城市轨道交通与通信信号系统

2014-02-11黄成，高超

通信电源技术 2014年2期

黄成，高超

（武汉纺织大学，湖北武汉430200）

1 城市轨道交通与通信信号系统发展概况

世界经济快速发展，促使人口向城市流动，造成城市人口增加和规模扩大，对城市交通提出了新的要求，促进了城市交通的发展。最近几年，在一些发展中国家地铁和轻轨得到了迅速发展，意图解决城市交通的拥堵现象。运用磁悬浮轨道技术是目前轨道交通前沿科技水平和发展趋势的真正体现，如上海磁悬浮列车的投入使用，体现了我国整体城市轨道交通技术的发展。目前，我国各大城市逐步形成了以城市轨道交通作为主干，高速公路和等级公路作为辅助设施的立体交通网络，给人们的出行和城市经济繁荣提供了很大的方便。

交通信号可以保证列车的运行安全，具有非常重要的作用。只有大力发展和应用轨道交通信号技术，才能满足轨道交通的安全运行和提高通过能力的要求。20世纪中期以来，微电子技术、信息技术和计算机网络技术彻底改变了轨道交通技术的发展现状，产生了城市轨道交通信号系统，在轨道交通安全运行和通行能力方面发挥了巨大作用。

2 城市轨道交通信号系统分析

2.1 城市轨道交通信号系统的组成和作用

轨道交通信号系统包括各种信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主要设备和一些附属设施，共同构成一个完整的指挥系统。联锁装置和列车自动控制系统ATC组成城市交通的信号系统。ATC系统又包括三个子系统：列车自动监控系统（ATS）、列车自动防护系统（ATP）、列车自动运行系统（ATO）。ATC系统依靠地面反馈上来的各种信息，对列车的运行状况实行自动控制，可以随时对列车的轨道运行速度做出反应，保证列车依照允许速度安全运行，通过控制列车的制动系统，始终保证列车的速度在安全范围内，对列车的高效和安全运行具有非常重要的作用。城市轨道交通信号系统可以有效利用智能化设备，及时地指出问题，保证列车的运行安全，随时指挥列车的运行情况，使列车的运输能力和运行效率得到显著提高。通信信号系统中故障树的基本符号如图1。

2.2 城市轨道交通ATC系统的特点

传统轨道交通信号系统为了传递不同的行车信息和命令，必须依靠设置在地面的彩色信号灯发出的信号，司机再根据各种不同信号完成对列车的速度控制和调整。人在其中发挥着重要的作用，包含引入许多不安全因素。现在的ATC系统完全实现智能化指挥，主体信号是列车信号，向列车指挥系统实时传递列车的速度或距离信息，调度人员预先设置工作程序和时刻表，列车将依据这些预先设置自动运行和自动调整停站时分。为了实现列车的车站停靠要求，要依据控制程序来进行。ATC系统使轨道运营效率和安全系统大幅提高。

3 通信信号系统的发展

3.1 系统的应用实现IP化

随着科学技术的飞速发展，轨道交通信号的发展方向必然是实现IP化。各种先进技术的成熟运用，可以保障IP服务质量，必将会极力推进轨道交通运营信号系统实现IP，如多信息传输技术、共享平台和虚拟专用局域网技术等。IP化可以有效提高轨道交通运营管理的效率，使轨道交通运营的成本更低。

3.2 通信和信号系统一体化

当前，城市轨道交通拥有独立的信号系统和通信系统，这对于轨道交通的发展非常不利。自动控制系统在轨道交通列车的运行中必须经过多次数据处理和交换信息，才能达到安全运行的要求，这种现状迫切要求通信技术和信号技术实现统一。网络通信技术和信息技术的快速发展促进了信号系统的进一步发展。实践证明，处于不断发展的通信信号系统一定会实现一体化，为信息共享和信息传输提供更为便利的条件，使城市轨道交通通信信号系统发挥最大的功能，展示系统一体化特点。