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摘要：铁路交通作为一种主要的交通方式，主要是因为其与其他交通方式相比更加经济，再者就是随着科学技术的发展，火车的速度也越来越快了，所以在这些优势下人们更多的选择了铁路交通。因此铁路交通也得到了快速的发展，这也使得轨道交通出现很多问题，本文主要介绍铁路交通信号系统的发展历程。
关键词：城市轨道交通；控制；信号
轨道交通信号系统是保障铁路交通安全的系统。城市轨道交通信号大致可分为三类，这些类型确定的主要是基于对模拟轨道电路的分析，并且结合数字轨道电力以及运行控制系统的优缺点来进行考虑的，对这些进行分析之后决策出符合国情的交通信号系统。
1.城市轨道交通信号系统技术发展趋势
城市轨道交通系统不仅仅是为了保障铁路交通的安全，其的合理规划也是提高运输能力的有效技术手段。随着科学技术的发展，先进的科学技术也随之投入到了轨道交通系统之中。信息技术、计算机技术的使用也有效的保障了轨道交通系统的安全。在整个的交通信号系统中，大致经历了模拟轨道电路、数字轨道电路和无线通信这三个阶段。
1.1基于模拟轨道电路的ATC系统
最初的交通信号系统就是模拟轨道电路，它的主要作用是将一段区间内的线路划分开，划分好的固定区段用来对列车的占用检查，在这些区段中还需要向列车中安装的车载ATC发送信号。这个系统有固定闭塞，其主要作用是对那些以固定的轨道电路区段为定位单位的列车，这种设备通过模拟轨道的方式对列车中安装的车载设备发送信息，可以同时向车载设备发送10到20种信息，并对列车的速度进行阶梯式的控制。模拟轨道电路系统在我国应用也较为广泛，如：北京地铁的1号线和13号线就是采用的从英国西屋引进的FS-2500型号的无绝缘轨道电路。虽然这些系统还在采用，但是从模拟轨道系统的整体状况来看，这个系统的分类过于分散，每个子系统都处于分立的状态，所以工作的效率不高，技术水平也跟不上现在的发展，由于系统的分散，维修起来工作量也很大，这些问题都制约了列车的安全运行和列车的运行速度，也已经渐渐被其他设备所替代。
1.2基于数字轨道电路的ATC系统
另一种系统是数字轨道电路系统，这种电路的系统主要采用数字编码的方式，通过地面设立的装置向车载设备发送信息，信息的形式是多达数十位的数字信息，这种信息传输方式的优势在于它能够对列车进行曲线式的安全防护，不仅可以缩短列车的运行间隔，还可以增加区间内的运行车次，大大提高了列车的舒适度。它与模拟电路系统不同的是，它采用的是准移动闭塞。数字轨道电路在我国的应用比模拟轨道电路更为广泛，在上海、广州、南京等地的地铁建设中都有所应用。数字轨道电路的ATC系统在技术的应用上相对于模拟轨道电路系统来讲有了很大的改进，在整个系统中运用了微电子技术，计算机技术以及数字通信技术，这些高新技术的应用大大加强了其的安全保障性能，正因为它的安全性和稳定性得到了很好的保障，所以不仅仅在我国，乃至世界上的使用范围都是很广的。但数字轨道电路仍然存在很多的缺点：因为在轨道电路中信息电流往往很小，但是列车的牵引回流的电流却十分的大，这也使得信息电流很容易被干扰到，所以轨道电路中的信息电流的抗干扰要求也是十分苛刻的。另一方面，虽然数字轨道电路的信息传输能力比模拟电路的要强很多，但是其特性对其的传输性能上也有所限制，目前只能实现地面设备对列车进行单向传输，这也制约了传输的信息量，每次的传输量也只能达到数十比特，传输量的不足，也影响到了系统的整体性能。还有个最重要的缺陷就是数字轨道电路无法完成对列车的精确定位，只能对划分的区段内的轨道电路进行粗略掌握，由于这种区段内无法精确定位，所以列车的间隔就要保持在有效距离内，这对于列车的间隔缩减存在制约，进而影响运行的速度。
1.3基于通信的列车运行控制系统(CBTC)
CBTC是目前较为先进的铁路交通信号系统，与前面二者相比效率和安全性上面也可靠了许多。CBTC主要采用的是动态信息传输，其在前后车安装有动态定位装置，这些装置可以将两车的位置信息进行共享，这样就可以让后车安全快速的获取到前车的位置信息，保持好相对位置。这种信号传输的方式，大大加强了对突发事件的防范能力，对于铁路交通的安全防护也有所提升。另外CBTC信息传输采用的是动态传输的方式，其防护点也会随着前车的移动而进行实时的更新，有利于提高列车的运行效率和速度，因此这种模式也被称为移动闭塞。而无线通信的传输方式有很多，每种方式的差异也比较大，目前为止在我国主要采用的方式大致有四种，第一种无线AP传输方式：这种方式在安装和施工方面较为简单，是见低成本的有效方法，主要是向着轨道的方向铺设定向天线，来进行信息传输，这种传输方式的传输距离可以达到200—400m。但是定向天线的场强分布不均匀也影响到了它的性能。第二种是漏缆传输方式：这种传输方式的成本相对较高，其原理就是在同轴的电缆外部导体上做处理，在外部导体上配置槽口，电信号在电缆中传输，经过槽口的时候，会把部分的电磁能量以电磁波的形式向外辐射到周围环境中，这样不仅具备传输线的功能，还有无线电发射天线的性质，所以在传输方面的性能十分良好，因为双重线路，所以其场强分布均匀，适应能力强的特点。第三种是波导管传输方式：这种方式的传输效果很好，因为它是一种双向数据传输模式，传输数据的频带跨度大，耗能低，但是其工艺较为复杂，容易受到环境影响，这也限制了其的普及。第四种是感应环线方式：主要是在轨道的周围铺设呈交叉型的环形感应线路，进而实现全面的无线通信。
2.城市轨道交通线信号系统选型
2.1新建线路信号系统制式选择
对于轨道交通信号系统的选择方面，不仅要因地制宜，还要考虑到其发展程度，在经济效益方面和传输性能上面来讲，模拟轨道电路基本已经被淘汰，所以根据需要可以选择数字编码轨道和CBTC系统进行轨道交通信号的传输。
2.2旧线改造信号系统模式
因为早期技术不成熟，所以旧线的传输系统相对落后，耗能较大，所以需要对其进行改造，改造方向应该选择CBTC的新系统，保证数据传输效率，也要考虑到改造的难度，减少能源的损耗。提高列车运行效率。
结束语
轨道交通信号系统在发展上已经逐步完善，但是尖端技术仍然是从国外引进，而且维护方面的费用也十分高昂，所以在我国的轨道交通信号系统的发展上还任重道远，就需要强化科技力量，增强综合国力。
参考文献
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