城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)研究

孫雨彤

（江蘇中車數(shù)字科技有限公司，江蘇 南京 210003）

在城市軌道交通的實(shí)際構(gòu)建過程中，會(huì)存在諸多差異性的環(huán)境，同時(shí)也會(huì)存在諸多差異性的影響因素。城市軌道交通在實(shí)際構(gòu)建過程當(dāng)中，其現(xiàn)代化規(guī)范化以及安全化的運(yùn)行需要由城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)予以有效的建設(shè)，相關(guān)系統(tǒng)在城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，屬于不可對(duì)其忽視的重要環(huán)節(jié)。而在當(dāng)前技術(shù)的不斷發(fā)展背景之下，該系統(tǒng)在實(shí)際發(fā)展過程當(dāng)中正逐步地向自動(dòng)化控制的模式進(jìn)行綜合性的發(fā)展，在具體運(yùn)行過程中，會(huì)對(duì)整體信號(hào)燈開展更為細(xì)致的研究及分析，然后需要將其傳送到各類指定的位置之中，而軌道交通的技術(shù)在具體系統(tǒng)構(gòu)建過程中，使得整體系統(tǒng)所具有的經(jīng)濟(jì)效益得到有效的滿足，同時(shí)各類系統(tǒng)在應(yīng)用過程當(dāng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，使得城市軌道交通所具有的安全性大幅度的提升。

1 對(duì)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)及發(fā)展以及應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行分析

在城市軌道交通的發(fā)展過程中，基于信息通信技術(shù)對(duì)列車進(jìn)行綜合控制，并且對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的國家是加拿大。在20世紀(jì)80年代，相應(yīng)的技術(shù)在溫哥華進(jìn)行應(yīng)用，基于通信的列車控制系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中取得了較為優(yōu)異的運(yùn)行效果，隨系統(tǒng)在應(yīng)用過程當(dāng)中能夠?qū)φw列車進(jìn)行連續(xù)性的控制，其精準(zhǔn)定位性大幅度的提升，在實(shí)際應(yīng)用過程中，通過對(duì)目標(biāo)距離進(jìn)行有效的確定，進(jìn)一步使列車的監(jiān)測(cè)距離得以縮短，在應(yīng)用過程當(dāng)中，其實(shí)際電路能夠獨(dú)立于具體的軌道之中，由此能夠更為安全的開展實(shí)際城市軌道的綜合控制工作。在相應(yīng)的工作開展過程中，會(huì)有由車輛以及軌道房所具有的處理器完成實(shí)際的系統(tǒng)控制。而自此之后，通信列車控制系統(tǒng)在各個(gè)國家的城市軌道交通運(yùn)營中得到了綜合性的應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用過程中，該系統(tǒng)具有諸多特點(diǎn)，此類設(shè)備在構(gòu)建過程中會(huì)應(yīng)用自動(dòng)化程度相對(duì)較高的系統(tǒng)。在軌道旁邊所需要安置的設(shè)備相對(duì)較少，同時(shí)更加安全可靠，確保整體列車獲得自動(dòng)控制。我國在發(fā)展過程中，城市軌道交通的實(shí)際建設(shè)也是該系統(tǒng)予以應(yīng)用，由于該系統(tǒng)的應(yīng)用與傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行比較相對(duì)可靠，在此系統(tǒng)應(yīng)用中，我國所具有的廣泛度以及開發(fā)程度相對(duì)較高，隨著各類技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)就信號(hào)控制系統(tǒng)構(gòu)建而言取得了一定程度的突破，所以對(duì)城市軌道交通的專用性的控制系統(tǒng)予以研制。其中，列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)便得以產(chǎn)生于該系統(tǒng)，在具體運(yùn)行過程中又會(huì)將其細(xì)分為自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)以及自動(dòng)運(yùn)營系統(tǒng)與自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，3個(gè)子系統(tǒng)在實(shí)際構(gòu)建過程當(dāng)中會(huì)予以相互工作，由此使得整體城市軌道交通的信息控制工作予以有效地完成，以下便對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行更加細(xì)致的研究及分析。

2 對(duì)城市軌道列車控制的ATC系統(tǒng)進(jìn)行分析

2.1 對(duì)固定閉塞方式的ATC系統(tǒng)進(jìn)行分析

依照系統(tǒng)的實(shí)際名稱可以得知，固定閉塞模式的ATC系統(tǒng)就通常而言會(huì)應(yīng)用相對(duì)固定的方法及手段，對(duì)閉塞分區(qū)所具有的大小進(jìn)行確定。在具體工作過程中，需要對(duì)線路的具體情況以及軌道列車及自身所具有的特點(diǎn)與運(yùn)行過程當(dāng)中所具有的速度進(jìn)行綜合性的考量。而此系統(tǒng)在具體使用過程中，會(huì)應(yīng)用閉塞分區(qū)出口檢查的方式，對(duì)登記系統(tǒng)的運(yùn)營進(jìn)行綜合性的控制，其主要的原理在于實(shí)際軌道列車運(yùn)行時(shí)，在其列車出口的速度，如若彼此區(qū)斷的出口速度相對(duì)較高，則系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，將會(huì)對(duì)整體列車進(jìn)行減速處理。而在此背景下，需要確保一段列車可以獲得安全運(yùn)行距離，而此距離的實(shí)際長(zhǎng)度會(huì)借助閉塞分區(qū)進(jìn)行綜合性的完成。

2.2 對(duì)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞方式的ATC系統(tǒng)進(jìn)行分析

就通常而言，此方式為ATS系統(tǒng)。ATS系統(tǒng)多數(shù)會(huì)應(yīng)用數(shù)字、音頻、無絕緣的軌道電路，由此顯示軌道列車運(yùn)行狀況，是檢測(cè)所具有的重要紐帶。在上述文中所提到的固閉塞測(cè)試ATC系統(tǒng)與此種系統(tǒng)比較該系統(tǒng)在應(yīng)用過程當(dāng)中，在信息傳輸角度會(huì)更加具備優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠承載的信息量相對(duì)較高，在具體運(yùn)行過程中，編碼器會(huì)使用信息傳輸系統(tǒng)的相關(guān)功能，并對(duì)相應(yīng)的軌道開展具體的命令，對(duì)其最高限速以及實(shí)際的目標(biāo)距離等諸多內(nèi)容進(jìn)行有效的呈現(xiàn)。開展實(shí)際加工之后，會(huì)依照具體數(shù)字繪制整體運(yùn)行速度的綜合曲線，由此在一定程度上也能使得軌道列車及運(yùn)行所具有的可靠與安全性。對(duì)于提升其中信息傳輸系統(tǒng)，在具體運(yùn)行過程中需要定期對(duì)實(shí)際系統(tǒng)所處的設(shè)備開展有效的維護(hù)。由此能夠確保其得到有效的運(yùn)營質(zhì)量提升。

2.3 基于移動(dòng)閉塞模式的ATC系統(tǒng)

該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，會(huì)通過擴(kuò)頻電臺(tái)以及裂縫波導(dǎo)管等諸多模式，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)開展綜合性的傳輸。此傳輸與傳統(tǒng)的傳送模式具有的主要差別在于實(shí)際應(yīng)用過程中，是軌道列車至地面以及地面至軌道列車所具有的雙向傳輸模式，通過對(duì)該種方式進(jìn)行應(yīng)用，也能夠確保每一軌道列車及位置信息以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息能夠充分的向地面設(shè)備中進(jìn)行綜合性的傳輸。而由此也能夠較為精確的對(duì)城市軌道交通列車所具有的限速開展有效的計(jì)算，使得整體城市軌道交通在運(yùn)行過程當(dāng)中，能夠在安全的情況之下予以運(yùn)行。此外，需要充分的應(yīng)用各類新型的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)，使得城市軌道交通在實(shí)際發(fā)展過程中所具有的完善度得以提升，進(jìn)一步的使相應(yīng)的技術(shù)得到發(fā)展。

3 對(duì)城市軌道交通色燈信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析

3.1 對(duì)作業(yè)模式進(jìn)行分析

色燈信號(hào)控制系統(tǒng)其實(shí)際的作業(yè)模式，在構(gòu)建過程當(dāng)中可將其細(xì)化為以下各類內(nèi)容。依照其實(shí)際的執(zhí)行優(yōu)先順序可將其劃分為以下內(nèi)容。（1）為開機(jī)模式。系統(tǒng)在實(shí)際開機(jī)完成相應(yīng)的初始程序之后，會(huì)進(jìn)一步進(jìn)入到開機(jī)模式之內(nèi)，相應(yīng)的交通動(dòng)態(tài)將維持3s處于全紅的實(shí)際狀態(tài)。如果系統(tǒng)其連線正常，則能夠立即與實(shí)際的控制中心開展有效的連線，在自己的工作中會(huì)要求中心對(duì)系統(tǒng)的執(zhí)行參數(shù)進(jìn)行傳輸。（2）全紅模式，在實(shí)際開機(jī)后，如若整體控制面緩的全紅開關(guān)被調(diào)整到全紅位置時(shí)，則系統(tǒng)并會(huì)呈現(xiàn)出全紅模式。整體軌道動(dòng)態(tài)會(huì)立即向全紅狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，直至整體全紅開關(guān)關(guān)閉或者整體系統(tǒng)處于重新開機(jī)狀態(tài)，則會(huì)予以結(jié)束。（3）閃光模式，控制面板中所具有的閃光開關(guān)上撥到實(shí)際的閃光位置時(shí)，整體系統(tǒng)便會(huì)呈現(xiàn)出閃光模式。城市軌道動(dòng)態(tài)會(huì)變?yōu)殚W光模式，相應(yīng)的黃燈以及紅燈會(huì)進(jìn)行每秒一次的閃爍交替。（4）就面板而言，如果將其手動(dòng)開關(guān)語音打開，系統(tǒng)電會(huì)進(jìn)入至實(shí)際的手動(dòng)模式。由于此時(shí)正在執(zhí)行的燈態(tài)之中，若要對(duì)其動(dòng)態(tài)進(jìn)行改變，則需要進(jìn)一步的應(yīng)用手動(dòng)的按鈕，每次按壓將會(huì)致使相應(yīng)的動(dòng)態(tài)順序進(jìn)行轉(zhuǎn)變。（5）鎖定模式?？刂破髟诰唧w的應(yīng)用過程中，可經(jīng)由實(shí)際的軌道觸控速度以及相應(yīng)的中心連線控制要求，對(duì)實(shí)際鎖定模式模式作業(yè)進(jìn)行執(zhí)行鎖定模式作業(yè)。在實(shí)際構(gòu)建過程中，主要可以將其細(xì)分為鐵路連鎖、中心鎖定以及子機(jī)連鎖、特勤鎖定。

3.2 對(duì)系統(tǒng)備份進(jìn)行分析

如若色燈信號(hào)控制系統(tǒng)在實(shí)際構(gòu)建過程當(dāng)中能夠處于較為良好的狀態(tài)，其自身能夠?qū)崿F(xiàn)與實(shí)際中心建立較為優(yōu)異的連線功能，同時(shí)在實(shí)際構(gòu)建過程中，能夠?yàn)橄到y(tǒng)的運(yùn)營提供相關(guān)的中心連線的綜合控制服務(wù)。如若控制器在具體運(yùn)營過程當(dāng)中，處于正常的使用狀態(tài)，就會(huì)為實(shí)際系統(tǒng)提供一定程度的多層次的備份服務(wù)。每一層次在構(gòu)建過程中所具有的情況均具備著差異性特征，因此備份說明在構(gòu)建過程當(dāng)中也會(huì)存在一定程度的差異。但就大體而言，會(huì)具備一定程度的相似性。（1）控制中心會(huì)連接失效，由此是指相應(yīng)的控制器已經(jīng)能夠進(jìn)行相應(yīng)的單獨(dú)工作，同時(shí)依照相關(guān)的規(guī)定，對(duì)實(shí)質(zhì)的操作流程進(jìn)行執(zhí)行。（2）斷電半秒之內(nèi)相應(yīng)的控制器即便處于斷電狀態(tài)之下，仍然不能夠進(jìn)行正常的工作。（3）單元故障，而相應(yīng)的故障主要代表色燈驅(qū)動(dòng)單元在實(shí)際構(gòu)建過程中，對(duì)整體信號(hào)運(yùn)作的備份工作予以負(fù)責(zé)。同時(shí)，需要進(jìn)一步的提供整體系統(tǒng)所存在故障之前所具有的執(zhí)行時(shí)制。（4）基本的時(shí)制異常問題。而在此情況下，色燈控制環(huán)節(jié)在進(jìn)行核查中。如若存在著線形燈質(zhì)正確并不正確的情況，則需要對(duì)之前所預(yù)先設(shè)置的電路實(shí)質(zhì)進(jìn)行有效的應(yīng)用。

3.3 對(duì)連線服務(wù)進(jìn)行分析

城市軌道交通聯(lián)系方式在構(gòu)建過程當(dāng)中可以依照具體的需求細(xì)化為有線以及相應(yīng)的無線的通信模式，在此過程當(dāng)中可以單獨(dú)增加通信系統(tǒng)，在實(shí)際設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的規(guī)劃時(shí)，需要充分的對(duì)城市軌道交通及通訊協(xié)定中所存在的內(nèi)容，以更為全面的方式進(jìn)行掌握。由此能夠滿足實(shí)際色燈信號(hào)監(jiān)控連線所具備的標(biāo)準(zhǔn)及要求，以滿足具體而言，需要在實(shí)際的控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)提供一定程度的功能支撐，第一需要進(jìn)行信息控制工作，經(jīng)過控制中心傳遞到實(shí)際的控制器之上，在具體傳輸過程中，主要的信息包含整體系統(tǒng)的對(duì)時(shí)信息。而在此過程當(dāng)中，需要對(duì)實(shí)際的系統(tǒng)進(jìn)行有效的對(duì)時(shí)控制，由此能夠充分的對(duì)吊車的目標(biāo)予以實(shí)現(xiàn)。其次為回報(bào)信息，色燈控制器的具體運(yùn)行時(shí)刻，進(jìn)一步的回報(bào)部分信息的具體內(nèi)容，其一為要求式回報(bào)，其二為周期式回報(bào)，其三為立即回報(bào)。

4 對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行分析

4.1 對(duì)列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行分析

（1）車站設(shè)備在一定程度上能夠進(jìn)一步的采集軌旁以及車載APP系統(tǒng)所具有的軌道占用狀態(tài)以及相應(yīng)的進(jìn)度狀態(tài)，列車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與整體信號(hào)設(shè)備所存在的故障控制與監(jiān)督的各類列車運(yùn)行的基礎(chǔ)信息。

（2）依照聯(lián)鎖表以及相應(yīng)的列車位置計(jì)劃運(yùn)行圖，自動(dòng)生成整體記錄控制的實(shí)際命令，并且傳送到整體車站所具有的連鎖設(shè)備，設(shè)置相應(yīng)的列車進(jìn)入，并且控制整體列車站的停站時(shí)間。

（3）整體列車計(jì)劃以及實(shí)際的運(yùn)行圖所做的比較，以及整體計(jì)算機(jī)輔助調(diào)整的綜合功能，能夠進(jìn)一步依照列車運(yùn)行過程中所具有的綜合偏離情況自動(dòng)生成整體調(diào)整計(jì)劃，使得調(diào)控人員能夠獲得相應(yīng)的參考，并且以此為基礎(chǔ)調(diào)整列車的停站時(shí)間，控制其發(fā)車時(shí)間。

4.2 對(duì)列車自動(dòng)防御子系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析

APP系統(tǒng)在實(shí)際構(gòu)建過程中會(huì)由地面的設(shè)備以及車載設(shè)備予以構(gòu)成，會(huì)使得列車能夠在安全速度之下得以運(yùn)行，如果列車在運(yùn)行過程中超出一定程度的速度，則將對(duì)其進(jìn)行有效的制動(dòng)。具體而言所可以形成的功能可從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分析。第一，自動(dòng)且連續(xù)的對(duì)整體列車的實(shí)際位置開展綜合性的檢測(cè)，并且像列車發(fā)動(dòng)相對(duì)必要的線路速度以及距離等諸多信息。如果保持最大安全速度。提供整體列車的實(shí)際速度保護(hù)。遇超速時(shí)會(huì)提供正常制動(dòng)以及相應(yīng)的緊急制動(dòng)，確保前行以及后續(xù)列車車間所具有的安全間距得以保障。滿足正向列車在行駛過程中。所涉及的行車間隔以及實(shí)際的折返間隔，對(duì)反向運(yùn)行列車進(jìn)行更為細(xì)致的APP防護(hù)。第二，能夠進(jìn)一步確保整體列車所具有的進(jìn)入正確性以及列車所具有的運(yùn)行安全性，保障同一路徑之上普通列車所具有的安全距離，由此防止出現(xiàn)列車側(cè)面沖撞的問題。

5 結(jié)語

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的具體應(yīng)用過程中，其自身所具有的復(fù)雜性相對(duì)較高，在具體的應(yīng)用過程中所涉及的科學(xué)知識(shí)領(lǐng)域相對(duì)較多。由此，在實(shí)際設(shè)計(jì)以及應(yīng)用的過程當(dāng)中，會(huì)對(duì)相應(yīng)的技術(shù)提出較為突出的現(xiàn)實(shí)要求。在近幾年的發(fā)展過程中，我國經(jīng)濟(jì)以及相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展。由此，諸多先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際發(fā)展過程中，也在系統(tǒng)之內(nèi)得到了綜合性的應(yīng)用，該系統(tǒng)在具體使用過程當(dāng)中，就其穩(wěn)定性而言會(huì)進(jìn)一步的提升。整體信息系統(tǒng)在具體城市軌道交通系統(tǒng)中所具有的作用需要予以重視。由此確保城市軌道交通在運(yùn)行過程當(dāng)中能夠獲得更為正常且健康的發(fā)展。