計軸在城市軌道交通中的應(yīng)用

顏仲華

摘 要：當(dāng)前，城市軌道交通在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位，對于滿足人們的日常出行需求起到了較大的幫助作用，但由于交通壓力不斷增加，對于軌道交通運營也提出了更高的要求。計軸系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)壍澜煌ㄜ囕v運行狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而提升車輛運行可靠性。文章通過對計軸在城市軌道交通中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以期更好的滿足城市軌道交通運行需求。

關(guān)鍵詞：城市軌道；交通運行；計軸應(yīng)用

隨著人們對城市軌道交通運行的要求不斷提升，越來越多的新建地鐵線路信號系統(tǒng)開始應(yīng)用無線通信技術(shù)以減少信號干擾，提升軌道交通運營效率。在降級模式下，主要采用計軸對軌道電路進(jìn)行設(shè)備裝置檢測，但其并不包含軌道電路檢修中的斷軌狀態(tài)及行車狀態(tài)信息，由此無法為軌道交通運營提供動力支持。因此，將計軸系統(tǒng)應(yīng)用于城市軌道交通運營具有重要意義。

1 計軸概述

計軸又稱為微機(jī)計軸，主要是指鐵路兩端的大裝設(shè)設(shè)備，對軌道運行通過的車輪能夠進(jìn)行信號設(shè)備檢測，從而取代普通的軌道電路。對于不同的軌道電路，計軸的要求不盡相同，有些計軸不需要安裝軌道絕緣，從而避免由于插入絕緣而導(dǎo)致焊接好的長軌遭到鋸斷處理，這些絕緣部位都是鋼軌運行的薄弱環(huán)節(jié)，容易出現(xiàn)斷軌的現(xiàn)象，而且很多軌道運行車輛的電路故障都是由此引起的。對于軌道交通運行穩(wěn)定性的提升，可以通過安裝計軸來處理，在安裝計軸的過程中，不需要使用鋼絲繩進(jìn)行連接，而且對于電纜的應(yīng)用量也比較小，因此能夠有效降低安裝維修費用，同時保證軌道交通車輛的穩(wěn)定運行。

作為軌道電路的替代品，計軸器的應(yīng)用對于更好的滿足軌道交通運行起到了較大的促進(jìn)作用，在列車運行過程中，如果出現(xiàn)故障，需要形成閉塞、聯(lián)鎖的系統(tǒng)才能夠保證列車的穩(wěn)定運行，但一些城市軌道交通在運營初期尚未能運用自動控制系統(tǒng)，而在這個過程中，計軸器發(fā)揮了重要作用，對于更好的滿足軌道交通運行需求具有重要意義。

2 計軸系統(tǒng)的工作原理

計軸系統(tǒng)在城市軌道交通運行中的應(yīng)用對于更好的滿足運行穩(wěn)定型需求幫助較大，計軸系統(tǒng)主要包括室內(nèi)設(shè)備、室外設(shè)備及傳輸通道三個部分，室內(nèi)設(shè)備主要由主機(jī)、電源及防雷系統(tǒng)三個部分構(gòu)成，通過對軌道運行中電子設(shè)備所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行計算，并得出區(qū)段占用條件及復(fù)位條件，從而保證室內(nèi)設(shè)備運行穩(wěn)定性。室外設(shè)備主要包括鋼軌上的傳感器及電子測試設(shè)備兩個部分，其主要功能在于對鋼軌上行走的列車進(jìn)行檢測，并作計數(shù)處理，對于軌道交通車輛運行過程中還要進(jìn)行現(xiàn)場信號處理，并通過軟件轉(zhuǎn)換成可測量數(shù)據(jù)信息，將其傳輸?shù)绞覂?nèi)的計軸主機(jī)上進(jìn)行計算處理。傳輸通道主要是指連接室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備的通道，如果計軸點信息可以向兩個站點分別傳輸，這樣就能夠避免設(shè)置兩個站點之間的通道電纜，同時保證站點的正常運行。

軌道交通車輛在通過計軸的檢測點時，相應(yīng)的車輪傳感器對記錄下車輪的輪軸信號，將這些數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)诫娮訖z測器中進(jìn)行調(diào)制轉(zhuǎn)換，并將這些信息傳輸?shù)绞覂?nèi)的CPU處理器中，處理器再根據(jù)收到的信息與車輛運行方向記錄相應(yīng)周數(shù)，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并得出結(jié)果，如果所得結(jié)果能夠滿足電路運行需求，則顯示相應(yīng)的區(qū)段被占用，或者是處于空閑狀態(tài)，以為其他車輛運行提供機(jī)會。計軸設(shè)備中的車輪傳感器主要是由發(fā)送和接收傳感器構(gòu)成的，主要安裝在軌道旁邊，但車輪經(jīng)過時，將由磁頭產(chǎn)生的磁力線切斷，這樣能夠在接收磁的端頭判斷磁力線分布及變化情況，從而對輪軸經(jīng)過的情況進(jìn)行判斷。

3 計軸在城市軌道交通中的應(yīng)用

3.1 信號檢測

在城市軌道交通運行過程中，計軸的應(yīng)用相當(dāng)于一個性能較為強大的鐵路信號設(shè)備，在城市軌道交通運行過程中，通過在監(jiān)測點安裝計軸器，并設(shè)置專門的計算機(jī)進(jìn)行整體控制，借助于每個傳感器所感應(yīng)到的列車行駛情況，能夠根據(jù)監(jiān)測點的動態(tài)檢測得出列車的運行方向，每輛列車的車輪在行駛過程中都會導(dǎo)致該區(qū)段的計數(shù)器呈現(xiàn)增加趨勢，而當(dāng)車輛行駛到同樣的末端檢測點時，該區(qū)段的計數(shù)器則會呈現(xiàn)遞減趨勢，這樣不僅能夠保證，列車運行的穩(wěn)定性和安全性，還能夠?qū)ζ溥\行過程實施動態(tài)控制，一旦出現(xiàn)故障能夠及時進(jìn)行信號檢測和故障處理，確保軌道交通線的正常運行。

3.2 及時復(fù)位

雖然計軸器的應(yīng)用對于加強城市軌道交通運行中的信號檢測具有重要意義，而且能夠有效提升車輛運行安全性能，但計軸不同于其他檢測設(shè)備，比較容易受到干擾，如電磁干擾、金屬物干擾等，由此產(chǎn)生掉電現(xiàn)象，在此種情況下，計數(shù)器軸數(shù)會出現(xiàn)差錯，最終出現(xiàn)系統(tǒng)故障。對此需要通過人工操作以復(fù)位計軸器，確保計軸器的正常使用。在車站的控制室內(nèi)，可以通過手動復(fù)位計軸器，在確保不影響正常運營的前提下，車站內(nèi)的2-3個區(qū)段安裝對應(yīng)的復(fù)位按鈕，以達(dá)到還原的目的。

計軸器復(fù)位主要分為4種類型。

（1）無條件復(fù)位。在進(jìn)行復(fù)位處理前，首先要確保故障區(qū)段內(nèi)沒有車輛運行，然后操作復(fù)位按鈕，將軌道繼電器吸起，則表示復(fù)位成功。

（2）有條件復(fù)位。如果計軸區(qū)段內(nèi)出現(xiàn)干擾，會導(dǎo)致車輛進(jìn)入計軸區(qū)域后出現(xiàn)錯誤的計軸次數(shù)，當(dāng)列車離開計軸區(qū)域后，計軸磁頭只能夠檢測出列車離開時的軸數(shù)，而由于故障影響，兩者的數(shù)量不一，從而無法明確檢測情況。對于此種情況，應(yīng)當(dāng)將最后一個計數(shù)作為離開區(qū)段的計數(shù)，在此種情況下可以執(zhí)行復(fù)位處理，從而復(fù)位成功，有條件復(fù)位能夠減少調(diào)度員的操作失誤。

（3）預(yù)復(fù)位。復(fù)位主要是由于計軸在城市軌道交通運行中存在干擾影響，容易出現(xiàn)掉電現(xiàn)象，因此，除了及時復(fù)位處理外，還可以采用預(yù)復(fù)位處理方法，值班人員對復(fù)位盤上的復(fù)位按鈕進(jìn)行按壓處理，計軸器的主機(jī)在接收到復(fù)位命令后，會首先將計軸器清零，但在此過程中該區(qū)段被列車占用，軌道繼電器無法吸起，在隨后的車輛運行通過該區(qū)段時，計軸器會對室外計軸點運行情況進(jìn)行判斷，并根據(jù)進(jìn)入及離開此區(qū)段的軸數(shù)判斷區(qū)段是否出清，得出具體結(jié)論后，繼電器會被吸起，則代表復(fù)位成功。

（4）確認(rèn)性預(yù)復(fù)位。此種復(fù)位模式需要增加人工確認(rèn)列車清除情況的確認(rèn)操作，值班員按壓復(fù)位按鈕，計軸器的主機(jī)在接收到復(fù)位命令后，向?qū)⒂嬢S器清零，在此過程中軌道繼電器處于落下狀態(tài)。當(dāng)下一車輛進(jìn)入該區(qū)段時，通過人工確認(rèn)列車是否行駛通過此區(qū)段，然后根據(jù)確認(rèn)結(jié)果向主機(jī)發(fā)送確認(rèn)命令，但進(jìn)入和離開該區(qū)段的軸數(shù)相同時，能夠判定區(qū)段出清情況，此時，軌道繼電器會被吸起，則表示復(fù)位成功。

3.3 與聯(lián)鎖系統(tǒng)的接口

聯(lián)鎖系統(tǒng)主要是用于確保軌道電路之間安全聯(lián)鎖關(guān)系的系統(tǒng)，對于保證軌道電路交通運行的穩(wěn)定性具有重要意義，而與聯(lián)鎖系統(tǒng)的接口檢修也是應(yīng)用計軸的重要原因。通常情況下計軸系統(tǒng)是通過采集安全型繼電器，由安全型繼電器來實現(xiàn)計軸的占用、空閑狀態(tài)。

圖1 安全繼電器在計軸系統(tǒng)中的運行

4 結(jié)束語

隨著城市軌道交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其為人們出行帶來的便利也越來越大，因此，針對軌道交通運行過程中可能出現(xiàn)的故障需要采取有效措施加以應(yīng)對。計軸系統(tǒng)在軌道交通運行中的應(yīng)用對于確保區(qū)段運行車輛的穩(wěn)定性和安全性起到了較大的促進(jìn)作用，因此，在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強計軸系統(tǒng)應(yīng)用研究，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，并不斷改進(jìn)其劣勢，避免計軸器收到電磁干擾，影響其正常使用性能，從而更好的滿足城市軌道交通運行需求。

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