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系统仿真学报Vol.17No.8
·1944·JOURNALOFSYSTEMSIMULATIONAug.2005

基于移动闭塞原理的地铁列车追踪运行控制研究

路飞，宋沐民，李晓磊
（山东大学控制科学与工程学院,山东济南250061）

摘要：分析了城市轨道交通两种信号系统的特点，给出了地铁列车的运行模型。探讨了在移动闭
塞系统下如何降低列车间的最小追踪允许间隔，提高地铁线路的通过能力。
关键词：地铁列车；移动闭塞系统；追踪允许间隔；通过能力
文章编号：1004-731X(2005)08-1944-04中图分类号：U231.92;TP391文献标识码：A

ResearchonSubwayTrainFollowingControlSystem
underMovingBlockSystem
LUFei,SONGMu-min,LIXiao-lei
(SchoolofControlScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China)
Abstract:Thecharacteristicsoftwosignalllingsystemsisanalyzed,andtherunningmodelofsubwaytrainisproposed.The
methodofdecreasingtheheadwayandincreasingthecarryingcapacityisdiscussed.
Keywords:subwaytrain;movingblocksystem;headway;carryingcapacity

1信号，闭塞分区的长度取决于列车的最大运行速度以及列车
引言
最差的制动性能。在任意时刻，一个分区只能被一列车占用，
轨道交通是解决现代城市交通拥挤的有效手段，它的最列车间隔为若干个闭塞分区，而与列车在分区内的实际位置
大特点是运营密度大、列车行车间隔时间短、安全、正点。无关。如果列车从最大速度开始制动到停下来需要三个闭塞

随着工业化程度的提高，世界城市人口急剧膨胀，从而对城分区的长度，则分区长度为：

市轨道交通的载客能力提出了越来越高的要求。为了提高载2
BL={/(2)/3}Vmaxb(1)
客能力，措施之一是增加每列车的车辆数目及增加车辆的空
其中：Vmax为最大运行速度，b为制动率。
间容量；措施之二是缩短行车间隔，从而提高线路的通过能移动闭塞是相对于固定闭塞而言的，固定闭塞（现有的
力。基于这一思想，早在60年代，我国科学工作者就提出闭塞方式）有固定的闭塞区间和相应的防护信号，而移动闭
了移动闭塞系统的概念（MovingBlockSystem,简称MBS）,塞无固定的闭塞区间，其闭塞区间的长度随条件变化而改
进入80年代后，随着计算机技术和通信技术的飞速发展，变，并随着列车的运行而移动，即随后续列车和前方列车的
各国相继研究出不同形式的移动闭塞系统，如日本的实际行车速度、位置、载重量、制动能力、区间的坡度、弯
CARAT系统、法国的ASTREE系统等。我国许多学者对道等列车参数的具体情况而变化。因此移动闭塞系统是一种
MBS进行了一些理论研究并将其应用于轨道交通的运营控智能化的、基于现代通信技术、计算机技术和控制技术的列
制，但总体而言，尚处于初始阶段，本文分析了城市轨道交车运行间隔控制系统。
通两种信号系统的特点，给出了地铁列车的运行模型，并与固定闭塞系统相比，MBS有很多优越性[3]，其中最
探讨了在移动闭塞系统下如何降低列车间的最小追踪允许重要的一点是，在MBS条件下，不仅可以大大缩短前后两
间隔，提高地铁线路的通过能力。车的追踪间隔距离，提高区间通过能力，而且对各种车型、
1移动闭塞系统和固定闭塞系统的比较各种速度的列车都有很强的适应性，给调度指挥带来很大的
灵活性。移动闭塞系统的构成原理如图1所示。
在轨道交通中，存在两种信号系统，固定闭塞系统和移
MBS系统在总体上分三个层次:从高到低，依次为：区
动闭塞系统。目前，固定闭塞系统（FixedBlockSystem，
段调度层DCC（DispatchingControlCenter）;车站控制层SCC
简称FBS）是世界各国轨道交通所广泛采用的闭塞系统[1,2]，
(StationControlCenter)，它根据DCC的命令，按移动闭塞
它的特点是在线路区间设置固定的闭塞分区和相应的防护
原理对列车运行间隔进行控制；车载设备层OBE（OnBoard
Equipment）,它根据SCC的命令，控制列车安全运行。各控
收稿日期：2004-01-14修回日期：2005-02-03制层之间依靠通信网络进行信息交换。例如甲站向乙站发三
作者简介：路飞(1973-),女,山东济南人,博士