Автоматика сигнальной системы метро (CBTC)

CBTC (Communication-Based Train Control) — современная безопасностная система управления движением на метро. Пришла на смену классическим рельсовым цепям и путевым светофорам. Используется на новых линиях Москвы (Большая кольцевая, Солнцевская), Казани, Санкт-Петербурга.

Отличия от классической СЦБ

Классическая (АЛС-АРС)

• Рельсовые цепи — обнаружение положения поезда с точностью ±300 м
• Путевые светофоры — визуальная информация машинисту
• АЛС (автоматическая локомотивная сигнализация) — передача на локомотив
• Минимальный интервал — 120-180 секунд

CBTC

• Радиосвязь состав-инфраструктура — непрерывный обмен каждые 100-500 мс
• Точное определение положения — ±5 м (на основе одометра + бализ в пути)
• Нет путевых светофоров — вся информация в кабине машиниста
• Minimum headway (минимальный интервал) — 60-90 секунд
• Полностью беспилотное движение возможно (GoA 4)

Компоненты CBTC

Путевая инфраструктура

• Бализ (транспондеры в пути) — точки точного ориентирования (каждые 100-300 м)
• Радиоточки Wi-Fi/LTE — для связи с составами (каждые 200-500 м)
• Центральный компьютер линии (CBI, Computer-Based Interlocking) — централизованное управление маршрутами и стрелками
• ATS (Automatic Train Supervision) — диспетчерский уровень

Бортовое оборудование

• ATP (Automatic Train Protection) — защита (контроль превышения скорости, проезда красного)
• ATO (Automatic Train Operation) — автоматическое ведение (разгон, торможение)
• Одометр и бализодатчики — определение положения
• Радиомодем для связи с инфраструктурой

Автоматика станции

• Платформенные двери (PSD, Platform Screen Doors) — часто интегрируются с CBTC
• Автоматика посадки-высадки — согласование открытия дверей состава и дверей платформы
• Контроль остановки состава с точностью ±10 см (для стыковки с PSD)

Уровни автоматизации GoA

• GoA 1 — машинист ведёт поезд, автоматика контролирует (АЛС-АРС)
• GoA 2 — автоматическое ведение, машинист отвечает за посадку-высадку
• GoA 3 — автоматическое ведение + двери, в составе сопровождающий (не машинист)
• GoA 4 — полностью беспилотное движение, никого в составе (например, Дубай, Копенгаген)

Российский метрополитен на новых линиях — обычно GoA 2 (машинист в кабине, автоведение).

Производители

• Thales (Франция) — SelTrac CBTC (на Большой кольцевой Москвы, частично)
• Siemens — Trainguard MT CBTC
• Alstom — Urbalis
• Hitachi — HMAX
• Радиоавионика (Россия) — отечественная CBTC в разработке

Внедрение в России

• Москва — Большая кольцевая линия (Thales SelTrac), Солнцевская линия
• Санкт-Петербург — Фрунзенский радиус (планируется)
• Казань — первая линия (CBTC Hyundai Rotem)

Специфика

• Высокая сложность пусконаладки (12-24 месяца)
• Высокая стоимость (3-5 млн руб за километр линии)
• Требует полного переоснащения состава и путевой инфраструктуры
• Повышенные требования к кибербезопасности (атаки на радиоканал)