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CBTC 后备模式应用场景的比较分析
摘要：后备模式是城市轨道交通信号系统在设备故障时降级运行、保证故障列 车安全退出运营、保持运营效率的一种手段。本文在阐述不同制式的后备模式应 用情景及系统架构的基础上，分析比较普通后备模式与增强型后备CBTC 后备模式应用场景的比较分析
摘要：后备模式是城市轨道交通信号系统在设备故障时降级运行、保证故障列 车安全退出运营、保持运营效率的一种手段。本文在阐述不同制式的后备模式应 用情景及系统架构的基础上，分析比较普通后备模式与增强型后备模式的功能原 理及差异，为今后其他线路后备模式的设计、调试和管理积累经验。
关键字：城市轨道交通；CBTC；后备模式；增强型后备模式
城市轨道交通信号系统主要由联锁子系统、自动监控子系统、数据通信子系 统、维护监测子系统和列车自动控制子系统等构成。后备模式为系统的降级运营 模式，它可以针对整条线路也可以仅仅用于一个特定区段或特定的列车。联锁子 系统主要实现列车进路上轨道区段、道岔、信号机之间的正确联锁关系和进路控 制，同时负责和编码器接口，在目标-距离型后备模式中使列车通过信标获得信号 机和道岔的状态信息。目前目标-距离式的点式 ATP 配置了标准后备模式和增强型 后备模式两种制式的后备模式。
1 标准后备模式
在城市轨道交通实际运营时，ZC/LC、轨旁无线单元以及车载无线单元（两端 同时）故障时都可导致列车不能在 CBTC 模式下运行，必须转为标准后备模式。
虽然CBTC系统双重故障的可能性极低，一旦出现以上设备双重故障导致
CBTC 模式不可用，可提供标准后备模式作为备用模式。标准后备模式的优势主要 是在轨旁某些关键设备故障时可以不中断运营，列车以点式 ATP 模式继续运行， 增加系统的可用性。如图1 所示为标准后备模式的信息流图。
图 2 增强型后备模式信息流图
图中1表示CI子系统通过继电器采集现场信号机和道岔状态信息；2表示CI 子系统将信号机和道岔状态信息通过继电器发送给欧式编码器； 3 表示欧式编码 器将信号机和道岔状态信息发送给轨旁有源信标； 4 表示轨旁有源信标将信号机 和道岔状态信息发送给通过其的列车； 5表示 CI 子系统将信号机和道岔状态信息 通过无线网络发送给DCS设备并通过DCS设备获取CC发送来的防护区段可解锁 信息； 6表示 DCS 设备将信号机和道岔状态信息通过无线连续的发送给列车上的 CC， CC 将防护区段可解锁信息发送给 DCS 设备。
在增强型后备模式下，列车总是能够“提前”收到有源信标将发送的后备变量 信息，所以列车在有源信标处接收到的信息一般情况下将不做处理。
增强型后备模式下的初始化与标准后备模式大致相同，不同点在于列车会通 过无线通信将能够提前接收到有源信标发送的后备变量信息，从而不需要低速通 过初始化区域。
增强型后备模式相对于标准后备模式具有以下优势：
（1） 当信号机开放允许信号时不需要移动列车即可实现后备初始化，避免列 车在没有授权的情况下运行；
（2） 通过连续的 ATP 监督使后备模式下不丢失正常的驾驶模式（如列车换端 的情况下，列车可以立即建立后备模式），避免反复的模式转换和没有授权情况 下运行；
（ 3）出站信号机处于禁止状态时，禁止列车离站，避免司机误操作；
（4）支持保护区段快速解