移動閉塞

在輪軌交通中，為保證列車運行安全，須保證列車間以一定的安全間隔運行。早期，人們通常將線路劃分為若干閉塞分區，以不同的信號表示該分區或前方分區是否被列車佔用等狀態，列車則根據信號顯示運行。不論採取何種信號顯示制式，列車間都必須有一定數量的空閒分區作為列車安全間隔。

地鐵的信號原理也基於此。但由於地鐵的特殊條件，對安全的要求更加嚴格，因此必須配備列車自動保護(ATP) 系統。A TP 通過列車間的安全間隔、超速防護及車門控制來保證列車運行的安全暢通。在固定劃分的閉塞分區中，每一個分區均有最大速度限制。若列車進入了某限速為零或被佔用的分區，或者列車當前速度高於該分區限速，ATP 系統便會實施緊急制動。ATP 地面設備以一定間隔或連續地向列車傳遞速度控制信息。該信息至少包含兩部分：分區最高限速和目標速度(下一分區的限速) 。列車根據接收到的信息和車載信息等進行計算併合理動作。速度控制代碼可通過軌道電路、軌間應答器、感應環線或無線通信等傳輸，不同的傳遞方式和介質也決定了不同列車控制系統的特點。為了保證安全，地鐵ATP 在兩列車之間還增加了一個防護區段，即雙紅燈區段防護。後續列車必須停在第二個紅燈的外方，保證兩列車之間至少間隔一個閉塞分區。

傳統的固定閉塞制式下，系統無法知道列車在分區內的具體位置，因此列車制動的起點和終點總在某一分區的邊界。為充分保證安全，必須在兩列車間增加一個防護區段，這使得列車間的安全間隔較大，影響了線路的使用效率。

準移動閉塞在控制列車的安全間隔上比固定閉塞進了一步。它通過採用報文式軌道電路輔之環線或應答器來判斷分區佔用並傳輸信息,信息量大；可以告知後續列車繼續前行的距離,後續列車可根據這一距離合理地採取減速或制動，列車制動的起點可延伸至保證其安全制動的地點，從而可改善列車速度控制，縮小列車安全間隔,提高線路利用效率。但準移動閉塞中後續列車的最大目標制動點仍必須在先行列車佔用分區的外方，因此它並沒有完全突破軌道電路的限制。

移動閉塞技術則在對列車的安全間隔控制上更進了一步。通過車載設備和軌旁設備不間斷的雙向通信,控制中心可以根據列車實時的速度和位置動態計算列車的最大制動距離。列車的長度加上這一最大制動距離並在列車後方加上一定的防護距離，便組成了一個與列車同步移動的虛擬分區。由於保證了列車前後的安全距離，兩個相鄰的移動閉塞分區就能以很小的間隔同時前進，這使列車能以較高的速度和較小的間隔運行，從而提高運營效率。

移動閉塞的線路取消了物理層次上的分區劃分,而是將線路分成了若干個通過數據庫預先定義的線路單元,每個單元長度為幾米到十幾米之間,移動閉塞分區即由一定數量的單元組成,單元的數目可隨着列車的速度和位置而變化,分區的長度也是動態變化的。線路單元以數字地圖的矢量表示。線路拓撲結構的示意圖由一系列的節點和邊線表示。任何軌道的分叉、匯合、走行方向的變更以及線路的盡頭等位置均由節點(Node) 表示,任何連接兩個節點的線路稱為邊線。每一條邊線有一個從起始節點至終止節點的默認運行方向。一條邊線上的任何一點均由它與起點的距離表示,稱為偏移。因此所有線路上的位置均可由【邊線,偏移】矢量來定義,且標識是唯一的。

移動閉塞系統中列車和軌旁設備必須保持連續的雙向通信。列車不間斷向軌旁控制器傳輸其標識、位置、方向和速度,軌旁控制器根據來自列車的信息計算、確定列車的安全行車間隔,並將相關信息(如先行列車位置,移動授權等) 傳遞給列車,控制列車運行。

早期的移動閉塞系統是通過在軌間佈置感應環線來定位列車和實現車載計算機(VOBC) 與車輛控制中心(VCC) 之間的連續通信。現今,大多數先進的移動閉塞系統已採用無線通信系統實現各子系統間的通信。在採用軌旁基站的無線通信系統中,系統一般考慮100 % 的無線信號冗餘率進行基站佈置,以消除在某個基站故障時可能出現的信號盲區。