Skip to main content

Currently Skimming:


Pages 34-51

The Chapter Skim interface presents what we've algorithmically identified as the most significant single chunk of text within every page in the chapter.
Select key terms on the right to highlight them within pages of the chapter.


From page 34...
... SECTION 9  34  CBTC Category Selection Process  9.1 Summary of Previous Sections  The following table summarizes the differences among the project categories.  Table 7: Summary of Functions by Category   Category  Type  Possible  back‐up for  revenue  service  Support  mixed‐ fleet to  facilitate  cut‐over  Manage a  single train  with CBTC  failure  Manage  work trains  Drawbacks on  deployment,  maintenance,  and CBTC  operation  availability  1.A Secondary System capable of revenue service  1.A.1 Secondary System  capable of peak revenue  service  Yes  Yes  Yes  Yes  Major  1.A.2 Secondary System  capable of off‐peak  revenue service  Yes, with  performance  degradation  Yes, with  phased  implemen tation  Yes  Yes  Major  1.B Secondary System designed to handle a single non‐CBTC train  1.B.1 Capable of one train per interstation  Yes, with  performance  degradation  No  Yes  Yes  Moderate  1.B.2 Capable of one train in  between two  interlockings  Not likely,  but depends  on the layout  and off‐peak  performance  No  Yes, but  operating  procedures  needed  Yes, but  operating  procedures  needed  Minor to  moderate  1.B.2.1 With detection devices everywhere  Not likely,  but depends  on the layout  and off‐peak  performance  No  Yes, but  operating  procedures  needed.  Procedures  facilitated  by  knowledge  of location  of the train  Yes, but  operating  procedures  needed.  Procedures  facilitated  by  knowledge  of location  of the train  Moderate  1.B.2.2 With detection devices only at interlocking  Not likely,  but depends  on the layout  and off‐peak  performance  No  Yes, but  operating  procedures  needed  Yes, but  operating  procedures  needed  Minor 
From page 35...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  35  Category  Type  Possible  back‐up for  revenue  service  Support  mixed‐ fleet to  facilitate  cut‐over  Manage a  single train  with CBTC  failure  Manage  work trains  Drawbacks on  deployment,  maintenance,  and CBTC  operation  availability  1.B.3 Without territory  specific headway  performance  Not likely,  but depends  on the layout  and off‐peak  performance  No  Yes, but  operating  procedures  needed.  Procedures  facilitated  by  knowledge  of location  of the train  Yes, but  operating  procedures  needed.  Procedures  facilitated  by  knowledge  of location  of the train  Moderate  2  No secondary system  No  No  Only by  operating  procedure  Only by  operating  procedure  None  9.2 Selection Criteria  This  section  presents  the  various  factors  to  be  considered  when  evaluating  the  possible  secondary  systems appropriate for a specific transit agency. Selection of these factors was based primarily on the  industry survey.   These factors are driven by the following needs:  1. Mixed‐fleet operation during the cut‐over to CBTC 2.
From page 36...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  36  • The new  trains cannot use  the  legacy  train control  system  to operate at a headway  sufficient  for revenue  service. For  instance,  this  is  the  case when  the new  trains  cannot be equipped with  the legacy system onboard equipment. Examples:    In a  transformation  to a CBTC driverless system, new  trains are equipped with CBTC, while  legacy trains, not equipped with CBTC, continue  to provide  revenue service.  It  is generally  impractical  to retrofit old trains with CBTC. In this case, the need for mixed‐fleet operation results in the selection of Category 1.A, an STD/PS capable of revenue service.
From page 37...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  37  Starting with a Category 1.A.1 and going to a Category 1.B would require a large amount of effort and no  such project could be  found during  the  industry  survey. This  is  technically  feasible, provided  that  the  legacy system  is used as the secondary system temporarily. This option  is discussed  further  in Section  9.3.2 Revisiting the Cut‐over Strategy.  9.2.2 Using the STD/PS as a Back‐up  The  reason  for  implementing  STD/PS  is often  to use  it  as  a back‐up  system  in  case of CBTC  failures,  either wayside controller or train‐borne controller failure. Transit agencies may require a back‐up for the  following reasons:  First category of reasons is due to perception of the CBTC technology:   CBTC  technology has not been commonly used  in North America so  far and  though  it  is a proven technology with over 30 years of successful experience around the world, transit agencies in North America may still see it incorrectly as emerging.  CBTC  relies heavily on electronic equipment, unlike  some conventional signaling systems, and  the technology gap between conventional signaling and CBTC may be too  large for a transit agency to feel comfortable to depart from its legacy principles.
From page 38...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  38  Further considerations  An STD/PS  capable of peak headway may be under  consideration  for brownfield projects, where  the  reason for deploying CBTC is only for continuous speed control. In this case, to simplify implementation  of the CBTC system, the new CBTC  is overlaid on top of the existing conventional signaling system. All  other benefits of CBTC technology may be constrained by the underlying secondary system, especially  the capacity increase, but the transition to CBTC is greatly simplified.  Table 9: Meeting the Need to Operate a Peak Headway with the Secondary System  Type  Category  Type  Need for a peak headway  Systems with  STD/PS  1.A Secondary System capable of revenue service   1.A.1  Secondary System capable of peak revenue service   1.A.2  Secondary System capable of off‐peak revenue service  1.B Secondary System designed to handle a single non‐CBTC train  1.B.1 Capable of one train per interstation  1.B.2 Capable of one train in between two interlockings  1.B.3 Without territory specific headway performance  Systems  without STD/PS  2  No Secondary System  9.2.2.2 Operation at Off‐Peak Headway with STD/PS   This need  is based on whether an off‐peak revenue service  is necessary  in case of major CBTC system  failure.   From  the  industry  survey,  an  STD/PS  capable  of  off‐peak  revenue  service  is  deemed  necessary  for  brownfield projects that have a high capacity demand with few or no alternative transportation modes  and require other considerations such as crowd control on the platforms.   Further considerations  Though  technically  possible  for  greenfield  projects,  the  industry  survey  did  not  identify  any  CBTC  greenfield projects where a STD/PS capable of peak or off‐peak performance was selected. 
From page 39...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  39  Table 10: Meeting the Need for Back‐up for Revenue Service  Type  Category  Type  Need for back‐up for revenue service  Systems with  STD/PS   1.A Secondary System capable of revenue service   1.A.1  Secondary System capable of peak revenue service  *   (possible but  unnecessary)
From page 40...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  40  Table 11: Meeting the Need to Manage a Single Train with CBTC Failure with the Secondary System  Type  Category  Type  Manage a single  train with CBTC  failure  Systems  with STD/PS  1.A Secondary System capable of revenue service   1.A.1  Secondary System capable of peak revenue service   (possible but  unnecessary)   1.A.2  Secondary System capable of off‐peak revenue service   (possible but  unnecessary)
From page 41...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  41  • There  is no STD/PS  (Category 2) .  In  this  case, non‐equipped work  trains are managed entirely by operating procedure.
From page 42...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  42  9 – CBTC Category Selection Process, proposes a decision‐making method to evaluate the need for a  secondary  system,  and  Section  10  –  Choosing  the  Secondary  Method  of  Detection,  presents  a  decision‐making method to evaluate the type of secondary train detection equipment.  Broken  rail  detection  has  been widely  perceived  as  an  important  feature  in  the  application  of  track  circuits,  though  it  is  not  the  primary  function  of  a  track  circuit.  However,  its  efficacy  has  been  questioned,  as  noted  in American  Public  Transportation Association  (APTA)   standard RT‐FS‐S‐002‐02,  "Rail Transit Track Inspection and Maintenance," where it has been documented that "signal circuits do  not provide 100 percent reliability for pull‐apart detection." Given that broken rails are a serious risk for  train operation, agencies need to proactively detect rail flaws before the rail completely breaks.   Broken rail detection with track circuits can only be effective when a track circuit is known to be vacant.  That  is, a broken  rail  is masked  if  there  is a  train occupying  the  track  circuit. Under CBTC, especially  during peak periods, trains are closely spaced and may be occupying most track circuits, rendering such  broken  rail  detection  ineffective.  Effectiveness  of  broken  rail  detection  is  reduced  even  further with  longer  track  circuits  (such as might be  found between  stations or  interlockings  in Category 1.B)
From page 43...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  43  9.3.1 Decision Flow Diagram  In Figure 11, Decision Flow Diagram  for STD/PS Selection, greenfield projects can skip  the mixed‐fleet  step and start with the need for peak revenue service provided by the STD/PS.   The diamonds represent a functionality of the STD/PS. The diamonds are:   Mixed fleet during cut‐over: Is mixed fleet needed during the cut‐over to CBTC from the legacy train control system?  See section 9.2.1 for information about making this decision.
From page 44...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  44  Figure 11: Decision Flow Diagram for STD/PS Selection  Mixed fleet during Cut‐over Peak performance Peak Performance permanently Off‐peak performance Manage single train with CBTC failure Manage unequipped work train 2 1.A.1 Yes During Cutover Yes Yes Yes No No No No No Yes 1.A.1 No : Need from STD/PS 1.A.2 Yes 1.B.1 1.B.2 1.B.3 (9.3.3) See 1.B Selection Flow  Diagram (Figure 13)
From page 45...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  45  9.3.2 Revisiting the Cut‐Over Strategy  Most of the information presented in the previous sections is based on results from the industry survey.  Regarding  the cut‐over during  the  implementation of CBTC  in brownfield projects, other possible cut‐ over methods can be considered.  For projects where mixed‐fleet operation cannot be avoided, one possible method of cut‐over used  in  project  Category  1.A  is  to  start  CBTC  operations with  a  secondary  system  capable  of  peak  revenue  service. Then in a second step, remove some of the secondary signal equipment to reap the benefits of  CBTC, eliminating  the headway  restrictions  imposed by  the STD/PS. Based on  the  industry survey  this  was done only for projects in Category 1.A, but not for other types of projects, such as Category 1.B and  2.  Consideration should also be given to the transition process used when migrating to other categories of  CBTC systems, such as 1.B or 2, where mixed‐fleet is only needed during the transition to CBTC, and not  in  the  final  configuration. The  transit agency  can  consider deploying a  system  capable of mixed‐fleet  operation  (Category 1.A)   followed by  its decommissioning once  the  transition  is  complete,  leading  to  Category 1.B or 2.  Two possible options include:   1.
From page 46...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  46  Figure 12 illustrates the adjusted Decision Flow Diagram:   Figure 12: Alternate Decision Flow Diagram for STD/PS Selection  Mixed fleet during cutover Peak performance Off‐peak performance 1.A.1 1.A.2 Yes During cutover Yes Yes No No 1.A.1 2 No Manage single train with CBTC failure Manage unequipped work train Yes Yes No No 1.B.1 1.B.2 1.B.3 (9.3.3) See 1.B Selection Flow  Diagram (Figure 13)
From page 47...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  47  9.3.3 Choosing Among 1.B Categories  Table 13: Category 1.B Secondary Systems Designed to Handle a Single Non‐CBTC Train  Category  Type  1.B Secondary System designed to handle a single non‐CBTC train   1.B.1 Capable of one train per interstation  1.B.2 Capable of one train in between two interlockings  1.B.2.1 With detection devices everywhere  1.B.2.2 With detection devices only at interlocking  1.B.3 Without territory specific headway performance, with detection devices everywhere  If the need for managing a single train with CBTC failure or non‐equipped work train is established, the  level  of  STD/PS  appropriate  for  a  particular  project  must  still  be  defined.  Choosing  among  the  1.B  Categories is the equivalent of fine‐tuning the level of STD/PS to implement. It is dependent on the track  configuration and the capacity needed along the line which may not be the same between each pair of  stations. The method for choosing between the 1.B Categories can be the following:  1. Choosing between Category 1.B.1, capable of one train per interstation, and Categories 1.B.2/1.B.3, not capable of one train per interstation 2.
From page 48...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  48  9.3.3.2 Choosing Between Detection Devices Everywhere (Categories 1.B.2.1/1.B.3)  and Only at  Interlockings (Category 1.B.2.2)
From page 49...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  49  In summary:   If  the  legacy  system does not  include a method of enforcement of  signals,  then options 1.B.2.1 or 1.B.3 can be used and are equivalent. There may be either  signals without enforcement or  switch position indicators.  If the legacy system includes a method of enforcement of signals and the method can be kept in the new system, option 1.B.2.1 is preferred.
From page 50...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  50  9.4 Other Considerations  9.4.1 Other Potential Influences  All the factors discussed previously are usually the main factors in the assessment done by engineering  and operation departments. There are several other  influences which may affect the decision process.  Those influences may not be identified as factors, but may be in the decision maker's mind. For instance,  if  there  is  already  significant  solid‐state  equipment  in  service  or  electronics  onboard  the  trains,  the  agency may be more comfortable with CBTC technology, and may be less likely to require a high degree  of back‐up by a secondary system. Below are some of the most common influences.  9.4.1.1 Supplier Influence  • CBTC  suppliers  are  adapting  to  client  needs  but  are  also  capable  of  influencing  transit  agency selection regarding the STD/PS. • Though  most  of  the  CBTC  suppliers  are  also  track  circuit  vendors,  most  of  them  have  been advocating  for axle counters over  track circuits. One  reason  is  that axle counters can be  installed independently of the existing signaling system, which works well for upgrade projects.
From page 51...
... SECTION 9 – CBTC CATEGORY SELECTION PROCESS  51  rest of the network. The complexity of the rail network, and the intensity of the service to be provided  on that network, is likely be a factor impacting the decision for a back‐up system.   9.4.2 Other Topics Not Usually Considered as Factors  This section notes some of the possible issues which, after analysis of the industry survey, turned out to  not be factors in the decision of which type of STD/PS to implement.  9.4.2.1 Underground/Above Ground Systems  Based on the  industry survey, there  is no  influence on the assessment whether the  infrastructure  is  in  tunnels, at grade, or above ground level.   From  the  industry  survey,  respondents  indicated  that  projects with  above  ground  territory  in  harsh  winter  locations chose to  implement  track circuits because broken rails are more  frequent  in extreme  weather conditions. On the other hand, projects have cited extreme weather conditions as a reason for  not having a secondary method of detection, as devices on the roadbed fail too often and impact CBTC  operation availability.   9.4.2.2 Type of Rolling Stock  Whether the rolling stock is with steel wheels or with rubber tires, the industry survey did not show any  relevant effect.  

Key Terms



This material may be derived from roughly machine-read images, and so is provided only to facilitate research.
More information on Chapter Skim is available.