IEC 62290-12025 RLV 铁路应用 - 城市导航运输管理和指挥控制系统 - 第1部分系统原理和基本概念标准立项发展报告

铁路应用——城市导航运输管理和指挥/控制系统第1部分：系统原理和基本概念标准立项发展报告标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Railwayapplications-Urbanguidedtransportmanagementandcommand/controlsystems-Part1:Systemprinciplesandfundamentalconcepts摘要随着全球城市化进程加速推进，城市轨道交通作为解决大城市交通拥堵、实现绿色低碳出行的核心载体，已进入大规模建设与智能化升级的关键阶段。城市导航运输（UrbanGuidedTransport,UGT）系统涵盖地铁、轻轨、有轨电车等多种制式，其运营安全性与效率高度依赖先进的管理和指挥/控制系统。国际电工委员会（IEC）正式发布的IEC62290-1:2025RLV标准，系统界定了城市导航运输管理和指挥/控制系统的原理框架与基本概念，为全球城市轨道交通信号与控制系统的规划、设计、建设和interoperability（互操作性）提供了权威技术依据。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其工程应用价值，深入分析了标准所确立的自动化等级划分、系统功能架构及安全完整性要求，探讨了其对我国城市轨道交通行业标准体系建设和装备自主化发展的指导意义，并对标准未来修订方向及行业应用前景进行了展望。关键词：城市导航运输；指挥控制系统；自动化等级；IEC标准；轨道交通信号；系统互操作性；安全完整性Keywords:UrbanGuidedTransport;CommandandControlSystems;GradesofAutomation;IECStandard;RailwaySignaling;SystemInteroperability;SafetyIntegrity一、引言1.1研究背景截至2025年初，全球已有超过75个国家的500余座城市开通了城市轨道交通系统，运营总里程已突破38,000公里。中国城市轨道交通协会统计数据显示，截至2024年底，我国内地累计有59个城市投运城市轨道交通线路超过1,300条，运营总里程超过11,000公里。随着线网规模持续扩大和客流密度不断攀升，城市轨道交通系统面临的安全保障压力和高效运营需求日益突出。城市导航运输系统区别于干线铁路，具有站间距短、运行密度高、启停频繁、客流量波动大等显著特征。传统基于固定闭塞的信号系统已难以满足高密度、小编组、灵活编组的运营需求。以基于通信的列车控制（CBTC）、全自动运行（FAO）为代表的新一代控制系统技术，正在深刻改变城市轨道交通的运营模式与管理范式。然而，技术创新的快速推进也带来了系统架构复杂化、接口标准化不足、各厂商系统间互操作性差等一系列挑战——不同厂商和不同线路的CBTC/FAO系统因缺乏统一规范而难以互通，导致运营方被特定供应商“锁定”，维修成本居高不下，跨线网络化运营遭遇技术壁垒。在此背景下，制定统一的国际标准，规范系统架构层次、功能分配和接口协议，已成为全球轨道交通行业的普遍共识和迫切需求。1.2标准编制背景与立项依据IEC62290系列标准由国际电工委员会铁路电气设备与系统技术委员会（IEC/TC9）负责制定。TC9的秘书处设在法国，其工作范围涵盖轨道交通全部电气与电子系统的标准化工作，包括牵引供电、信号控制、通信网络、车辆电气设备等各子系统。该技术委员会汇聚了来自中国、法国、德国、日本、韩国、西班牙等主要轨道交通技术强国的数百名专家，具有广泛的国际代表性和技术权威性。IEC62290-1作为该系列标准的基础性文件，最初于2006年开始起草，历经多年技术讨论与多轮国际协商，于2014年发布首版（IEC62290-1:2014）。该标准发布后迅速被全球主要轨道交通装备制造商和运营商采纳，成为城市轨道交通控制系统领域引用最为广泛的基础性国际标准之一。2025年4月，IEC正式发布包含修订内容的合并版——IEC62290-1:2025RLV（RedlineVersion），该版本以对照形式清晰呈现了2014版与2025版之间的全部技术差异，极大便利了标准使用者的对照学习和过渡实施，同时标志着该标准迈入了一个新的技术迭代周期。1.3标准定位与适用范围IEC62290-1:2025RLV是IEC62290系列标准框架中的纲领性文件和术语基石。该系列标准的整体框架如下：-IEC62290-1（本部分）：系统原理与基本概念——定义系统的总体架构、自动化等级划分、功能分类及基础术语，为整个系列提供顶层指导；-IEC62290-2：功能需求规格——详细规定系统应实现的功能需求，包括安全功能、运营功能、乘客服务功能等；-IEC62290-3：系统需求规格——从系统工程角度规定系统的非功能性需求，涵盖可用性、可靠性、可维护性、安全性（RAMS）等属性。该标准适用于所有类型的城市导航运输系统，包括地铁、轻轨、自动导向捷运系统（AGT）、有轨电车等制式，涵盖新建系统设计、既有系统升级改造以及多制式线网融合运营等应用场景。其核心目标是为系统设计者、设备制造商、运营方和监管机构提供一套统一的技术语言和方法论框架，从而促进全球范围内城市轨道交通控制系统的规范化发展和互通互认。二、标准核心技术内容2.1系统架构与层级划分IEC62290-1:2025RLV从系统工程视角构建了一套层次化的系统架构模型，将城市导航运输管理和指挥/控制系统划分为明确的层级结构。该架构综合参考了欧洲铁路交通管理系统（ERTMS）的架构理念，并结合了城市轨道交通的运营特点加以适配优化。标准将系统分为运营管理层面、列车控制层面和轨旁设备层面三个核心层次。运营管理层面向负责线路运行计划的编制与优化、车辆调度决策支持、异常事件处置与运营恢复管理等任务，是整个系统的“大脑”；列车控制层面负责列车的安全间隔控制、速度监督、自动驾驶和联锁逻辑处理，是保障行车安全的核心环节；轨旁设备层面则包括信号机、道岔转辙机、轨道占用检测设备、数据通信网络等基础设备，是系统感知和执行物理层任务的“神经末梢”。各层级之间通过标准化接口进行信息交互，确保整个系统具备高度的模块化程度和可扩展性。值得关注的是，2025版标准在架构层面的重要修订之一，是强化了对“云-边-端”协同架构的兼容性考量，反映了基于云平台的线网级集中管控、边缘计算节点部署以及物联网感知设备大规模接入等新技术趋势对传统架构模型的深刻影响。2.2自动化等级划分体系IEC62290-1引入的自动化等级（GradesofAutomation,GoA）划分体系是该标准最具影响力的核心内容之一。标准将城市导航运输系统的自动化程度划分为GoA1至GoA4四个等级，每个等级明确了列车运行中关键功能由系统或人员承担的具体分配关系。-GoA1级（非自动化列车运行）：列车在司机的完全控制下运行，系统提供基本的列车保护和联锁功能。这是目前全球既有线路中最为普遍的应用等级。-GoA2级（半自动化列车运行）：列车自动完成牵引、制动和车门控制，司机在驾驶室值守并主要负责异常处理和紧急干预。国内多数新建CBTC线路已达到此等级。-GoA3级（有人值守的列车自动运行）：列车完全自动运行，包括启动、停止、车门开关和障碍物检测等，车上人员在需要时才进行干预。该等级已在部分全自动运行线路中得到应用。-GoA4级（无人值守的列车自动运行）：列车运行全过程无任何车上人员参与，所有运营功能均自动完成，由控制中心进行远程监控和集中管理。该等级代表了当前城市轨道交通自动化技术的最高水平。2025版标准对各级别的功能分配表进行了重新审视和精细化调整，尤其针对GoA4等级下远程控制中心的职责范围、异常情况下的降级运营模式以及乘客紧急通信等关键场景补充了更明确的功能分配说明，为全自动运行系统的工程实施提供了更加清晰的标准依据。2.3安全完整性与风险管理要求作为涉及公共安全的轨道交通控制系统基础标准，IEC62290-1对安全完整性要求给予了高度关注。标准明确要求系统的安全相关功能应按照IEC62278（铁路应用——可靠性、可用性、可维护性和安全性[RAMS]的规范与示例）所确立的方法论进行安全全生命周期管理，并与IEC61508系列功能安全基础标准保持衔接。标准对安全完整性等级（SafetyIntegrityLevel,SIL）的分配提出如下核心原则：凡直接涉及行车安全的功能（如列车超速防护、轨道占用检测、道岔位置监督等），其安全完整性等级不得低于SIL4——这是功能安全标准体系中最高等级的安全要求；对于涉及乘客安全但不直接导致行车危险的功能（如车门联锁、站台屏蔽门联动等），可视具体情况分配SIL2至SIL4的等级。2025版标准的修订进一步强化了全自动运行场景下的安全分析要求，针对无人值守模式下新增的各类自动化功能（如自动障碍物检测、远程复位、自动洗车等）补充了相应的安全论证规范，并要求系统供应商在安全案例（SafetyCase）中提供更为充分的危险识别和风险降低措施的证据链。2.4关键功能与接口定义IEC62290-1对城市导航运输管理和指挥/控制系统的关键功能进行了系统分类和定义，建立了统一的功能分解结构。在列车监督功能方面，标准涵盖列车位置检测、速度监督、间隔控制和完整性监督等子功能，为不同厂商的ATP/ATO系统设计提供了功能比对基准。在运营管理功能方面，包括运行计划编制与调整、车辆调度管理、乘客信息服务和应急处置指挥等功能，强调系统需支持高密度、高准点率运营要求下的自动化和智能化水平。在乘客服务功能方面，涵盖自动广播、信息显示、乘客紧急通信和报警处理等功能，2025版修订特别加强了乘客与控制系统间交互界面的规范化要求——尤其在无人驾驶场景下，乘客在车内紧急情况下如何与控制中心建立可靠通信、控制中心如何远程获取车内实时信息并采取有效处置措施，均被纳入更为明确的功能要求之中。在接口定义方面，标准重点强调系统内部各子系统之间的接口以及系统与外部系统（如票务系统、供电系统、综合监控系统等）之间的接口需要遵循标准化协议，确保多供应商环境下系统的互操作性和可替换性。三、标准主要修订内容分析IEC62290-1:2025RLV相较于2014版，主要修订内容涵盖以下方面：全自动运行场景的深化覆盖。2014版标准虽然已将GoA4纳入自动化等级体系，但对无人值守运行模式下的详细功能要求和风险管理描述较为有限。2025版重点深化了对GoA3/GoA4场景下系统行为的技术描述，补充了运营场景规范、故障降级模式和远程控制中心职责等关键性内容。与云平台及智能运维技术的适应性更新。随着基于大数据的智能运维（PHM系统）、云平台集中管控等新技术的规模化应用，2025版标准对系统架构的描述中，增加了对数据驱动运维、新型IT基础设施适配的技术考量，使标准的适用性和前瞻性明显增强。与IEC62290系列其他部分的一致性协调。2025版修订消除了与IEC62290-2和IEC62290-3之间的术语不一致和需求冲突，确保系列标准的整体协调性和工程可用性。提升国际标准与其他规范体系的兼容性。2025版修订加强了与欧洲列车控制系统标准EN62290系列、IEEE相关标准以及各主要国家标准之间的兼容性，为全球范围内的标准互认和贸易便利化创造了更好的条件。四、标准应用与行业影响4.1全球应用概况IEC62290-1自2014年发布以来，已被全球范围内的城市轨道交通项目和设备制造商广泛采纳。在国际项目中，欧洲、东南亚、中东、南美等地区的城市轨道交通项目已在招标文件中大量引用该标准作为技术基础——例如中东多条全自动无人驾驶地铁线路项目，即直接以该标准明确系统的自动化等级要求和功能配置方案。在标准互认框架方面，该标准已被联合国欧洲经济委员会（UNECE）相关技术法规引为参考依据，同时与欧盟铁路互联互通技术规范（TSI）中关于城市轨道交通的相关条款形成了互补关系，成为全球城市轨道交通控制系统领域事实上的技术通用语言。4.2对中国城市轨道交通标准化发展的推动作用我国是IEC/TC9的积极成员和P成员国，深度参与了IEC62290系列标准的制修订工作。该标准对我国城市轨道交通行业的深远影响主要体现在以下方面：技术规范对接。我国现行《城市轨道交通工程项目建设标准》《城市轨道交通信号系统通用技术条件》（GB/T12758）等标准和规范，在城市轨道交通控制系统的术语定义、等级划分和功能分类方面，已实现与IEC62290系列标准的基本同步衔接。中国城市轨道交通协会发布的《城市轨道交通全自动运行系统技术规范》团体标准在编制过程中，同样将IEC62290-1作为核心参考依据，同时吸收了国内FAO线路建设运营领域的自主创新成果。装备自主化支撑。近年来我国轨道交通信号装备自主化进程明显加速，尤其以全自动运行系统为代表的新一代产品已在多条线路上投入商业运营。IEC62290-1的系统化方法论为我国企业从跟随型逆向开发走向原创性正向设计提供了重要指引，推动中国信号装备在系统架构科学性、安全论证规范性等方面全面与国际接轨。目前，我国自主FAO信号系统不仅已在国内数十条线路批量应用，还成功输出至新加坡、印度等海外市场，成为继高铁之后中国轨道交通装备“走出去”的新名片。国际标准话语权提升。中国专家积极参与IEC62290系列标准的制修订工作组，在标准讨论中充分反映了中国在FAO工程实践和线网运营管理方面的宝贵经验，提高了中国在轨道交通国际标准领域的话语权和影响力。五、标准实施建议5.1标准实施中的关键难点在IEC62290-1的落地实施过程中，各参与方往往面临以下共性难点：安全论证体系构建难度大。标准对安全完整性等级提出了严格要求，但建立起一套覆盖系统全生命周期的安全论证体系，需要投入大量专业人力资源和工具链支撑。尤其是对于首次按该标准实施GoA4等级的运营方和集成商而言，从需求管理、危害日志建立到安全案例编写，完整的安全论证工作量和合规成本往往被显著低估。多供应商接口协调复杂。标准虽对接口进行了原则性规范，但不同厂商的子系统在协议实现细节、数据语义定义方面仍存在偏差，导致系统集成阶段的互联互通测试周期不可控。运营方需要制定完善的接口管理策略和一致性测试方案，以降低多供应商生态下的集成风险。既有系统升级改造难度高。对于已运营线路的升级改造，在不中断既有商业运营的前提下实现自动化等级的整体抬升，需面对夜间天窗时间短、新旧系统切换安全风险高、运营人员培训跨度大等现实约束，实施难度远高于新建线路。5.2标准落地的工程实施建议建立全过程标准合规管理体系。建议项目业主方将IEC62290-1合规要求嵌入从可行性研究、初步设计、详细设计到调试验收的全过程管理流程，建立标准条款追溯矩阵（ComplianceTraceabilityMatrix），确保每一项标准要求的落实均具备可追溯的验证记录。推行系统保证与独立安全评估制度。建议采纳国际通行的系统保证（SystemAssurance）理念，引入独立的安全评估机构（如AsBo或ISA），在关键设计阶段和调试阶段进行评估，及早发现标准偏离问题。同时应注重培养具备RAMS和功能安全管理能力的专业人才，为标准的持续有效实施提供人才保障。关注版本生命周期管理。IEC62290-1:2025RLV发布后，各相关方应系统评估从2014版向2025版的过渡策略，尤其针对在建项目中的合同引用版本、设计基准文件版本及验证依据版本进行统一管理，避免因版本混用而导致设计和审查基准方面的分歧。推动标准应用经验反馈机制。建议行业协会或标准化技术归口单位组织建立标准应用案例数据库，定期开展实施经验反馈交流，为标准后续修订和维护提供来自工程一线的实践依据。六、修订单位/标委会介绍6.1IEC/TC9技术委员会概况IEC/TC9（铁路电气设备与系统技术委员会）是国际电工委员会下设的负责轨道交通领域标准化的专业技术委员会，其工作范围覆盖铁路和城市轨道交通全部电气与电子系统，包括牵引供电系统、通信信号系统、车载电子设备、电磁兼容性、RAMS管理等关键领域。TC9目前设有多个工作组（WG）和项目组（PT），其中与IEC62290系列直接相关的工作组凝聚