城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的探討

劉繼政

（蘇州高新有軌電車有限公司，江蘇蘇州 215000）

城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的探討

劉繼政

（蘇州高新有軌電車有限公司，江蘇蘇州 215000）

在城市的發(fā)展中，軌道交通系統(tǒng)發(fā)揮著十分重要的作用，信號系統(tǒng)在維護交通運行穩(wěn)定性、有序性和安全性等方面都是非常重要的，同時它也能夠有效的提高城市交通運行的效率，本文主要分析了城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，以供參考和借鑒。

城市軌道 交通信號 控制系統(tǒng) ATC系統(tǒng) 色燈

1 引言

在軌道列車運行的過程中會面對不同的環(huán)境，同時還會存在不同的影響因素，軌道列車的現(xiàn)代化、規(guī)范化和安全化運行的實現(xiàn)都需要城市軌道交通信號系統(tǒng)的參與，這一系統(tǒng)也是在城市軌道運行中不容忽視的一個環(huán)節(jié)，在當前的技術(shù)環(huán)境下，該系統(tǒng)逐漸向自動化控制的方向發(fā)展，其在運行的過程中會對信號燈進行詳細的分析，然后還要將其傳送到指定的位置中去，軌道列車技術(shù)在系統(tǒng)中的廣泛應用也使得整個系統(tǒng)的經(jīng)濟效益得到了更加充分的實現(xiàn)，同時ATC系統(tǒng)也在這一過程中被更加廣泛的應用，促進了城市交通的安全運行。

2 城市軌道列車控制的ATC系統(tǒng)

2.1 固定閉塞方式的ATC系統(tǒng)

根據(jù)系統(tǒng)的名稱我們就可以知道，固定閉塞式的ATC系統(tǒng)通常是采用一種相對比較固定的方法和手段來確認一個閉塞分區(qū)的大小，在實際的工作中，應該對線路的實際情況以及軌道列車自身的特點以及其運行過程中所具備的速度予以充分的考量，這一系統(tǒng)在實際的應用中選擇的是用閉塞分區(qū)出口檢查的方式來完成整個系統(tǒng)的運行換句話說就是在軌道列車運行的過程中列車出口的速度如果比這一區(qū)段的出口速度，系統(tǒng)就會對軌道列車做自動減速的處理，在這樣的情形下，一定要保持一段列車可以安全運行的距離，而這一距離具體長度的確定就是借助閉塞分區(qū)來完成的。

2.2 準移動閉塞方式的ATC系統(tǒng)

一般情況下，這種方式的ATC系統(tǒng)多數(shù)采用的都是數(shù)字音頻無絕緣的軌道電路，這也是軌道列車運行狀況檢驗的一個重要的橋梁和紐帶，和上文中我們說到的固定閉塞式ATC系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)在信息傳輸方面更占優(yōu)勢，同時其能夠承載的信息量也更大，在實際的運行中，編碼器會使用信息傳輸系統(tǒng)的相關(guān)功能向軌道列車做出相應的指令，對其最高限速和目標距離等都予以準確的顯現(xiàn)，軌道列車在對這些數(shù)據(jù)信息進行加工之后就會根據(jù)相應的數(shù)據(jù)繪制出運行速度的曲線，這樣也會大大提升軌道列車運行的安全性和可靠性，其中信息傳輸系統(tǒng)在運行中應該定期對系統(tǒng)中的設備進行定期維護，這樣才能更好的保證其運行質(zhì)量。

2.3 基于移動閉塞方式的ATC系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是通過擴頻電臺、裂縫波導管等形式對數(shù)據(jù)進行有效的傳輸，這種傳輸和一般傳輸方式最大的不同在于，其實現(xiàn)的是軌道列車到地面以及地面到軌道列車的雙向傳輸方式，借由這種傳輸方式也使得每一個軌道列車的位置信息和其他相關(guān)的數(shù)據(jù)信息都會傳輸?shù)降孛娴脑O備當中，在這樣的情況下就可以十分精確的對出軌道列車的限制速度進行計算，同時還要時刻關(guān)注實際情況的轉(zhuǎn)變，按照實際情況的變化來對運行的速度做出適當?shù)恼{(diào)整，在限制速度計算完畢之后，這些數(shù)據(jù)信息會通過地面?zhèn)鬏斣O備又傳輸?shù)杰壍懒熊嚠斨校壍懒熊嚂鶕?jù)這些數(shù)據(jù)得出比較準確的列車運行速度/距離曲線，這樣就可以按照曲線的變化對列車的運行速度進行適當?shù)恼{(diào)整，保證其在安全的狀態(tài)下得以運行，當前，大力應用用心技術(shù)的移動閉塞系統(tǒng)已經(jīng)越來越廣泛的應用在了城市軌道交通系統(tǒng)當中，所以在經(jīng)驗方面已經(jīng)有了非常大的進步，對城市軌道交通而言也是一次更新和完善，在相應的技術(shù)上也有了非常大的發(fā)展，所以該技術(shù)也有比較廣闊的發(fā)展空間。

3 城市軌道交通色燈信號控制系統(tǒng)

3.1 作業(yè)模式

色燈信號控制系統(tǒng)作業(yè)模式區(qū)分為如下各種模式，依其模式執(zhí)行優(yōu)先順序可分別進行如下分析。一是開機模式。系統(tǒng)開機完成系統(tǒng)初始程序后立即進入開機模式，交通燈態(tài)將維持三秒鐘的全紅燈態(tài)。如系統(tǒng)連線狀態(tài)正常時則立即與控制中心進行連線交談工作，開始要求中心傳送系統(tǒng)執(zhí)行參數(shù)。二是全紅模式。開機模式完成后，若控制面板全紅開關(guān)被撥至“全紅”位置時，則系統(tǒng)進入全紅模式，軌道燈態(tài)立即轉(zhuǎn)換為全紅燈態(tài)直到全紅開關(guān)往下?lián)芑蛳到y(tǒng)重開機方告結(jié)束。三是閃光模式。控制面板上的“閃光”開關(guān)上撥至“閃光”位置時，則系統(tǒng)進入閃光模式，軌道燈態(tài)立即轉(zhuǎn)換為閃光燈態(tài)，黃燈及紅燈每秒交替閃爍一次四是手動模式。控制面板上的“手動”開關(guān)上撥至“手動”位置時，系統(tǒng)即進入手動模式，燈態(tài)立即停留于正在執(zhí)行中的燈態(tài)。要使燈態(tài)變換，必須押按“手動控鈕”，手動按鈕每按一次，則燈態(tài)順序轉(zhuǎn)換一個。五是鎖定模式?？刂破骺山?jīng)由軌道觸控輸入或中心連線控制，要求執(zhí)行鎖定模式作業(yè)。鎖定作業(yè)分類為：鐵路連鎖、子機連鎖、中心鎖定、特勤鎖定。

3.2 系統(tǒng)備份

如果色燈信號控制系統(tǒng)可以在一個相對比較好的運行狀態(tài)，其可以實現(xiàn)和中心建立非常好的連線功能，同時還可以為系統(tǒng)的運行提供相應的中心連線控制服務，如果控制器在運行的過程中處于非正常的運行狀態(tài)，就會為系統(tǒng)提供多層式的備份服務，每個層次的情況不同，所以其備份說明也存在著一些差異，但是大體上還是比較相似的。首先是控制中心的連線失效，這也就是說控制器已經(jīng)進入了單獨工作，同時按照相關(guān)的規(guī)定去執(zhí)行時制的操作過程，其次是斷電半秒內(nèi)，控制器即使在斷電的狀態(tài)下也不能停止正常的工作。早餐哦是中央處理的單元故障，也就是說色燈驅(qū)動單元要在實際的運行中負責信號運作備份的工作，同時還要提供系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前所執(zhí)行的時制。最后是基本時制異常，也就是色燈控制環(huán)節(jié)在進行核查的時候額如果出現(xiàn)了現(xiàn)行的時制不正確的情況，就應該執(zhí)行之前銀鏡設置好的電路時制。

3.3 連線服務

色燈控制中心連線方式上是可以根據(jù)實際的需要選擇有線或者是無線的通訊方式的，在這一過程中，還可以單獨加設一個通訊的系統(tǒng)，在設計和規(guī)劃的過程中應該充分的對城市軌道交通控制通訊協(xié)定中的相關(guān)內(nèi)容予以全面的詳細的掌握，這樣才能更好的滿足色等信號監(jiān)控連線的相關(guān)標準和要求，具體來說就是控制系統(tǒng)在運行的過程中應該提供一些必要的功能支持，第一是控制信息，經(jīng)過控制中心傳送到相應的控制器上，在傳輸中主要的信息包括系統(tǒng)對時信息，也就是控制中心在傳送系統(tǒng)作業(yè)的時候所在的具體的日期和時間，在這一過程中，色燈控制系統(tǒng)要完成對系統(tǒng)的對時控制，這樣也就可以更好的實現(xiàn)合理的調(diào)車這一最終的目標。其次就是回報信息，色燈控制器在運行的過程中可以回報一些信息的具體內(nèi)容，在實際的操作中它又有著嚴格的分類，一類是要求性回報，一類是周期性回報，一類是立即性的回報。

4 系統(tǒng)功能

4.1 列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）

（1）通過ATS車站設備，能夠采集軌旁及車載ATP提供的軌道占用狀態(tài)、進路狀態(tài)、列車運行狀態(tài)以及信號設備故障等控制和監(jiān)督列車運行的基礎信息。

（2）根據(jù)聯(lián)鎖表、計劃運行圖及列車位置，自動生成輸出進路控制命令，傳送至車站聯(lián)鎖設備，設置列車進路、控制列車停站時分。

（3）列車計劃與實跡運行圖的比較和計算機輔助調(diào)度功能。能根據(jù)列車運行實際的偏離情況，自動生成調(diào)整計劃供調(diào)度員參考或自動調(diào)整列車停站時分，控制發(fā)車時間。

4.2 列車自動防護子系統(tǒng)（ATP）

ATP系統(tǒng)由地面設備、車載設備組成，監(jiān)督列車在安全速度下運行，確保列車一旦超過規(guī)定速度，立即施行制動，主要實現(xiàn)以下功能：

（1）自動連續(xù)地對列車位置進行檢測，并向列車發(fā)送必要的速度、距離、線路條件等信息，以確定列車運行的最大安全速度。提供列車速度保護，在列車超速時提供常用制動或緊急制動，保證前行與后續(xù)列車之間的安全間隔，滿足正向行車時的設計行車間隔和折返間隔。對反向運行列車能進行ATP防護。

（2）確保列車進路正確及列車的運行安全。確保同一徑路上的不同列車之間具有足夠的安全距離，以及等防止列車側(cè)面沖撞。

（3）防止列車超速運行，保證列車速度不超過線路、道岔、車輛等規(guī)定的允許速度。

5 結(jié)語

城市軌道交通信號系統(tǒng)在應用的過程中具有非常強的復雜性，其應用到的科學知識也涉及很多的領域，所以其在設計和應用的過程中對技術(shù)也提出了非常高的要求，最近幾年，我國的經(jīng)濟和科技都有了非常顯著的發(fā)展，所以更多先進的新技術(shù)也逐漸被應用到這一系統(tǒng)當中，這一系統(tǒng)在功能和穩(wěn)定性上都有了十分顯著的提高，信號系統(tǒng)在城市軌道交通系統(tǒng)中所占據(jù)的作用也是不容忽視的，它可以有效的促進城市軌道交通的健康發(fā)展。

［1］吳衛(wèi)，呂永宏，劉紅燕.城市軌道交通信號系統(tǒng)構(gòu)成分析研究［J］.甘肅科技，2007.

［2］秦武.城市軌道交通信號系統(tǒng)［J］.天津科技，2007.

［3］紀開權(quán).基于蘇州軌道交通一號線移動閉塞系統(tǒng)的分析［J］.科技信息，2011.