城市轨道交通信号控制方式研究刘涛

城市轨道交通信号控制方式研究刘涛

刘涛

成都地铁运营有限公司四川成都610000

摘要：由于城市经济的快速发展和科学技术的高速进步，人们对于城市轨道交通的需求也越来越高，所以，城市的轨道交通系统发展方向是自动化、智能化、网络化。信号控制系统是城市轨道交通系统中的重要系统，保障着城市轨道交通系统的正常安全运行。相关部门的工作重点是逐步提高信号控制系统的运营能力，加强对城市轨道交通信号控制系统的研究和分析。

关键词：城市轨道；交通信号；控制方式

1现代城市轨道交通信号控制的重要性

城市轨道交通更是现代化城市发展与建设的重要基础前提，对百姓日常生活、工业生产建设具有极为重要的现实意义。而在轨道列车进行运行中，交通信号控制可以起到进站引导、闭塞区信息传输、行驶速度自动调整等作用。其重要性具体如下：（1）交通信号的合理、规范控制对轨道列车的稳定运行、安全行驶起到必要性的保障作用。城市轨道列车在速度方面多为高速、超速，在整体运行时需要交通信号进行合理控制，这样才能进一步保障列车停靠、通行、加速等环节实施。（2）交通信号的控制方式选择与应用对轨道列车的性能发挥、设备维护起到间接性保障作用。现代城市轨道列车在高速行驶中极易造成相关设备损坏，这与轨道交通信号控制方式选择与应用至关重要。通过轨道交通信号合理控制可以减少对列车元件与设备的消耗损坏。因此，现代轨道交通信号的控制方式选择尤为重要。

2轨道交通信号控制系统目前存在的不足

2.1生产轨道交通信号控制系统的设备技术需改善

虽然我国轨道交通快速发展，效果显著，但技术尚不成熟。最初我国控制轨道交通信号系统的设备以进口为主，现在能够自主研制轨道交通信号系统相关设备，但由于时间短和缺少高端专业人才，现有的设备使城市轨道交通运行和维护成本增高，所以生产研制技术依然需要提高。

2.2轨道交通信号控制系统易受干扰

交通信号控制系统在运营时需要传感器等相关设备，这些设备易受电磁波、雷电天气、磁力等外界信号的干扰，导致信号中断、信号强度减弱等问题，从而使信号系统无法正常运行。信号系统的受干扰问题目前无法忽视。

2.3传输信号的速率问题

列车要在轨道交通上秩序井然的运行，需要信号的高效传输，“实时”传输是最佳速率。若交通信号传输速率慢，前后不同位置的列车不能同步收到信号，此时控制轨道和控制列车的速度都会延后，威胁到轨道交通安全正常运行。目前虽大部分交通信号控制系统都可以正常传输，但仍有一些设备的信号传输仍出现延迟现象。

2.4轨道交通信号控制系统发生报错

信号控制系统运作速度高，该系统一方面需要控制和监测轨道交通的正常运行，另一方面需要同时保证交通信号正确传输，但现在的交通信号时常发生错报和误判的现象，还需要人为加以判别。

3不同的轨道交通信号控制系统

3.1ATS子系统控制方式

（1）集中控制型。集中控制型主要体现在列车的整体运行，包括列车进站的控制功能和列车的运行计划全部包含在内，这些部分都可以在列车的集中控制中得到体现。集中控制的ATS的系统中，设备与车站的数据传输涉及到列车的运行安全问题，一般会采用光缆的方式来作为传输信息的渠道。这种类型的系统制式较为成熟，相关设备较少，设备的功能集中，使得设备的整体负荷量较大，加之对通信数据要求增加，因此设备易出现故障，而且由于集中性，一旦设备故障，影响范围大，不利于系统的整体运行。

（2）集中监控的分散控制型。控制中心只对列车的整体运行进行控制，并且对列车的运行设定计划和整体监管，不直接对列车进行全面的控制，列车进站和相应的运行过程由各车站进行控制和监管。这种控制系统的控制中心整体负荷量较小，列车的数据传输不影响列车运行中的安全性，当列车发生故障时，可以使用降级运行的方式，在一定时间内不影响列车的整体运行。

（3）自治分散型。自治型分散系统是随着计算机的迅速发展而逐渐被投入使用的，在列车正常运行过程中，控制中心可以利用对全线列车的整体监控和管理，车站监控列车的进站和出站的状态，但是中央计算机和车站的计算机处于同等的地位，具有同样的功能，可以对列车进行控制，中央计算机和车站计算机要相互协作，在中心计算机出现故障时车站计算机控制系统就可以代替中心计算机来控制交通线路，对全线交通进行监控。这种系统的优点是灵活性和可靠性都比较强，但是相对来说车站的整体设备较多，操作较为复杂。

3.2ATP子系统列控方式

（1）分级速度信号控制系统。现阶段，我国轨道列车运行主要采取分级速度控制系统。该系统多为阶段性逐一加速度流程。其中，ATP设备可以通过地面基地为正在运行的列车提供下一闭塞区域的数据信息。并通过与列车内部设备关联，起到自动调节列车运行速度。将列车运行到下一闭塞区的进、出速度进行提前设置。而闭塞区也可以将相关数据信息传输到列车中，其中包括闭塞区的真实数据、闭塞情况等。使整个轨道列车运行可以根据闭塞区实际情况进行针对性速度调整。

（2）目标距离信号控制系统。ATP设备通过地面设施可以为运行中的轨道列车传输相关数据信息，其中包括前行数据信息、入口数据信息等。在采用密保距离信号系统对该轨道列车进行控制时，轨道列车会对其目标距离进行一次标准判断，并调整到适应性行车速度。该适应性行车速度是根据目标距离的合理性标准判断，采取的阶段性速度调整。另外，也可以通过ATP设备向运行列车发出“允许列车运行权限LMA”命令。该命令可以使轨道列车在进站之前不采用提前制动行为，这样对轨道列车的安全通行与实现间隔缩短起到极为重要的推动作用。在列车通行闭塞区设置划分方面，依然要根据线路信息数据、列车追踪间隔、信号设备参考等形式确定划分。

3.3信号系统闭塞方式

（1）移动闭塞系统。该系统简称为CBTC，该系统代表先进控制技术发展方向，能为其他同类技术起到引导作用，列车实际运行的过程中应用这一系统，即数据能够双向传输，同时，数据还能借助电缆环线、裂缝波导管、无线天线等方式自由传递信息，并且自动防护系统能够随时掌握列车位置，根据列车运行状况准确计算行进距离，同时，根据单位时间内的运行速度调整数据，确保列车信息及时、准确发送。掌握列车移动位置、距离、速度后，针对性计算防护曲线，发挥防护系统优势的过程中，确保列车自由、安全运行。同时，合理控制列车间的安全距离，避免类车因车间距不合理出现追尾事故。这一系统根据应用要求进行合理化调试，实际调试过程中存在时间长、过程繁琐等不足，这并不会影响系统应用优势的发挥，即系统通过能力会全面提升，并且该系统优越性具有无可替代性。

（2）准移闭塞系统。设置方针间隔形式时，所设置形式具有较强的干扰抵御能力，并且信息传输量较大，车载设备传输信息的过程中，主要借助联锁设备、线路参数提供辅助作用，同时，全面监督列车工作速度，以及反转能力，提供全方面的超速保护，合理控制列车间隔，确保列车在规定时间内提升通过能力。音频轨道传输的过程中，能够将多方面信息及时传递，全面提高速度曲线准确性，最终实现数据的良好应用及其与车载设备的巧妙结合。

4结语

轨道交通的发展离不开信号控制系统的配合，选择合理的信号控制系统可以缓解交通压力，预防发生事故，保证人们的出行安全，使城市交通高效有序运行。所以，需要不断研制新的信号控制系统技术，培养专业人才并养成维护信号控制系统的习惯。

参考文献:

[1]如何加强城市轨道交通信号监理控制[J].侯明辛.中外企业家.2017(02)

[2]《城市轨道交通信号检测技术》课程教学策略探究[J].魏丽丽,肖曼琳,王昊鸣.科技资讯.2016(27)

[3]城市轨道交通信号系统设备安装工艺探析[J].胡嘉.信息通信.2017(04)