铁路智能运输系统概述
随着中国经济的不断发展，国民经济对于铁路的依赖程度越来越高。如何提高铁路运输的安全、效率和服务就一直是中国铁路面临的主要难题。不仅如此，世界各国都在考虑这个问题。铁路运输的实践和研究证明：单靠扩大基础投资、增修高速铁路是不够的，必须从系统的观点出发用科学的手段把列车、线路和运营管理综合起来考虑，因此智能铁路运输系统便应运而生。
铁路运输具有特殊性，因此铁路智能运输系统要从铁路运输的视角来研究，以便充分挖掘交通基础设施和信息基础设施的潜力，实现更高效率、更高安全、更高品质服务的铁路运输。铁路智能运输系统(Railway Intelligent Transport System．RITS)集成了电子技术、计算机技术、现代通信技术、现代信息处理技术、控制与系统技术、管理与决策支持技术和智能自动化技术等，以实现信息采集、传输、处理和共享为基础，通过高效利用与铁路运输相关的所有移动、固定、信息和人力资源，以较低的成本达到保障安全、提高运输效率、改善经营管理和提高服务质量的目的。
铁路智能运输系统涉及十分广泛的领域．主要以下几部分组成：先进的运输管理系统、先进的运输自动控制系统、先进的列车控制系统、先进的旅客服务系统、先进的运输设施管理系统以及先进的安全保障系统。其关键技术主要包括：数据传输、列车定位、列车运行控制、列车进路控制、编组站作业自动化等。除此之外，还有与之配套的旅客服务系统，货主服务系统等。与传统的铁路运输方式相比，RITS在运输管理、运输安全性、运输效率、运输服务质量等方面有明显优势。
虽然铁路智能运输系统的概念是在近几年提出，但发达国家致力于这方面的研究和运用确已有许多年的历史．特别是高速铁路诞生之后对铁路运营管理提出了更为严格的要求，促使各时期的先进技术不断地融入到铁路运营管理中，使得铁路运营管理的智能化、现代化程度不断提高。其中尤以欧洲、日本、美国等国家的研究更为引人注目．产生了一批有代表的系统。
国外RITS代表系统简介------欧洲铁路运输管理系统(ERTMS/ETCS)
随着欧共体蓬勃兴起．欧洲铁路需建立一个统一的铁路运行管理系统和统一的列车运行控制系统，以此解决列车运行的互通问题，以便于使铁路运输与其他运输业进行有力的竞争。欧共体于20世纪80年代末组织开发欧洲列车控制系统ETCS(European Train Control System, ETCS)．后又设立了欧洲铁路运输管理项目ERTMS(European Rail Traffic Management System．ERTMS)，它们统称为ETCS/ERTMS，作为欧洲铁路的总体解决方案。尽管ERTMS/ETCS还不是严格意义上的RITS,但它仍然是ITS领域中一个很好的系统，已被欧洲各国所接受，而且许多国家还在效仿这个系统。
ERTMS包括ETCS和GSM—R(铁路专用全球移动通信系统)。ETCS为保持设备通用性，确保高速列车能跨国运行制定了技术需求规范和功能技术规范。规范的技术核心为以欧洲车载设备（Eurocab)为核心．以欧洲查询应答器(Eurobalise)为列车定位修正基准，以欧洲查询应答器、欧洲环线(Euroloop)及欧洲无线通信(Euroradio)作为车——地信息传输的通道，并把CBTC(基于无线的列车控制)作为列车运行控制系统的发展方向。
为满足不同用户的功能需求和操作需求．ETCS／ERTMS系统技术需求规范和功能技术规范中规定系统有不同的级别，以保证长期发展的需要.为此制定了5个等级，高等级向下兼容。
（1） ETCS等级0
在ETCS等级0中，装备了ETCS的列车可以在没有装配ETCS地面设备或者无本国信号系统的线路上运行，或者在试运行中的ETCS线路上运行。
（2） ETCS等级STM
在STM等级中，装备了ETCS的列车，在装备了本国信号系统的线路上运行。为了识别本国的地面信号，车载设备还需要另增加STM接口设备，把接收到的本国信号译成标准的ETCS报文格式，然后传送给ETCS。
（3） ETCS等级1
装备了ETCS的列车，在装有欧洲应答器的线路上运行，地面向列车传输的信息依靠应答器。轨道电路只完成区段空闲检查和列车完整性检查。
（4） ETCS等级2
是ETCS的中间一级，区间通过信号机不复存在．在上一级别的基础上增加了行车命令无线传输功能．整个区间存在双向通信。行车命令从无线闭塞中心RBC(Radio Block Center，RBC)传给列车．利用查询应答器实现列车定位。轨道区段是否空闲及列车完整性仍依靠区间设备如轨道电路、计轴器等。
（5） ETCS等级3
ETCS的最高级应用，完全取消了地面信号系统和地面检测列车完整性的设施。采用移动闭塞模式．在上一级别的基础上增加的车载设备定位列车、监视列车的完整性．报告其后面的线路是否空闲。车地通信依靠GSM-R通道。
ETCS/ERTMS系统的优点有：
实现了统一的欧洲规范；高速列车可以跨国运行，用户组对欧洲各国铁路的加入是开放的；通过提高速度和缩短列车间隔提高了运输效率；取消地面信号和轨道区段空闲检查设备及相应电缆，降低了设备成本；在实施上可以根据实际情况采用不同级别的技术，逐步进行系统升级。
RITS关键技术简介——基于通信的列车控制(CBTC)
1999年9月，IEEE制定了第1个CBTC标准，(IEEE Std 1474.1—1999)，将CBTC定义为：利用(不依赖于轨道电路的)高精度列车定位、双向大容量车——地数据通信和车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。该技术与传统的基于轨道电路的列车控制系统(TBTC)相比，有很多优越性，其中最重要的是:列车和地面控制设备之间通过双向无线通信传递信息，构成闭环控制系统，使列车运行的安全性大大提高；CBTC技术可以实现移动闭塞方式(MAS)，使两列车追踪间隔大大缩短，提高列车在区间追踪运行的密度，从而大大提高铁路运输效率。
因此CBTC技术已凭借自身优点成为新一代列控的发展方向。目前，发达国家对于高速铁路基于通信的列控系统的研究已经形成欧洲、美国、日本3大体系。
美国AATC
美国于1992年初提出了基于无线通信的“先进的自动化控制系统(AATC)” 。AATC属于CBTC系统，最突出的特点是列车定位使用扩频通信方式，采用军用加强型定位报告系统，沿线安装无线电台，路旁无线电台将测定信号送至控制中心，控制中心根据无线电波传播时间计算出列车所在位置，并根据列车定位计算出列车安全运行速度，车站由此可决定列车定车距离、发送安全行车速度码，以及其加速命令， 实现对列车的控制。
日本ATACS
为了迎合CBTC系统在全世界铁路的发展，日本于1995年由日立公司开发研制了一种基于双向无线通信的先进列车管理与通信系统(ATACS)。该系统的列车控制也不再基于轨道电路，而采用了CBTC技术。在ATACS中，将铁路线路划分成若干个控制区，每个控制区有一个地面控制器和一个无线电基站。地面控制器完成一些控制功能，它与相应的无线电基站相联。地面控制器接收列车坐标信息后，就能进行列车运行的间隔控制。在编组站还有进路控制。在平交道口则对道口信号及栏杆进行控制。无线电基站则通过移动无线电方式将列车位置参数、运行速度等数据传送至车载设备，以此完成车载设备与地面之间的信息交换。
欧洲ETCS
随着欧共体蓬勃兴起，欧洲各国之间的合作加强，为便于管理和长远发展，欧共体于1994-1998年建立了统一的铁路运输管理系统，并开发了欧洲列车运行控制系统(ETCS)。ETCS是一种应用于铁路干线的列车自动防护和机车信号系统，功能多，系统的应用分为几个级别，每个级别有不同的特征和功能。在CTCS-3级中，取消了地面信号系统，采用移动闭塞，系统通过GSM-R实施移动授权，应答器实现列车定位，车载设备实现列车完整性的检查，事实上，在ETCS几个等级中，只有CTCS-3属于CBTC。
