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1城市軌道交通信號系統(tǒng)的構(gòu)成

城市軌道交通信號系統(tǒng)主要由列車自動控制（ATC）系統(tǒng)、聯(lián)鎖設(shè)備、軌道電路等組成。作為城市軌道交通信號系統(tǒng)最重要的組成部分，列車自動控制（ATC）系統(tǒng)主要功能就是對行車指揮及列車運行自動化的一種最大限度地實現(xiàn)，同時起到確保列車安全運行及提高運輸效率的作用，只有這樣才能降低工作人員的工作量，對城市軌道交通的通行能力進行充分發(fā)揮。ATC（automatictraincontrol）系統(tǒng)主要有三部分構(gòu)成，包括：列車自動防護（ATP—automatictrainprotection）、列車自動運行（ATO—automatictrainoperation）及列車自動監(jiān)控（ATS—automatictrainsupervision）。ATP系統(tǒng)分為軌旁ATP和車載ATP，負責(zé)對列車的運行進行保護，對列車進行超速防護、車門監(jiān)督和速度監(jiān)督，保證列車的安全間隔。ATO系統(tǒng)分為軌旁ATO和車載ATO，其應(yīng)用的主要目的就是對“地對車控制”的一種實現(xiàn)，就是實現(xiàn)地面信息對列車運行情況的一種良好控制，并送出車門和屏蔽門同步開關(guān)信號。ATS系統(tǒng)主要有兩部分中央ATS與車站ATS，其應(yīng)用的主要目的就對列車運行監(jiān)督及控制，包括：列車運行情況和設(shè)備的集中監(jiān)視、自動排列進路、自動列車運行調(diào)整、自動生成時刻表、自動記錄實際列車運行圖、自動進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及各種報表的自動生成，輔助調(diào)度人員對全線進行管理。聯(lián)鎖設(shè)備有中央聯(lián)鎖系統(tǒng)和車站聯(lián)鎖計算機，主要對室外設(shè)備信號機和道岔進行控制，排列列車進路并傳送進路信息給軌旁ATC設(shè)備。軌道電路主要用于傳送軌道電路信息和ATP報文信息。

2城市軌道交通信號系統(tǒng)方案

通常情況下在城市交通疏解任務(wù)中城市軌道交通線路承擔(dān)著十分重要的任務(wù)，為確保人們出行的安全性，應(yīng)采用完整的、先進的、高效的列車控制系統(tǒng)作為地鐵信號系統(tǒng)。正線信號系統(tǒng)采用完整的列車自動控制（ATC）系統(tǒng)，由ATS、ATP、ATO、聯(lián)鎖設(shè)備組成。車輛段/停車場由聯(lián)鎖設(shè)備、微機監(jiān)測設(shè)備、ATS分機等主要設(shè)備組成。目前城市軌道交通的信號系統(tǒng)主要有準(zhǔn)移動閉塞和移動閉塞系統(tǒng)選擇。

2.1基于目標(biāo)距離模式的準(zhǔn)移動閉塞ATC系統(tǒng)通常選用音頻數(shù)字無絕緣軌道電路作為目標(biāo)距離模式，這種模式的主要特點為信息傳輸量較大及抗干擾能力很強。列車車載設(shè)備依據(jù)由鋼軌傳輸而接收到的聯(lián)鎖、軌道電路編碼、線路參數(shù)、控制管理等報文信息，連續(xù)對列車追蹤運行及折返作業(yè)進行速度監(jiān)督，最大限度對其進行超速防護，控制列車運行間隔，以滿足規(guī)定的通過能力。由于音頻數(shù)字軌道電路具有極大的傳輸信息量，可以將目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)等信息提供給車載設(shè)備，為計算出列車相適應(yīng)的運行模式速度曲線，將ATP車載設(shè)備與固定的車輛性能數(shù)據(jù)進行充分地結(jié)合。

2.2基于通信的移動閉塞系統(tǒng)（CBTC）基于通信的移動閉塞列車控制系統(tǒng)具有極為先進的發(fā)展技術(shù)，是列車控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，是國際ATC先進水平的代表。是獨立于軌道電路的高精度列車定位。CBTC系統(tǒng)為實現(xiàn)車與地、地與車間之間的雙向數(shù)據(jù)通信，可以選用自由空間無線天線、交叉感應(yīng)電纜環(huán)線、漏泄電纜以及裂縫波導(dǎo)管等方式進行有效通信。依據(jù)列車的位置信息及進路情況軌旁ATP設(shè)備可以有效對每一列車的移動權(quán)限進行準(zhǔn)確計算，同時根據(jù)列車位置速度的變化不斷更新數(shù)據(jù)，利用連續(xù)車地通信設(shè)備向列車進行信息的發(fā)送。依據(jù)接收到的移動授權(quán)及本身的運行狀態(tài)車載設(shè)備可以對列車運行速度曲線及防護曲線進行有效計算，在ATP子系統(tǒng)的保護防御過程中，在該速度曲線下ATO子系統(tǒng)或人工駕駛控制列車可以正常運行。可以最大限度地實現(xiàn)后續(xù)列與前行列車尾部的緊密性，并始終處于安全距離范圍內(nèi)。在確保安全的基礎(chǔ)上，CBTC系統(tǒng)可以實現(xiàn)區(qū)間通過能力的有效提高，同時不受軌道電路區(qū)段分割的限制。雖然CBTC系統(tǒng)在調(diào)試時因?qū)ΜF(xiàn)場環(huán)境要求高、調(diào)試周期較長等一些不盡如人意的地方，但是CBTC系統(tǒng)在具有自身優(yōu)越性的同時已經(jīng)成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的首選方案。其相對于準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)的優(yōu)越性是不可取代的。

3城市軌道交通信號系統(tǒng)通信設(shè)備的傳送方式

3.1通過軌道電路進行傳送軌道電路不僅可以檢測列車占用情況，也可以傳遞報文信息給車載設(shè)備。在軌道電路不忙的情況下，將軌道電路信息傳送給聯(lián)鎖系統(tǒng)，當(dāng)列車對軌道進行占用時，利用裝置切換，并將發(fā)送軌道電路信息的作業(yè)進行停止，開始采用軌旁設(shè)備將ATP報文信息連續(xù)向鋼軌進行發(fā)送，將接收和發(fā)送設(shè)備裝置在列車底部，可將接收到的信息向車載設(shè)備進行傳遞，同時也可以向地面發(fā)送列車信息。

3.2通過軌間電纜傳送單獨沿著鋼軌鋪設(shè)一條線路，專門用于傳送ATP報文信息，此方法安全可靠，但費用較高。

3.3通過點式應(yīng)答器傳送在軌道電路的部分地方進行應(yīng)答器的設(shè)置，應(yīng)答器的設(shè)置主要有兩種形式：固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器與可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器。用于存儲固定數(shù)據(jù)的應(yīng)答器為固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器，可變應(yīng)答器通過對中心進行控制來取得數(shù)據(jù)，將接收和發(fā)送天線安裝在列車底部，當(dāng)列車運行在應(yīng)答器位置經(jīng)過時可以感應(yīng)到應(yīng)答器的信息，然后進行雙向數(shù)據(jù)交換，因為這種信息的傳送不具有連續(xù)性，只能在一定位置才能進行接收，因此這些位置被叫做點式ATC。

3.4通過無線方式進行傳送無線車地通信主要采用無線方式，由控制中心來實現(xiàn)車載ATP/ATO的功能，利用無線交換器和軌旁無線單元AP與車載無線通信設(shè)備進行時時數(shù)據(jù)的交換。一般情況下一個控制中心可以實現(xiàn)對一條線路上所有車站的控制，當(dāng)控制中心設(shè)備發(fā)生故障時，為了確保整條線路不出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，可以將車站現(xiàn)地工作站和車站ATS遠程控制單元設(shè)置在車站。這樣當(dāng)控制中心出現(xiàn)故障之后，車站工作人員可通過車站現(xiàn)地工作站進行操作來實現(xiàn)聯(lián)鎖計算機的功能，ATS遠程控制單元可代替中央ATS系統(tǒng)向聯(lián)鎖系統(tǒng)和軌旁設(shè)備發(fā)送相關(guān)信息，此時ATS遠程控制單元所具有的信息不全面，但能夠保證列車在本站的正常運行。

4結(jié)語

綜上所述，城市軌道交通信號系統(tǒng)的主要目的就是對列車進行有效控制，完善城市軌道交通信號系統(tǒng)不僅可以提高運輸效率，還可以確保整個列車運行的安全性及有效性，實現(xiàn)整個城市軌道交通信號系統(tǒng)的功能。

作者：郭善彬王娟單位：鄭州市軌道交通有限公司