城市軌道交通信號系統(tǒng)探究

高翔

【摘 要】我國近年來的交通得到了飛速的發(fā)展，車輛數(shù)量急劇上升，在這車馬如龍的道路上，保證交通的暢通以及人們行車的安全成為一項重要而復雜的工作，而軌道交通信號是保證道路通順有序的一個主要工具，對滿足列車安全、準點、快捷、舒適的運行需求有著極其重要的意義。下面文章就我國城市軌道交通信號系統(tǒng)的特點、分類、發(fā)展現(xiàn)狀、系統(tǒng)方案設計以及發(fā)展趨勢做出探究。

【關鍵詞】城市軌道；交通信號；特點；發(fā)展趨勢

一、城市軌道交通信號系統(tǒng)特點

中國鐵路事業(yè)發(fā)展較早，大鐵路制式的制定也就相對早一些。城市軌道交通信號技術是以大鐵路制式為基礎，為滿足不斷膨脹的城市通勤客流以及隨著線網(wǎng)建設而增加的運營壓力，以現(xiàn)代通訊技術為依托而不斷優(yōu)化得到的一種新型列車專用信息傳遞系統(tǒng)，其自身的特點有：

（一）承載更大的客流量

無論是客流量、站間距離還是行車密度，城市軌道比交通都會比列車有更重的負擔。當下雖然很多發(fā)達國家的軌道信號控制技術好，可以將列車運行間隔降低到100s，但是大多國家列車的運行交通信號發(fā)展還處于一般水平，列車的運行間隔也大多保持在2min。大鐵路列車運行間隔在5min到7min。由此可以看出，城市軌道交通承載著大量的客流量，由于列車運行間隔短，所以一定要控制列車運行的速度，準確掌握運行時間，做好監(jiān)控工作，從而保證列車運行的安全。

（二）地面不配備信號機。

城市軌道交通區(qū)間大多以機車速度信號為依據(jù)，地面信號機在正常情況下不點亮色燈。

（三）控制中心的聯(lián)鎖功能。

城市軌道交通列車是為了市民出行的方便，因此其主要的功能就是高效運載旅客。和一般鐵路的客貨站相比，城市軌道列車監(jiān)控對象相對單一，聯(lián)鎖功能一般由電氣集中控制中心的正線聯(lián)鎖計算機實現(xiàn)，通過聯(lián)鎖關系的計算，以地面色燈信號機直接指揮列車運行。

（四）信號含義多。城市軌道交通信號系統(tǒng)相對先進，大量信號通過車-地傳輸直接指揮列車運行，因此，需要信號系統(tǒng)表達的含義相對較多。

（五）規(guī)律性強。城市軌道交通交路相對固定，非特殊情況下執(zhí)行既定交路，除了不同運營時刻表的上線列車數(shù)及首末班車時間會變更外，其余類似列車出入場方式、旅行速度、站停時間、折返方式等皆有規(guī)律可循。

二、城市軌道交通的分類

由于各個城市的地質、地價、政治地位和客流特點各有不同，其修建的軌道交通也各有不同，下面文章按照運輸范圍和車輛類型，將城市軌道交通分為四類。

（一）地下鐵路。地下鐵路也就是我們常說的地鐵，多存在于在我國經(jīng)濟發(fā)展較好的城市，比如上海、北京、深圳。

（二）輕軌交通。輕軌交通：簡稱輕軌。

（三）獨軌交通。獨軌交通；又稱單軌交通。獨軌交通有著其自身的特點，這種運行方式震動小，噪音也非常低，因此對城市造成的影響也就相對小很多。

（四）有軌電車。大部分有軌電車采用地面線，小部分才有專門的軌道和路基。由于路權共用，容易遭受地面常規(guī)交通干擾導致運能大幅降低。因此，我國已經(jīng)逐漸在淘汰有軌電車，內地依然保留的也就只有長春、大連等為數(shù)不多的幾個城市。

三、國產(chǎn)化交通信號系統(tǒng)的發(fā)展

我國各大城市采用的軌道交通系統(tǒng)主要有三種，這三種只是中都涉及到了基于無線通訊的CBTC列車控制系統(tǒng)。我國的國產(chǎn)化城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展情況如下：

我國鐵道科學研究院基本完成了聯(lián)鎖、DCS、ATS、ATO、ATP以及應答器等CBTC子系統(tǒng)，同時，調試了室內系統(tǒng)，做了現(xiàn)場試驗。鐵道科學研究院依靠CBTC系統(tǒng)深入研究了無線故障情況下的后備轉換，降低干擾因素對車輛運行的影響，保證運能，對于安全，要和第三方共同確認并其安全性并且簽訂安全認證合同，做到安全方面的負責制。

在CBTC系統(tǒng)研究中，使用的都是國外設備，因此維護費用非常高，所以，我國目前非常緊迫的任務就是發(fā)展國產(chǎn)化的CBTC設備。

四、城市軌道交通信號系統(tǒng)的設計方案

我國的電子科技包括軌道交通信號系統(tǒng)的設計發(fā)展都相對晚并且發(fā)展較為緩慢，設計交通軌道信號系統(tǒng)方案需要有多方面技術的支持，一般情況下，列車信號控制級別有三種方法，第一，連續(xù)式列車控制；第二，點式列車控制；第三，聯(lián)鎖列車控制。

（一）連續(xù)式列車控制

以通信為基礎的移動閉塞系統(tǒng)采用的是車-地雙向實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑ㄐ欧绞桨├|、擴頻電臺、裂縫波或者交叉感應電纜等方式。地面信號設備通過車載設備自身的測速電機或者雷達的計算得到列車的準確位置，進而將得到的信息傳達給列車，列車監(jiān)督到一個來自連續(xù)通信系統(tǒng)的移動授權，因此閉塞區(qū)域不再受軌道空閑檢測系統(tǒng)的制約。這種計算方式使通信為基礎的移動閉塞系統(tǒng)更加靈活，縮短了行車的間距，對列車運行的調整更加方便。

（二）點式列車控制

當信號系統(tǒng)由連續(xù)式控制級別降為點式列車控制級別或車載無線設備故障時，列車憑地面信號顯示運行。列車運行以一條進路進行空間分隔，一條進路內只允許一列車運行。

（三）聯(lián)鎖列車控制

當信號系統(tǒng)軌旁設備嚴重故障或者非裝備列車運行時，僅依靠聯(lián)鎖系統(tǒng)，在信號機、道岔、進路之間建立相互制約、相互聯(lián)系的關系，此時司機憑地面信號顯示開行列車。

我國已經(jīng)有城市采取這三種系信號控制級別來運營城市的軌道交通。這種系統(tǒng)有其自身的優(yōu)勢，比如軌道旁使用的設備模塊化，車-地之間的通信方式高校，提高了運行速度。我國有些線路工程從長遠角度考慮，一般都采用這種系統(tǒng)，但是也存在前期技術限制而逐步改進的方式。

五、城市軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略思考

我國城市軌道發(fā)展迅速，高鐵、城際鐵路越來越多地融入到人們的生活中，不得不說，城市交通的發(fā)展可以解決人們的出行問題，提高人們的生活質量，不得不說，人們的生活已經(jīng)無法離開城市軌道交通，軌道交通的正常運行和人們的生活息息相關，因此促進城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展也就成為一項重點工作，相關工作者應當結合我國的事情，制定合理的城市軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略。上文已經(jīng)提到，我國目前的城軌信號系統(tǒng)設備多是外國進口，因此，我國目前重要的是加大對交通信號系統(tǒng)的研究，加大國產(chǎn)化份額，從而將交通信號系統(tǒng)逐漸國產(chǎn)化，并且爭取將我國發(fā)展成為有著可靠、先進的交通信號系統(tǒng)的國家。為了實現(xiàn)這一偉大目標，相關工作者不但要吸取國外技術經(jīng)驗，參與技術方面的服務和國內外的硬件加工，還要引進先進的技術和標準，深入探究此系統(tǒng)的要求，盡量多參與CBTC方面的研究，促進我國城市軌道交通信號的研究，促進我國交通行業(yè)的發(fā)展，保證我國人民出行的生命、物質財產(chǎn)。

結束語：

我國城市軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)展的起步較晚，而此系統(tǒng)又是一項要求標準高的技術，所以，在我國交通日益發(fā)達、軌道交通信號系統(tǒng)仍相對落后的情況下，相關工作人員應當加強對城市軌道交通信號系統(tǒng)的重視和探究，促進我國城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展，保證我國交通事業(yè)的發(fā)展和國民出行的安全性。

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