淺析城市軌道交通信號系統的發展

曹博然

本文主要簡要介紹了城市軌道交通信號系統的相關內容，分析了城市軌道交通信號系統新技術的應用，探討了城市軌道交通信息化建設的發展前景，充分運用了現代計算機信息技術，對交通信號系統進行了創新。通過提高城市軌道交通信號系統的自動化水平，實現信息資源共享，并為中國的智慧城市建設提供重要的技術支持，從而加快了中國的城市現代化進程。

一、相關理論基礎

（一）城市軌道交通信號系統概述

軌道運輸早已在城市中興起，作為全球公共交通的一種手段。城市軌道交通系統沿地鐵和輕軌線的容量大，速度快、安全、準時、節能、舒適、輕便。隨著科學技術和城市化的發展，軌道交通在現代大都市中起著越來越重要的作用。根據發達經濟體中城市交通發展的歷史，只有擁有大量乘客的地鐵和輕軌系統才是“從根本上改善城市公共交通的有效途徑”。

（二）城市軌道交通信號系統的作用

城市軌道交通的特點是高速、高密度和不間斷的運行。信號系統用作車運行的操作命令/控制設備，盡管整個城市軌道業務的投資很少，但在確保安全駕駛，提高交通能力，節約能源以及改善運輸人員的工作環境等方面起著重要的作用，在城市軌道交通中使用先進的信號設備可以輕松進行測量。

（三）城市軌道交通信號系統的特點

城市軌道交通系統與大型軌道交通信號系統有許多相似之處，但它們仍然具有自己的特點，主要體現在以下幾個方面：

1.城市軌道交通經常載有很多乘客，因此最小行駛間隔要求比大型軌道要高得多。這將對列車速度監控提出更高的要求，并提供更高的安全保證。

2.城市的軌道速度遠遠低于主要軌道的速度，因此可以在信號系統中使用慢速數據傳輸系統。

3.大多數城市軌道站沒有岔道或地面信號（依靠軌道信號1和速度監控裝置進行列車管理）大多數城市軌道站只支持乘客上下站。因為僅連接車站配備信號后，對互連設備的監視要比傳統的大型客運和貨運站的監視要少得多。

4.除乘客高峰期外，大多數城市軌道站的運營非常簡單。

5.城市軌道站之間的距離短，由于軌道時刻表的規律性，城市軌道信號系統通常具有自動放置路線的功能。路徑會根據給定的程序自動分類，僅在更改操作方案時才需要人工干預。

二、城市軌道交通信號系統新技術的應用

城市軌道交通信號系統主要負責運輸和派遣車輛，控制軌道時間表以及檢測軌道的實際運行情況。它還包含與系統操作有關的各種數據，必須對其進行有效的控制和配置，以確保軌道的正常運行，保證安全操作，軌道列車基于現代計算機信息技術，可以實現自動運行信號點或連續傳輸，并在各種可以自動控制的系統的監督下執行雙向控制。

（一）FAO新技術應用

全自動操作涉及使用全自動轉向系統，以提高城市軌道列車運行的安全性并降低運輸列車的成本，這是一項新技術。系統運行過程：火車自動醒來，自動檢查，如果檢查正確，將自動行駛。在操作過程中，改變路線，進入干線，恢復CBTC，實現乘客操作，到達目的地后繼續返回目的地，完成一天的工作后，上傳并輸入工作數據并執行自動關機。

（二）信號系統互聯互通

當前，城市軌道CBCT系統是主要的應用系統。系統的互連意味著來自不同制造商的軌車輛可以在不同制造商的軌道設備線上行駛。目標是開放城市軌道運輸網絡，即實現城市軌道交通數據共享。

（三）新型CBTC系統

在未來的發展中，用于車對車通信的新CBCT系統將逐步取代用于車對地通信的CBTC系統。新的CBCT系統需要相對少量的線路設備結構，并且還包含相關的系統接口協議，它可以簡化復雜的協作并提供高度的集成，用于車對車通信的CBCT系統可以保證火車的正常運行，并且可以根據實際需要修改各種運輸系統。車對車通信是一種新型的CBTC系統，它消除了對計算機鏈接子系統CI的需求。技術人員所需要做的就是管理和控制設備，例如信號燈和站旁門的操作。在交流方面，VOBC主要用于接收信息，下一列火車可以與前一列火車進行無線通信，以實時定位上一列火車，通過相應的計算確定列車運行距離，以確保列車運行的安全性。

三、城市軌道交通信號系統的發展前景

（一）積極促進軌道交通信號系統國產化

首先，國產化是中國城市軌道交通信號系統的必要發展途徑。如果將城市軌道信號系統國產化，不僅可以控制建筑成本，還可以降低運營成本，最重要的是加快中國城市軌道交通技術水平的提高，這將有很大的幫助和參與培訓人才。國際競爭即將到來，通過采用我國開發的系統，可以大大簡化各個子系統之間的接口，可以采用相同的技術平臺，并且可以實現聯鎖和列車控制系統的集成，從而縮短開發時間，控制開發成本并創建系統，它更穩定、更安全。其次，這是中國軌道交通信號系統的國產化過程。自實施國產化政策以來，許多外國供應商已根據當前的發展狀況選擇與中國制造商合作，并出現了合作生產狀況。但是，通過這種協作產生的產品不是高端產品，并且與核心技術（尤其是軟件）仍然相距甚遠。中國已經引入了各種標準和級別的ATC系統，但是在短時間內掌握和生產此類設備仍然存在更大的困難。但是，隨著中國經濟的持續增長以及城市軌道交通市場的成熟和擴展，這種情況肯定會大大改善。

（二）培養專業城市軌道交通信號人才

工程師和專業技術經理對軌道信號的理論基礎、新軌道信號技術的強大應用和構建能力具有扎實的知識，并且通常在擁有軌道信號科學學士學位的本科院校中學習，被視為企業和工作團隊的骨干，以確保城市軌道信號的正常運行。了解和掌握國家和國際技術水平的發展，熟悉城市軌道信號和其他技術的應用和管理，并能夠獨立實施工程建設和指導項目，驗收及各種技術咨詢服務。

工程師和維護工程師具有相對扎實的基礎理論和專業知識，具有出色的分析和解決實際工作問題的能力，以及城市軌道運輸信號產業（主要是電力），這是服務公司的基本人力資源。該部門最基本的工作水平是所從事的技術工作系統的日常運行和維護，這些系統具有很高的實踐操作能力和解決問題的能力，以及技術含量高的應用程序的技術能力，能夠獨立完成職位和使用小型技術也可以完成翻新項目。

當涉及城市軌道時，建立高質量和稱職的勞動力并不是一件容易的事，它必須在很長一段時間內完成，需要足夠的設備和資金。

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