IEC 62290-22025 铁路应用 - 城市导航运输管理和指挥控制系统 - 第2部分功能要求规范标准立项发展报告

铁路应用-城市导航运输管理和指挥/控制系统第2部分：功能要求规范StandardizationDevelopmentReport:RailwayApplications-UrbanGuidedTransportManagementandCommand/ControlSystems-Part2:FunctionalRequirementsSpecification摘要城市轨道交通作为现代城市公共交通系统的核心组成部分，其运营安全、运输效率和服务质量直接依赖于先进的信号与控制技术支撑。随着全球城市化进程持续加速，城市轨道交通网络的规模与复杂程度不断攀升，对管理和指挥/控制系统（MGMT/CCS）的功能完整性、系统兼容性和标准化水平提出了更高要求。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2025年4月正式发布IEC62290-2:2025《铁路应用——城市导航运输管理和指挥/控制系统——第2部分：功能要求规范》。本标准作为IEC62290系列标准的重要组成部分，系统规定了城市导航运输管理和指挥/控制系统的功能架构、功能需求类别及性能指标要求，为系统设计、开发、验证与运维提供了统一的技术基准。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心内容与技术特征，深入分析了其在提升系统互操作性、保障运营安全、促进产业协同方面的关键作用，并对标准实施路径及未来演进方向进行了前瞻性探讨。该标准的发布实施将有力推动全球城市轨道交通信号系统向标准化、模块化和智能化方向纵深发展。关键词：城市导航运输；管理和指挥/控制系统；功能要求规范；国际电工委员会；轨道交通信号；标准体系AbstractAsacorecomponentofmodernurbanpublictransportationsystems,urbanrailtransitdirectlyreliesonadvancedsignalingandcontroltechnologiestoensureoperationalsafety,transportationefficiency,andservicequality.Withthecontinuousaccelerationofglobalurbanization,thescaleandcomplexityofurbanrailtransitnetworkshavebeenincreasing,imposinghigherrequirementsonthefunctionalintegrity,systemcompatibility,andstandardizationlevelofmanagementandcommand/controlsystems.Againstthisbackdrop,theInternationalElectrotechnicalCommissionofficiallyreleasedIEC62290-2:2025"Railwayapplications-Urbanguidedtransportmanagementandcommand/controlsystems-Part2:Functionalrequirementsspecification"inApril2025.AsanimportantcomponentoftheIEC62290series,thisstandardsystematicallyspecifiesthefunctionalarchitecture,functionalrequirementcategories,andperformanceindicatorrequirementsofurbanguidedtransportmanagementandcommand/controlsystems,providingaunifiedtechnicalbenchmarkforsystemdesign,development,verification,andoperation.Thisreportcomprehensivelyreviewstheprojectbackground,compilationhistory,corecontent,andtechnicalcharacteristicsofthestandard,deeplyanalyzesitskeyroleinenhancingsysteminteroperability,ensuringoperationalsafety,andpromotingindustrialcollaboration,andconductsaforward-lookingdiscussionontheimplementationpathandfutureevolutiondirectionofthestandard.Thereleaseandimplementationofthisstandardwilleffectivelypromotethedeepdevelopmentofglobalurbanrailtransitsignalingsystemstowardstandardization,modularization,andintelligence.Keywords:Urbanguidedtransport;Managementandcommand/controlsystems;Functionalrequirementsspecification;InternationalElectrotechnicalCommission;Railwaytransitsignaling;Standardsystem1引言1.1立项背景城市导航运输（UrbanGuidedTransport,UGT）涵盖地铁、轻轨、有轨电车、自动导向交通（AGT）等多种制式，是全球大城市公共交通体系的中枢动脉。据国际公共交通协会（UITP）统计，截至2024年底，全球已有超过70个国家和地区的200余座城市运营城市轨道交通系统，总运营里程超过35,000公里。在中国，截至2024年12月31日，内地累计有58个城市投运城轨交通线路361条，运营里程超过12,000公里。城市轨道交通的大规模发展带来了系统制式多样、设备接口复杂、运营需求差异化显著等挑战。管理和指挥/控制系统（ManagementandCommand/ControlSystems,MGMT/CCS）作为城市轨道交通运营的"大脑"和"神经中枢"，承担着列车运行控制、行车调度指挥、设备监控管理、乘客信息服务等核心功能。然而，由于缺乏统一的功能要求规范，不同制造商、不同线路之间的系统在功能定义、接口协议、性能指标等方面存在显著差异，导致系统间互操作性不足、维护成本高企、安全验证复杂等问题日益突出。IEC/TC9（国际电工委员会铁路电气设备与系统技术委员会）自2005年起启动IEC62290系列标准的编制工作，旨在为城市导航运输管理和指挥/控制系统建立统一的国际标准体系。其中，IEC62290-1于2014年发布，界定了系统基本概念和一般要求；IEC62290-2作为该系列的功能要求规范部分，历经多年讨论、修订和完善，于2025年正式发布第二版。1.2目的与意义IEC62290-2:2025的立项编制主要基于以下战略考量：第一，统一功能定义与分级体系，为系统需求分析、方案设计与产品开发提供规范化指导，降低系统定制化程度，促进规模化效应；第二，建立互操作性技术基准，推动不同厂商设备在同一线路或路网中的互联互通，打破技术壁垒，促进市场竞争；第三，完善安全功能规范体系，将功能要求与安全完整性等级（SIL）有机衔接，支撑系统安全论证与认证工作；第四，对接新兴技术发展趋势，为基于通信的列车控制（CBTC）、全自动运行（FAO）、智能运维等新技术应用提供标准框架，引导行业技术演进方向。该标准的发布对于完善城市轨道交通国际标准体系、促进全球产业协同发展、提升城市轨道交通安全与效率水平，均具有重要的现实意义和深远的历史影响。2标准编制概况2.1编制历程IEC62290-2的编制工作经历了较为漫长的过程，体现了国际标准制定的严谨性与协调性。2011年6月，IEC/TC9/WG43工作组正式启动IEC62290-2的编制工作，来自中国、德国、法国、日本、韩国、西班牙等十余个国家的专家参与其中。2013年，工作组完成委员会草案（CD），经过多轮意见征询和修改，于2014年形成国际标准草案（DIS）。此后，考虑到城市轨道交通技术快速发展，特别是全自动运行系统（GoA4等级）在全球范围的规模化应用，工作组决定对草案进行较大幅度的修订，扩展功能要求覆盖面，更新性能指标体系。2022年，修订版草案进入最终国际标准草案（FDIS）阶段，经过各成员国投票表决，最终于2025年1月获批通过，2025年4月11日正式发布实施。新版本替代了2014年发布的第一版（IEC62290-2:2014），在功能框架、术语体系、性能指标等方面进行了系统性的修订与完善。2.2标准定位IEC62290-2:2025在IEC62290系列标准中处于核心地位，其与系列其他部分的关系如下：-IEC62290-1（2014）：规定了城市导航运输管理和指挥/控制系统的基本概念、系统定义、参考架构和一般要求，是本系列的基础框架文件；-IEC62290-2（2025）：在Part1定义的框架基础上，进一步细化各子系统的功能需求，明确功能性能指标和评价方法，是系统设计与验证的核心技术依据；-IEC62290-3：针对系统安全要求进行规定，与Part2形成"功能—安全"的配套关系。此外，该标准与IEC62267（铁路应用——城市自动化导向运输（AUGT）安全要求）、IEC62290-1等标准共同构成城市轨道交通信号系统的国际标准体系。在应用层面，IEC62290-2:2025也与欧洲EN62290系列标准保持技术内容一致，通过双编号采纳机制在欧盟各国实施。3标准主要内容3.1标准适用范围IEC62290-2:2025适用于所有制式的城市导航运输系统，包括地铁、轻轨、有轨电车、自动导向交通系统、单轨系统等。标准规定了管理和指挥/控制系统的功能要求，涵盖系统生命周期各阶段（概念设计、需求定义、设计开发、制造集成、验证确认、运营维护）中的功能需求规范。该标准适用于以下系统层级：一是线路级管理和指挥/控制系统，即整条线路的运营管理和控制中心系统；二是车站级控制和监控系统，包括车站联锁、站台门控制、车站设备监控等子系统；三是车载控制和监控系统，涵盖列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）、列车自动监控（ATS）等车载设备功能需求。标准既面向新建线路的系统建设，也适用于既有线路的系统升级和改造项目。3.2功能架构框架标准在IEC62290-1定义的参考架构基础上，将系统功能划分为以下核心层级和域：技术功能域包括列车运行控制相关的全部技术功能，如列车检测、速度监控、间隔控制、进路控制、道岔控制等安全关键功能，以及列车自动运行、站台精确停车、折返作业等自动化功能。运营管理功能域涵盖行车计划管理、车辆配班管理、实时调度调整、应急处置指挥、运营统计分析等功能，支撑线路日常运营的高效组织与协调。乘客服务功能域包括乘客信息发布、广播引导、紧急呼叫与对讲、列车拥挤度提示、换乘指引等功能，旨在提升乘客出行体验和服务质量。设备管理功能域涉及供电系统监控、环境监测与设备监控（BAS）、自动售检票（AFC）系统接口、站内电梯/扶梯监控、屏蔽门/安全门监控等设备设施的综合管理功能。维护支持功能域包括设备状态在线监测、故障诊断与预警、维护工单管理、备品备件管理、维修履历追踪等功能，为智能运维提供数据支撑。标准同时对各功能域之间的数据交互关系和信息流向进行了规范化定义，确保系统集成时接口清晰、数据一致。3.3核心功能要求要点（一）列车自动监控（ATS）功能标准对列车自动监控功能提出了明确要求：应具备列车运行图的编制与管理、在线调整与优化能力；应能实时追踪列车位置、车次号、早晚点状态等信息；应支持自动或人工触发列车运行调整策略；在异常情况下，应能提供降级运行模式和恢复策略。标准明确了不同自动化等级下ATS功能的差异化和递进关系。（二）列车自动防护（ATP）功能作为安全核心功能，ATP功能要求包括：基于连续或点式信息传递的列车速度-距离监测；超速防护及紧急制动触发；被动/主动式列车检测与完整性监督；侧向防护、闯红灯防护和危险点防护；以及降级模式下的安全运行保障。标准参考了EN50129和IEC62267等安全标准中对安全功能的相关要求。（三）列车自动运行（ATO）功能ATO功能要求涵盖：从站间自动运行到站台精确停车（停车精度通常要求±0.3米以内）、自动开关车门和站台门、自动出发、节能运行优化、以及依据线路条件和运行图进行的运行曲线自动计算与优化。对于GoA3/GoA4等级，标准还进一步增加了无人驾驶相关的运行监控和远程干预功能要求。（四）调度指挥与应急处置功能标准对调度指挥功能的要求包括：综合态势显示（线路状态、列车状态、客流状态、设备状态等）、多制式/多线路的协同调度、应急预案数字化及一键式启动、事件/事故的记录与回放、以及调度命令的发布与追踪。应急处置功能要求涵盖故障场景下的降级运行组织、区间疏散指挥、与外部应急机构的联动接口等。（五）人机接口与运维支撑功能在人机接口方面，标准对调度员工作站、值班站长工作站、维护终端等提出了显示布局、操作流程、报警管理和权限管理等方面的功能要求。在运维支撑方面，要求系统具备设备健康状态监视、故障诊断定位、维护辅助决策、数据分析报告等功能模块，充分体现数字化、智能化运维的发展方向。3.4自动化等级划分与功能配置矩阵IEC62290-2:2025沿用了国际通用的GoA（GradesofAutomation）分级体系，将系统自动化程度划分为GoA1至GoA4四个等级，并在规范性附录中给出了各等级下的功能配置矩阵。该矩阵明确了每个功能项在不同自动化等级下的必备程度（必备/可选/不适用），为系统需求制定提供了直接依据。3.5性能指标体系标准建立了一套可量化、可验证的性能指标体系，主要包括：安全性能指标：安全完整性等级（SIL）分配要求、危险侧失效率（THR）阈值等。运行效率指标：最小追踪间隔、折返能力、旅行速度、正点率等运行效率指标的参考目标值及测试验证方法。可用性指标：系统可用度、可靠度（MTBF）、可维护性（MTTR）等，明确了各项指标的定义方式、计算方法与验收判据。服务质量指标：乘客信息发布及时性、广播清晰度、紧急呼叫响应时间等。4主要参与单位介绍4.1中国铁道科学研究院集团有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司（以下简称"铁科院"）是中国铁路行业唯一的综合性研究与开发机构，始建于1950年，隶属于中国国家铁路集团有限公司。作为中国铁路科技创新体系的核心力量，铁科院在铁路机车车辆、通信信号、信息技术、运输经济、节能环保等领域拥有雄厚的研发实力和完善的试验验证条件，是中国铁路行业标准体系建设的重要支撑单位。在IEC62290-2:2025标准编制过程中，铁科院作为中国专家团队的牵头单位，深度参与了标准草案的讨论、修订和评审工作：一是积极提交中国城市轨道交通在CBTC系统应用、全自动运行系统建设方面的工程实践和技术成果，为标准中的功能需求条款提供了丰富的实证依据；二是针对自动化等级划分、性能指标取值等关键技术议题提出了具有中国特色的建议方案，部分建议被标准采纳；三是协调国内相关企业、高校和科研机构形成统一的投票立场和反馈意见，有效提升了中国在国际标准制定中的话语权和影响力。铁科院拥有国家铁路智能运输系统工程技术研究中心、轨道交通控制系统检测中心等国家级创新平台，主编或参编了多项轨道交通领域的国际标准、国家标准和行业标准，是中国铁路技术标准走向世界的重要推动力量。通过参与IEC62290-2等国际标准的编制工作，铁科院持续将中国优势技术实践和国际先进经验相结合，为全球城市轨道交通标准化事业贡献了中国智慧和中国方案。5结论与展望5.1主要结论IEC62290-2:2025《铁路应用——城市导航运输管理和指挥/控制系统——第2部分：功能要求规范》作为城市轨道交通管理和指挥/控制系统领域的核心国际标准，具有以下突出特点：一是建立了覆盖系统全生命周期的功能需求框架，系统全面、层次分明，为各类制式的城市导航运输系统提供了统一的功能规范基础；二是通过自动化等级划分与功能配置矩阵的有机结合，灵活适配不同运营需求和投资条件下的系统方案选型；三是建立了可量化、可验证的性能指标体系，为系统验收和持续改进提供了技术标尺；四是充分吸收全球城市轨道交通最新技术成果和工程实践经验，特别是面向全自动运行、智能运维等新兴发展方向的系统功能需求，体现了标准的先进性和前瞻性。5.2未来展望展望未来，IEC62290-2:2025的实施将产生深远的行业影响：在产业层面，标准将有力推动全球城市轨道交通信号系统产品的模块化、平台化发展，促进供应链整合和规模效益释放；在技术层面，标准框架为基于车-车通信的列车控制技术、人工智能辅助调度决策、数字孪生运维管理等新技术的规范化应用预留了接口和空间，将持续引导行业技术创新方向；在安全层面，标准与IEC62267、EN50126等安全标准的良好衔接，将为系统安全论证和全生命周期安全管理提供更加完善的标准支撑；在国际合作层面，该标准的修订和实施将进一步促进各国在城市轨道交通领域的技术交流与经验共享，推动全球城市轨道交通标准体系的协同发展。参考文献[1]IEC62290-1:2014,Railwayapplications—Urbanguidedtransportmanagementandcommand/controlsystems—Part1:Systemprinciplesandfundamentalconcepts[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2014.[2]