淺析軌道車輛信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用

周澤文

摘要：隨著一個(gè)現(xiàn)代化社會(huì)城市的不斷快速發(fā)展，城市交通運(yùn)行壓力問題已經(jīng)逐漸突顯出來，為了有效緩解這種交通緊張局勢(shì)，很多重點(diǎn)城市對(duì)新型軌道交通車輛車載信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入性質(zhì)的研究。本文根據(jù)以往技術(shù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國軌道交通車輛移動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)的具體技術(shù)形式方案應(yīng)用進(jìn)行分析總結(jié)，并從固定閉塞系統(tǒng)方式的線路應(yīng)用、準(zhǔn)線式移動(dòng)閉塞系統(tǒng)方式應(yīng)用ATC控制系統(tǒng)的線路應(yīng)用、移動(dòng)閉塞系統(tǒng)方式的線路應(yīng)用三個(gè)方面，論述了我國軌道交通車輛移動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)的具體線路應(yīng)用技術(shù)形式。

關(guān)鍵詞：軌道車輛;信號(hào)系統(tǒng);移動(dòng)閉塞方式

1城市軌道交通車輛間隔信號(hào)系統(tǒng)主要相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)方案

1.1車輛間隔技術(shù)設(shè)計(jì)

由于城市軌道公共交通的運(yùn)行車輛移動(dòng)密度大，運(yùn)輸量相對(duì)較高，在系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)上，主要以軌道行車車輛間隔技術(shù)縮短設(shè)計(jì)為主。在該種定價(jià)方式的積極作用下，可以進(jìn)一步有效提升列車服務(wù)質(zhì)量，降低列車旅客的進(jìn)站候車等待時(shí)間以及增加工程費(fèi)在總體預(yù)算投資中的數(shù)額。但在行車信號(hào)中的ATP兩個(gè)系統(tǒng)的相互作用下，該項(xiàng)設(shè)計(jì)操作的具體實(shí)際效果并沒有很好的準(zhǔn)確體現(xiàn)出來，如"車、地"由于通信運(yùn)行速率、軌道運(yùn)行區(qū)段距離長度等諸多因素，在具體實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)過程中不能將現(xiàn)有行車軌道距離間隔無限制的縮短，而且最小化的行車距離間隔對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)解決方案設(shè)計(jì)效果影響較大。信號(hào)燈的ATP控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，主要原因是由于利用各種自動(dòng)控制參數(shù)元件來自動(dòng)確定車輛行車行駛間隔。站在實(shí)際道路工程師的角度來說，應(yīng)該以實(shí)際道路施工工程方案設(shè)計(jì)內(nèi)容及線路、距離等各個(gè)綜合影響因素考慮為主，建立和發(fā)起一個(gè)合理的資源投資利用計(jì)劃，最終才能滿足交通車輛車載信號(hào)系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用要求。

1.2 ATP信息傳輸方式

軌道交通車輛安全控制運(yùn)行管理關(guān)鍵在于軌道ATP控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，該控制系統(tǒng)主要由車載控制設(shè)備和軌旁控制設(shè)備兩個(gè)大部分共同組成，通過系統(tǒng)接收德國地面鐵路ATP軌道設(shè)備直接傳來的車載信息，對(duì)軌道列車正常行駛的路段間隔時(shí)間進(jìn)行控制。在數(shù)據(jù)ATP鐵路設(shè)備信息劃分上，主要認(rèn)為包括兩種傳輸形式，第一種為"車、地"ATP設(shè)備信息自動(dòng)傳輸方式，該種信息傳輸方式主要分為各站點(diǎn)式自動(dòng)發(fā)碼和鐵路連續(xù)式自動(dòng)發(fā)碼;第二種為鐵路解題式自動(dòng)控制曲線方式和答題模式自動(dòng)曲線控制方式，主要以鐵路列車自動(dòng)控制曲線方式來作為主要參照點(diǎn)。伴隨著點(diǎn)式ATP等技術(shù)的不斷發(fā)展，城市軌道網(wǎng)絡(luò)交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用也可能會(huì)逐漸表現(xiàn)出一定的不足。

2軌道電路車輛語音信號(hào)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)形式

2.1固定閉塞應(yīng)用方式的廣泛應(yīng)用

在固定閉塞應(yīng)用方式廣泛使用發(fā)展過程中，主要以多媒體信息電路音頻器在軌道電路中的應(yīng)用形式為主，依靠固定閉塞方式，對(duì)軌道線路運(yùn)行情況、車輛運(yùn)行特性等固定閉塞分區(qū)軌道長度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析確定，并將其應(yīng)用當(dāng)做最小化的行車軌道間隔采集數(shù)據(jù)，建立起一個(gè)安全有效的線路防護(hù)區(qū)。整體來看，該種閉塞應(yīng)用代碼形式在區(qū)段信息量的傳輸較少，每一個(gè)新的閉塞分區(qū)代碼只能同時(shí)進(jìn)行一個(gè)區(qū)段信息量和代碼量的傳輸，被我們當(dāng)作是該閉塞區(qū)段的最大傳輸速度的代碼。列車出口速度檢查監(jiān)控一般最常采用的方法是線路閉塞分區(qū)段的出口速度檢查，當(dāng)一輛列車的閉塞出口檢查速度經(jīng)常大于某一區(qū)段內(nèi)的出口檢查速度時(shí)，相關(guān)車載監(jiān)控設(shè)備便會(huì)隨機(jī)對(duì)整個(gè)線路車輛出口實(shí)施緊急制動(dòng)保護(hù)操作，確保整個(gè)車輛的正常行駛安全。以北京地鐵軌道來舉例，該種地鐵軌道運(yùn)行類型要作為折返運(yùn)行軌道，需要自身具備較長的軌道尾軌，只有這樣，才能長期保持較高的軌道折返運(yùn)行能力。而在車輛傳統(tǒng)上的ATP兩種系統(tǒng)的相互作用下，車輛的精確度和控制能力并不高，讓車輛運(yùn)輸能力發(fā)展受到了很大限制。固定軌道閉塞分區(qū)的線路劃分，主要以線路車輛安全性能狀況為主要安全影響考量因素，如果一條線路上同時(shí)存在不同車輛性能的機(jī)動(dòng)列車，為了有效確保安全，需要對(duì)各項(xiàng)安全條件設(shè)施進(jìn)行嚴(yán)格優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免導(dǎo)致后續(xù)列車運(yùn)行線路效率受到較大影響。

2.2準(zhǔn)線式移動(dòng)閉塞控制方式中的ATC控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用概述

準(zhǔn)線式移動(dòng)閉塞控制方式中的ATC控制系統(tǒng)主要應(yīng)用是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的的發(fā)展而不斷發(fā)展，尤其是用于單片機(jī)控制技術(shù)和其他數(shù)字信號(hào)圖像處理中的技術(shù)。目前，廣州北京地鐵交通一號(hào)線和地鐵二號(hào)線以及上海地鐵二號(hào)線等地鐵線路均正在采用該種通信系統(tǒng)。在準(zhǔn)確的移動(dòng)閉塞傳輸方式技術(shù)應(yīng)用上，主要以無絕緣層的軌道電路元件作為整個(gè)電路信息可以傳輸?shù)闹髑?，信息可以傳輸?shù)娜萘枯^大，抗干擾能力較強(qiáng)。在高速音頻車載軌道電路技術(shù)發(fā)展上，系統(tǒng)主要會(huì)向車載通信設(shè)備用戶提供列車速度、距離等相關(guān)信息，利用最合理的速度控制設(shè)置方式可以保持高速列車運(yùn)行的速度平穩(wěn)性，另外，列車在高速運(yùn)行的全過程和途中的最小安全控制距離也要比固定閉塞短很多，有利于實(shí)現(xiàn)區(qū)間鐵路通過控制能力的大大提升。在基于ATC兩個(gè)系統(tǒng)的共同作用下，車輛仍會(huì)以一個(gè)閉塞分區(qū)距離作為最大的小行車安全距離間隔，但該項(xiàng)目的距離間隔可能還是會(huì)隨時(shí)有所調(diào)整。另外，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)信息傳輸和數(shù)據(jù)處理上，主要以數(shù)字化操作方式為主，不但可以大大提升通訊信息量，還有可能大大提升通信系統(tǒng)自身整體的信號(hào)抗干擾能力。在該種控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用下，軌道運(yùn)行車輛之間便能實(shí)時(shí)傳遞連續(xù)的軌道速度運(yùn)行控制數(shù)據(jù)信息，避免安全區(qū)和保護(hù)區(qū)的距離對(duì)整個(gè)軌道列車長時(shí)間隔運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，提升了軌道運(yùn)行管理效率。

2.3移動(dòng)閉塞檢測(cè)方式的直接應(yīng)用特點(diǎn)

移動(dòng)閉塞檢測(cè)方式在直接應(yīng)用車輛過程中并不需要依靠移動(dòng)軌道電路，而是以移動(dòng)交叉線路感應(yīng)通信電纜以及廣播電臺(tái)自動(dòng)擴(kuò)頻等多種形式應(yīng)用來直接實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛運(yùn)行位置的有效實(shí)時(shí)檢測(cè)，促使地面檢測(cè)設(shè)備人員可以及時(shí)獲取檢測(cè)到重要的位置信息，并將車輛運(yùn)行時(shí)間限制以及速度計(jì)算出來。因此，在沒有確保安全帶的情況下，移動(dòng)閉塞控制方式設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步大大提升確保車輛安全通過的移動(dòng)計(jì)算控制能力，并將最小安全帶的間隔限制作為安全帶被保護(hù)時(shí)的距離。除此之外，該種計(jì)算方式在進(jìn)行后續(xù)遠(yuǎn)程計(jì)算工作過程中還可以將車前與車輛尾部之間的實(shí)際行駛距離實(shí)時(shí)顯示表現(xiàn)出來，為保證相關(guān)自動(dòng)控制系統(tǒng)工作的順利開展提供了一種有利條件。相對(duì)來說，目標(biāo)列車速度和行駛目標(biāo)之間距離可能會(huì)隨著行駛時(shí)間的不斷調(diào)整而逐漸出現(xiàn)較大改變，但高速列車的可行車速度距離一定是連續(xù)的，不是雙向跳躍的。在高速車輛自身追蹤線路運(yùn)行持續(xù)時(shí)間和對(duì)停車運(yùn)行間隔和車輛行駛方向精度和速度的成本控制上，影響它的主要因素很多，如高速車輛追蹤線路運(yùn)行方向運(yùn)動(dòng)特征、車輛自身追蹤運(yùn)行速度參數(shù)、停車間隔、運(yùn)行持續(xù)時(shí)間等，為不斷提高汽車移動(dòng)閉塞系統(tǒng)的技術(shù)使用率和靈活性以及不斷提升系統(tǒng)應(yīng)用效率奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。移動(dòng)閉塞式地形交叉模型ATC地形感應(yīng)探測(cè)系統(tǒng)一經(jīng)投入使用，便已經(jīng)成功取得了很好的應(yīng)用推廣效果，相信隨著系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)于在大型地面進(jìn)行移動(dòng)閉塞交叉地形感應(yīng)探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的相關(guān)技術(shù)以及應(yīng)用還會(huì)不斷創(chuàng)新得到進(jìn)一步的技術(shù)突破。

3總結(jié)

綜上所述，城市軌道網(wǎng)絡(luò)交通的順利建成運(yùn)行，將一定會(huì)為我國城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程帶來更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和其他社會(huì)效益，特別是在交通車輛運(yùn)行信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，決定著整個(gè)交通系統(tǒng)的日常運(yùn)行管理情況。整體情況來看，軌道運(yùn)輸車輛交通信號(hào)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)應(yīng)用類型多種多樣，各個(gè)類型城市政府應(yīng)該與自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略特點(diǎn)需求相結(jié)合，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行各種多元化設(shè)計(jì)分析，最終才能確立一個(gè)合理的城市軌道運(yùn)輸車輛交通信號(hào)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)應(yīng)用方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳文彬，王梅.大數(shù)據(jù)在超大城市及城市群綜合交通體系研究中的應(yīng)用 [J].交通與港航，2018，5（5）：11.