城市軌道交通信號控制系統研究

孫雨彤

（江蘇中車數字科技有限公司，江蘇 南京 210003）

在城市軌道交通的實際構建過程中，會存在諸多差異性的環境，同時也會存在諸多差異性的影響因素。城市軌道交通在實際構建過程當中，其現代化規范化以及安全化的運行需要由城市軌道交通信號系統予以有效的建設，相關系統在城市軌道交通系統的構建過程中，屬于不可對其忽視的重要環節。而在當前技術的不斷發展背景之下，該系統在實際發展過程當中正逐步地向自動化控制的模式進行綜合性的發展，在具體運行過程中，會對整體信號燈開展更為細致的研究及分析，然后需要將其傳送到各類指定的位置之中，而軌道交通的技術在具體系統構建過程中，使得整體系統所具有的經濟效益得到有效的滿足，同時各類系統在應用過程當中得到了較為廣泛的應用，使得城市軌道交通所具有的安全性大幅度的提升。

1 對城市軌道交通信號系統及發展以及應用的實際情況進行分析

在城市軌道交通的發展過程中，基于信息通信技術對列車進行綜合控制，并且對自動控制系統進行應用的國家是加拿大。在20世紀80年代，相應的技術在溫哥華進行應用，基于通信的列車控制系統，在實際應用過程當中取得了較為優異的運行效果，隨系統在應用過程當中能夠對整體列車進行連續性的控制，其精準定位性大幅度的提升，在實際應用過程中，通過對目標距離進行有效的確定，進一步使列車的監測距離得以縮短，在應用過程當中，其實際電路能夠獨立于具體的軌道之中，由此能夠更為安全的開展實際城市軌道的綜合控制工作。在相應的工作開展過程中，會有由車輛以及軌道房所具有的處理器完成實際的系統控制。而自此之后，通信列車控制系統在各個國家的城市軌道交通運營中得到了綜合性的應用，在實際應用過程中，該系統具有諸多特點，此類設備在構建過程中會應用自動化程度相對較高的系統。在軌道旁邊所需要安置的設備相對較少，同時更加安全可靠，確保整體列車獲得自動控制。我國在發展過程中，城市軌道交通的實際建設也是該系統予以應用，由于該系統的應用與傳統系統進行比較相對可靠，在此系統應用中，我國所具有的廣泛度以及開發程度相對較高，隨著各類技術的進一步發展，城市軌道交通信號控制系統就信號控制系統構建而言取得了一定程度的突破，所以對城市軌道交通的專用性的控制系統予以研制。其中，列車運行自動控制系統便得以產生于該系統，在具體運行過程中又會將其細分為自動監控系統以及自動運營系統與自動防護系統，3個子系統在實際構建過程當中會予以相互工作，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，以下便對各個系統進行更加細致的研究及分析。

2 對城市軌道列車控制的ATC系統進行分析

2.1 對固定閉塞方式的ATC系統進行分析

依照系統的實際名稱可以得知，固定閉塞模式的ATC系統就通常而言會應用相對固定的方法及手段，對閉塞分區所具有的大小進行確定。在具體工作過程中，需要對線路的具體情況以及軌道列車及自身所具有的特點與運行過程當中所具有的速度進行綜合性的考量。而此系統在具體使用過程中，會應用閉塞分區出口檢查的方式，對登記系統的運營進行綜合性的控制，其主要的原理在于實際軌道列車運行時，在其列車出口的速度，如若彼此區斷的出口速度相對較高，則系統在實際的應用過程中，將會對整體列車進行減速處理。而在此背景下，需要確保一段列車可以獲得安全運行距離，而此距離的實際長度會借助閉塞分區進行綜合性的完成。

2.2 對準移動閉塞方式的ATC系統進行分析

就通常而言，此方式為ATS系統。ATS系統多數會應用數字、音頻、無絕緣的軌道電路，由此顯示軌道列車運行狀況，是檢測所具有的重要紐帶。在上述文中所提到的固閉塞測試ATC系統與此種系統比較該系統在應用過程當中，在信息傳輸角度會更加具備優勢，同時能夠承載的信息量相對較高，在具體運行過程中，編碼器會使用信息傳輸系統的相關功能，并對相應的軌道開展具體的命令，對其最高限速以及實際的目標距離等諸多內容進行有效的呈現。開展實際加工之后，會依照具體數字繪制整體運行速度的綜合曲線，由此在一定程度上也能使得軌道列車及運行所具有的可靠與安全性。對于提升其中信息傳輸系統，在具體運行過程中需要定期對實際系統所處的設備開展有效的維護。由此能夠確保其得到有效的運營質量提升。

2.3 基于移動閉塞模式的ATC系統

該系統在實際應用過程中，會通過擴頻電臺以及裂縫波導管等諸多模式，對相應的數據開展綜合性的傳輸。此傳輸與傳統的傳送模式具有的主要差別在于實際應用過程中，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，通過對該種方式進行應用，也能夠確保每一軌道列車及位置信息以及相應的數據信息能夠充分的向地面設備中進行綜合性的傳輸。而由此也能夠較為精確的對城市軌道交通列車所具有的限速開展有效的計算，使得整體城市軌道交通在運行過程當中，能夠在安全的情況之下予以運行。此外，需要充分的應用各類新型的移動閉塞系統，使得城市軌道交通在實際發展過程中所具有的完善度得以提升，進一步的使相應的技術得到發展。

3 對城市軌道交通色燈信號控制系統進行詳細的分析

3.1 對作業模式進行分析

色燈信號控制系統其實際的作業模式，在構建過程當中可將其細化為以下各類內容。依照其實際的執行優先順序可將其劃分為以下內容。（1）為開機模式。系統在實際開機完成相應的初始程序之后，會進一步進入到開機模式之內，相應的交通動態將維持3s處于全紅的實際狀態。如果系統其連線正常，則能夠立即與實際的控制中心開展有效的連線，在自己的工作中會要求中心對系統的執行參數進行傳輸。（2）全紅模式，在實際開機后，如若整體控制面緩的全紅開關被調整到全紅位置時，則系統并會呈現出全紅模式。整體軌道動態會立即向全紅狀態進行轉變，直至整體全紅開關關閉或者整體系統處于重新開機狀態，則會予以結束。（3）閃光模式，控制面板中所具有的閃光開關上撥到實際的閃光位置時，整體系統便會呈現出閃光模式。城市軌道動態會變為閃光模式，相應的黃燈以及紅燈會進行每秒一次的閃爍交替。（4）就面板而言，如果將其手動開關語音打開，系統電會進入至實際的手動模式。由于此時正在執行的燈態之中，若要對其動態進行改變，則需要進一步的應用手動的按鈕，每次按壓將會致使相應的動態順序進行轉變。（5）鎖定模式。控制器在具體的應用過程中，可經由實際的軌道觸控速度以及相應的中心連線控制要求，對實際鎖定模式模式作業進行執行鎖定模式作業。在實際構建過程中，主要可以將其細分為鐵路連鎖、中心鎖定以及子機連鎖、特勤鎖定。

3.2 對系統備份進行分析

如若色燈信號控制系統在實際構建過程當中能夠處于較為良好的狀態，其自身能夠實現與實際中心建立較為優異的連線功能，同時在實際構建過程中，能夠為系統的運營提供相關的中心連線的綜合控制服務。如若控制器在具體運營過程當中，處于正常的使用狀態，就會為實際系統提供一定程度的多層次的備份服務。每一層次在構建過程中所具有的情況均具備著差異性特征，因此備份說明在構建過程當中也會存在一定程度的差異。但就大體而言，會具備一定程度的相似性。（1）控制中心會連接失效，由此是指相應的控制器已經能夠進行相應的單獨工作，同時依照相關的規定，對實質的操作流程進行執行。（2）斷電半秒之內相應的控制器即便處于斷電狀態之下，仍然不能夠進行正常的工作。（3）單元故障，而相應的故障主要代表色燈驅動單元在實際構建過程中，對整體信號運作的備份工作予以負責。同時，需要進一步的提供整體系統所存在故障之前所具有的執行時制。（4）基本的時制異常問題。而在此情況下，色燈控制環節在進行核查中。如若存在著線形燈質正確并不正確的情況，則需要對之前所預先設置的電路實質進行有效的應用。

3.3 對連線服務進行分析

城市軌道交通聯系方式在構建過程當中可以依照具體的需求細化為有線以及相應的無線的通信模式，在此過程當中可以單獨增加通信系統，在實際設計以及相應的規劃時，需要充分的對城市軌道交通及通訊協定中所存在的內容，以更為全面的方式進行掌握。由此能夠滿足實際色燈信號監控連線所具備的標準及要求，以滿足具體而言，需要在實際的控制系統運行時提供一定程度的功能支撐，第一需要進行信息控制工作，經過控制中心傳遞到實際的控制器之上，在具體傳輸過程中，主要的信息包含整體系統的對時信息。而在此過程當中，需要對實際的系統進行有效的對時控制，由此能夠充分的對吊車的目標予以實現。其次為回報信息，色燈控制器的具體運行時刻，進一步的回報部分信息的具體內容，其一為要求式回報，其二為周期式回報，其三為立即回報。

4 對系統功能進行分析

4.1 對列車自動監控子系統進行分析

（1）車站設備在一定程度上能夠進一步的采集軌旁以及車載APP系統所具有的軌道占用狀態以及相應的進度狀態，列車的實際運行狀態與整體信號設備所存在的故障控制與監督的各類列車運行的基礎信息。

（2）依照聯鎖表以及相應的列車位置計劃運行圖，自動生成整體記錄控制的實際命令，并且傳送到整體車站所具有的連鎖設備，設置相應的列車進入，并且控制整體列車站的停站時間。

（3）整體列車計劃以及實際的運行圖所做的比較，以及整體計算機輔助調整的綜合功能，能夠進一步依照列車運行過程中所具有的綜合偏離情況自動生成整體調整計劃，使得調控人員能夠獲得相應的參考，并且以此為基礎調整列車的停站時間，控制其發車時間。

4.2 對列車自動防御子系統進行詳細的分析

APP系統在實際構建過程中會由地面的設備以及車載設備予以構成，會使得列車能夠在安全速度之下得以運行，如果列車在運行過程中超出一定程度的速度，則將對其進行有效的制動。具體而言所可以形成的功能可從以下幾個角度進行分析。第一，自動且連續的對整體列車的實際位置開展綜合性的檢測，并且像列車發動相對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。提供整體列車的實際速度保護。遇超速時會提供正常制動以及相應的緊急制動，確保前行以及后續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際的折返間隔，對反向運行列車進行更為細致的APP防護。第二，能夠進一步確保整體列車所具有的進入正確性以及列車所具有的運行安全性，保障同一路徑之上普通列車所具有的安全距離，由此防止出現列車側面沖撞的問題。

5 結語

城市軌道交通信號系統的具體應用過程中，其自身所具有的復雜性相對較高，在具體的應用過程中所涉及的科學知識領域相對較多。由此，在實際設計以及應用的過程當中，會對相應的技術提出較為突出的現實要求。在近幾年的發展過程中，我國經濟以及相應的科學技術得到了一定程度的發展。由此，諸多先進技術在實際發展過程中，也在系統之內得到了綜合性的應用，該系統在具體使用過程當中，就其穩定性而言會進一步的提升。整體信息系統在具體城市軌道交通系統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行過程當中能夠獲得更為正常且健康的發展。