轨道交通系统的信号控制研究

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探析城市轨道交通信号控制系统

作者：王珊珊 孙凤英

来源：《消费导刊》2016年第04期

摘要：我国城市化进程在不断加快，为了满足城市快速的发展需求，很多城市开始建设城市轨道，并且得到了进一步的发展。技术人员需要加强城市轨道交通信号的控制。因为交通控制工作非常重要，可以保证城市交通运行的顺畅性，防止出现交通事故和交通拥堵等现象。笔者根据相关工作经验，主要探究城市轨道交通信号控制系统的相关问题，供大家参考和借鉴。

关键词：城市轨道交通信号控制系统

前言

我国城市人口数量不断上升，车流量也在不断增加，城市交通的压力非常大，也承载着越来越重的交通负荷。我国城市的发展速度在不断加快，城市交通的重要组成部分就是城市轨道交通，其不断扩展应用范围，这样可以使使城市交通压力得到缓解。城市轨道交通的优势是安全性和舒适性比较高。所以，更多城市开始建设城市轨道。为了增强城市轨道运输的安全性和有效性，需要通过较高科技含量的信息系统控制城市轨道交通，这样才能保证轨道交通运行的安全性和高效性。为了加强对城市轨道交通信号系统的控制，技术人员要对交通信号系统的传送方式和构成要素进行分析，从而保证各种交通运输的安全性。

一、对城市轨道交通信号控制系统进行分析

ATC系统是城市轨道的一个重要系统，其中包含多个子系统。只有做好这些子系统的控制工作，才能加强对整体ATC系统的控制，从而保证交通运行的安全性和高效性。以下具体分析城市轨道列车控制的ATC系统。

（一）对固定闭塞方式的ATC系统进行分析。固定闭塞的ATC系统确定闭塞分区长度是通过固定的方式展开的。在这个过程，必须对线路的情况进行综合考虑，同时也要对列车的速度和特性进行全面的考虑。这个系统对信息的传输是通过闭塞分区展开的，能够传递较少的信息量。通常情况下，技术人员通过闭塞分区出口检查方式监控车辆行驶的速度。如果轨道列车的出口速度高于这个地区出口速度，轨道列车就会自动减速。但是车辆的行驶必须保证定的安全距离，可以通过闭塞分区实现安全距离。

城市轨道交通信号控制系统研究

摘要：信号控制系统作为城市轨道交通运输过程中，保证运输的安全与高效的重要系统设备，对于整个城市的轨道交通具有重要的意义。所以目前增加城市轨道交通信号控制系统的运营的能力，成为有关学者的重要研究话题，通过对其的研究，来提高城市轨道的社会和经济的双重效益。

关键词：城市轨道；交通信号；控制系统

1引言

发达的城市交通体系是大都市不可缺少的基础性设施。城市轨道交通系统严密的组织运行、快速、安全、舒适的特性，尤其是该系统的高效率、低能耗、低污染的综合优势证明城市轨道交通是在国民经济快速发展过程中带来的日趋恶化的交通拥堵和生态环境的破坏影响时而以新面貌出现的“绿色交通”系统。城市轨道交通系统的发展将明显促进城市经济的快速发展和生态环境的改善，实现城市经济效益、社会效益、生态环境效益三者的统一。城市轨道交通系统是城市突发自然灾害及事件应变的应急抢险和城市生态环境运行修复的骨干运输系统。城市轨道交通系统是21世纪建设生态城市、实现城市可持续发展的“绿色交通”系统。

2城市轨道交通信号控制系统的发展现状

从采用交流50Hz二元二位式相敏轨道电路开始，我国城市轨道交通信号系统经历了几代的发展。随着客流量的不断增多，列车运行速度的不断提高，传统信号系统已远远不能满足运营的需要，为此需要采用先进的信号技术，如符合电磁兼容要求的数字化轨道电路DTC技术，基于通信技术的列车自动控制系统等。同时信号系统作为列车运行的神经中枢，直接关系到乘客的生命安全，因此各系统必须具备相应的安全措施。目前，在城市轨道交通系统中广泛采用ATC列车速度自动控制系统，采用ATC信号系统可以大大的提高行车的安全性，使得因人为的疏忽、设备的故障而产生的事故率降至最低。此外，采用ATC列车速度自动控制系统还可以避免不必要的突然减速和加速，这不仅可以提高行车的稳定度还对节能具有重要的作用。使列车始终处于最佳速度状态，可节能15％左右。

城市轨道交通通信与信号系统

一、城市轨道交通通信系统

城市轨道交通通信系统一般由传输系统、公务电话系统、专用有线调度系统、无线列车调度系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、乘客信息系统、不间断电源（uninterrupted power supply，UPS）系统等子系统组成，构成传送话音、数据和图像等各种信息的综合业务通信网。

1、传输系统

传输系统是整个通信网络的纽带，它为各通信子系统及电力系统、信号系统、自动售检票（automatic fare collection，AFC）系统、消防报警系统、办公网络等提供传输通道，将各车站、车辆段、停车场的设备与控制中心的设备连接起来。传输系统一般用光纤连接，构成双环路拓扑结构网络。

2、公务电话系统

公务电话系统为城市轨道交通运营提供办公电话、传真等业务，同时在控制中心、车站、车辆段、停车场等也设置公务电话，它既可作为办公电话使用，也可作为专用有线调度电话的备用设备，一旦有线调度电话出现故障，可临时应急使用。

3、专用有线调度系统

专用有线调度系统是为行车指挥、维修、抢险等设置的专用通信系统。

4.、无线列车调度系统

无线列车调度系统主要是用于固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员等）之间的通话。

5、闭路电视监控系统

闭路电视监控系统是城市轨道交通运营管理及保证运输安全的重要手段，它为控制中心的调度员、各车站值班员、公安值班人员等提供列车运行、乘客疏导、防灾救火、事件突发等情况下的现场视频信息。

6、广播系统

广播系统在为乘客提供列车到发时间和安全提示信息的同时，还能在发生紧急情况或突发事件时为乘客提供疏散信息。

7、时钟系统 时钟系统主要用于为行车组织提供统一的标准时间，并向其他系统提供标准时间信号。

8、乘客信息系统

乘客信息系统的主要功能是为乘客提供关于行车时刻表、安全提示、视频等方面的文字或多媒体视频信息。

探讨城市轨道交通信号系统

城市轨道交通信号系统是其自动化系统中的关键组成部分，是保证列车和乘客安全，实现列车运行高效、指挥管理有序的自动控制系统。信号系统的核心是列车自动控制系统（ATC 系统），它由计算机联锁子系统（CBI）、列车自动防护（ATP）子系统、列车自动驾驶（ATO）子系统、列车自动监控（ATS）子系统构成。四个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，各子系统之间相互渗透，实现地面控制与车上控制相结合、现地控制与中央控制相结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的自动控制系统。從而保证行车安全，提高运行效率，缩短行车间隔，促进管理现代化，提高运输能力和服务质量。

一、城市轨道交通信号系统的构成

城市轨道交通信号系统主要由列车自动控制（ATC）系统、联锁设备、轨道电路等组成。

作为城市轨道交通信号系统最重要的组成部分，列车自动控制（ATC）系统主要功能就是对行车指挥及列车运行自动化的一种最大限度地实现，同时起到确保列车安全运行及提高运输效率的作用，只有这样才能降低工作人员的工作量，对城市轨道交通的通行能力进行充分发挥。

ATC（automatic train control）系统主要有三部分构成，包括：列车自动防护（ATP}automatic train protection）、列车自动运行（ATO}automatic train

operation）及列车自动监控（ATS}automatic train supervision）。

ATP系统分为轨旁ATP和车载ATP，负责对列车的运行进行保护，对列车进行超速防护、车门监督和速度监督，保证列车的安全间隔。

ATO系统分为轨旁ATO和车载ATO，其应用的主要目的就是对、地对车控制]的一种实现，就是实现地面信息对列车运行情况的一种良好控制，并送出车门和屏蔽门同步开关信号。

ATS系统主要有两部分中央ATS与车站ATS，其应用的主要目的就对列车运行监督及控制，包括：列车运行情况和设备的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录实际列车运行图、自动进行数据统计以及各种报表的自动生成，辅助调度人员对全线进行管理。 二、城市轨道交通色灯信号控制系统