歐洲鐵路信號系統概況與發展趨勢

--- Tips：點擊上方藍色【軌道世界】關注及查看往期精彩內容 --

軌道世界ID：RailWorld

ETCS，即Europe Train Control System，歐洲列車控制系統，分ETCS0級——ETCS3級，逐步脫離地面設備，實現基於通信的列車控制。

歐洲是世界上鐵路最發達的地區之—。歐洲國家多，國土面積小，各國內部的鐵路網很密集。近幾年來，歐洲鐵路公司和信號公司在對各自的既有信號系統進行升級或者技術改造的同時，在歐盟(EU)委員會和國際鐵路聯盟(UIC)的推動下，歐洲7大鐵路信號公司，如法國的Alstom(阿爾斯通)公司、瑞典的Adtranz公司、德國的Siemens(西門子)公司、法國的Alcatel(阿爾卡特)公司、義大利的Ansaldo(安薩爾多)公司(含法國CSEE公司)、英國WestingHouse(西屋)公司，以及Invensys公司，聯合起來為信號系統的互聯和兼容問題制定信號標準，並製造了相關的產品：

在較大範圍內開發並應用新型計算機輔助鐵路運輸管理系統；

在進路控制方面，隨著區域計算機聯鎖技術逐步取代陳舊技術，自動化系統得到廣泛應用；

在列車防護和控制系統方面，研製了基於通信的列車控制系統(CBTC)；

為了歐洲鐵路信號系統的互聯和兼容問題，制定了統一的、開放性信號系統標準，從而實現歐洲各國鐵路互通運營。

本章根據搜集到的有關歐洲鐵路信號系統的論文、報導和技術資料，對它們進行了歸納整理，從列車運行控制系統、歐洲統一先進的列車運行控制系統(即ETCS)、聯鎖系統、行車指揮系統、高速鐵路，以及磁懸浮鐵路等方面介紹歐洲鐵路信號系統的現狀和發展，有關法國、英國和德國的鐵路信號系統的詳細情況在另外章節專門介紹。

第一節 列車運行控制系統

一、種類繁多的列控系統

歐洲有7大鐵路信號公司（Alstom、Adtranz、Siemens、Invensys、Alcatel、Ansaldo、WestingHouse，它們都是UNIFE的成員），它們研製生產的列車運行控制系統（ATP/ATC）有十餘種，如德國的LZB系列和FZB系列、法國的TVM系列等。這些運行控制系統有的適用於中速鐵路，有的適用於高速鐵路。在歐洲鐵路網上，各個國家的鐵路部門使用各自不同的信號制式管理列車的運營。

二、基於通信的列車運行控制系統

近年來，幾乎所有歐洲國家鐵路都在建立列車運行管理和保證行車安全系統方面尋求新的經濟有效的技術方案，其中包括地區性線路。德國鐵路和Adtranz公司共同研究制定了無線通信管理列車運行（FFB）地區性線路運營規劃，在建立的列車運行管理系統中，幾乎全部通過無線通信系統來實現通信服務聯繫，完全不用地面信號和監督線路空閒的線路設備，保證在任何線路上的列車運行安全。基於通信的列車控制系統（CBTC）按歐洲統一的安全標準設計，系統符合歐洲PrEN50129和PrEN50128標準設計的一體化安全要求（SIL4，安全完善度等級4）。

三、列車控制系統向標準化、統一化發展

目前，歐洲由於種類繁多的鐵路信號帛式互不兼容，影響了歐洲鐵路跨國運輸的效率。在歐盟（EU）和國際鐵路聯盟UIC的支持下，歐洲鐵路制定了統一的列車運行管理系統ERTMS（歐洲鐵路運輸管理系統），包括歐洲列車運行控制系統ETCS（歐洲列車控制系統）、列車與地面的雙向無線通信系統GSM-R和歐洲運輸管理系統ETMS。

第二節 歐洲列車控制系統（ETCS）

一、ETCS的產生背景

在歐洲鐵路網上，各個國家的鐵路部門使用各自不同的信號制式管理列車的運營，列車運行控制系統（ATP/ATC）多達十餘種，如LZB系列/FZB系列、TVM系列等，這些信號和控制系統互不兼容。因此，跨國境運營的列車要麼穿過邊境抵達另一個國家後停下來更換機車，要麼根據運行線路的不同裝備多種不同的控制系統（最多的有6種），當列車穿過邊境抵達另一個國家後，切換相應的運行控制系統。

因信號制式和控制方式的不同，列車無法在歐洲境內穿越國境時實現互通運營；當列車裝備多種控制系統後，由於每種控制系統價格昂貴，使得列車運營及維護費用上升，同時所遇到的繁多的信號技術使得穿越邊界的操作非常低效。

基於上述原因，這就產生了研製通用信號系統和新型列車控制系統的要求。這種通用信號系統應能滿足：

跨國境運營的列車不受限制地穿越邊界，提高列車運行效率；

信號和列車控制系統界面標準化，儘可能減少不同國家的特殊要求；

通過鼓勵對設備的開放市場來產生商業吸引力，從而降低設備的成本。

歐洲鐵路運輸管理系統ERTMS是歐洲鐵路和歐洲信號工業在歐洲委員會的財政支持和國際鐵路聯盟UIC的支持下，經過大約10年的工作得到的結果。其目的是為了改善信號制式互不兼容的狀況，在全歐洲範圍內創立一個既可以兼容現有信號體制，又可以在各國統一推廣使用的鐵路信號標準，保證各國的列車在歐洲鐵路網內的互通運營，提高運輸效率。

二、ETCS的組成

前已述及，歐洲鐵路運輸管理系統ERTMS包括三個組成部分：

歐洲列車控制系統ETCS（European Train Control System）；無線通信系統（GSM-R）；歐洲運輸管理系統ETMS（European Traffic Management System）。

其中，ETCS涉及列車控制和信號方面，它包含了所有的信號技術，也就是歐洲信號一體化技術。ERTMS的信號技術表示為ERTMS/ETCS。

GSM-R是基於成熟的公共無線通信網絡GSM的技術，為鐵路專用的通信網絡。GSM-R可以覆蓋地面設備和車載設備，為它們提供連續的、雙向的信息（包括數據和語音）傳輸通道。無線電技術（GSM-R是基於歐洲EIRENE和MORANE的結果。ERTMS的無線通信技術表示為ERTMS/GSM-R。

ERTMS中的ETCS是一個先進的列車自動防護（ATP）系統和機車信號（Cab Singnalling）技術規範，安裝符合ERTMS/ETCS技術規範的列車運行控制系統，不僅能提高列車的安全性，而且使列車能夠在歐洲境內穿越國境時實現互通運營。

歐洲採用ERTMS/ETCS的目的，不僅能保證系統的可互操作性，而且還要增強系統的性能，增加系統實現的靈活性，並降低系統的成本。

三、ETCS等級

歐洲列車控制系統ETCS考慮到長期發展的需要，制定了5個應用等級；ERTMS/ETCS等級0、ERTMS/ETCS等級STM、ERTMS/ETCS等級1、ERTMS/ETCS等級2、ERTMS/ETCS等級3。高等級向下兼容，使得歐洲各國鐵路部門可以根據各自的實際需要安裝使用不同等級的信號和控制系統。

在5個應用等級中，ERTMS/ETCS等級2和ERTMS/ETCS等級3採用移動通信網絡GSM-R技術來實現地面與列車之間雙向的信息傳輸（包括語音和數據），因此這兩個等級屬於CBTC的範疇。

（1）ERTMS/ETCS等級0

在ERTMS/ETCS等級0中，裝備了ERTMS/ETCS的列車可以在沒有裝備ERTMS/ETCS地面設備或者無本國信號系統的線路上運行，或者在試運行中的ERTMS/ETCS線路上運行。

（2）ERTMS/ETCS等級STM

在ERTMS/ETCS等級STM中，裝備了ERTMS/ETCS的列車，在裝備了本國信號系統的線路上運行。

為了能夠識別本國地面信號，車載設備還需另增加STM（Specific Transmission Module，專用傳輸模塊）接口設備。STM把接收到的本國信號譯成標準的ETCS報文格式，然後傳送給ETCS。

（3）ERTMS/ETCS等級1

在ERTMS/ETCS等級1中，裝備了ERTMS/ETCS的列車，在裝備有點式傳輸設備歐洲應答器Eurobalise的線路上運行，地面向列車傳輸的信息完全依靠Eurobalise，軌道電路只完成軌道區段的空閒/佔用檢查和列車的完整性檢查。

為了增加信息傳輸的覆蓋範圍，線路上可以安裝歐洲環線Euroloop或者無線注入單元。

因此ERTMS/ETCS等級1分成帶注入信息和不帶注入信息兩種類型。

（4）ERTMS/ETCS等級2

在ERTMS/ETCS等級2中，裝備了ERTMS/ETCS的列車，在由無線閉塞中心控制的、並且裝備了Eurobalise和Euroradio的線路上運行。

車地之間的雙向信息通信由GSM-R提供傳輸通道，由Eurobalise提供列車定位信息，地面設備完成列車完整性檢查。

（5）ERTMS/ETCS等級3

在ERTMS/ETCS等級3中，裝備了ERTMS/ETCS的列車，在由無線閉塞中心控制的、並且裝備了Eurobalise和Euroradio的線路上運行。

車地之間的雙向信息通信由GSM-R提供傳輸通道，列車定位和列車完整性檢查由車載設備實現。

Eurobalise只提供ETCS等級轉換命令。

四、ETCS的特點

1、ETCS的結構特點

ETCS在結構上具有以下特點：

模塊化結構。模塊化結構便於系統的維護和管理。

接口標準化。在歐洲聯盟EU和國際鐵路聯盟UIC的支持下，歐洲所有信號公司共同組建了UNISIG工作組，共同制定了統一的ERTMS標準，即ERTMS技術規範。該規範對設備的功能、設備間連接的接口、數據通信協議與格式等制定了統一的標準、不同的應用等級。針對歐洲各國鐵路信號制式的差異和運輸需要的不同，定義了5個應用等級。5個等級的系統按模塊方式構成，為ERTMS/ETCS的用戶提供了極大的靈活性。低等級系統升級方便，不同等級可以互通運營。

顯示界面一致性。不但不同廠家設備的顯示界面一致，而且在不同的應用等級中，顯示界面的布局相同，只是顯示內容有所差別。

設備的操作方法相同。不同廠家設備的操作方式相同，只要熟悉一個廠家的設備，就會使用其他廠家的設備。

設備的維護方法相同。

設備研製與生產依據相同的安全設計規範和生命周期規範。

2、ETCS的技術特點

ETCS在技術上具有以下特點：

系統的開放性：是指對相關標準的一致性、公開性，強調對標準的共識與遵從。一個開放系統，是指它可以與世界上任何地方遵守相同標準的其他設備或系統連接。通信協議公開，不同廠家的設備之間可實現信息交換。ETCS技術規範是得到歐洲聯盟和國際鐵路聯盟承認的標準，而且該標準是公開的。所有ETCS的設備供應商都可以按照標準設備生產ETCS設備。

互可操作性與互用性：互可操作性是指實現互連設備間、系統間的信息傳送與溝通；而互用性則意味著不同生產廠家的性能類似的設備可實現相互替換。由於所有的ETCS的設備供應商均按照統一的ETCS技術規範來設備生產，所以不同廠家的ETCS設備可以任意組合、任意互換使用。

兼容性：ERTMS/ETCS的5個應用等級的機車儘管其設備的車載設備不同，但機車可以在不同等級的線路互通運營。

可升級：ERTMS/ETCS的低等級系統在原有設備的基礎上，增加一些新的設備（模塊）就能方便地升級到更高的等級，原有的列車運行控制車載設備在高等級的系統中繼續使用。

第三節 聯鎖系統

近十多年來，歐洲聯鎖設備經歷了從繼電器聯鎖技術到電子計算機聯鎖技術、再到區域計算機聯鎖技術的歷程，取得了令人矚目的發展。計算機聯鎖系統主要用以下方式實現故障—安全：

硬體冗餘表決：

軟體冗餘表決（具有相異性的不同版本軟體比較）；

動態信息及接口技術。

一、硬體冗餘表決技術

目前歐洲聯鎖系統普遍採用以下三種硬體冗餘結構：

結構核查方法。如阿爾卡特公司聯鎖裝置，採用兩臺計算機分別按兩種不同設計的程序工作，一臺計算機按輸入指令檢查運行和安全情況，另一臺計算機核查結果，採用不同的程序檢查後確認不會產生危險情況，最後發出指令。

二取二結構/二乘二取二結構。如西門子公司SIMIS計算機聯鎖系統和義大利安薩爾多公司的計算機聯鎖系統（ACC）、英國的SSI和SGI、阿爾卡特公司的SELMIS等均採用了三取二結構的硬體表決技術。有三臺相同的計算機，採用相同的程序，同時驗算指令，如有兩臺的結果相同，才發出指令。

二、軟體冗餘技術

軟體冗餘技術也就是採用具有相異性的不同版本軟體比較。軟體冗餘有內部比較與外部比較兩種方式。內部比較即其中一處理通過通信獲得，而另一處理用程序狀態數據與其本身狀態比較，檢查結果正常與否。而外部比較則是第三者（軟體或硬體）獲得兩處理進程的狀態、邏輯數據，進行合理性表決判斷。

義大利安薩爾多公司的計算機聯鎖系統（ACC）採用具有相異性的不同版本軟體比較。

三、動態信息及接口技術

動態技術是針對計算機特徵為滿足安全性而使用的一種技術。用動態碼表示計算機、程序、任務的正常運行，沒有死機、停機的發生。動態碼又稱為「心跳」信息，形象地表示當前計算在「活著」狀態。動態碼用於關鍵處理、輸出上，一旦動態碼停止，整個系統關鍵處理及輸出就被強行切斷，使系統處理處於安全態。這種方式類似於其於安全繼電器的邏輯電路。計算機聯鎖系統採用動態繼電器就是基於這種思想。

四、採用區域聯鎖方式

隨著計算機技術和傳輸技術的發展，歐洲的區域聯鎖逐步發展起來，並且有廣闊的應用，取得了顯著經濟效益。區域聯鎖系統可用於控制道岔、信號及車站的其他設備。

瑞典ABB公司研製生產的計算機區域聯鎖系統可用於控制道岔、信號及車站的其他設備，已在瑞典、挪威、波蘭、德國等國的百餘個車站使用。這是一個分布式系統，聯鎖中的邏輯檢查及行車安全控制等任務在中央機實施，直接控制現場設備。系統保證列車安全運行的措施是：由不同工作人員編制的兩套軟體並行運算，並比較執行結果；中央計算機與現場執行端設備之間的信息傳輸採用安全數傳規程；對所控設備實現全面監控，對工作進程中的每一個階段進行校驗。

西門子公司向荷蘭鐵路交付了世界上最大的計算機區域聯鎖系統。它幾乎包括了所有的地面設備，取代了20km長區段的7個繼電聯鎖信號樓。從5個調度員終端控制與監測列車運行。目前區域聯鎖信號樓作用區每晝夜大約開行1600列列車，進行500次調車。西門子公司在12年中安裝了80多套區域聯鎖系統，這些設備已經在德國、法國、奧地利、瑞典及瑞士等國投入運營。

五、計算機聯鎖的發展方向

從歐洲信號公司生產的聯鎖系統可以看出，計算機聯鎖的進一步發展方向是：

編製程序採用SIMATIC編程技術，使設備複雜程度低、規格小、靈活性大，且價錢便宜，確保進程安全。

研製區域運輸的控制設備，尋求區域運輸系統新技術方案。

有必要根據鐵路對電子聯鎖（計算機聯鎖）的要求、設備的複雜程度、規模以及聯鎖結構，對電子聯鎖設備進行分級，並確定分級方法。

向區域化聯鎖發展，強調了集中控制和智能化。

第四節 高速鐵路

一、歐洲高速鐵路網的發展

歐洲高速鐵路網未來的發展是以對歐洲居民流動量進一步增長的預測為基礎的。這種預測卻有賴於經濟發展的速度。各國結成歐洲共同體和開放東部邊界，為歐洲城間運輸中居民流動量的增長提供了可能。

1999年，歐盟成員國高速鐵路完成旅客周轉量527億人·公裡，約佔總的鐵路旅客周轉量（2920人·公裡）的20%。到2000年6月，歐洲高速鐵路總長達到3000km。隨著一些國家在建和計劃修建高速新線，預計到2010年，歐洲高速鐵路網運營裡程將達到6000km，2020年更進一步增加到10000km，同時還將在1500～2000km範圍內的高速線上，組織開行夜間高速旅客列車和高速貨物列車，運量肯定會有新的增長。

目前，法國國家鐵路公司SNCF、西班牙國家鐵路公司Renfe和歐洲之星Eurostar是歐洲高速鐵路的佼佼者。SNCF通過擴大運量，成為歐洲最廉價的鐵路；Renfe的高速鐵路使其獲得了最大的收益；Eurostar也佔據了倫敦—巴黎、倫敦—布魯塞爾運輸市場的60%和40%。

二、歐洲高速列車可互操作性的技術條件

為了使橫貫歐洲的高速鐵路系統具有互操作性，歐洲制定了96/48/EC準則，並形成了各子系統的技術條件（TSI），子系統包括：線路基礎設施、供電、機車車輛、列車控制和安全、可靠性和運轉準備、人員的健康保護，環境保護和技術相容性。

三、高速鐵路道岔的監測系統

由於高速鐵路的發展和列車密度的不斷增加，採用以往的道岔養護方法，安排維修天窗和施工人員安全等方面的問題日益突出。為此，奧地利Voest-Alpine鐵路系統公司研製了一種監測系統，即VA-Roadmaster2000道岔診斷系統。該系統可由監測中心連續監測道岔狀態，通過傳感器採集與運營有關的數據，並隨時向有關工務和電務部門提供信息，以便及時進行維修。該系統為模塊式結構，可對道岔傳動機構、道岔轉轍器、心軌和道岔融雪器等進行監測。

四、高速鐵路的列車運行控制技術

高速鐵路列車運行的控制技術與普通鐵路不同。

德國聯邦鐵路高速列車採用LZB列車自動控制系統，該系統通過對額定速度與實際速度的比較，自動調節列車速度，監督列車的運行。地面不設傳統的信號機，司機只按司機室內顯示信號行車，即所謂「司機室顯示優先於地面信號和列車時刻表」的方法。

法國高速鐵路採用TGV系列列車運行控制系統。

西班牙馬德裡-巴塞羅娜高速線採用ERTMS/ETCS2級的設備，實現全自動化運營。

五、高速幹線上的列車無線通信

由於高速鐵路車地間傳輸信息速率要求高，所以德國和法國高速鐵路都採用列車無線通信系統實現高速列車的車地之間的信息傳輸。

德國結合機車信號作為主體信號的具體條件，大多採用了ZBF-70系統，型號為AEG-70系統，型號為AEG-Telefunken。這種列車無線設備的工作頻率為450～470MHz，可以保證調度員、司機和車站間的雙向通信。從1986年在部分地區開始使用ZBF90系統，1989年後又陸續採用AEG Olympia型號，後兩種設備的技術性能都優於前者，便於與歐洲各國連網。

在法國TGV-A高速鐵路線上採用的是瑞士的Autophon型無線通信，其頻率為450ＭＨz，它有三個分系統。

隨著歐洲鐵路信號標準化進程的推進，歐洲高速鐵路上的無線通信技術將統一採用GSM-R標準。

六、歐洲未來高速鐵路網的行車指揮技術

建立行車指揮系統是保證未來歐洲高速鐵路網達到最佳效率和效益的關鍵。為了保證歐洲共同體未來高速鐵路與各國鐵路的既有信號系統繼續保留並與之兼容，歐洲高速鐵路網系統採用統一的標準體系，該標準體系分成五個層次：ERTMS/ETCS0級、ERTMS/ETCS STM級、ERTMS/ETCS1級、ERTMS/ETCS2級、ERTMS/ETCS3級。

歐洲高速鐵路網系統結構可採用模塊式或綜合式。

七、高速線路的區域計算機聯鎖系統

歐洲高速鐵路採用了新型的區域計算機聯鎖系統。如德國鐵路新的高速線路上採用了EIS型區域計算機聯鎖系統。該系統的開發是一些車站區域計算機聯鎖試驗系統進一步發展的結果，也是曼海姆—斯圖加特高速線路上區域計算機聯鎖試運用裝置進一步發展的結果。有兩個新一代區域聯鎖總信號樓安裝在漢諾瓦—符次堡高速線路的車站上使用，每個EIS系統都能保證長約50km的線路區段內地面設備的可靠控制。

八、歐洲高速鐵路的發展計劃

實現歐洲高速鐵路網是國際鐵路合作的一個關鍵性項目。為此，國際鐵路聯盟（UIC）成立了專門的高速鐵路工作小組，共有36個成員國，覆蓋了整個歐洲。同時，建成歐洲高速鐵路網也是歐盟（EU）的目標。因此，國際鐵路聯盟和歐盟合作，計劃在全歐洲（除原蘇聯外）建成35000km的高速鐵路網，其中20000km為新線。

目前高速鐵路工作小組正在具體規劃中歐和東歐的高速鐵路網，該路網還將向東延伸到俄羅斯和烏克蘭。

第五節 行車指揮系統

一、行車指揮系統的用途

行車密度和速度的提高，各種列車速度的差異以及線路通過能力的提高對行車調度提出了越來越高的要求，調度決策必須迅速轉化為運營措施。上述情況要求把行車調度員和車站值班員的工作集中到一個多功能的工作站來完成，即把監視和控制集中到一處完成，以達到更高程度的自動化。自動識別和解決運行衝突是構成這種自動化系統的基礎。

行車控制中心是把行車操作控制和調度合併於一個系統，達到數據信息集中、技術設備集中和人員集中的目的。行車值班員和調度員均在各自的工作站上操作。因此，依靠行車指揮系統能提高工作效率，提高調度、運輸質量和節省人員。

鐵路行車指揮技術為使用最現代化的計算機技術提供了可能性，使鐵路系統更安全、靈活、準確和經濟。鐵路行車指揮系統的發展趨勢是集中化。

鐵路行車指揮系統中的重要工作之一就是編制列車運行圖。隨著計算機技術的發展，列車運行圖的編制已經採用計算機來完成。

二、使用電子計算機編制列車運行圖

使用電子計算機編制列車運行圖的主要目的是減輕勞動強度、提高運輸效率。

如德國聯邦鐵路1989年開始使用上述系統。1992-1994年度運行圖中已有35%採用上述系統編制，目前德國鐵路已經全部用電子計算機編制運行圖。

三、列車運行圖的編制原理

在相當長一段時間，人們試圖把公路運輸中眾所周知的，反映運輸繁忙程度的交通強度λ（車輛數/單位時間）和交通密度κ（車輛數/單位距離）的基本圖移植到鐵路運輸上來，但迄今為止取得的結果表明，不論在平衡曲線圖方面，還是「鐵路基本圖」方面，效果均很不理想。

列車以間隔制運行的鐵路區段，列車密度與行車密度之間存在一種線性關係。歐洲已經尋找到了新的科學評價方法，並建立了相應的操作理論模型。

德國研究採用了一體化均衡式列車運行圖（ITF）。為了使鐵路網主要樞紐站各個方向的長途旅客列車以及與市郊列車和城市公共汽車合理銜接，以縮短旅行時間、方便旅客換乘和繼續旅行，這種運行圖最早於1993年夏季在慕尼黑等一些地區採用，取得了較好效果。以後，於1994年在萊茵蘭法爾茨地區採用。現已經擴大到德國所有地區。為了在全國採用一體化均衡式列車運行圖，要求以最佳的協調條件予以保證，需要一定的投資用於購置新型機車車輛（特別是適宜於曲線上運行的擺式車體車輛）、改造基礎設施和實現地區化。

綜合定時循環運行圖與城市快速鐵路。綜合定時循環運行圖起初是適用於多中心的居民點布局結構的。這種運行圖也可稱為「地區城市快速鐵路」的運行圖。它是按其自身規律性發揮作用的。若一個地方存在兩種以上的交通系統，就會產生換乘問題。因此，各交通系統必須共同參與編制最佳的運行圖，以使乘客以最短的時間換乘。

四、行車指揮系統的技術特點

運行圖衝突自動預報軟體在行車調度自動化系統中的應用。該軟體可自動在顯示屏上以運行圖或表格形式預測顯示列車運行位置，運行圖衝突情況，能否保證旅客換乘和列車晚點等。

行車調度控制與實時信息系統。在給定一段線路上的鐵路運能表現為預定時間內通過的最多列車數。運能與下列因素有關：閉塞分區的數量列車的最高速度、列車的最大加速度、列車運行模式的可調整性、調度集中、計算機輔助調度管理系統的應用程度。通過提供更多、更好的信息、減少對線路和機車車輛的投資，可以提高鐵路系統的運能，更好地滿足顧客的需求。運輸現場集中信息最多的地方是調度控制中心，未來的調度控制系統可能有兩種形式：

（1）列車仍然由車上司機駕駛，列車控制系統通過先進的信號和智能設備決定運行條件；

（2）通過採用一種多功能自動駕駛裝置，由調度控制系統駕駛列車。

由奧地利開發的ELEKTRA安全和控制系統的基本結構，可用於電子聯鎖和行車指揮系統。它採用了經過精心挑選和組配的硬體和軟體，如16位0802系列過程控制計算機、VOTRICS容錯通信系統、CHILL程序語言、RMT系列實時作業系統等。

用ZLS900型車站進路自動控制系統實現車站行車指揮自動化。ZL器S900型是以微機構成的改進型車站進路自動控制系統，它包括列車自動選路數據管理器ZLＭ900如列車自動選路系統兩大功能。ZLS900系統連接在車站操縱工作站系統的標準區域網上，通過區域網與車次表示系統和集中聯鎖操縱工作站進行通信，構成調度集中和車站聯鎖之間的中間環節，代替行車值班員的人工操作，自動控制列車進路和信號。設定系統時，把ZLS900系統裝在高效工作站上，把列車自動選路和管理數據讀入設定。

調度中心採用的BOS行車指揮系統。奧地利聯邦鐵路繁忙幹線新建的調度中心是綜合調度所，其主要構成部分是BOS行車指揮系統，用於自動控制和調度40～60km線路區段上的列車運行。BOS、RZU機輔調度系統，其他各種外圍設備以及與沿線車站聯鎖設備之間的連接均統一採用X.25接口。BOS系統已在韋爾斯站投入運用。

第六節 磁懸浮鐵路

高速鐵路以及磁浮系統都是每個國家在當地經濟、社會和政治各項制約下，針對特定的運輸要求而發展起來的。作為鐵路先進技術的儲備和發展需要，德國是最先進行磁懸浮鐵路研究的國家之一。

德國1971年開始研究磁懸浮技術，1980-1987年建成埃姆斯蘭特磁浮鐵路試驗基地。1988-1993年試驗速度分別達到413km/h和450km/h。歐洲磁懸浮列車採用電磁懸浮技術，同步長定子線性電動機驅動。利用傳感器調節浮力，速度400km/h時，懸浮間隙為10mm。德國研製的Transrapid磁浮高速鐵路是一種速度介於飛機和汽車/鐵路之間的革新的自動化交通系統。這種新的軌道交通系統是用磁力作動力，在特殊的軌道上運行的。

一、磁浮列車的運行控制系統

磁浮鐵路列車採用無線控制系統，磁浮列車Transrapid的運行是通過行車指揮中心自動控制的，只有排除故障時，人才介入。行動裝置和地面行車調度固定設備之間的數據傳輸是通過無線電進行的，無線傳輸系統採用38GHz通信系統，雙向不間斷傳輸數據。

二、磁浮列車的安全技術規範

為了預防出現互不兼容的制式，統一德國磁浮高速鐵路的安全技術規程，1993年開始安全技術規程的制定工作，1996年完成了磁浮高速鐵路規程（RWMSB）的編制工作。RWMSB是有關磁浮鐵路安全技術要求和驗證方面的彙編。該規程滿足了磁浮系統的特殊要求，是其他規程不能代替的。該規程集中了有關各方在磁浮鐵路開發全過程中取得的知識和經驗，代表了德國磁浮高速鐵路安全技術的當前水平。內容包括：

應用範圍和意義；

安全技術要求；

與MbBO（磁浮鐵路修建和運營規則）安全技術要求的關係；

為滿足安全技術要求進行的驗證。

第七節 分析與建議

一、信號系統標準化

隨著歐洲一體化的發展，歐洲鐵路信號系統制定了統一標準，如信號設備技術標準ERTMS/ETCS、安全標準PrEN50129和PrEN50128標準等腰三角形。

目前，歐洲鐵路信號系統制定並採用統一標準，正受到世界上很多國家的關注，美國、日本、澳大利亞和印度等國家正在積極關注ETCS規範。

二、現代鐵路信號系統特徵

現代鐵路通信信號系統具有如下特徵：

網絡化。現代鐵路信號系統不僅僅是各種信號設備的簡單組合，而是功能完善、層次分明的控制系統。系統內部各功能單元之間獨立工作，同時又互相聯繫，交換信息，構成複雜的網絡化結構，使指揮者能夠全面了解轄區內的各種情況，靈活配置系統資源，保證鐵路系統的安全、高效運行。

信息化。全面、準確獲得線路上的信息是高速列車安全運行的保證。因而現代鐵路信號系統採用了許多先進的通信技術，如光纖通信、無線通信、衛星通信與定位技術等。

智能化。智能化包括系統的智能化與控制設備的智能化。系統智能化是指上層管理部門根據鐵路系統的實際情況，控制設備的智能化則是指採用智能化的執行機構，來準確、快速地獲得指揮者所需的信息，並根據指令來指揮、控制列車的運行。

標準化。制定並採用統一的標準，實現設備的互操作性。

安全設計與評估。採用標準的設計規範，提高信號設備的安全性，同時按照系統生命周期規範設計，降低設備的成本。

三、歐洲鐵路信號系統的發展趨勢

歐洲鐵路信號系統的發展趨勢是：

大力發展基於GSM-R的列車控制系統（ETCS），研究與ETCS相適應的移動閉塞技術；

對聯鎖技術進行標準化和簡化；

在ETCS基礎上，開展把進路設置從地面轉移到機車上的可行性研究；

向列車增添更多的智能功能，從而精簡大量的地面設備。

（本文轉自網絡）

————————————————————

Tips：點擊標題下方【軌道世界】關注及查看往期精彩內容

一本微刊和軌道世界的脈動 | 微信號：RailWorld