緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇軌道交通信號(hào)系統(tǒng)范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

關(guān)鍵詞：軌道交通，信號(hào)系統(tǒng)，故障―安全，冗余性

一、昆明地鐵1、2號(hào)線冗余分析

昆明城軌1、2號(hào)線是昆明軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的一條重要的骨干線，也是昆明城市軌道交通全網(wǎng)絡(luò)中第一條CBTC運(yùn)行的線路。考慮到在CBTC模式下的運(yùn)營(yíng)安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，該信號(hào)系統(tǒng)采用了多重冗余的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性從而也保障了運(yùn)營(yíng)的安全。基于此，本文針對(duì)昆明城軌1、2號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)的冗余進(jìn)行分析。

1、昆明1、2號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)總體框架

昆明軌道交通1、2號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)采用的是Urbalis結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使用了SDH（同步數(shù)字體系）冗余骨干網(wǎng)， 以確保各子系統(tǒng)之間能相互通信，以及保證車―地之間連續(xù)的雙向通信。

沿線分布的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括設(shè)備車站及中間車站的若干SDH冗余骨干節(jié)點(diǎn)（熱備冗余SDH多路復(fù)用器和雙以太網(wǎng)接入交換機(jī)）和沿軌道分布的許多無線接入點(diǎn)。

二、昆明地鐵1、2號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備功能簡(jiǎn)介及冗余分析

昆明1、2號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)主要設(shè)備有：線路控制器LC、區(qū)域控制器ZC、聯(lián)鎖系統(tǒng)CBI、DCS數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、列車監(jiān)控系統(tǒng)ATS、車載ATC系統(tǒng)、維護(hù)支持系統(tǒng)MSS（不冗余）、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)NMS（不冗余）、計(jì)軸（不冗余）、信標(biāo)與歐式編碼器（不冗余）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元DSU。

1、線路控制器LC

線路控制器LC的功能簡(jiǎn)述

線路控制器LC采用3取2的冗余結(jié)構(gòu)，其功能提供正線所有設(shè)備和進(jìn)路的狀態(tài)，以及線路地圖的中央信息系統(tǒng)，主要功能包括臨時(shí)限速TSR、數(shù)據(jù)版本更新。

主要功能描述：

A.臨時(shí)限速

臨時(shí)限速是指線路上對(duì)于應(yīng)用速度限制的要求。臨時(shí)限速區(qū)是由限速值、開始坐標(biāo)和結(jié)束坐標(biāo)構(gòu)成的。

LC功能的目的是處理全線的臨時(shí)限速并發(fā)送至列車。臨時(shí)限速可以存儲(chǔ)在LC中，要求下載到車載控制器中，臨時(shí)限速可以由操作員通過ATS接口進(jìn)行設(shè)置或刪除。

B.數(shù)據(jù)版本更新

線路數(shù)據(jù)永久性地裝載到每個(gè)車載控制器中，這些數(shù)據(jù)包括線路描述數(shù)據(jù)，線路限速，軟件版本等，該功能的主要目的是為每個(gè)車載CC和每個(gè)ZC提供子系統(tǒng)應(yīng)用的不同有效數(shù)據(jù)。

總的來說，LC在工作時(shí)會(huì)實(shí)時(shí)定向的對(duì)ZC和CC的軟件及數(shù)據(jù)的版本進(jìn)行檢測(cè)，若檢測(cè)結(jié)果并非最新版本的軟件和數(shù)據(jù)，則LC將向ZC和CC發(fā)送軟件和數(shù)據(jù)的最新有效版本。除此之外，與所有TSR有關(guān)的數(shù)據(jù)由LC向所有車載控制器（CC）發(fā)送一次。CC定期檢查TSR的有效性，并在必要時(shí)，向LC發(fā)送請(qǐng)求，獲取有效的TSR數(shù)據(jù)。軌旁LC能夠保證軌道不變量的描述，軟件以及TSR等為最新版本。

線路控制器LC的冗余簡(jiǎn)析

線路控制器LC都采用熱備冗余， 由三個(gè)通道構(gòu)成， 以便具有很高的可用性。如果一個(gè)通道發(fā)生故障，系統(tǒng)的運(yùn)行將不會(huì)受到干擾。OCC將得到發(fā)生該故障的通知，維護(hù)和矯正操作將被執(zhí)行，以便恢復(fù)至正常狀態(tài)。因此單個(gè)設(shè)備故障不會(huì)影響整條線路的正常運(yùn)營(yíng)。因?yàn)長(zhǎng)C自身是完全冗余的，所以整條線路由一個(gè)位于控制中心的LC管理，在備用控制中心另外設(shè)置的一個(gè)LC用于備用。LC的軟件由任何線路中所有LC通用軟件以及一些LC管理相應(yīng)線路的專用數(shù)據(jù)組成。

2、區(qū)域控制器ZC

區(qū)域控制器ZC的功能簡(jiǎn)析

區(qū)域控制器ZC采用3取2的冗余結(jié)構(gòu)配置，ZC管理每輛列車的位置并向每輛列車提供授權(quán)終點(diǎn)及相關(guān)變量。昆明1、2號(hào)線有三個(gè)ZC管理正線線路，ZC軟件由線路中所有ZC通用軟件及各ZC管理的區(qū)域內(nèi)一些專用數(shù)據(jù)組成。ZC提供的授權(quán)終點(diǎn)數(shù)據(jù)是列車被授權(quán)在ATP全面保護(hù)下運(yùn)行的極限點(diǎn)。

區(qū)域控制器的功能及工作原理：

區(qū)域控制器ZC的主要功能為監(jiān)控列車的位置和間隔，并根據(jù)列車間的間隔和軌旁的設(shè)備狀態(tài)授權(quán)列車的運(yùn)行終點(diǎn)。區(qū)域控制器（ZC）根據(jù)移動(dòng)閉塞原理管理列車間隔，每個(gè)車載控制器CC將一直向它運(yùn)行區(qū)域的ZC發(fā)送位置和速度報(bào)告，若為無通信列車、CC故障列車或非設(shè)備列車，ZC將使用二級(jí)列車檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)，并認(rèn)為整個(gè)閉塞區(qū)段被占用，無論列車在哪一種狀態(tài)只要在ATC的模式下，ZC均會(huì)為軌道上的每一輛列車分配一個(gè)AP（自動(dòng)防護(hù)的安全范圍），從而防止其他列車或軌道車輛不能進(jìn)入該列車的安全防護(hù)范圍。ZC了解到運(yùn)行在其控制區(qū)域的每列列車的位置和速度后，將一直計(jì)算EOA（授權(quán)終點(diǎn)），并向每個(gè)CC發(fā)送前方能運(yùn)行的自由距離即EOA信息。若ZC接收到該區(qū)域的緊急停車ESA的狀態(tài)時(shí)，它將發(fā)送給每輛列車的車載控制器CC控制列車在該區(qū)域不被授權(quán)移動(dòng)，從而防護(hù)所有通信或非通信列車間可能發(fā)生的任何碰撞。

ZC根據(jù)接收的位置報(bào)告中列車位置信息的建立AP，位置報(bào)告每隔400 ms發(fā)送一次。主要信息為列車的最大和最小定位位置、速度、列車數(shù)量及其相應(yīng)的時(shí)間標(biāo)記和時(shí)效性。因此，在ZC中，每列列車的AP大小和位置每隔400 ms刷新一次。

ZC為區(qū)域內(nèi)每輛列車建立一個(gè)AP，因此可以知道任何時(shí)刻每個(gè)自動(dòng)防護(hù)在線路上的位置，如下圖所示。然后根據(jù)相鄰AP的位置，計(jì)算每列列車的授權(quán)限制，列車之間可以相互提供防護(hù)。

^域控制器ZC的冗余簡(jiǎn)析

篇（2）

中圖分類號(hào)：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）05-0358-01

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)在當(dāng)今社會(huì)中發(fā)揮著重要作用，對(duì)軌道交通發(fā)展和科學(xué)研究至關(guān)重要。隨著信息技術(shù)高速發(fā)展的科技，火車對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的需求越來越高，不僅在安全性，性能方面的效率，還需要信號(hào)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)，因此，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)一步研究。

1 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展大概情況

自建成以來，中國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的快速發(fā)展。根據(jù)當(dāng)時(shí)的國(guó)情，中國(guó)開始了他所有部件研發(fā)的旅程，也提供了更高水平的設(shè)備技術(shù)。起點(diǎn)根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況，技術(shù)更高，百家自主研發(fā)的中國(guó)第一個(gè)地鐵全套設(shè)備搭建的地鐵，并保證后期安全可靠的運(yùn)行。從那時(shí)起，由于長(zhǎng)期以來我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展緩慢，這使得國(guó)內(nèi)信號(hào)設(shè)備技術(shù)水平處于世界低水平，只能使用配套件或設(shè)備，城市軌道的信號(hào)系統(tǒng)過境開發(fā)塊，沒有保證全系列集成系統(tǒng)構(gòu)建。在大約1990年前后，我國(guó)改革開放和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市人口快速增長(zhǎng)，進(jìn)入城市軌道交通快速發(fā)展的階段，在這種情況下，沒有適當(dāng)?shù)膰?guó)內(nèi)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)可以選擇使用，其次是信號(hào)系統(tǒng)的涌入，在國(guó)外陸續(xù)采用了一些更先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)。中國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的自主開發(fā)與城市軌道交通的發(fā)展相比，長(zhǎng)時(shí)間滯后期，長(zhǎng)期以來，在我國(guó)國(guó)內(nèi)，沒有供應(yīng)商可以獨(dú)立完成信號(hào)系統(tǒng)，配備有國(guó)外可比的我國(guó)只依靠國(guó)外一套完整的系統(tǒng)，主要部分子系統(tǒng)還需要向國(guó)外介紹，國(guó)內(nèi)供應(yīng)只能提供一部分形式一套完整的設(shè)備和技術(shù)服務(wù)。使用信號(hào)系統(tǒng)后引進(jìn)國(guó)外，在短時(shí)間內(nèi)可以滿足城市軌道交通發(fā)展的需要，大大提高了運(yùn)營(yíng)效率，安全程度和通過能力有很大提高，可能研究國(guó)外對(duì)信號(hào)系統(tǒng)前沿技術(shù)的了解和發(fā)展趨勢(shì)。

2 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

2.1 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)在生活中的作用

在城市軌道交通實(shí)際運(yùn)行中具有很多特點(diǎn)，如舒適，無間斷，準(zhǔn)時(shí)，基于城市軌道交通特點(diǎn)，軌道交通在城市軌道交通系統(tǒng)中具有信號(hào)系統(tǒng)可充分發(fā)揮信號(hào)功能設(shè)備，達(dá)到效果得到兩倍的結(jié)果與一半的努力。從世界先進(jìn)的軌道交通運(yùn)營(yíng)，發(fā)現(xiàn)只有高水平的信號(hào)系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)交通提高列車運(yùn)行的效率，并且安全性能高。

2.2 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)特征

2.2.1 假設(shè)城市軌道交通的交通量較多，基于安全性的觀點(diǎn)，對(duì)于列車間距要求之間的最小值要求較高，然后對(duì)列車速度監(jiān)控提出較高的要求，其主要目的是實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行安全。

2.2.2 分析城市軌道交通速度，城市軌道交通運(yùn)營(yíng)與鐵路相比，實(shí)際速度對(duì)數(shù)值的差異很大，因此，在實(shí)際城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，不需要更快的數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)系統(tǒng)，只有需要低傳輸速度系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸功能；

2.2.3 因?yàn)樵诔鞘欣铮熊囬g隔的運(yùn)行很小，在運(yùn)行的規(guī)律性表達(dá)上更強(qiáng)。

3 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 LTE技術(shù)

LTE是更適用的交通信號(hào)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)高傳輸速率，低延遲，并且在信號(hào)系統(tǒng)中支持各種功能，支持無線廣播業(yè)務(wù)，具有無線接入架構(gòu)。隨著科技的不斷發(fā)展，LTE在城市軌道交通，城市軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。信號(hào)系統(tǒng)主要涉及問題是安全，無線信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠，高信息系統(tǒng)的要求。通信信號(hào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)傳輸需求較高，在PIS系統(tǒng)中，無線通信和傳輸需求較低，但寬帶需求較大。在不同方向的技術(shù)要求上，因此，LTE PIS系統(tǒng)不能單一靈活應(yīng)用于城市軌道交通信令系統(tǒng)。 2014年，在北京地鐵指揮中心的支持下，許多廠商的LTE信號(hào)在信號(hào)系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，希望通過專業(yè)技能測(cè)試，促進(jìn)城市軌道交通信號(hào)技術(shù)的發(fā)展。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，代表廠商如華為，zte，putian，通過這些廠商對(duì)LTE實(shí)際測(cè)試，得出結(jié)論，提出LTE技術(shù)應(yīng)用于信號(hào)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果：首先，從時(shí)延，傳輸延時(shí)測(cè)試結(jié)果為10-25ms，最長(zhǎng)延時(shí)為106.5ms之一；第二，從信號(hào)方面來看，信號(hào)TDD分組丟失率已低于0.005%；開關(guān)延時(shí)約34-46ms，最長(zhǎng)時(shí)間為135ms；平均吞吐量為15MHZ帶寬，11MB/s向上，向下19MB/s。在實(shí)際測(cè)量中，LTE可以完全滿足無線傳輸中信號(hào)系統(tǒng)的要求。在頻率信息選擇方面，部委了無線接入系統(tǒng)頻率使用，申請(qǐng)?jiān)诔鞘熊壍澜煌ㄉ鲜褂弥С趾涂隙ǎ瑩Q句話說，城市軌道交通單位可以使用頻段，并得到正確使用光譜。民用手持設(shè)備，信號(hào)頻率的占位符不會(huì)影響頻譜的使用。與開放的WLAN頻段相比，專用頻率可以有效減少外部信息的干擾。LTE技術(shù)逐漸成為移動(dòng)通信發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。

3.2 CBTC技術(shù)

基于CBTC城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)的溝通，與傳統(tǒng)建筑信號(hào)系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

3.2.1在軌道電路信號(hào)系統(tǒng)的當(dāng)代，是獨(dú)立存在的；

3.2.2數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè)方向，可實(shí)現(xiàn)車輛；

3.2.3氣密可移動(dòng)列車運(yùn)行時(shí)間間隔控制模型，可提高線路通過率；

3.2.4軌道兩側(cè)設(shè)施少，容易對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和維修；

3.2.5自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛；

3.2.6系統(tǒng)設(shè)備之間可以相互系。列車地面通信的CBTC系統(tǒng)，其特殊的數(shù)據(jù)傳輸模式，也有其一般的數(shù)據(jù)傳輸模式，在CBTC系統(tǒng)研發(fā)的早期，選擇專用的軌道和地面數(shù)據(jù)傳輸模式，城市軌道交通的需求信令系統(tǒng)設(shè)施實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，一般數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為了快速進(jìn)入CBTC系統(tǒng)，傳輸方式一般有以下幾種：除了電纜環(huán)交叉感應(yīng)和漏電纜外，選擇交叉感應(yīng)電纜環(huán)路ACTS作為軌道和地面數(shù)據(jù)傳輸中介，通過電磁感應(yīng)在車間實(shí)現(xiàn)信息的直接交換。采用泄漏電纜，泄漏波導(dǎo)，無線電臺(tái)ACTS作為傳輸介質(zhì)和地面數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的軌道，采用通用無線擴(kuò)頻通信技術(shù)，因此根據(jù)車輛數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的CBTC系統(tǒng)分為以下幾類：首先，基于CBTC系統(tǒng)的交叉感應(yīng)電纜回路；第二，基于無線擴(kuò)頻通信技術(shù)的CBTC系統(tǒng)，即CBTC-RF。第三，基于交叉感應(yīng)環(huán)路電纜傳輸車輛信息CBTC-IL系統(tǒng)，傳輸性能好，抗干擾能力強(qiáng)。

結(jié)束語

在當(dāng)前的城市交通網(wǎng)絡(luò)中，隨著交通流量的增加，城市軌道交通也面臨著越來越大的壓力。與其他運(yùn)輸方式不同，軌道交通運(yùn)行良好，需要許多系統(tǒng)的支持。其中，信號(hào)設(shè)備至關(guān)重要，負(fù)責(zé)指導(dǎo)軌道交通的運(yùn)營(yíng)。因此，有必要建立和完善城市軌道交通信號(hào)的維護(hù)和支持系統(tǒng)，更好地監(jiān)控和維護(hù)信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而保證城市軌道交通的安全，穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

篇（3）

中圖分類號(hào)： {TN913.22} 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

信號(hào)系統(tǒng)是軌道交通的中樞系統(tǒng)，指揮著列車安全、正點(diǎn)、有序的運(yùn)行。信號(hào)系統(tǒng)一個(gè)重要特點(diǎn)就是與之接口的專業(yè)非常多，不僅與建筑、軌道、供電等專業(yè)互相配合，提交各種設(shè)計(jì)資料，預(yù)留安裝接口條件，還與車輛、綜合監(jiān)控等諸多機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全可靠的接口，以滿足控制、監(jiān)視等功能需求。不同的專業(yè)與廠商，其信息如何交互，成為接口設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)關(guān)鍵。本文通過對(duì)安薩爾多公司CBTC信號(hào)系統(tǒng)與相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)電氣接口的技術(shù)分析，以便加深對(duì)接口重要性的認(rèn)識(shí)，為實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)與相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)安全、可靠的接口提供幫助。

1系統(tǒng)概述

安薩爾多公司的CBTC信號(hào)系統(tǒng)架構(gòu)主要分為：ATO子系統(tǒng)、ATS子系統(tǒng)、ATP子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1CBTC信號(hào)系統(tǒng)框圖

2正線聯(lián)鎖系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)組成

正線聯(lián)鎖系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備，差異與自檢的故障-安全的MicroLok II聯(lián)鎖控制器。MicroLok II安全處理器是一個(gè)專為鐵路安全應(yīng)用而設(shè)計(jì)的基于微處理器的邏輯控制器，其基本功能是根據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行程序和一個(gè)專為安全功能而設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序，來處理輸入量并生成相應(yīng)輸出，達(dá)到控制安全聯(lián)鎖的功能。

2.2與相關(guān)系統(tǒng)的接口

MicroLok II采用分布式聯(lián)鎖控制方式，通過將線路劃分為若干個(gè)聯(lián)鎖區(qū)，每個(gè)聯(lián)鎖區(qū)包括有岔站和無岔站，由位于設(shè)備集中站的MicroLok II聯(lián)鎖控制器進(jìn)行控制。

2.2.1 聯(lián)鎖系統(tǒng)間的連接

設(shè)備集中站與非設(shè)備集中站之間利用電纜進(jìn)行連接，各個(gè)設(shè)備集中站的MicroLok II聯(lián)鎖控制器通過兩張獨(dú)立的以太網(wǎng)的方式實(shí)施冗余連接。

2.2.2 與屏蔽門間的接口

正線聯(lián)鎖系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)通過繼電方式實(shí)現(xiàn)接口，接口分界面在各站的站臺(tái)屏蔽門設(shè)備室屏蔽門PSC的接口端子盤上。

當(dāng)列車停車誤差滿足精度的要求，即±0.5m以內(nèi)時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)將向屏蔽門系統(tǒng)發(fā)送持續(xù)穩(wěn)定的開門命令，后者將根據(jù)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送的開門命令控制相應(yīng)的門單元打開。在停站結(jié)束后，信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出關(guān)門命令，車門和屏蔽門按信號(hào)系統(tǒng)指令進(jìn)行動(dòng)作，屏蔽門所有門都關(guān)好后，向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送持續(xù)穩(wěn)定的“所有門關(guān)閉且鎖緊”信號(hào)，信號(hào)系統(tǒng)收到此信號(hào)后，才允許列車進(jìn)入站臺(tái)或從站臺(tái)發(fā)車。當(dāng)列車的停車誤差超過±0.5m時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)將實(shí)施保護(hù)功能，不允許打開車門和屏蔽門。

當(dāng)屏蔽門系統(tǒng)自身故障不能向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送屏蔽門狀態(tài)信息時(shí)，站臺(tái)工作人員可在站臺(tái)端部的屏蔽門控制盤上通過人工向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送“互鎖解除”信息。信號(hào)系統(tǒng)此時(shí)將不再檢查屏蔽門的狀態(tài)，直接允許列車進(jìn)入站臺(tái)或從站臺(tái)發(fā)車。

2.2.3 與車輛段聯(lián)鎖間的接口

正線聯(lián)鎖系統(tǒng)與車輛段聯(lián)鎖通過繼電方式實(shí)現(xiàn)接口。接口電路用于與聯(lián)鎖設(shè)備相互傳遞安全信息，它的所有輸入和輸出都采用雙斷方式。正線聯(lián)鎖和車輛段聯(lián)鎖相互傳遞的每個(gè)信息都由兩個(gè)單獨(dú)的接點(diǎn)所完成，該單獨(dú)的接點(diǎn)由一個(gè)安全繼電器控制，這兩個(gè)接點(diǎn)將使一個(gè)聯(lián)鎖的復(fù)示繼電器吸起。出入段轉(zhuǎn)換軌被納入正線控制范圍，按照雙線雙向運(yùn)行的方式設(shè)計(jì)。為了滿足與正線一致的追蹤間隔、進(jìn)出段能力要求，出入段線裝設(shè)與正線相同的ATP/ATO設(shè)備，以完成列車的篩選、CBTC運(yùn)行模式。

2.2.4 與其他線聯(lián)絡(luò)線聯(lián)鎖系統(tǒng)間的接口

聯(lián)絡(luò)線之間通過繼電方式實(shí)現(xiàn)接口，聯(lián)鎖關(guān)系按照照查原理設(shè)計(jì)，所有的輸入和輸出繼電器電路采用雙斷方式，保證聯(lián)絡(luò)線上列車進(jìn)路的安全。在聯(lián)絡(luò)線上分別設(shè)置接車信號(hào)機(jī)，本線控制通往本線的接車信號(hào)機(jī)。

3 列車自動(dòng)監(jiān)控ATS系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)組成

3.1.1中央ATS系統(tǒng)

中央ATS子系統(tǒng)由主機(jī)服務(wù)器、通信服務(wù)器、接口服務(wù)器、調(diào)度工作站、磁盤陣列等設(shè)備構(gòu)成。ATS子系統(tǒng)通過DCS網(wǎng)絡(luò)與其他CBTC子系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)和命令。中央ATS基于32位英特爾構(gòu)架，強(qiáng)大、可靠的Linux系統(tǒng)平臺(tái)，符合POSIX接口標(biāo)準(zhǔn)。LAN網(wǎng)絡(luò)由冗余的100/1000BaseTX以太網(wǎng)交換機(jī)組成。每臺(tái)服務(wù)器都接入到兩張獨(dú)立的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（DCS），并訪問其他所有服務(wù)器的數(shù)據(jù)。

3.1.2車站ATS系統(tǒng)

一套ATS主機(jī)服務(wù)器、通信服務(wù)器和接口服務(wù)器位于某一設(shè)備集中站，作為后備站。當(dāng)中央ATS服務(wù)器不可用時(shí)，這些服務(wù)器為中央ATS提供第三級(jí)備份服務(wù)，用于緊急狀態(tài)下的應(yīng)急控制。

ATS車站工作站位于設(shè)備集中站。該工作站提供列車運(yùn)行的本地顯示，在取得授權(quán)后，實(shí)現(xiàn)對(duì)本聯(lián)鎖區(qū)域的控制。設(shè)備集中站的ATS工作站與聯(lián)鎖系統(tǒng)的本地控制工作站合用，通過接入交換機(jī)接入DCS網(wǎng)絡(luò)，并通過串口直接接入到聯(lián)鎖設(shè)備。

3.2與相關(guān)系統(tǒng)間的接口

3.2.1與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口

ATS系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)間采用2路冗余的網(wǎng)口連接，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。ATS系統(tǒng)向綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)設(shè)備狀態(tài)（信號(hào)機(jī)狀態(tài)、區(qū)段占用情況等）、列車運(yùn)行信息（車次號(hào)、車體號(hào)等）、站臺(tái)信息等，以上信息通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供給廣播系統(tǒng)和乘客信息系統(tǒng)，用來在站臺(tái)向乘客提供列車預(yù)告等服務(wù)。除此之外，ATS系統(tǒng)還向綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送區(qū)間阻塞信息。若列車在隧道內(nèi)某一區(qū)段占用時(shí)間超過一個(gè)非計(jì)劃停留時(shí)間的上限，ATS將發(fā)送該列車的阻塞信息給綜合監(jiān)控，以啟動(dòng)相應(yīng)隧道通風(fēng)設(shè)備。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)向ATS系統(tǒng)發(fā)送牽引供電信息，以使ATS系統(tǒng)顯示相應(yīng)牽引供電的狀態(tài)，為行車組織提供參考信息。當(dāng)無數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，必須每秒互發(fā)一條心跳信息，以便系統(tǒng)確認(rèn)通訊鏈路連接狀態(tài)。

接口界面在通信專業(yè)設(shè)備機(jī)房的通信配線架上。

3.2.2與大屏幕系統(tǒng)的接口

ATS系統(tǒng)和大屏幕系統(tǒng)通過2路冗余的網(wǎng)絡(luò)接口方式進(jìn)行連接，通信協(xié)議采用TCP/IP、X11R6。ATS系統(tǒng)顯示工作站的操作平臺(tái)是Linux系統(tǒng)，通過運(yùn)行X Server軟件可在大屏幕系統(tǒng)中的多屏處理器上產(chǎn)生一個(gè)X顯示窗口，該窗口可仿真顯示LINUX系統(tǒng)桌面或應(yīng)用程序。ATS系統(tǒng)的應(yīng)用程序使用LINUX 系統(tǒng)X-WINDOW協(xié)議中的顯示重定向功能將畫面顯示到X窗口中。該顯示方式可充分利用大屏幕高分辨率的特點(diǎn)，并可在屏幕上任意位置顯示圖像。

接口界面在大屏幕顯示控制器的網(wǎng)絡(luò)接口處。

3.2.3與時(shí)鐘系統(tǒng)的接口

控制中心主時(shí)鐘系統(tǒng)與ATS系統(tǒng)采用2路RS422串行鏈路連接，2路信息分別接入ATS系統(tǒng)的兩臺(tái)主機(jī)服務(wù)器。該鏈路為單向驅(qū)動(dòng)，無需應(yīng)答，傳輸速率為9600bps。主時(shí)鐘系統(tǒng)側(cè)采用RJ45接口，ATS系統(tǒng)側(cè)采用RS422接口。

通過主時(shí)鐘系統(tǒng)傳輸時(shí)間信息，使ATS系統(tǒng)能夠利用該信息同步信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)的時(shí)間。當(dāng)主時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生故障時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)部則通過ATS主機(jī)服務(wù)器的時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)同步。

接口界面在通信專業(yè)設(shè)備機(jī)房的通信配線架上。

3.2.4 與無線系統(tǒng)的接口

在控制中心，ATS系統(tǒng)通過2路RS422接口鏈路為無線調(diào)度系統(tǒng)提供列車的各種信息：如列車位置信息、車組號(hào)、車次號(hào)、車站ID，鏈路速率為9600bps。ATS系統(tǒng)向無線調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送的信息在兩個(gè)串行鏈路之間每隔2秒進(jìn)行一次信息交互。信息首先通過鏈路A發(fā)送，兩秒后再通過鏈路B發(fā)送，下兩秒再通過鏈路A發(fā)送，依次類推。無線調(diào)度系統(tǒng)收到ATS系統(tǒng)發(fā)送的列車信息數(shù)據(jù)包之后，需要向ATS系統(tǒng)回復(fù)確認(rèn)信息。

接口界面在通信專業(yè)設(shè)備機(jī)房的通信配線架上。

3.2.5與車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)的接口

ATS系統(tǒng)和車輛段計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用4路RS422串行鏈路接口，通信方式為異步雙工，采用屏蔽電纜連接，通訊速率為19200kbps，校驗(yàn)方式為CRC校驗(yàn)，采用接收應(yīng)答和超時(shí)重傳機(jī)制保證通訊的可靠性。

通過與車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)的接口，可以完成車輛段站場(chǎng)實(shí)時(shí)信息顯示、命令執(zhí)行結(jié)果等向ATS系統(tǒng)的傳遞，以便正線行車調(diào)度員了解車輛段車場(chǎng)的情況。

接口界面在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主機(jī)側(cè)。

4列車自動(dòng)防護(hù)ATP和列車自動(dòng)駕駛ATO系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)組成

ATP/ATO系統(tǒng)由軌旁設(shè)備和車載設(shè)備共同組成。

ATP子系統(tǒng)車載設(shè)備主要由車載控制器（CC）、速度傳感器、加速度計(jì)、應(yīng)答讀取器天線、司機(jī)操作顯示屏（TOD）、移動(dòng)電臺(tái)（MR）和天線組成。ATO子系統(tǒng)與ATP子系統(tǒng)共用車載硬件設(shè)備。ATO子系統(tǒng)的軟件安裝在與車載ATP子系統(tǒng)共用的車載計(jì)算機(jī)中，但使用獨(dú)立的CPU。CC通過速度傳感器、加速度計(jì)和應(yīng)答讀取器采集到的數(shù)據(jù)來實(shí)時(shí)計(jì)算列車的位置，通過DCS網(wǎng)絡(luò)將該信息發(fā)給區(qū)域控制器（ZC），然后根據(jù)ZC計(jì)算出的移動(dòng)授權(quán)點(diǎn)結(jié)合車載線路地圖，計(jì)算列車的ATP防護(hù)曲線，并根據(jù)該曲線進(jìn)行列車的速度監(jiān)督和超速防護(hù)。

ATP子系統(tǒng)軌旁設(shè)備由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和基于3取2冗余結(jié)構(gòu)的軌旁分布式區(qū)域控制器組成。每個(gè)ZC通過DCS網(wǎng)絡(luò)和CC接口。ZC通過運(yùn)用CBTC移動(dòng)閉塞理念，基于已知的障礙點(diǎn)和列車位置，確定預(yù)定義區(qū)域內(nèi)所有列車的移動(dòng)權(quán)限，確保列車的安全運(yùn)行。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元給CC提供軌道數(shù)據(jù)描述，同時(shí)也采集ZC和CC的維護(hù)信息。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元也提供允許從ATS系統(tǒng)到ZC和CC通信的接口，實(shí)現(xiàn)由行車調(diào)度員設(shè)置區(qū)域臨時(shí)限速、跳停、扣車及禁止駕駛模式等功能。

4.2與車輛的接口

信號(hào)系統(tǒng)向車輛方提供所有車載設(shè)備的外形尺寸、數(shù)量、安裝及配線工藝要求、相應(yīng)的資料和圖紙等。車輛方根據(jù)信號(hào)系統(tǒng)提出的信號(hào)設(shè)備安裝要求，設(shè)計(jì)并提供車載設(shè)備的安裝空間和條件并負(fù)責(zé)安裝。按照信號(hào)系統(tǒng)的要求敷設(shè)電纜，進(jìn)行屏蔽處理，提供電磁兼容保護(hù)等。接口分界面通常位于CC機(jī)柜接線端子插座處。

CC通過與車輛的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)督與控制，CC的主要功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：

圖2CC功能結(jié)構(gòu)圖

對(duì)于CC來說，車輛提供的輸入信號(hào)有兩種：一種是安全輸入信號(hào)，如司機(jī)室激活、方向手柄位置、運(yùn)行模式開關(guān)、列車完整性等，這種信號(hào)符合故障安全導(dǎo)向邏輯；另一種是非安全輸入信號(hào)，如門模式開關(guān)、常用制動(dòng)實(shí)施等。CC給車輛提供的輸出信號(hào)也有兩種，一種是安全輸出信號(hào)，如車門使能、牽引使能，保證當(dāng)CC故障時(shí)，所有的安全輸出均進(jìn)入受限狀態(tài)；另一種是非安全輸出信號(hào)，如開車門、關(guān)車門。

5結(jié)論

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)與相關(guān)專業(yè)接口多，接口技術(shù)，交互信息復(fù)雜且涉及到行車安全，如何保證各接口的正確性與可靠性成為地鐵信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。其接口的實(shí)現(xiàn)貫穿于整個(gè)系統(tǒng)的招投標(biāo)、合同簽訂、設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)、安裝調(diào)試、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等所有實(shí)施階段，充分熟悉并理解信號(hào)系統(tǒng)與其他相關(guān)專業(yè)的接口關(guān)系，對(duì)各個(gè)階段工作的順利開展有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：F 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)不斷加快了的城市化建設(shè)的步伐，城市的交通模式也發(fā)生了巨大的改變，軌道交通模式被越來越多的城市所應(yīng)用。因此，信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在其中占據(jù)的作用就顯得尤為重要了，不同發(fā)展程度的城市軌道都具有其自身的特點(diǎn)，所以城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的相應(yīng)配置方案設(shè)計(jì)也要根據(jù)具體情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)。一個(gè)完善的交通信號(hào)控制系統(tǒng)在減少事故的發(fā)生率的同時(shí)，還可以給城市軌道的建設(shè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，客觀的為城市的發(fā)展創(chuàng)造了條件。因此，我們需要完善和改進(jìn)我國(guó)城市軌道交通通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)而確保城市軌道交通的運(yùn)轉(zhuǎn)暢通。

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)計(jì)方案。

在城市運(yùn)輸體系當(dāng)中城市軌道交通具有一定先進(jìn)技術(shù)程度的自動(dòng)化水平。交通信號(hào)控制系統(tǒng)構(gòu)成的設(shè)計(jì)方案必須與整個(gè)交通運(yùn)輸體系相配套。

《城市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)-試行本》中指出，交通信號(hào)系統(tǒng)可以劃分出三個(gè)層次：第一層次在行車密度較低、運(yùn)輸量較小的線路時(shí)，可給信號(hào)系統(tǒng)裝置配置自動(dòng)閉塞、聯(lián)鎖設(shè)備、自動(dòng)停車和機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)；第二層次在行車密度較高、運(yùn)輸量較大的線路時(shí)，可給信號(hào)系統(tǒng)裝置配置列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)系統(tǒng)和列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS)系統(tǒng)；第三層次在行車密度高、運(yùn)輸量大的線路時(shí)，配置列車自動(dòng)運(yùn)行(ATO) 系統(tǒng)、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)和列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。

所有的設(shè)計(jì)配置當(dāng)中第一層次的設(shè)計(jì)方案是水平最低的設(shè)計(jì)方案，因此，其配置方案在應(yīng)用方面具有一定的局限性，這就要求在軌道上運(yùn)行的每趟列車彼此間的行駛間隔上不能小于三分鐘，行駛間隔也就是我們常說的行車的密度。第二層次的配置系統(tǒng)要比第一層次的配置系統(tǒng)在性能上有所提高，在列車的安全運(yùn)行的控制方面有了很大的提升，控制系統(tǒng)自身就可以完成對(duì)整個(gè)列車的安全運(yùn)行控制。但是由于這種配置在我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)效率相對(duì)較低，這就加大了運(yùn)營(yíng)成本。第三層次的配置是所有設(shè)計(jì)配置中技術(shù)含量最高的設(shè)計(jì)配置，這項(xiàng)配置主要應(yīng)用于小于兩分鐘行車間隔的線路中，信號(hào)系統(tǒng)可以對(duì)列車安全控制方面進(jìn)行直接操作，控制中心通過第三層次的設(shè)計(jì)配置可以對(duì)列車運(yùn)行時(shí)的每站之間的停靠、折返進(jìn)行直接操作，這項(xiàng)配置深入結(jié)合了現(xiàn)代化的技術(shù)手段并加以應(yīng)用。

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)主要技術(shù)方案。

行車間隔的技術(shù)設(shè)計(jì)。

為了適應(yīng)城市交通乘客行車密度高、運(yùn)輸量大的特點(diǎn)，城市軌道交通工程一般采用縮短行車間隔的辦法。這種方法有利于提高服務(wù)質(zhì)量減少旅客的候車時(shí)間，還可以節(jié)省工程投資降低列車的編組輛數(shù)。但信號(hào)ATP 系統(tǒng)技術(shù)確嚴(yán)重限制了這項(xiàng)操作的實(shí)際應(yīng)用， 如“車-地”通信的有效速率、軌道區(qū)段的長(zhǎng)度、列車進(jìn)路的時(shí)間恢復(fù)和列車進(jìn)路的建立等等因素，實(shí)際應(yīng)用中我們不可能無限制縮短正常的行車間隔。最小行車間隔對(duì)工程造價(jià)和信號(hào)的ATP系統(tǒng)方案有著極大地影響。信號(hào)ATP系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的主要參考控制參數(shù)即合理的行車間隔。在實(shí)際的工程運(yùn)用中，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)施方案、線路遠(yuǎn)、近期運(yùn)輸量以及ATS 調(diào)控能力等綜合因素，確定一個(gè)合理的節(jié)省工程投資、滿足運(yùn)營(yíng)要求的行車間隔設(shè)計(jì)。

ATP信息傳輸方式。

保障列車運(yùn)行安全的關(guān)鍵設(shè)備就是ATP系統(tǒng)，它由車載設(shè)備和軌旁設(shè)備兩部分組成，通過接受地面 ATP 設(shè)備傳來的運(yùn)行信息列車實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間間隔的控制。ATP設(shè)備主要有兩種劃分方式，第一依據(jù)“車-地”ATP信息傳輸方式可分為點(diǎn)式發(fā)碼和連續(xù)式發(fā)碼方式；第二種依照對(duì)列車控制方式可分為階梯式控制方式和模式曲線方式。我國(guó)現(xiàn)行的城市軌道交通特點(diǎn)是行車密度高、運(yùn)輸量大、軌道交通駕駛條件較差，因此采用連續(xù)發(fā)碼方式的ATP 系統(tǒng)是最為合適的。但隨著點(diǎn)式ATP 技術(shù)的不斷發(fā)展，在城市軌道交通設(shè)計(jì)應(yīng)用，特別是城市輕軌交通設(shè)計(jì)中最為合理的就是采用點(diǎn)式ATP 設(shè)備。在點(diǎn)式 ATP 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，目前最具有代表性就是西門子公司的 ZUB120技術(shù)，其主要的技術(shù)指標(biāo)如下:

·傳輸制式 移頻鍵控(FSK),串行

·傳輸速率 50k·-1

·傳輸間距 130～210mm

·電碼可靠性 循環(huán)碼多次判斷,海明距為 4

·電碼長(zhǎng)度 可編程有用比特 96 位

·機(jī)車設(shè)備平均故障間隔時(shí)間 2×104h

·地面應(yīng)答器平均故障間隔時(shí)間 9×105h

我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展。

作為現(xiàn)代城市交通的“主動(dòng)脈”，城市軌道交通儼然已經(jīng)成為現(xiàn)代城市公共交通系統(tǒng)大環(huán)境下的重要組成部分。目前，我國(guó)的城市軌道交通建設(shè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的新時(shí)期，多個(gè)城市獲得了國(guó)家已經(jīng)批復(fù)了多個(gè)城市著力開展建設(shè)城市軌道交通，按當(dāng)前年建設(shè) 100 ～ 120 km 線路的發(fā)展效率來看，我國(guó)城市軌道交通的線路建設(shè)在2020年將達(dá)到6 100 km。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)行車指揮、保證列車運(yùn)行安全、提高運(yùn)輸效率、實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行現(xiàn)代化的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備，因此，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)展就顯得尤為重要。

城市軌道交通順利開通、安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)將會(huì)為城市帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，交通信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)能否正常運(yùn)行有著重要影響。總而言之，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是多種多樣的，應(yīng)結(jié)合各個(gè)城市、各條線路具體實(shí)際情況和特點(diǎn)，進(jìn)行多元化分析，選擇一個(gè)適合的城市軌道交通信號(hào)設(shè)計(jì)方案。當(dāng)前我國(guó)運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)設(shè)備都是國(guó)外的設(shè)備，為了降低運(yùn)營(yíng)成本、開展自主產(chǎn)業(yè)，發(fā)展國(guó)產(chǎn)化的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)已成為迫在眉睫的任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]卡斯柯信號(hào)有限公司.路由器和通道調(diào)試手冊(cè)[S].2007.

篇（5）

基于通信的列車控制(簡(jiǎn)為CBTC)技術(shù)，利用先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)，突破了固定閉塞的局限，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)閉塞，技術(shù)和成本上較傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)無需在軌道上進(jìn)行固定長(zhǎng)度、固定位置的閉塞分區(qū)，而是把每一列車加上前后的一定安全距離作為一個(gè)移動(dòng)的分區(qū)，列車制動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)都是動(dòng)態(tài)的。列車的安全間距是按后續(xù)列車在當(dāng)前速度下所需的制動(dòng)距離加上安全余量計(jì)算得出的。列車的最小運(yùn)行間隔在90s以內(nèi)，個(gè)別條件下可實(shí)現(xiàn)小于60s的間隔時(shí)間。和傳統(tǒng)的固定閉塞、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞技術(shù)相比，移動(dòng)閉塞技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車載設(shè)備與軌旁設(shè)備不間斷的信息雙向傳輸，使列車定位更精確、控制更靈活，可以安全有效地縮短列車間隔，提高列車運(yùn)行的安全性與可靠性，降低列車的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本[1，2]。我國(guó)于2004年投入運(yùn)營(yíng)的武漢輕軌是國(guó)內(nèi)第一條采用CBTC方案的城市軌道交通線路。然而對(duì)于仍在運(yùn)營(yíng)的軌道交通系統(tǒng)，如何在不影響服務(wù)的條件下應(yīng)用先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)，是運(yùn)營(yíng)商在考慮對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)時(shí)必須面對(duì)的問題。本文結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例說明CBTC技術(shù)在信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)中的應(yīng)用。

1 信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)需求

歐洲的許多軌道系統(tǒng)設(shè)備超過了30年的歷史，潛在的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)業(yè)務(wù)巨大。在亞洲也存在著類似的情況。信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)的需求來自以下幾個(gè)方面。

·技術(shù)過時(shí):20世紀(jì)70年代建造的軌道系統(tǒng)都使用了當(dāng)時(shí)的先進(jìn)技術(shù)，如香港MTR使用當(dāng)時(shí)先進(jìn)的基于軌道的模擬列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)和數(shù)字化的列車自動(dòng)運(yùn)行(ATO)系統(tǒng)。而現(xiàn)在這樣的信號(hào)系統(tǒng)已過時(shí)，組成系統(tǒng)的構(gòu)件或子系統(tǒng)部件已很難獲得，甚至無法找到合適的替代品用以更換。同樣，維護(hù)這些過時(shí)系統(tǒng)所需的人力成本也相當(dāng)高。缺少可替換元件及相應(yīng)的維修人員，使維護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性下降。

·性能:在亞洲，許多城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)滯后于交通需求的增長(zhǎng)，使得投入運(yùn)營(yíng)的線路馬上達(dá)到了其設(shè)計(jì)通行能力甚至超負(fù)荷運(yùn)行。上海軌道交通1號(hào)線北延伸段就是一例，為了緩解運(yùn)能緊張，不得不采用地面公交分散客流。提高運(yùn)能最直接的手段就是縮短發(fā)車間隔，而這又受到信號(hào)系統(tǒng)本身能力的限制。

·標(biāo)準(zhǔn):一個(gè)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中存在多條線路運(yùn)營(yíng)，如采用了不同供應(yīng)商的系統(tǒng)，則不同信號(hào)系統(tǒng)使用的標(biāo)準(zhǔn)可能不同，這不利于軌道網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通[3]。而采用CBTC，其控制系統(tǒng)間的接口均通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，采用開放式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，有利于實(shí)現(xiàn)不同線路的互聯(lián)互通。

2 升級(jí)中應(yīng)考慮的問題

在確定了信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)需求后，對(duì)升級(jí)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃是非常必要的。有三種可以考慮的方案:

·使用兼容新舊兩個(gè)ATP系統(tǒng)的軌旁設(shè)備，使車輛始終在信號(hào)控制系統(tǒng)中運(yùn)行;

·使用兼容新舊兩個(gè)ATP系統(tǒng)的車載設(shè)備，使升級(jí)工程在局部展開;

·停止服務(wù)或使系統(tǒng)運(yùn)行于沒有ATP的特殊環(huán)境下，更換所有ATP設(shè)備。

選擇以上任一方案時(shí)，應(yīng)考慮以下問題。

(1)列車應(yīng)照常運(yùn)行

世界上只有少數(shù)的城市軌道系統(tǒng)能保證在列車運(yùn)行時(shí)進(jìn)行維護(hù)工作。紐約的軌道交通系統(tǒng)是一例，它在部分區(qū)段有4條并行的線路，保證了列車運(yùn)行和維護(hù)工作完全隔離。其它許多軌道系統(tǒng)沒有這樣的條件，也不可能在進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)時(shí)將整個(gè)系統(tǒng)關(guān)閉，通常每晚只有3～4h可以進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)工作，且同時(shí)必須兼顧正常維護(hù)工作的進(jìn)行。這使得系統(tǒng)升級(jí)必須分階段實(shí)施，并制定周密的計(jì)劃保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

(2)可用空間

信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)過程中必然有一個(gè)階段是新舊兩個(gè)系統(tǒng)共同存在的，這就要求軌旁、列車及控制系統(tǒng)中有足夠的空間。這個(gè)問題往往在制定計(jì)劃時(shí)被忽略。如果需要在列車上同時(shí)安裝兩套設(shè)備，這個(gè)問題就更加突出了。

(3)設(shè)備的兼容性

如果新的設(shè)備或ATP系統(tǒng)能從已有系統(tǒng)中獲得信息并發(fā)送給新的信號(hào)系統(tǒng)，這將使升級(jí)中的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。現(xiàn)有的聯(lián)鎖系統(tǒng)和ATP系統(tǒng)可工作到所有ATP都更換完成時(shí)，而這要求新系統(tǒng)對(duì)已有系統(tǒng)的兼容能力。為此，新系統(tǒng)的模塊化(包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)等方面)是有效手段。

3 應(yīng)用實(shí)例

于1968年開始運(yùn)行的倫敦維多利亞線使用的系統(tǒng)，雖然經(jīng)過一些小的改造，但基本保留了建設(shè)初期使用的信號(hào)系統(tǒng):電壓聯(lián)鎖和單機(jī)，基于軌道代碼的ATP和基于軌道電路的ATO系統(tǒng)、控制機(jī)和控制中心。其升級(jí)目標(biāo)為:計(jì)算機(jī)控制聯(lián)鎖，高性能車輛控制系統(tǒng)(包括先進(jìn)的基于無線通信的ATP及ATO)，先進(jìn)的控制中心。

由于列車內(nèi)可用空間和站臺(tái)空間的限制，決定在新列車上使用新的ATP和ATO，并改造軌旁系統(tǒng)使其能兼容兩套信號(hào)系統(tǒng)直到所有舊的列車被替換。升級(jí)工程包括:過渡性設(shè)備的安裝，車輛測(cè)試，信號(hào)系統(tǒng)更新，控制中心升級(jí)等。

1) 過渡性設(shè)備的安裝

新列車的安裝、調(diào)試和運(yùn)行需要在非運(yùn)營(yíng)時(shí)間進(jìn)行，包括如下工作:在設(shè)備方面安裝聯(lián)鎖機(jī)和ATP系統(tǒng)的接口設(shè)備，安裝ATP處理器以及無線電通信設(shè)備;在軌旁安裝漏泄電纜無線電通信設(shè)備，安裝絕對(duì)定位參照信標(biāo)。上述工作可采用不同的次序進(jìn)行。在實(shí)際工程中，首先從維多利亞線的北端一段線路開始;一旦這一段線路的安裝、調(diào)試和試運(yùn)行完成，就可以進(jìn)行下一段線路的升級(jí)工程。

2) 車輛測(cè)試

車輛測(cè)試同樣要分階段進(jìn)行，這包括在不斷擴(kuò)大的范圍內(nèi)進(jìn)行的測(cè)試:在試車場(chǎng)進(jìn)行;非運(yùn)營(yíng)時(shí)間單車測(cè)試;非運(yùn)營(yíng)時(shí)間多車測(cè)試;運(yùn)營(yíng)時(shí)間單車測(cè)試;運(yùn)營(yíng)時(shí)間多車測(cè)試。經(jīng)過這些系統(tǒng)的測(cè)試，才能確保新舊車輛、新舊信號(hào)系統(tǒng)安全可靠地聯(lián)合運(yùn)行。

3) 信號(hào)系統(tǒng)更新

由于在聯(lián)鎖機(jī)和ATP系統(tǒng)安裝了接口設(shè)備，故可將現(xiàn)有的聯(lián)鎖機(jī)更新。新的聯(lián)鎖機(jī)設(shè)備是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，這使得更新過程中涉及到的只是輸入輸出數(shù)據(jù)的改變和相應(yīng)的測(cè)試。當(dāng)舊的列車都被更換掉后，將舊的聯(lián)鎖機(jī)、代碼選擇電路和ATP、ATO系統(tǒng)停止工作。其他設(shè)備的更新如軌道電路、報(bào)文頭等也同時(shí)展開。

4) 控制中心升級(jí)

控制中心的安裝可與信號(hào)系統(tǒng)的安裝相互獨(dú)立。本地計(jì)算機(jī)(LocalSiteComputers)和接口設(shè)備以及無線電通信設(shè)備一起安裝，并通過接口設(shè)備與已有信號(hào)系統(tǒng)交互。在經(jīng)過必要的出廠測(cè)試后，控制中心可以在受控模式下運(yùn)行，此時(shí)控制輸出被屏蔽。一旦系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，控制中心開始對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，這時(shí)新舊系統(tǒng)運(yùn)行在一個(gè)可相互切換的狀態(tài)。一旦相關(guān)的控制設(shè)備更換完成，新的信號(hào)系統(tǒng)完全控制聯(lián)鎖系統(tǒng)，這時(shí)舊控制中心可以被拆除了。

從以上的應(yīng)用實(shí)例中可以歸納出如下信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

·覆蓋方式:在進(jìn)行新舊系統(tǒng)的更新時(shí)，必然會(huì)以一定的方式用新設(shè)備將舊設(shè)備覆蓋，但又要保證過渡時(shí)期設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性。CBTC實(shí)現(xiàn)靈活高精度的列車控制，提高了系統(tǒng)的集成度，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，本身能為互聯(lián)互通提供技術(shù)基礎(chǔ)，可以疊加在已有信號(hào)系統(tǒng)上，便于已有系統(tǒng)的改造。使用無線通信技術(shù)很大程度上提高了這種方法的可行性。只要符合頻率和通信協(xié)議的要求，任何一個(gè)廠商的無線電系統(tǒng)都可以被采用，這增加了系統(tǒng)的靈活性。

·模塊化:在升級(jí)項(xiàng)目中不可避免地將工作分階段進(jìn)行，因此信號(hào)及車輛控制設(shè)備的模塊化相當(dāng)關(guān)鍵。通過使用接口設(shè)備使新設(shè)備運(yùn)行時(shí)對(duì)已有設(shè)備的干擾最小，這樣也減少了測(cè)試所需的時(shí)間。

·系統(tǒng)安全保障:從技術(shù)特點(diǎn)來講，CBTC提供的是基于軟件和信息安全的控制，使得系統(tǒng)調(diào)度安全控制向自動(dòng)化、智能化、信息化的方向發(fā)展。系統(tǒng)安全在設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、測(cè)試和運(yùn)行的每個(gè)階段都必須予以統(tǒng)一考慮。在工程的每個(gè)階段，都需要用戶及監(jiān)管部門的授權(quán)以降低風(fēng)險(xiǎn)，這也是工程順利進(jìn)行的必要保障。

希望通過本文的介紹，加深對(duì)信號(hào)系統(tǒng)升級(jí)中涉及的控制技術(shù)、工程技術(shù)等問題的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)CBTC技術(shù)及相關(guān)信號(hào)系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

篇（6）

中圖分類號(hào)：P135 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1、概述

伴隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加速，公共交通系統(tǒng)以軌道交通信號(hào)系統(tǒng)為重點(diǎn)，逐步發(fā)展成國(guó)內(nèi)許多特大城市的首選，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是一種先進(jìn)裝備用來保障行車安全，從而大大提升了交通運(yùn)輸能力。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)之所以能夠穩(wěn)定發(fā)展是基于微電子、計(jì)算機(jī)以及通信技術(shù)的快速發(fā)展。在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，有三種安全傳輸方式，關(guān)于地面與車載設(shè)備，包括模擬軌道電路、無線通信、數(shù)字軌道電路。

目前，國(guó)內(nèi)主要采用的無線通信的傳輸方式有以下幾種：第一種是無線AP傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單，施工方便，成本較低，其缺點(diǎn)是無線場(chǎng)強(qiáng)分布不均勻，采用沿著軌道方向的無線定向天線，傳輸距離可以達(dá)到200——400m。第二種是漏線電纜傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻，適應(yīng)性強(qiáng)，并且電磁污染小，但是去成本較高。第三種是感應(yīng)環(huán)線方式，其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)列車定位，車-地雙向傳輸，其缺點(diǎn)是給線路的日常養(yǎng)護(hù)帶來不便。

2、國(guó)內(nèi)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀

因?yàn)槲覈?guó)的城市軌道交通還處于雛形階段，軌道交通系統(tǒng)設(shè)備不足，用于實(shí)現(xiàn)城市軌道運(yùn)營(yíng)宗旨、體現(xiàn)運(yùn)輸特點(diǎn)、確保行車安全、實(shí)現(xiàn)大運(yùn)量高密度運(yùn)輸?shù)男盘?hào)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)還不能自主生產(chǎn)。由于條件所限，某些規(guī)章制度難以落實(shí)，非定型產(chǎn)品又多，給日后的運(yùn)營(yíng)和維修帶來了困難和麻煩。我國(guó)首次把“發(fā)展城市軌道交通”列入國(guó)民經(jīng)濟(jì)第十個(gè)五年計(jì)劃發(fā)展綱要，并作為拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、特別是大城市經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略。目前城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到以先進(jìn)的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)為代表的信號(hào)系統(tǒng)。ATP子系統(tǒng)主要功能包括：自動(dòng)檢測(cè)列車的位置；確定列車運(yùn)行的最大安全速度；連續(xù)速度監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)超速防護(hù)及車門控制；控制列車運(yùn)行間隔，滿足規(guī)定的通過能力；保證車站設(shè)備的正確聯(lián)鎖。

ATP/ATO 除了少數(shù)采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備外，絕對(duì)大多數(shù)采用引進(jìn)設(shè)備。我國(guó)的城市軌道交通信號(hào)大體有以下應(yīng)用模式：除部分基礎(chǔ)設(shè)備外，整套引進(jìn)國(guó)外信號(hào)系統(tǒng) ；采用國(guó)產(chǎn)的 ATS 和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，和國(guó)外的 ATP/ATO 配套 ；國(guó)內(nèi)企業(yè)提供完整的信號(hào)系統(tǒng)。

我國(guó)早期建設(shè)的運(yùn)營(yíng)線路(舊線)一般采用軌道電路方式的ATC系統(tǒng),因此在信號(hào)系統(tǒng)改造時(shí),推薦采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)方案。目前運(yùn)營(yíng)的CBTC系統(tǒng)都是國(guó)外設(shè)備,從實(shí)際運(yùn)營(yíng)的情況看,存在著維護(hù)費(fèi)用高的問題,因此發(fā)展國(guó)產(chǎn)化的CBTC設(shè)備成為當(dāng)前緊迫的任務(wù)。

3、國(guó)內(nèi)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

首先，參與技術(shù)服務(wù)，國(guó)內(nèi)硬件加工，逐步吸收熟悉國(guó)外技術(shù)，其次，通過技術(shù)引進(jìn)，掌握系統(tǒng)功能單元間接口協(xié)議和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最后要積極跟蹤并參與CBTC的研究。

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化，不僅能降低建設(shè)成本（國(guó)產(chǎn)的CBTC比引進(jìn)國(guó)外的系統(tǒng)造價(jià)低20%），而且能降低運(yùn)營(yíng)成本，更加重要的是促進(jìn)我國(guó)城市軌道交通技術(shù)水平的大幅提升，有利于人才培養(yǎng)，并且參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)，已從早期的固定閉塞發(fā)展到了準(zhǔn)移動(dòng)閉塞，正在向移動(dòng)閉塞方向發(fā)展。傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)即以地面信號(hào)顯示為依據(jù)，司機(jī)按行車規(guī)則操縱列車運(yùn)行。現(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)有六個(gè)基本目標(biāo)：以安全的方式控制列車有條件地前進(jìn)；使本列車與前行車或股道盡頭保持安全距離；防止出現(xiàn)列車沖突進(jìn)路；使列車能夠按要求的時(shí)間間隔運(yùn)行；使列車能夠按時(shí)刻表速度運(yùn)行，以便最大程度地避免危及安全的各種干擾；保證關(guān)鍵點(diǎn)閉鎖在正確位置。

ATP的主要作用是根據(jù)故障－安全原則，執(zhí)行列車間安全間距的監(jiān)控、列車的超速防護(hù)、安全開關(guān)門的監(jiān)督和進(jìn)路的安全監(jiān)控等功能，確保列車和乘客的安全；ATO主要執(zhí)行站間自動(dòng)運(yùn)行、列車在車站的定點(diǎn)停車、在終點(diǎn)的自動(dòng)折返等功能；ATS的主要作用是監(jiān)督列車狀態(tài)、產(chǎn)生列車時(shí)刻表、自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行時(shí)刻和保證列車按時(shí)刻表正點(diǎn)運(yùn)行、生成運(yùn)行報(bào)告和統(tǒng)計(jì)報(bào)告、向旅客向?qū)到y(tǒng)提供信息等。

由于通信技術(shù)的發(fā)展，ATC系統(tǒng)中ATS子系統(tǒng)的功能也越來越強(qiáng)，已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的“列車自動(dòng)監(jiān)督”，ATS子系統(tǒng)正在向集成化方向發(fā)展；維修管理更加重要為了提高系統(tǒng)的可靠性、減少維護(hù)費(fèi)用，信號(hào)系統(tǒng)的監(jiān)控管理以及維修管理信息系統(tǒng)都非常重要。

4、結(jié)束語

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是一種高科技含量、行車過程全自動(dòng)化和安全性能極高的設(shè)備。并且對(duì)其可使用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)理念和管理模式，有它自主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，生產(chǎn)供貨一體化，加速了城市軌道交通的發(fā)展，最重要的是有效改善了信號(hào)系統(tǒng)制式的冗雜，以最新的角度和立意在城市發(fā)展中取得了軌道交通信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)體系的成功發(fā)展，在人才培養(yǎng)方面，做到了全面栽培、重點(diǎn)選拔，使得我國(guó)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)得以完善。我國(guó)在此方面的技術(shù)還有待于提高，爭(zhēng)取在未來的日子里拜托依賴國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的局面，創(chuàng)造一個(gè)中國(guó)品牌而屹立在世界之巔，這樣的跨時(shí)代的發(fā)展具有非常深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

參考文獻(xiàn)：

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篇（7）

在城市軌道交通中，由于地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范未對(duì)信號(hào)機(jī)顯示作出統(tǒng)一規(guī)范，致使各城市軌道交通的信號(hào)機(jī)顯示略有不同，信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路也存在差異。由于信號(hào)機(jī)的點(diǎn)燈狀態(tài)直接影響行車安全，因此研究信號(hào)機(jī)顯示方案及信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路問題具有重要意義。

1信號(hào)機(jī)顯示方案

車輛段內(nèi)的信號(hào)機(jī)常態(tài)點(diǎn)燈，正線信號(hào)機(jī)主要分為常態(tài)點(diǎn)燈和常態(tài)滅燈兩種形式，本文將信號(hào)機(jī)顯示方案與運(yùn)營(yíng)模式結(jié)合，對(duì)現(xiàn)存信號(hào)顯示方案作如下分析：

1.1常態(tài)CBTC運(yùn)營(yíng)模式與信號(hào)機(jī)滅燈

正常情況下，列車在CBTC模式下運(yùn)行時(shí)，正線信號(hào)機(jī)為滅燈狀態(tài)，列車憑車載信號(hào)行車；而當(dāng)非CBTC列車接近信號(hào)機(jī)且滿足開放聯(lián)鎖條件時(shí)，信號(hào)機(jī)自動(dòng)點(diǎn)亮允許燈光；當(dāng)軌旁ZC故障，聯(lián)鎖將故障區(qū)域內(nèi)的所有信號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)為點(diǎn)燈模式［1］。1）常態(tài)滅燈方案優(yōu)點(diǎn)：一是可解決司機(jī)正常駕駛的干擾問題；二是滿足綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。2）常態(tài)滅燈方案缺點(diǎn)：一是司機(jī)長(zhǎng)期在滅燈狀態(tài)下駕駛CBTC列車，容易產(chǎn)生思維定勢(shì)；在駕駛非CBTC列車時(shí)，存在冒進(jìn)信號(hào)的可能。二是信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈故障無法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

1.2常態(tài)CBTC運(yùn)營(yíng)模式與信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈

1）常態(tài)CBTC模式，后備和CBTC均點(diǎn)燈。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖根據(jù)ZC區(qū)域控制器傳送的信息（列車是“CBTC模式”還是“后備模式”），來判斷信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈方式。后備模式時(shí)，聯(lián)鎖需檢查進(jìn)路內(nèi)的區(qū)段空閑條件，以確定是否開放信號(hào)機(jī)，而CBTC模式下，憑車載信號(hào)行車，被列車移動(dòng)授權(quán)覆蓋的信號(hào)機(jī)亮相對(duì)應(yīng)的允許燈光。（1）優(yōu)點(diǎn)：一是可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)機(jī)狀態(tài)；二是正常情況下可實(shí)現(xiàn)車地信號(hào)顯示意義的統(tǒng)一。（2）缺點(diǎn)：一是后備模式下與CBTC模式下受紅燈或其他燈位故障影響不同，前者將紅燈故障視為禁止行車信號(hào)，后者以車載為主體信號(hào)，即使地面紅燈，也不影響列車運(yùn)行。二是系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，在后備模式時(shí)，聯(lián)鎖是依據(jù)計(jì)軸信息和其他聯(lián)鎖邏輯，判斷是否驅(qū)動(dòng)信號(hào)機(jī)；在CBTC模式時(shí)，聯(lián)鎖通過與軌旁ATP設(shè)備的實(shí)時(shí)交互、自身邏輯判斷來驅(qū)動(dòng)信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖驅(qū)采軟件相對(duì)復(fù)雜。三是不符合節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。2）常態(tài)CBTC模式，隨移動(dòng)授權(quán)滅燈。CBTC模式下，信號(hào)機(jī)常態(tài)點(diǎn)燈，當(dāng)列車接近信號(hào)機(jī)時(shí)，隨著移動(dòng)授權(quán)覆蓋，使范圍內(nèi)的信號(hào)機(jī)滅燈，列車憑車載信號(hào)行車，列車越過信號(hào)機(jī)后，信號(hào)機(jī)自動(dòng)再次點(diǎn)亮紅燈；后備模式下的列車或非CBTC列車視地面信號(hào)的顯示運(yùn)行。（1）優(yōu)點(diǎn)：一是正常情況下，可以解決車地信號(hào)顯示不一致問題；二是可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)機(jī)狀態(tài)；三是相對(duì)于一直亮燈的顯示方案，節(jié)能環(huán)保。（2）缺點(diǎn)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。3）常態(tài)CBTC模式，信號(hào)點(diǎn)藍(lán)燈。信號(hào)機(jī)在原有基礎(chǔ)上增加一個(gè)藍(lán)燈位，信號(hào)機(jī)常態(tài)點(diǎn)藍(lán)燈，表示列車運(yùn)行在CBTC模式下，憑車載信號(hào)行車，當(dāng)藍(lán)燈故障時(shí)，信號(hào)機(jī)改點(diǎn)紅燈，燈絲監(jiān)測(cè)裝置對(duì)故障藍(lán)燈進(jìn)行報(bào)警提示；后備模式下，藍(lán)燈為禁止信號(hào)，聯(lián)鎖設(shè)備根據(jù)計(jì)軸區(qū)段占用信息，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制列車運(yùn)行前方和后方各兩架信號(hào)機(jī)，點(diǎn)亮相應(yīng)燈光，此時(shí)藍(lán)燈滅燈狀態(tài)。（1）優(yōu)點(diǎn)：一是正常情況下，解決車--地信號(hào)顯示不一致問題；二是可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)機(jī)狀態(tài)。（2）缺點(diǎn)：一是相對(duì)滅燈方案，不符合節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)理念；二是相對(duì)于三燈位的信號(hào)機(jī)而言，增加了信號(hào)機(jī)構(gòu)和室外電纜費(fèi)用。4）常態(tài)CBTC模式，信號(hào)點(diǎn)紅色M燈。信號(hào)機(jī)在原有基礎(chǔ)上增加一個(gè)燈位（自上而下的燈光配列通常為M紅、黃、綠、紅），M紅燈位的底色為白，字母為紅，常態(tài)CBTC模式下，M紅燈亮燈，表示信號(hào)機(jī)所防護(hù)進(jìn)路為鎖閉狀態(tài)，CBTC列車憑車載信號(hào)運(yùn)行，非CBTC列車需視M紅燈為禁止信號(hào)；后備模式下，M紅燈滅燈，聯(lián)鎖控制信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮相應(yīng)燈光；自動(dòng)進(jìn)路中的計(jì)軸區(qū)段故障也會(huì)將入口信號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)換為M紅燈［2］。（1）優(yōu)點(diǎn)：一是正常情況下，可解決車地信號(hào)顯示不一致問題；二是可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)機(jī)狀態(tài)。（2）缺點(diǎn)：一是遠(yuǎn)距離時(shí)，存在司機(jī)將M紅燈誤認(rèn)為紅燈的可能；二是不符合節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)理念；三是相對(duì)于三燈位而言，增加了信號(hào)機(jī)構(gòu)和室外電纜費(fèi)用；

1.3常態(tài)為后備運(yùn)營(yíng)模式

1）常態(tài)為后備模式，CBTC滅燈。在常態(tài)后備模式下，信號(hào)機(jī)點(diǎn)紅燈；當(dāng)滿足信號(hào)開放的聯(lián)鎖條件時(shí)，信號(hào)機(jī)開放允許信號(hào)（綠、黃、紅黃）。當(dāng)列車運(yùn)行在CBTC模式下，室外信號(hào)機(jī)滅燈，當(dāng)列車運(yùn)行接近信號(hào)機(jī)時(shí)，信號(hào)機(jī)保持滅燈。2）在常態(tài)后備模式下，信號(hào)機(jī)點(diǎn)紅燈；當(dāng)滿足信號(hào)開放的聯(lián)鎖條件時(shí)，信號(hào)機(jī)開放允許信號(hào)；在CBTC模式下，信號(hào)機(jī)常態(tài)點(diǎn)亮紅燈，當(dāng)CBTC列車接近信號(hào)機(jī)且滿足開放條件時(shí)，信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮藍(lán)燈。

2信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路邏輯分析

2.1正線信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路邏輯分析及設(shè)計(jì)

為了區(qū)分正線不同的運(yùn)營(yíng)模式，在傳統(tǒng)點(diǎn)燈電路中增加DDJ（點(diǎn)燈繼電器），ZC區(qū)域控制器將運(yùn)營(yíng)模式信息發(fā)送給聯(lián)鎖，聯(lián)鎖控制DDJ的狀態(tài)，當(dāng)DDJ落下（DDJ=0）時(shí)，表示信號(hào)機(jī)應(yīng)該處于后備模式。當(dāng)DDJ吸起（DDJ=1）時(shí)，表示信號(hào)機(jī)應(yīng)該處于CBTC模式。為簡(jiǎn)潔敘述，下文中“↑”表示繼電器、控制器等電器元件吸起；“↓”表示繼電器、控制器等電器元件落下。1）常態(tài)CBTC，點(diǎn)燈電路分析及設(shè)計(jì)。圖2為典型的正線信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路。（1）常態(tài)CBTC運(yùn)營(yíng)模式下，DDJ↑，信號(hào)機(jī)點(diǎn)藍(lán)燈。（2）后備模式下，DDJ↓，聯(lián)鎖根據(jù)計(jì)軸狀態(tài)，控制信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮相應(yīng)燈光。（3）燈亮條件。對(duì)于常態(tài)CBTC模式、信號(hào)機(jī)滅燈的情況（后備模式信號(hào)機(jī)正常點(diǎn)燈），可將圖2的信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路作如下變動(dòng)：去掉藍(lán)燈機(jī)構(gòu)、燈絲繼電器及電纜；而對(duì)于常態(tài)CBTC模式，后備和CBTC均點(diǎn)燈的情況，可將圖2的信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路作如下變動(dòng)：去掉藍(lán)燈機(jī)構(gòu)、燈絲繼電器及電纜；同時(shí)去掉電路中的DDJ，在DDJ繼電器插座后面，用導(dǎo)線分別封連第1至第3組的后接點(diǎn)和中接點(diǎn)。2）常態(tài)后備模式，點(diǎn)燈電路分析及設(shè)計(jì)。（1）對(duì)于常態(tài)后備模式，CBTC滅燈情況下（后備模式信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈，CBTC模式信號(hào)機(jī)滅燈），信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路可在圖2的基礎(chǔ)上做如下改動(dòng)：去掉藍(lán)燈機(jī)構(gòu)、燈絲繼電器及電纜；將DDJ的前接點(diǎn)換成后接點(diǎn)，串接在繼電電路中。（2）對(duì)于常態(tài)后備模式，CBTC亮藍(lán)燈情況（后備模式下，信號(hào)機(jī)亮紅燈；CBTC模式下，信號(hào)機(jī)常態(tài)紅燈，列車接近信號(hào)機(jī)后，信號(hào)機(jī)亮藍(lán)燈）的點(diǎn)燈電路如圖3所示。

2.2段內(nèi)調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路邏輯分析

車輛段內(nèi)以調(diào)車信號(hào)機(jī)居多，DXJ常態(tài)落下，信號(hào)機(jī)亮禁止燈光（藍(lán)或紅），當(dāng)以調(diào)車信號(hào)機(jī)為始端排列進(jìn)路時(shí)，聯(lián)鎖系統(tǒng)檢查相關(guān)聯(lián)鎖條件，如聯(lián)鎖條件（進(jìn)區(qū)段空閑、道岔位置正確且鎖閉、敵對(duì)進(jìn)路未建立等）滿足后，DXJ被驅(qū)動(dòng)吸起，信號(hào)機(jī)開放白色允許燈光。

3信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路故障分析處理

3.1控制臺(tái)藍(lán)閃（紅閃）報(bào)警

段內(nèi)調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈及驅(qū)采電路如圖4所示。結(jié)合圖4分析，平時(shí)藍(lán)燈的主絲工作，當(dāng)主絲熔斷后，燈絲轉(zhuǎn)換繼電器兩端失去電壓，其接點(diǎn)落下，溝通副燈絲點(diǎn)燈回路，如果副燈絲也發(fā)生斷絲故障，則變壓器二次側(cè)回路斷開，一次側(cè)失去電流，導(dǎo)致DJ落下，聯(lián)鎖無法采集到DJ的前接點(diǎn)狀態(tài)，則控制臺(tái)上的信號(hào)機(jī)會(huì)出現(xiàn)“藍(lán)閃”現(xiàn)象，代表燈絲雙斷。如果采用了主燈絲報(bào)警裝置，則可及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷絲故障，就不會(huì)出現(xiàn)“藍(lán)閃”的現(xiàn)象，故障原因通常為：燈絲繼電器故障、采集電路開路、室內(nèi)開路、室外開路等，但在運(yùn)維過程中，需快速精準(zhǔn)判斷故障點(diǎn)。（1）首先根據(jù)圖紙，到分線架測(cè)量（A、BAH）電壓值，如測(cè)得電壓值為210V左右且藍(lán)燈正常點(diǎn)亮，則需要進(jìn)一步判斷（DJ被擊穿或DJ采集電路開路）故障原因，通過對(duì)DJ的測(cè)試可判斷其是否被擊穿，如未被擊穿，則可采用“借電源法”查找采集電路，如圖4所示，萬用表黑表筆可在其他組合側(cè)面端子借用IOF電源，紅表筆沿采集電路逐點(diǎn)測(cè)量，電壓值從有到無，則代表出現(xiàn)斷點(diǎn)，例如，紅表筆測(cè)試到DJ的12接點(diǎn)時(shí)有正常電壓值，當(dāng)移動(dòng)到DJ的11接點(diǎn)時(shí)，電壓消失，則說明11-12接點(diǎn)接觸不良；雖測(cè)到210v電壓，但藍(lán)燈不能點(diǎn)亮，說明室外點(diǎn)燈電路開路，由于室外點(diǎn)燈變壓器和燈絲轉(zhuǎn)換繼電器被集成為一個(gè)點(diǎn)燈單元，室外結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，按照電路逐點(diǎn)查找故障即可。（2）如測(cè)得電壓小于10v，需甩掉分線架至室外的電纜后，重新測(cè)量電壓，電壓仍小于10v，則說明室內(nèi)點(diǎn)燈電路開路，采用“借電源法”按圖查找故障；若電壓測(cè)得為210v，說明室外開路故障，需按圖逐點(diǎn)查找點(diǎn)燈電路。

3.2控制臺(tái)斷絲報(bào)警

如果控制臺(tái)出現(xiàn)斷絲報(bào)警，以該信號(hào)機(jī)為始端排列進(jìn)路，白色燈位開放后，如故障消除，則可判斷藍(lán)色燈位故障。故障具體排查步驟、方法簡(jiǎn)介如下：（1）拔出燈泡，檢查燈泡（主燈絲是否斷絲），如是則更換燈泡。（2）若燈泡工作正常，則檢查燈絲轉(zhuǎn)換按鈕是否損壞，如已損壞，則更換信號(hào)機(jī)燈座。（3）若燈座正常，應(yīng)檢查燈絲變壓器及相關(guān)配線、絕緣是否異常，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

3.3允許信號(hào)（白燈）無法開放

當(dāng)出現(xiàn)允許信號(hào)無法開放及開放信號(hào)故障時(shí)，應(yīng)測(cè)試分線架電壓，根據(jù)所測(cè)得電壓值進(jìn)一步判斷故障處所及原因。具體步驟與方法如下：（1）當(dāng)所測(cè)電壓值小于10v時(shí)，查看DXJ狀態(tài)，若吸起后稍后落下，則室內(nèi)DXJ31至分線架有開路現(xiàn)象，可采用“借電源法”并根據(jù)點(diǎn)燈電路逐點(diǎn)查找；繼續(xù)查看DXJ狀態(tài)，若未吸起，則DXJ驅(qū)動(dòng)電路有開路，查看維修機(jī)記錄，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路查找。（2）當(dāng)所測(cè)電壓值為210v時(shí)，可針對(duì)可能出現(xiàn)的下面故障現(xiàn)象分別進(jìn)行處理：①故障現(xiàn)象：室外信號(hào)機(jī)滅燈幾秒后繼續(xù)點(diǎn)藍(lán)燈，控制臺(tái)信號(hào)機(jī)顯示白燈點(diǎn)亮后變?yōu)椤八{(lán)閃”狀態(tài)，持續(xù)幾秒鐘后點(diǎn)藍(lán)燈。故障原因分析：導(dǎo)致此故障的主要原因一是由于DXJ吸起，聯(lián)鎖可同時(shí)采集到DXJ和DJ的前接點(diǎn)，控制臺(tái)上的白燈點(diǎn)亮；二是由于白色燈位室外開路，當(dāng)超過DJ的緩放時(shí)間后，DJ因無電流通過而落下，此時(shí)聯(lián)鎖無法采集到DJ的前接點(diǎn)，故該信號(hào)機(jī)標(biāo)志在控制臺(tái)上出現(xiàn)“藍(lán)閃”現(xiàn)象；三是聯(lián)鎖無法采集到DJ后，也停止對(duì)DXJ的驅(qū)動(dòng)，DXJ落下后，藍(lán)燈點(diǎn)亮，此時(shí)DJ再次吸起，聯(lián)鎖采集到DJ前接點(diǎn)后，使該信號(hào)機(jī)標(biāo)志在控制臺(tái)上出現(xiàn)穩(wěn)定藍(lán)燈。根據(jù)現(xiàn)象可判斷室外部分有開路，按照電路逐點(diǎn)查找故障即可。②故障現(xiàn)象：室外信號(hào)機(jī)白燈點(diǎn)亮幾秒后跳轉(zhuǎn)藍(lán)燈，控制臺(tái)信號(hào)機(jī)顯示持續(xù)“藍(lán)閃”。故障原因分析：導(dǎo)致此故障的主要原因是開放允許信號(hào)的瞬間DJ被擊穿，聯(lián)鎖無法采集到DJ的前接點(diǎn)，控制臺(tái)信號(hào)機(jī)顯示持續(xù)藍(lán)閃，聯(lián)鎖停止對(duì)DXJ的驅(qū)動(dòng)，DXJ落下，信號(hào)機(jī)點(diǎn)藍(lán)燈，此種情況需更換DJ。

4結(jié)語

常態(tài)點(diǎn)燈和滅燈方案在國(guó)內(nèi)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中均有采用。兩種方案各有優(yōu)點(diǎn)和不足，如何采用合適的信號(hào)顯示方案，需針對(duì)不同的工程項(xiàng)目，根據(jù)業(yè)主要求，同時(shí)綜合運(yùn)營(yíng)需求，以確定最終方案。

參考文獻(xiàn)：

篇（8）

城市軌道交通是對(duì)運(yùn)用電力的大量公共交通的總稱。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高，城市軌道交通作為一個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展程度已逐漸成為一個(gè)城市是否進(jìn)入現(xiàn)代化進(jìn)程的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

1 我國(guó)交通信號(hào)系統(tǒng)存在的不足之處

1.1 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)造價(jià)過高

我國(guó)的城市軌道信號(hào)系統(tǒng)相對(duì)于大部分發(fā)達(dá)國(guó)家來說起步較晚，因此我國(guó)的許多廠家還無法供應(yīng)自身所需的信號(hào)系統(tǒng)，我國(guó)的交通信號(hào)系統(tǒng)建造需要不斷地引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)成熟的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)。

因?yàn)槲覈?guó)建造城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)還需向國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，因此交通信號(hào)建造的成本較高。而且一般在進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)招標(biāo)的時(shí)候，通常都是直接在國(guó)外的供應(yīng)商之間進(jìn)行，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的供應(yīng)廠家無法參與到招標(biāo)中，因此造成信號(hào)系統(tǒng)的造價(jià)高居不下。

1.2 無法實(shí)現(xiàn)互連互通

在國(guó)外進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)招標(biāo)時(shí)，通常都是采用對(duì)線路的單獨(dú)招標(biāo)，這樣的情況就會(huì)導(dǎo)致在同一片區(qū)域卻有不同的線路，而不同的線路也會(huì)采用不一樣的信號(hào)系統(tǒng)。信號(hào)系統(tǒng)無法統(tǒng)一，控制系統(tǒng)也無法統(tǒng)一，致使車載設(shè)備相互之間不兼容，這樣就會(huì)導(dǎo)致各個(gè)線路無法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。由于線路無法統(tǒng)一，導(dǎo)致在后期的維修和養(yǎng)護(hù)工作中難度較大，工作效率也比較低下。

1.3 無法促進(jìn)民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

因?yàn)槲覈?guó)的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)起步較晚，專業(yè)技術(shù)無法達(dá)標(biāo)，因此，在軌道的建設(shè)中還需要引進(jìn)國(guó)外相對(duì)先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備和信號(hào)系統(tǒng)，這樣會(huì)限制我國(guó)國(guó)內(nèi)民族產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，導(dǎo)致民族產(chǎn)業(yè)始終與國(guó)際先進(jìn)水平時(shí)間存在不小的差距，從而無法增強(qiáng)我國(guó)民族產(chǎn)業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)較為薄弱，這個(gè)領(lǐng)域相對(duì)來說也較為封閉，國(guó)內(nèi)的許多廠家也無法尋找到介入這個(gè)領(lǐng)域的突破口，因此城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展非常緩慢。

2 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略

2.1 選擇適合的信號(hào)系統(tǒng)

我國(guó)在進(jìn)行城市軌道建設(shè)時(shí)，最注重的便是其安全性能，這是建設(shè)軌道最基本的原則。因此在建設(shè)軌道時(shí)，要綜合考慮各方面的因素，不能只注重表面，要深層次的挖掘建設(shè)軌道的需求。目前，在許多的城市，都存著著一些腐敗的信號(hào)系統(tǒng)選用方式，在選用時(shí)很少考慮資金的因素，總想一次性解決所有的問題，在選用的時(shí)候采取互相攀比的情況，這樣不僅造成了資金的浪費(fèi)，還無法選擇合適的信號(hào)系統(tǒng)，為之后的信號(hào)建設(shè)帶來一些安全隱患。

在一些相對(duì)不太發(fā)達(dá)的二三線城市，在建設(shè)軌道信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，難免存在功能過剩的情況，這樣會(huì)造成資金投入過高，后期的維修成也相對(duì)較高的情況。目前的信號(hào)系統(tǒng)有兩種：一是基于軌道電路的ATC。二是基于無線通信的ATC（CBTC）。在進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)的選用時(shí)，要根據(jù)城市需要的具體要求來選擇適合自身的信號(hào)系統(tǒng)。

2.2 促進(jìn)城市軌道交通系統(tǒng)逐漸國(guó)產(chǎn)化

目前在我國(guó)，車輛相比信號(hào)系統(tǒng)來說國(guó)產(chǎn)化程度相對(duì)較高，已經(jīng)有許多國(guó)產(chǎn)車輛逐漸進(jìn)入了國(guó)際市場(chǎng)，在許多城市的信號(hào)交通中被廣泛應(yīng)用。我國(guó)在二十世紀(jì)八十年代之前，信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)的一些規(guī)章制度并不完善，非定型的產(chǎn)品偏多，因此造成了后期運(yùn)營(yíng)和維修相對(duì)困難。二十世紀(jì)八十年代之后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，改革開放政策逐漸深入，城市人口增多，對(duì)城市軌道信號(hào)系統(tǒng)的需要變得明顯，但是此時(shí)我國(guó)并沒有可用的軌道信號(hào)系統(tǒng)，因此，我國(guó)開始逐漸引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)，比如西門子公司、阿爾斯通公司等的信號(hào)系統(tǒng)。

我國(guó)自主研發(fā)信號(hào)系統(tǒng)的進(jìn)程非常緩慢，一度長(zhǎng)期滯后，在這個(gè)時(shí)期，我國(guó)國(guó)內(nèi)沒有廠商能夠獨(dú)立自主的提供一套完整的具有競(jìng)爭(zhēng)力的信號(hào)系統(tǒng)，只能引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)來建設(shè)我國(guó)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)。引進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)雖然很大程度上滿足了我國(guó)軌道交通發(fā)展的需要，但是這樣并不利于信號(hào)系統(tǒng)國(guó)有化的發(fā)展。因此在我國(guó)，國(guó)有企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷創(chuàng)新，借鑒國(guó)外先進(jìn)成熟的交通信號(hào)系統(tǒng)，逐將實(shí)現(xiàn)我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的國(guó)有化。

2.3 推動(dòng)交通信號(hào)系統(tǒng)建立標(biāo)準(zhǔn)體系

因?yàn)槭艿疆a(chǎn)業(yè)環(huán)境的限制，我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)始終缺乏一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)和施工，以及后期的運(yùn)營(yíng)維修都帶來了許多的困難，同時(shí)也極易造成我國(guó)信號(hào)系統(tǒng)優(yōu)化管理的提升。我國(guó)的鐵路行業(yè)就有完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，比如《鐵路信號(hào)維修規(guī)則》等，這些規(guī)章制度的出臺(tái)很大程度上約束了鐵路建設(shè)和維修中的各項(xiàng)工作，使得鐵路的建設(shè)有章可依，各項(xiàng)工作井井有條。

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)也應(yīng)該參照鐵路建設(shè)的規(guī)章制度，建立一套完整的規(guī)范，將所有軌道建設(shè)中會(huì)出現(xiàn)的問題和措施都進(jìn)行一個(gè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，將各地軌道建設(shè)的基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，不斷更新和完善規(guī)章制度，并提出一些科學(xué)的指導(dǎo)性意見，這樣就可以不斷優(yōu)化我國(guó)軌道建設(shè)，促進(jìn)交通信號(hào)系統(tǒng)建立標(biāo)準(zhǔn)的形成。

2.4 不斷培養(yǎng)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)人才

在進(jìn)行軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的建立中，需要不斷地有高素質(zhì)人才的加入，有了專業(yè)的人才，軌道建設(shè)才能更好更快的發(fā)展。軌道交通信號(hào)系統(tǒng)方面的人才主要有研發(fā)、設(shè)計(jì)、施工等方面，每一各環(huán)節(jié)都必不可少，因此進(jìn)行軌道建設(shè)的人才都是綜合素質(zhì)較高和專業(yè)技能素質(zhì)較強(qiáng)的人才。這樣專業(yè)素質(zhì)較高的人才需要國(guó)家的栽培，目前我國(guó)在軌道交通建設(shè)方面的人才還是相對(duì)匱乏的，設(shè)計(jì)施工人員和技術(shù)管理人員等的專業(yè)水平還達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，因此，想要提高城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)水平，就需要專業(yè)素質(zhì)過硬的人才，國(guó)家首先就要加大培養(yǎng)力度，不斷提高工作人員的專業(yè)技能水平，還要不斷提高工作人員的綜合素質(zhì)和思想道德水平。

2.5 促進(jìn)信號(hào)和通信的一體化進(jìn)程

隨著鐵路的不斷發(fā)展，信號(hào)系統(tǒng)和通信技術(shù)已經(jīng)不斷地進(jìn)行融合、發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，信號(hào)和通信也逐漸掙脫了傳統(tǒng)各自獨(dú)立的束縛，逐漸走向一體化發(fā)展，這已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)普遍存在的現(xiàn)象和趨勢(shì)。

目前，信號(hào)和通信逐漸一體化的主要標(biāo)志就是CBTC。但是在一些城市，軌道信號(hào)系統(tǒng)依舊沒有將通信資源進(jìn)行合理充分的利用，導(dǎo)致通信資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，在軌道建設(shè)過程中，要不斷的加強(qiáng)信號(hào)和通信之間的相互融合和相互促進(jìn)發(fā)展，不斷優(yōu)化軌道建設(shè)技術(shù)，節(jié)省大量資金的投入，科學(xué)有效的進(jìn)行資源的配置和使用。

3 結(jié)語

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)技術(shù)含量相對(duì)較高的工程，對(duì)于專業(yè)技能較強(qiáng)的人才具有很強(qiáng)的依賴性，因此在不斷完善我國(guó)城市軌道建設(shè)的過程中，還要注重相關(guān)人才的培養(yǎng)。并且在建設(shè)中，需要不斷的借鑒國(guó)外先進(jìn)的信號(hào)系統(tǒng)和建設(shè)理念，盡快將軌道建設(shè)進(jìn)行國(guó)有化，提高我國(guó)建設(shè)的技術(shù)水平，建立具有中國(guó)特色的軌道信號(hào)系統(tǒng)，改變我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展嚴(yán)重滯后的現(xiàn)狀，修正軌道建設(shè)中的不足之處，結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鐵增，林瑜筠.對(duì)于城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展的思考[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2013（02）.

[2]郝瑞庭.城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D].西南交通大學(xué)，2013.

篇（9）

城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)著控制和指揮列車運(yùn)行的任務(wù)，是影響整個(gè)城軌交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)安全和效益的關(guān)鍵點(diǎn)。信號(hào)系統(tǒng)的水平也成為城市快速軌道交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)秀的系統(tǒng)方案不僅有利于保證行車安全，提高運(yùn)輸能力，實(shí)現(xiàn)迅速、及時(shí)、準(zhǔn)確的行車調(diào)度指揮和運(yùn)輸管理現(xiàn)代化，提高服務(wù)質(zhì)量，而且還有利于合理使用工程投資，降低工程造價(jià)。

1 　系統(tǒng)構(gòu)成方案

城市軌道交通是一個(gè)技術(shù)先進(jìn)，具備相當(dāng)程度自動(dòng)化水平的運(yùn)輸體系。其中信號(hào)控制系統(tǒng)的構(gòu)成必須與整個(gè)交通運(yùn)輸相適應(yīng)。

在《城市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)—試行本》中，把信號(hào)系統(tǒng)劃分了三個(gè)層次:第一層次設(shè)備在運(yùn)量較小、行車密度較低的線路上，可配置聯(lián)鎖設(shè)備、自動(dòng)閉塞、機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車系統(tǒng);第二層次設(shè)備在運(yùn)量較大、行車密度較高的線路上，可配置列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS) 系統(tǒng)和列車自動(dòng)防護(hù)(ATP) 系統(tǒng); 第三層次設(shè)備在運(yùn)量大、行車密度高的線路上，配置列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)和列車自動(dòng)運(yùn)行(ATO) 系統(tǒng)。

上述第一層次系統(tǒng)配置屬最低水平等級(jí)，只適于行車間隔大于3 min 的線路運(yùn)用。也就是說，在行車密度較高時(shí)， 這種線路將面臨整個(gè)系統(tǒng)的改造，造成大量的廢棄工程;另一方面，由于機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車裝置所能容納的信息量少，列車運(yùn)行的安全性很大程度上只能依賴于司機(jī)的駕駛;然而其國(guó)產(chǎn)化率水平是最高的，工程造價(jià)是最低的。應(yīng)該說，該層次的設(shè)備適宜在近期運(yùn)量小、行車密度低， 而且遠(yuǎn)期運(yùn)量無明顯變化的工程，如在中等城市或是郊區(qū)軌道交通系統(tǒng)中運(yùn)用。

第二層次的信號(hào)系統(tǒng)配置，適于行車間隔在2 min 以上的線路運(yùn)用，行車安全可以完全由列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)來保證。雖然其國(guó)產(chǎn)化率水平降低，工程造價(jià)增高，但是該層次設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，便于向第三層次擴(kuò)展，不存在明顯的廢棄工程，符合工程按近遠(yuǎn)期分步實(shí)施、合理預(yù)留的原則，所以系統(tǒng)的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是合理的。這種系統(tǒng)能適應(yīng)大多數(shù)城市軌道交通的運(yùn)用需要，是大運(yùn)量的城市輕軌交通的首選方案。

第三層次的系統(tǒng)配置具備很高的現(xiàn)代化技術(shù)水平，適于行車間隔小于2 min 的線路運(yùn)用，不僅行車安全可以完全由列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)來保證，而且列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)還可以完成站間自動(dòng)運(yùn)行、定位停車，接收控制中心運(yùn)行指令，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整，使整套信號(hào)系統(tǒng)能夠滿足列車高速、高密度運(yùn)行的需要。這種系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率水平低，工程造價(jià)高，是其在工程運(yùn)用中不利的一面，但系統(tǒng)高水平的自動(dòng)化程度無疑將給日后的運(yùn)營(yíng)、管理帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益;另外，由于安裝屏蔽門對(duì)列車精確定位停車功能和大運(yùn)量對(duì)列車高折返能力等等方面的具體需求，這種線路的運(yùn)行都要由列車自動(dòng)運(yùn)行(ATO) 系統(tǒng)來保證。所以只要條件許可，在城市軌道交通中，特別是高運(yùn)量的地鐵工程中，該系統(tǒng)方案非常值得推薦。

2 　主要技術(shù)方案

2. 1 　設(shè)計(jì)行車間隔

城市軌道交通工程為適應(yīng)乘客運(yùn)量大、行車密度高的特點(diǎn)，往往采取縮短行車間隔的辦法。這樣一方面有利于減少旅客候車時(shí)間以提高服務(wù)質(zhì)量; 另一方面可以減少列車編組輛數(shù)，節(jié)省工程投資。但是由于信號(hào)ATP 系統(tǒng)技術(shù)的限制，如軌道區(qū)段的長(zhǎng)度、“ 車-地”通信的有效速率、列車進(jìn)路的建立和恢復(fù)時(shí)間等等因素，正常的行車間隔不可能無限制縮短。換言之，最小行車間隔極大地影響著信號(hào)的ATP 系統(tǒng)方案和工程造價(jià)。確定合理的行車間隔時(shí)分成為信號(hào)ATP 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的控制參數(shù)。

根據(jù)一些發(fā)達(dá)國(guó)家城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)， 信號(hào)ATP 系統(tǒng)可按滿足高峰運(yùn)營(yíng)流量130 % 的能力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。也就是說，如果線路的客流量在某個(gè)特殊時(shí)段增加到預(yù)測(cè)高峰值的130 % 時(shí)，ATP 系統(tǒng)仍有能力滿足運(yùn)營(yíng)采取的臨時(shí)措施，如臨時(shí)增加運(yùn)營(yíng)列車等。表1 以某一條線路運(yùn)營(yíng)方案為例予以說明。

兩種方案均可滿足運(yùn)量要求，但它們的運(yùn)能余量，即單向運(yùn)輸能力與高峰小時(shí)單向最大斷面客流量比是不同的。其中方案A 為1. 00 ， 方案B 為1. 08 。那么，如果按方案A 實(shí)施，在高峰時(shí)間內(nèi)的線路運(yùn)營(yíng)將處于全飽和狀態(tài)， 按上述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的ATP 系統(tǒng)應(yīng)采用184 s 的設(shè)計(jì)行車間隔;如果按方案B 實(shí)施，在高峰時(shí)間內(nèi)的線路運(yùn)營(yíng)尚有8 % 的調(diào)節(jié)余量，相應(yīng)的ATP 系統(tǒng)只需采用245 s 的設(shè)計(jì)行車間隔。顯而易見，從信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)角度來看，方案B 優(yōu)于方案A 。

應(yīng)該指出的是，ATS 系統(tǒng)所具備的行車間隔調(diào)控能力與上述的ATP 的設(shè)計(jì)行車間隔能力是有區(qū)別的。ATS 對(duì)列車運(yùn)行的調(diào)控主要是當(dāng)列車運(yùn)行秩序有紊亂時(shí)，通過控制列車停站時(shí)分而使列車運(yùn)行秩序盡快恢復(fù)的一種措施。當(dāng)然，這種調(diào)控能力的實(shí)現(xiàn)也是要體現(xiàn)在ATP 行車間隔能力上的。

在實(shí)際的工程運(yùn)用中，應(yīng)結(jié)合線路近、遠(yuǎn)期運(yùn)量，以及工程實(shí)施方案、ATS 調(diào)控能力等綜合因素， 確定一個(gè)合理的滿足運(yùn)營(yíng)要求、節(jié)省工程投資的設(shè)計(jì)行車間隔。

2. 2 　ATP 信息傳輸方式

ATP 系統(tǒng)是確保列車運(yùn)行安全的關(guān)鍵設(shè)備，它由軌旁設(shè)備和車載設(shè)備組成， 列車通過地面ATP 設(shè)備接收運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)列車的間隔控制。ATP 設(shè)備主要有兩種劃分方式，一是按“車-地”ATP 信息傳輸方式分為連續(xù)式和點(diǎn)式發(fā)碼方式;另一種是按對(duì)列車控制方式分為模式曲線方式和階梯式控制方式。其中按前一種劃分的兩種ATP 設(shè)備工程造價(jià)差異大，是選擇ATP 系統(tǒng)方案的主要比較點(diǎn)。

轉(zhuǎn)貼于

連續(xù)式的ATP 設(shè)備一般可利用軌道電路或連續(xù)敷設(shè)的電纜向車載接收設(shè)備連續(xù)不斷地傳遞地面信息。其特點(diǎn)是信息傳遞實(shí)時(shí)性高、技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)昂貴。點(diǎn)式ATP 設(shè)備利用地面應(yīng)答器或點(diǎn)式環(huán)線把地面信息傳至列車。這種方式實(shí)時(shí)性較差， 但技術(shù)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。

控制實(shí)時(shí)性較差高行車間隔大于90 s 可小于90 s 自動(dòng)駕駛功能尚無產(chǎn)品有列車檢測(cè)功能需另設(shè)軌道電路有系統(tǒng)擴(kuò)展對(duì)行車干擾較小對(duì)行車干擾大安裝調(diào)試周期較短周期長(zhǎng)工程造價(jià)較低高維修成本低高生產(chǎn)廠家少多

在我國(guó)現(xiàn)有的地鐵交通中，由于運(yùn)量大、行車密度高、地鐵隧道內(nèi)駕駛條件較差等特點(diǎn)，均采用連續(xù)發(fā)碼方式的ATP 系統(tǒng)是適宜的。

隨著點(diǎn)式ATP 技術(shù)的發(fā)展，在城市軌道交通工程，特別是城市輕軌工程中采用點(diǎn)式ATP 設(shè)備顯得越來越合理。在點(diǎn)式ATP 系統(tǒng)中，以目前較有代表性的西門子公司ZUB120 為例，其主要的技術(shù)指標(biāo)如下:

·傳輸制式　移頻鍵控(FSK) ，串行

·傳輸速率　50k·-1

·傳輸間距　130～210 mm

·電碼可靠性　循環(huán)碼多次判斷，海明距為4

·電碼長(zhǎng)度　可編程有用比特96 位

·機(jī)車設(shè)備平均故障間隔時(shí)間　2 ×104 h

·地面應(yīng)答器平均故障間隔時(shí)間　9 ×105 h

對(duì)于點(diǎn)式系統(tǒng)控制實(shí)時(shí)較差、缺乏緊急停車功能等缺點(diǎn)，則可以通過接近連續(xù)式發(fā)碼方式進(jìn)行彌補(bǔ)。上海莘閔輕軌交通線作為我國(guó)第一條城市輕軌線路就已按點(diǎn)式ATP 系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。另據(jù)西門子公司介紹，目前該公司新研制的點(diǎn)式ATP 系統(tǒng)不僅打破了90 s 行車間隔的限制，也具備了自動(dòng)駕駛功能。

3 　小結(jié)

在實(shí)際的工程運(yùn)用中，結(jié)合工程具體情況就不難設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的系統(tǒng)方案。例如:在天津市區(qū)至濱海新區(qū)輕軌工程招標(biāo)中，我方依據(jù)輕軌客運(yùn)量近、遠(yuǎn)期分別為18. 4 萬人次/ 日、28. 4 萬人次/ 日，列車運(yùn)行近、遠(yuǎn)期3 min 的追蹤間隔，以及列車4 列、6 列的不同編組，首先確定的投標(biāo)方案中設(shè)計(jì)行車間隔為135 s ， 采用點(diǎn)式ATP 和國(guó)產(chǎn)ATS ， 預(yù)留ATO 方案;而結(jié)合本線列車運(yùn)行速度高達(dá)100 km/h ， 列車制動(dòng)距離長(zhǎng)的特點(diǎn)，從保證行車安全、節(jié)省工程造價(jià)的角度出發(fā)，我方又推薦了采用模擬無絕緣軌道電路加連續(xù)式環(huán)線的ATP 方案。兩種方案的技術(shù)論證受到了評(píng)判專家組的一致好評(píng)。

總之，在系統(tǒng)構(gòu)成和主要的技術(shù)方案確定以后，信號(hào)系統(tǒng)雖已基本定型，但要真正全面地設(shè)計(jì)出一個(gè)良好的系統(tǒng)，還有許多細(xì)節(jié)需要考慮。例如:為發(fā)揮投資效益，根據(jù)城市軌道交通工程近、遠(yuǎn)期不同的建設(shè)規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)系統(tǒng)的配置應(yīng)考慮按不同階段的運(yùn)量要求分步實(shí)施、合理預(yù)留，并使之容易進(jìn)行技術(shù)改造和升級(jí);信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中應(yīng)充分考慮到國(guó)家對(duì)機(jī)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率的要求，除某些必須引進(jìn)的設(shè)備外，盡量選用國(guó)產(chǎn)設(shè)備或與引進(jìn)國(guó)外技術(shù)國(guó)內(nèi)組裝相結(jié)合的方式。

篇（10）

CBTC系統(tǒng)需要高度依賴列車、軌旁以及控制中心之間的高速雙向通信傳輸，因此，必須擁有一套可靠性、穩(wěn)定性高的車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)。組建一個(gè)無線通信系統(tǒng)必須充分考慮無線電波的傳播問題。下面將針對(duì)車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式展開探討。

1 漏纜

由于城市軌道交通的特點(diǎn)使得它必須是線性無線覆蓋，并且要在列車行駛的線路上均勻覆蓋。對(duì)于使用漏纜或漏泄波導(dǎo)管作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)有先天性的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兊奶匦允顾鼈兎浅Ｈ菀自趶?fù)雜的傳輸環(huán)境中與鋼軌形成一個(gè)平行的無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)。

漏纜一般由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開有周期性槽孔的外導(dǎo)體三部分組成。電磁波從發(fā)射端通過同軸電纜傳至另一端。電磁波在漏纜中傳輸?shù)耐瑫r(shí)通過槽孔向外界輻射電磁波；而外界的電磁場(chǎng)則通過漏纜上的槽孔感應(yīng)到漏纜內(nèi)部并傳送到接收端。漏纜的頻段覆蓋在450 MHz～2 GHz以上，能夠適應(yīng)現(xiàn)有的各種無線通信體制。與傳統(tǒng)的天線系統(tǒng)相比，漏纜天線系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）適用頻率寬，場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻穩(wěn)定。

（2）漏纜衰減等傳輸參數(shù)更加均勻穩(wěn)定，對(duì)安裝環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。

2 漏泄波導(dǎo)管

目前，北京地鐵2號(hào)線就是利用此種方式來實(shí)現(xiàn)CBTC功能。波導(dǎo)管是一種用于傳導(dǎo)高頻電磁波的元件，是一種空心、內(nèi)壁十分光潔的金屬導(dǎo)管或內(nèi)敷金屬的管子，在其表面每隔一段距離刻有一條細(xì)微的裂縫，使無線電波從此裂縫中向外傳送超高頻電磁波。波導(dǎo)管物理特性和衰減性能很好，最大傳輸距離可達(dá)1 600 M，能夠呈現(xiàn)良好的方向性分布，可在隧道及彎曲通道中傳輸。通過它脈沖信號(hào)可以以極小的損耗被傳送到目的地。波導(dǎo)管具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）無線場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻，抗干擾能力較強(qiáng)，衰耗小。

（2）傳輸速率大、傳輸距離長(zhǎng)，可以減少列車在各AP之間進(jìn)行漫游和切換。

3 無線電臺(tái)

目前，西安地鐵1、2號(hào)線、北京地鐵10號(hào)線均使用此種方式來實(shí)現(xiàn)CBTC功能。國(guó)內(nèi)大多數(shù)地鐵都采用此類信號(hào)系統(tǒng)，工程投資少，列車運(yùn)行間隔短，軌道交通運(yùn)輸能力高，滿足了大客流和運(yùn)能的需求。它是根據(jù)IEEE802.11無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)建立起的一套寬帶通信系統(tǒng)。由軌旁、車載、骨干三部分網(wǎng)絡(luò)組成。無線傳播是目前使用最廣泛的一種傳播方式。它以無線信道作傳輸媒介的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，以無線多址信道作為傳輸媒介，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能，能夠使用戶真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。它利用電磁波在空氣中從車載天線到軌旁天線雙向傳遞行車數(shù)據(jù)。這種空間自由傳播的方式能夠節(jié)省大量的軌旁設(shè)備，在軌道交通狹窄的隧道安裝上具有特殊的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)，具有安裝簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)、終端設(shè)備可移動(dòng)和可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，已成為幾乎所有行業(yè)網(wǎng)絡(luò)便攜式、固定式終端設(shè)備的接入標(biāo)桿性應(yīng)用。無線電臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）設(shè)備安裝位置限制較少，受其他因素影響小。

（2）AP數(shù)據(jù)傳播速率較高，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余覆蓋。

（3）安裝、維護(hù)容易，成本較低。

4 交叉感應(yīng)環(huán)線

由交叉感應(yīng)環(huán)線構(gòu)成的雙向通信系統(tǒng)主要用于車地設(shè)備之間的無線雙向通信。系統(tǒng)內(nèi)包括環(huán)形電纜、車載設(shè)備及軌旁設(shè)備。環(huán)形電纜需要沿著鋼軌的中心對(duì)稱進(jìn)行敷設(shè)，每隔一段進(jìn)行一次交叉。車地間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過直接數(shù)字頻率合成技術(shù)轉(zhuǎn)換為信號(hào)，在經(jīng)過功率放大器的放大后輸送至環(huán)線上，與車載設(shè)備進(jìn)行車地?zé)o線通信。交叉感應(yīng)環(huán)線具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）使用經(jīng)驗(yàn)成熟，施工工藝成熟，環(huán)線使用壽命較長(zhǎng)。

（2）環(huán)線設(shè)備及施工投資較少。

5 結(jié)語

眾所周知，電波在隧道中的傳播特性和自由空間不同。當(dāng)隧道直線距離短、彎道多時(shí)，直射波傳播將受到環(huán)境因素的影響。另外，由于隧道內(nèi)有吸收衰減和多徑效應(yīng)，使傳播衰減大大增加。因此，空間自由傳播的方式在工程實(shí)施時(shí)必須提前進(jìn)行勘察，設(shè)備布置的不確定性較大。在開放空間的區(qū)段（如高架橋，車輛段區(qū)域），因存在其他的民用WLAN，傳輸更加容易受到污染。該文僅從現(xiàn)有車地?zé)o線傳輸方式中進(jìn)行比對(duì)，列舉了目前各信號(hào)系統(tǒng)供應(yīng)商及投入使用的信號(hào)系統(tǒng)無線傳輸系統(tǒng)各自的優(yōu)點(diǎn)，下面將這幾種方式的缺點(diǎn)統(tǒng)一列出。

（1）漏纜缺點(diǎn)：在地面和高架段施工安裝時(shí)工藝復(fù)雜、美觀效果差、漏纜采購(gòu)價(jià)格較高。

（2）波導(dǎo)管缺點(diǎn)：工程施工難度較高，需全線安裝，安裝精度要求較高。設(shè)備造價(jià)較高，后期養(yǎng)護(hù)投入較大。

篇（11）

1 城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

集成項(xiàng)目的實(shí)施是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，隨著科學(xué)技術(shù)和建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，項(xiàng)目的規(guī)模越來越大，技術(shù)性，系統(tǒng)性越來越強(qiáng)，項(xiàng)目的復(fù)雜程度也在與日俱增，集成項(xiàng)目管理的專業(yè)化，科學(xué)化，市場(chǎng)化管理的需求也越來越迫切。

軌道交通建設(shè)是近年來城市基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的重點(diǎn)，城市軌道交通在城市住宅區(qū)、交通運(yùn)輸中心和工作地點(diǎn)之間提供了一個(gè)快捷便利的連接。城市軌道交通信號(hào)集成項(xiàng)目，雖然其份額在整個(gè)軌道交通系統(tǒng)中并不很高，但是由于信號(hào)項(xiàng)目是直接關(guān)系到系統(tǒng)安全性的保證，其重要的作用也就毋庸置疑了。而信號(hào)集成項(xiàng)目本身也具有著專業(yè)多，系統(tǒng)性強(qiáng)，接口多的特點(diǎn)。

城市軌道的信號(hào)系統(tǒng)沿襲鐵路的制式，但由于其自身的特點(diǎn)，與鐵路的信號(hào)系統(tǒng)有一定的區(qū)別。

（1）具有完善的列車速度監(jiān)控功能。城市軌道交通所承擔(dān)的客運(yùn)量巨大，對(duì)行車間隔的要求遠(yuǎn)高于鐵路，最小行車間隔達(dá)90秒，甚至更小，因此對(duì)列車運(yùn)行速度監(jiān)控的要求極高。

（2）速度傳輸速率較低。城市軌道交通的列車運(yùn)行速度遠(yuǎn)低于鐵路干線的列車運(yùn)行速度，最高運(yùn)行速度通常為80km/h，所以信號(hào)系統(tǒng)可以采用速率較低的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。但是，隨著城市軌道交通信號(hào)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)信息需求越來越多，信號(hào)系統(tǒng)也逐步采用速率較高且獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

（3）聯(lián)鎖關(guān)系較簡(jiǎn)單但技術(shù)要求高。城市軌道交通的大多數(shù)車站沒有配線，不設(shè)道岔，甚至也不設(shè)地面信號(hào)機(jī)，僅在少數(shù)有岔聯(lián)鎖站及車輛段才設(shè)置道岔和地面信號(hào)機(jī)，故聯(lián)鎖設(shè)備的監(jiān)控對(duì)象遠(yuǎn)少于鐵路車站的監(jiān)控對(duì)象，聯(lián)鎖關(guān)系遠(yuǎn)沒有鐵路復(fù)雜。除折返站外全部作業(yè)僅為旅客乘降，非常簡(jiǎn)單。通常一個(gè)控制中心即可實(shí)現(xiàn)全線的聯(lián)鎖功能。

城市軌道交通信號(hào)自動(dòng)控制最大的特點(diǎn)是把聯(lián)鎖關(guān)系和ATP編/發(fā)碼功能結(jié)合在一起，且包含一些特殊的功能，如自動(dòng)折返、自動(dòng)進(jìn)路、緊急關(guān)閉、扣車等，增加了技術(shù)難度。

（4）自動(dòng)化水平高

由于城市軌道交通的線路長(zhǎng)度短，站間距離短，列車種類較少，行車規(guī)律性很高，因此它的信號(hào)系統(tǒng)中通常包括自動(dòng)排列進(jìn)路和運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整的功能，自動(dòng)化程度高，人工介入極少。

2 行業(yè)現(xiàn)狀和存在的問題

軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的告訴發(fā)展，開始于20世紀(jì)70年代，伴隨著基于數(shù)字軌道電路的準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的ATC的興起和成長(zhǎng)，國(guó)外知名的數(shù)家公司引領(lǐng)了這一波技術(shù)創(chuàng)新，由于這個(gè)新技術(shù)的發(fā)展使得軌道交通的通過能力大大提高，運(yùn)行的安全性和可控性也得到了改善，因此得到廣泛的應(yīng)用。從20世紀(jì)80年代開始，隨著計(jì)算機(jī)，通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，由泰雷茲集團(tuán)首創(chuàng)的Seltrac CBTC（基于通信的列車控制系統(tǒng)）技術(shù)為先導(dǎo)，開創(chuàng)了基于移動(dòng)閉塞的全自動(dòng)的ATC信號(hào)控制系統(tǒng)。

先進(jìn)的信號(hào)控制系統(tǒng)在上個(gè)世紀(jì)幾乎為國(guó)外大型企業(yè)所壟斷。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著國(guó)內(nèi)軌道交通的蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)的多家企業(yè)與國(guó)際知名信號(hào)巨頭通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓，聯(lián)合體，或者合資公司的方式，在信號(hào)系統(tǒng)的各個(gè)子分專業(yè)中進(jìn)行了多方面的合作。經(jīng)過多年的合作和磨合，已經(jīng)成成了中國(guó)國(guó)內(nèi)軌道交通信號(hào)行業(yè)的一種特殊的情況，就是相關(guān)進(jìn)入壁壘高，接口復(fù)雜，關(guān)系人多的特點(diǎn)。

由于軌道交通信號(hào)集成項(xiàng)目的技術(shù)性專業(yè)，關(guān)系人復(fù)雜，作為業(yè)主或者集成商，在進(jìn)行項(xiàng)目集成管理中，往往會(huì)遇到眾多復(fù)雜的問題。而信號(hào)系統(tǒng)又是系統(tǒng)安全的關(guān)鍵所在，因此，信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目管理的成敗，也決定著這個(gè)軌道交通系統(tǒng)能否按時(shí)，保質(zhì)，保量的開通運(yùn)營(yíng)。

3 塊化組織理論及運(yùn)營(yíng)中存在的問題

3.1模塊化組織

模塊化組織的概念最早由赫爾伯特 西蒙（H.Simon，1962）提出，一直到了20世紀(jì)80年代，隨著市場(chǎng)發(fā)展加劇了產(chǎn)品復(fù)雜性的增強(qiáng)，模塊化組織的優(yōu)勢(shì)開始顯現(xiàn)出來，其應(yīng)用范圍不斷拓寬，達(dá)到了廣泛的關(guān)注。根據(jù)日本學(xué)者的研究，在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)和汽車工業(yè)，模塊化組織得到了普遍的重視。同時(shí)構(gòu)件的模塊化在重型設(shè)備，手表，自行車，甚至法律和信息服務(wù)中也有著一定的應(yīng)用。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，在服務(wù)業(yè)組織，特別是金融服務(wù)業(yè)，模塊化組織發(fā)展更為迅速。總而言之，在過去30年中，模塊化正作為一種新的組織模式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的新本質(zhì)，日益受到人們的青睞。

3.2模塊化結(jié)構(gòu)的類型

青木昌彥認(rèn)為，模塊是指半自律的子系統(tǒng)，按照一定的規(guī)則與其他同樣的子系統(tǒng)相互聯(lián)系而構(gòu)成的更加復(fù)雜的系統(tǒng)或過程。而把一種復(fù)雜的工程，按照一定規(guī)則分解成下層組織，叫做模塊化。模塊化是處理復(fù)雜系統(tǒng)的有效途徑。

青木認(rèn)為，模塊化系統(tǒng)中系統(tǒng)要處理的信息分為兩種，一種叫做“系統(tǒng)信息”，另一種叫做“個(gè)別信息”。前者為整個(gè)系統(tǒng)所共知，并包含了所有模塊所必須遵守的共同設(shè)計(jì)規(guī)則，后者為各個(gè)模塊自有的信息，可以保密。青木將處理系統(tǒng)信息的單位稱為“舵手”。“舵手”的任務(wù)就是接受外來市場(chǎng)信息及各模塊反饋的信息并創(chuàng)造新的系統(tǒng)信息。根據(jù)系統(tǒng)處理的途徑，青木將模塊化分成三種基本的類別.

3.2.1 IBM 型

在這一模式中，“舵手”在設(shè)計(jì)，生產(chǎn)各模塊之前，事先處理系統(tǒng)信息并確定模塊之間的聯(lián)系規(guī)則。各個(gè)模塊在標(biāo)準(zhǔn)信息界面約束條件下獨(dú)立展開各自的活動(dòng)，沒有信息反饋給“舵手”。系統(tǒng)環(huán)境改變后，只有“舵手”有權(quán)根據(jù)需要改變系統(tǒng)信息，各模塊在此過程中不具備影響力。

3.2.2 豐田型

和IBM型一樣，“舵手”在設(shè)計(jì)，生產(chǎn)模塊之前，事先處理系統(tǒng)信息并確定各個(gè)模塊之間的聯(lián)系規(guī)則，各模塊在這些標(biāo)準(zhǔn)信息界面約束下獨(dú)立開展各自的活動(dòng)。但是同IBM型不同的是，即“舵手”和模塊之間頻繁交換不斷變化的系統(tǒng)信息，各個(gè)模塊對(duì)舵手決定規(guī)則也有一定

的影響力。因此聯(lián)系規(guī)則也在不斷地根據(jù)需要調(diào)整。

3.2.3 硅谷型

硅谷型的特點(diǎn)是多個(gè)模塊主體同時(shí)反復(fù)地活動(dòng)，存在多個(gè)“舵手”。由于各個(gè)模塊從一開始已經(jīng)根據(jù)已確定的有限的系統(tǒng)信息，獨(dú)立處理各自信息，因而各模塊發(fā)出的系統(tǒng)信息不一定相同。這些信息由“舵手”從他所處的系統(tǒng)環(huán)境角度加以解釋后，再反饋到這個(gè)系統(tǒng)。各個(gè)子系統(tǒng)對(duì)這些反饋過來的異化信息進(jìn)行比較，篩選。通過這些活動(dòng)，模塊之間的聯(lián)系規(guī)則不斷被篩選，從而進(jìn)化發(fā)展。“舵手”通過事后對(duì)整體規(guī)則的整合，找到最合適的模塊組合，形成生產(chǎn)系統(tǒng)。這個(gè)類型顯著地特點(diǎn)就是異化和篩選整合的過程。

3.3如何利用模塊化組織優(yōu)化項(xiàng)目管理

3.3.1 模塊化組織有助于企業(yè)滿足市場(chǎng)需求和定制

在20世紀(jì)初期，由亨利福特提倡的大規(guī)模生產(chǎn)方式，可以獲得生產(chǎn)上的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，而且可互換的零件又能讓其獲得相關(guān)產(chǎn)品上的范圍經(jīng)濟(jì)，這使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本大大降低。這兩者結(jié)合的大規(guī)模生產(chǎn)模式使得美國(guó)經(jīng)濟(jì)大力發(fā)展，進(jìn)而成為世界制造業(yè)的霸主。

大規(guī)模生產(chǎn)模式必須建立在三個(gè)基礎(chǔ)之上，開發(fā)和制造的產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)的；統(tǒng)一的大市場(chǎng)；穩(wěn)定的需求。

然而，從20世紀(jì)70年代以來，市場(chǎng)需求的快速變化使得市場(chǎng)消費(fèi)進(jìn)入了個(gè)性化消費(fèi)的階段，導(dǎo)致了統(tǒng)一市場(chǎng)的細(xì)分。同時(shí)多樣化需求的存在，使得產(chǎn)品的生命周期縮短，開發(fā)周期縮短，加劇了市場(chǎng)的不穩(wěn)定性。

結(jié)合城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，由于各個(gè)城市的雖然都是使用類似的信號(hào)控制系統(tǒng)，到那時(shí)其運(yùn)營(yíng)需求與運(yùn)營(yíng)環(huán)境都不一樣，每個(gè)業(yè)主都有各自的考量和需要，其多樣化的需求是很明顯的。大規(guī)模的生產(chǎn)范式?jīng)]有辦法滿足到客戶的要求，這使得各個(gè)廠商必須使用模塊化的管理來定制項(xiàng)目的需要，結(jié)合不同的需求劃分不同的模塊，靈活快速的相應(yīng)實(shí)現(xiàn)多樣化和定制化。

3.3.2 模塊化組織有助于業(yè)主進(jìn)行接口控制和管理

從城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)業(yè)主角度，由于專業(yè)多，接口復(fù)雜，使用模塊化的管理有助于業(yè)主快速定位接口責(zé)任和安全權(quán)限，從而達(dá)到對(duì)接口安全的控制。

在接口管理上，管理方可以使用豐田模型來管理不同專業(yè)之間的接口分界以及安全責(zé)任，通過反饋和溝通，明確接口文件，并落實(shí)各方的義務(wù)。

在明確了接口界限和責(zé)任之后，可以使用IBM型模塊管理來管理系統(tǒng)級(jí)的安全等級(jí)，制定系統(tǒng)級(jí)總體安全等級(jí)要求，而再下管理各模塊組織本身以及接口的安全能力。

以下以信號(hào)系統(tǒng)與屏蔽門之間的兩個(gè)專業(yè)的接口管理舉例，首先由雙方定義各自的工作范圍和分界。信號(hào)系統(tǒng)供應(yīng)商的工作范圍：

（1）提供信號(hào)系統(tǒng)至屏蔽門系統(tǒng)間的連接電纜及其安裝連接附件；

（2）負(fù)責(zé)實(shí)施信號(hào)系統(tǒng)至屏蔽門系統(tǒng)間的連接電纜的敷設(shè)與連接；

（3）負(fù)責(zé)實(shí)施信號(hào)系統(tǒng)至屏蔽門系統(tǒng)間的連接電纜連接正確性測(cè)試；

（4）負(fù)責(zé)實(shí)施本接口的功能測(cè)試及聯(lián)合調(diào)試；

（5）負(fù)責(zé)信號(hào)系統(tǒng)側(cè)所用繼電器線圈電源；

（6）負(fù)責(zé)站臺(tái)端部屏蔽門狀態(tài)指示燈與信號(hào)發(fā)車計(jì)時(shí)器等的物理整合，為屏蔽門狀態(tài)指示燈提供安裝空間。

3.3.3 屏蔽門系統(tǒng)供應(yīng)商的工作范圍，負(fù)責(zé)屏蔽門系統(tǒng)內(nèi)部與本接口有關(guān)的接口電路的實(shí)施、連接及模擬測(cè)試

（1）配合信號(hào)系統(tǒng)接口的安裝與施工；

（2）配合信號(hào)系統(tǒng)供貨商的連接測(cè)試；

（3）配合信號(hào)系統(tǒng)供貨商的接口功能測(cè)試及聯(lián)合調(diào)試；

（4）負(fù)責(zé)屏蔽門系統(tǒng)側(cè)所用繼電器線圈電源；

（5）負(fù)責(zé)提供站臺(tái)端部屏蔽門狀態(tài)指示燈及其安裝與調(diào)試。

（6）信號(hào)系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)的接口分界點(diǎn)位于屏蔽門系統(tǒng)控制柜的輸出端子。

在確定了分界范圍之后，由管理方同信號(hào)供貨商以及屏蔽門供貨商確認(rèn)接口文件和接口管理組織，落實(shí)具體接口工作計(jì)劃。

同時(shí)管理方針對(duì)接口提出總體的SIL4安全一致性原則由各方無條件滿足。

3 結(jié)語

模塊化作為一種有助于提升項(xiàng)目管理能力的新的組織模式，被廣泛應(yīng)用到了各個(gè)產(chǎn)業(yè)。城市軌道交通信號(hào)集成項(xiàng)目也可以既借鑒這種組織模式，將專業(yè)化強(qiáng)，繁雜的各個(gè)子系統(tǒng)，通過模塊化組織管理，達(dá)到理順各方關(guān)系，提升工作效率，并在保證安全的前提下，加快我國(guó)城市軌道交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。