动运行和安全防护。

传统CBTC 的产品安全平台通常分为轨旁安全平台和车载安全平台，由于轨旁设备和车载设备在接口、功能、性能和环境指标要求等方面存在一定的差异，出于成本和可实现性考虑，两种产品平台通常是独立设计、分别维护。该做法的优点是安全平台设计实现相对容易，缺点是需要维护多个软硬件版本，而且长期应用的成本较高。

图1 传统CBTC 系统架构

随着列控技术的不断发展，在传统CBTC 的基础上，列控系统出现了一些新的发展方向，如互联互通、全自动无人驾驶FAO、车车通信，以及多种信号制式，如有轨电车、跨座式单轨、悬挂式空轨、APM（自动旅客捷运系统）、市域铁路等。……