鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)比較和展望

李彤

摘 要：長期以來，鐵路都是我們最為常用的出行工具，但是在一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，城市軌道也日益流行。針對此，本文在進(jìn)行兩者分析比較的基礎(chǔ)上，提出未來的發(fā)展方向，希望對今后兩者的發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;信號控制系統(tǒng);鐵路;比較

作為當(dāng)前兩個非常重要的交通工具，鐵路以及城市軌道都是我們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ?，兩者之間存在一定的相同的以及不同點(diǎn)，本文在對此進(jìn)行探討的基礎(chǔ)上，分析出未來的發(fā)展方向。

1 鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)概述

1.1 鐵路信號控制系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀

鐵路是在近代由外國傳入我國的，在生產(chǎn)運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用，因此獲得了較快的發(fā)展。中華人民共和國成立之后，我國政府十分重視鐵路建設(shè)。開始在全國范圍內(nèi)大興鐵路建設(shè)，試圖通過鐵路運(yùn)輸將中國各地的民眾緊密聯(lián)系在一起，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這些鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)奠定了現(xiàn)代鐵路發(fā)展的基礎(chǔ)，在一定程度上促進(jìn)了我國現(xiàn)在高鐵的發(fā)展。在鐵路剛傳入我國時，我國的經(jīng)濟(jì)、文化、科技水平比較落后，信號控制系統(tǒng)基本是直接沿用國外的模式，由國外鐵路承建商進(jìn)行統(tǒng)一建設(shè)。為了適應(yīng)不一樣的地理氣候條件，我國采用了來自許多不同國家的鐵路建設(shè)方案，這樣雖然能夠適應(yīng)全國各地不同特征帶來的缺陷，但是也造成了鐵路信號控制系統(tǒng)中存在著標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的情況，甚至體現(xiàn)為信號顯示都存在著較大的差異，并且設(shè)備極其簡陋。針對存在的技術(shù)難題，我國科研人員努力攻克，形成了具有我國特色的鐵路信號控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 城市軌道交通信號控制的發(fā)展和現(xiàn)狀

伴隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，以及國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市人口呈現(xiàn)出激增的態(tài)勢，使得城市交通運(yùn)輸壓力不斷增大。在此背景下，加強(qiáng)城市軌道交通建設(shè)具有較強(qiáng)的時代現(xiàn)實(shí)意義，地鐵、輕軌已經(jīng)成為現(xiàn)代城市人群出行的首選交通方式。我國第一條城市軌道交通建設(shè)是在北京地鐵1號線，在1971年建成之后，實(shí)現(xiàn)了首次通車。由于國外的技術(shù)封鎖以及出于安全考慮，北京地鐵1號線使用的所有技術(shù)設(shè)備全部是由我國自行生產(chǎn)設(shè)計。但是由于當(dāng)時我國電子工業(yè)水平比較落后，因此造成北京地鐵1號線使用的城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果比較差。城市軌道交通建設(shè)耗費(fèi)的資金較大，當(dāng)時由于經(jīng)濟(jì)并不發(fā)達(dá)，導(dǎo)致對城市軌道交通建設(shè)的需求也不高，造成了國內(nèi)城市軌道交通建設(shè)發(fā)展十分緩慢。截止到1995年，我國僅有北京、上海、天津三個大型城市開展了地鐵運(yùn)行。當(dāng)時我國與國外的國際關(guān)系已經(jīng)開始好轉(zhuǎn)，國外逐漸取消了對我國的技術(shù)封鎖。因此，大量城市軌道交通建設(shè)當(dāng)中使用的通信信號控制系統(tǒng)開始整套進(jìn)口。這些來自國外發(fā)達(dá)國家的交通信號控制系統(tǒng)的水平比較高，控制效果比較好，運(yùn)行相對穩(wěn)定。但是由于采購的成本十分高，使得地鐵建設(shè)整體成本不斷增高。

2 鐵路與城市軌道交通信號系統(tǒng)之間的相同點(diǎn)

2.1 基本設(shè)備相同

城市軌道的信號系統(tǒng)在產(chǎn)生時延續(xù)使用了鐵路信號所使用的設(shè)備，兩者之間的基本設(shè)備基本相同。比方說，系統(tǒng)當(dāng)中的信號機(jī)、應(yīng)答器以及電路等設(shè)備都是完全相同的，只不過是安裝的方式以及應(yīng)用途徑存在不同。

2.2 停車點(diǎn)防護(hù)具有相同的

安全的停車點(diǎn)的定義其實(shí)是相對于危險點(diǎn)而言的。所謂危險點(diǎn)，其實(shí)就是指列車在進(jìn)行超車時可能出現(xiàn)危險的地方。在有的時候，停車點(diǎn)也就是所說的危險點(diǎn)。無論是鐵路系統(tǒng)還是軌道系統(tǒng)，它們都是要通過ATP系統(tǒng)按照在停車點(diǎn)前方所設(shè)置的防護(hù)段為基礎(chǔ)，通過運(yùn)算得到的緊急制動曲線，使得火車以及列車不會超越這一段防護(hù)段。

2.3 城市軌道同鐵路的聯(lián)鎖的含義是相同的

對于鐵路以及城市軌道這兩種交通設(shè)備來說，它們所具有的聯(lián)鎖的含義是相同的，它們都是信號設(shè)備間具備互相牽制的作用，在鐵路這一工具當(dāng)中，它的聯(lián)鎖僅僅局限于車站的內(nèi)部，但是城市軌道的卻包括車輛段以及正線這兩個方面。

2.4 兩者都重視速度監(jiān)督與超速防護(hù)（ATP）

一般而言，ATP的限速途徑一共有兩種，其中一種為固定限速，比方說依據(jù)線路參數(shù)所得出的區(qū)間最大限速，另外一種則是臨時性的限速，比方說在進(jìn)行鐵路維修以及臨時施工時所進(jìn)行的速度限制。ATP系統(tǒng)一直在監(jiān)視著列車以及火車的行駛速度，如果其中一個出現(xiàn)超速，就會在報警之后，進(jìn)行緊急制動，并做好相關(guān)的記錄。

3 鐵路信號系統(tǒng)與城市軌道交通信號系統(tǒng)之間的不同點(diǎn)

3.1 發(fā)展淵源具有差距

鐵路信號系統(tǒng)的技術(shù)來源于創(chuàng)新，是一種自主發(fā)展，它所需要的設(shè)備一般都是國產(chǎn)化的，是我們自己研發(fā)出的技術(shù)。換句話說，高鐵技術(shù)在經(jīng)過很長時間的改進(jìn)、技術(shù)融合以及創(chuàng)新之后，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，在鐵路技術(shù)之上已經(jīng)形成了自己非常完備的發(fā)展體系以及維護(hù)團(tuán)隊(duì)，最后組建成為一個具有中國特色的鐵路信號通信信號系統(tǒng)。但是在軌道信號系統(tǒng)建設(shè)上，我們現(xiàn)在技術(shù)還不太成熟，還尚未形成擁有自主產(chǎn)權(quán)智能化信號系統(tǒng)以及較為完備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 信息系統(tǒng)的構(gòu)成方式存在區(qū)別

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，城市軌道信號系統(tǒng)通常包括ATC系統(tǒng)以及車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)兩個部分構(gòu)成。前者是為了確保正線列車能夠正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更好的完成檢測、防護(hù)以及控制列車運(yùn)行方式的任務(wù)。同時，由于城市軌道的車輛段就像是鐵路系統(tǒng)當(dāng)中的區(qū)段站，它的組織任務(wù)主要包含著編解以及調(diào)車等，為此這一路段的信號設(shè)備是要比其它的車站多的，并且一般采取單獨(dú)的聯(lián)鎖信號設(shè)備。

3.3 各種信號設(shè)備的應(yīng)用方式以及布局途徑不同

1）信號機(jī)。在軌道信號系統(tǒng)中，其信號機(jī)通常被安裝在線路的右邊部分，并且使用具有紅、綠、黃三個顏色的LED列車信號燈和具有藍(lán)、白兩種顏色的調(diào)車信號機(jī)。但是鐵路信號系統(tǒng)中，信號燈通常安裝在車輛段，這樣設(shè)置是為了更好的提升運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)列車的快速運(yùn)行。2）道岔控制。當(dāng)前的鐵路系統(tǒng)當(dāng)中，大多在正線上運(yùn)用大型的可動心軌道岔，這就需要很多轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行牽引，同時還運(yùn)用復(fù)合閉鎖的現(xiàn)代化技術(shù)，同時在聯(lián)鎖當(dāng)中還配置了特殊電路，確保超車安全。相比來說，這個設(shè)置比軌道設(shè)施來說更為復(fù)雜。城市軌道由于地域的局限性，因此通常運(yùn)用道岔信號設(shè)備，這個時候每一個道岔一般由兩臺轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行牽引。3）聯(lián)鎖方式。通過兩種交通運(yùn)輸方式的比較發(fā)現(xiàn)，城市軌道一般是沒有分支。除了少數(shù)聯(lián)鎖站之外，其余地方通常不設(shè)置道岔，因此也就無需在地面裝置信號機(jī)，這樣，聯(lián)鎖系統(tǒng)監(jiān)控范圍就大大低于鐵路系統(tǒng)監(jiān)控范圍，城市軌道是為了保證旅客更好乘降而設(shè)置的，因此工作形式以及聯(lián)鎖關(guān)系相對單調(diào)。

4 鐵路與城市軌道交通控制系統(tǒng)的展望

目前，我國鐵路發(fā)展的總目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化。在此背景下，就需要繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)，要能夠發(fā)展出具有中國鐵路特點(diǎn)的技術(shù)體系。全面推進(jìn)信息化、智能化、數(shù)字化建設(shè)。鐵路信號控制方面需要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，堅持統(tǒng)一制式。如今高速鐵路已經(jīng)成為我國的一張名片，我國的高鐵正在不斷走出去，改變其他國家交通運(yùn)輸體系，給世界民眾帶來更多的便利，促進(jìn)世界有序的發(fā)展。

5 結(jié)束語

作為當(dāng)前社會非常重要的兩種交通方式，我們必須高度重視鐵路以及軌道的建設(shè)，在發(fā)現(xiàn)兩者的異同的基礎(chǔ)上，運(yùn)用最為先進(jìn)的高科技手段將兩者進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，積極探索，勇于創(chuàng)新，真正的實(shí)現(xiàn)我國高速鐵路以及軌道信號系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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