城市轨道交通信号系统发展的思考姚国军

城市轨道交通信号系统发展的思考姚国军

佛山市铁路投资建设集团有限公司广东佛山528000

摘要:轨道交通信号控制方式对轨道列车安全行驶起到极为重要的影响作用。通过对控制方式的分析研究,将影响与决定轨道列车行驶速度与进站制动的具体因素进行逐一剖析,通过功能分析、理论研究等手段对现代城市轨道交通信号的控制方式进行论述,为轨道列车的安全稳定通行奠定坚实基础。本文就城市轨道交通信号系统发展进行了分析和探讨。

关键词:城市轨道;交通信号;系统发展

一、加强考虑城市轨道交通发展中信号系统适用性问题

当前我国城市轨道交通正处于迅速发展的阶段,特别是最近几年来,更是掀起了城市轨道交通建设的高峰期。不包括香港和台湾在内,我国当前已经有多个城市轨道交通投入了运营,其中有北京、上海、深圳和广州等。而这些城市正和郑州、宁波、南昌等积极地加强城市轨道交通建设。

从当前世界城市轨道交通建设发展的规模来看,我国具有非常大的发展空间,也需要加强资金的投入,如何才可以选择合适的系统从而更好的减少投资,这是必须考虑的一个现实问题。

在城市轨道交通建设过程中,毋庸置疑土建投资是重要的一个投资,因此就需要将建设方案工作做好。除了土建工作外,还有在投资机电设备和车辆时,也需要加强对其适用性的重视,从而达到节省投资的目的。

二、城市轨道交通建设信号系统选用的基本原则

第一,选用城市轨道交通信号系统的基本原则。第一,我国城市轨道交通建设过程中,主要以安全、适用和经济等为首要原则,无论是何种子系统都必须要遵循。需要全方面考虑各项原则,不可一味地追求先进,而忽略其他方面,特别是忽视经济。第二,CBTC是否应是信号系统的首选。当前,城市轨道交通信号系统主要包括两种,分别为基于轨道电路的ATC和基于无线通信的ATC(CBTC)。究竟应该使用何种系统,应当按照具体情况确定,不可轻易认为CBTC是信号系统的首要选择。第三,计算机联锁的选用,也不可过于一味地过高的追求可靠性。计算机联锁当前主要分为引进和国产的,当然国产的计算机联锁是我们首先需要考虑的,因为不管在何种情况下,国产的计算机联锁的任何技术指标都不低于引进的计算机联锁,而且价格也比较优惠。

三、ATS子系统控制方式

(1)集中控制方式是对轨道列车整体运行进行相对控制,其主要包括列车入站控制性能、列车运行计划等。通过光缆方式作为传输信息途径,对相关设备及车站数据信息进行传输,该信息数据主要包括运行安全等问题。但集中控制方式也存在相对的弊端性、问题性。由于集中控制方式体现在设备集中,这就导致了相关设备在整体设施体系中负荷量极大,而一旦出现问题会无法进行配合协调,即集中性弊端充分体现出来。因此,在整体列车自动监控系统中不建议采用集中控制方式。(2)集中监控的分散控制型主要体现对列车的“集中、分散”控制。控制中心作为重要的运行控制机构只能在整体运行中对列车进行控制,而不能阶段性的对其针对控制。另外,集中控制的分散控制型可以对运行进行计划设计及全面监管,列车在入站时是由各车站进行相应控制与监测。

四、ATP子系统列控方式

(1)分级速度信号控制系统

现阶段,我国轨道列车运行主要采取分级速度控制系统。该系统多为阶段性逐一加速度流程。其中,ATP设备可以通过地面基地为正在运行的列车提供下一闭塞区域的数据信息。并通过与列车内部设备关联,起到自动调节列车运行速度。将列车运行到下一闭塞区的进、出速度进行提前设置。而闭塞区也可以将相关数据信息传输到列车中,其中包括闭塞区的真实数据、闭塞情况等。使整个轨道列车运行可以根据闭塞区实际情况进行针对性速度调整。

(2)目标距离信号控制系统

ATP设备通过地面设施可以为运行中的轨道列车传输相关数据信息,其中包括前行数据信息、入口数据信息等。在采用密保距离信号系统对该轨道列车进行控制时,轨道列车会对其目标距离进行一次标准判断,并调整到适应性行车速度。该适应性行车速度是根据目标距离的合理性标准判断,采取的阶段性速度调整。另外,也可以通过ATP设备向运行列车发出“允许列车运行权限LMA”命令。该命令可以使轨道列车在进站之前不采用提前制动行为,这样对轨道列车的安全通行与实现间隔缩短起到极为重要的推动作用。在列车通行闭塞区设置划分方面,依然要根据线路信息数据、列车追踪间隔、信号设备参考等形式确定划分。

(3)仿真技术与信号控制技术结合

马里兰大学交通研究所所长,COTA主席张磊很早就提出仿真技术与轨道信号控制结合的战略发展。仿真技术的实质性是通过高倍模拟,以轨道路网仿真与交通控制为核心,通过集成AgBM-DTA模拟、行为模型的校准、验证走廊旅行时间、坡道计量以地域等,对其列车匝道、变速极限、运行性能、行为反应等进行针对性仿真部署。该部署原理是同对轨道列车运行环境中的时间组合、场景选择、交通战略等进行拟人化数据分析,将实时分析数据进行智能化计算,进而提出一套高效率、安全性、保障性的信号控制方式。

五、西门子(SICAS)信号系统

西门子SICAS信号系统是一种高效能安全保障型微机联锁系统。可以对其城市轨道列车道岔,轨道灯区段进行实时监督与合理控制。并可以对信号机、室外设备部件等进行检测控制。其中还包括进行单独操作、相关排列进路、实施辅助操作等。该系统的核心重点为进站占用及解锁,对列车自动控制系统设备进行集成等。西门子SICAS信号系统是一种能够集约本地操作的ATS系统,具有加强的系统可用性及扩展性。并完全兼容ETCS标准系统,进而实现其互联、互通。

六、加强培养城市轨道交通信号人才

现代化城市轨道交通信号系统离不开高素质人才。城市轨道交通信号的人才包括研发、设计、管理等多个方面,而且规格需要的也存在一定的差异。就现阶段的实际情况来看,城市轨道交通信号维修及技术管理人才还需要进一步提高其能力和水平,只有这样才可以赶上铁路信号维修及技术管理人才的水平。要想让城市轨道交通信号系统的运用水平得到显著的提高,首要就是提高员工的综合素质,即在加强技术素质培养的同时,也要紧抓思想素质教育工作。对于一个城市的轨道交通而言,要想建立一支素质高、能力强的员工队伍,并不是一下子就可以完成的事情,必须要长时间不断的努力,同时还一定要有设备、经费等方面做后盾。

结束语

技术要想发展,就必须进行创新。城市轨道交通信号系统安装质量要求标准要不断提升,从而更好地为信号自动控制服务。城市轨道交通信号系统的技术细节完善,需要更多的技术研发人员参与其中,从而更好地为将来城市发展服务,为社会现代化贡献一份力量。

参考文献:

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