信号系统方案简介

刘畅

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600）

1 正线ATC系统

1.1 正线ATC闭塞制式

目前，主要有准移动闭塞和基于无线通信的移动闭塞（CBTC）。基于通信技术的列车控制（CBTC）移动闭塞系统是一种采用先进的通信和计算机技术，连续控制、监测列车运行的移动闭塞方式。它摆脱了用轨道电路判别对闭塞分区占用与否，突破了固定（或准移动）闭塞的局限性，较以往系统具有更大的技术优越性。

1.2 ATC系统有线传输网络

目前，一般推荐组建信号专用的传输网络方案。同时，考虑到ATP 子系统及计算机联锁设备作为ATC 系统中安全相关的子系统，在推荐方案基础上建议联锁、ATP 应采用独立的传输通道实现信息交换。

1.3 ATC系统无线车地通信方案

1.3.1 车地通信传输方式

无论采用何种传输技术或何种传输媒介，均有其各自的优缺点，各供货商的信号系统设备都有其配套的车地通信场强覆盖方式，各种传输媒介的CBTC 系统均可满足信号系统的要求。因此，信号系统可通过系统招标，选择成熟的基于通信的CBTC 列车自动控制系统。另外，目前由于无线通信技术（如5G 等）的发展，车-车通信的发展已进入试验阶段，未来将成为发展趋势。

1.3.2 车地通信传输频率

WLAN 技术和TD-LTE 技术均可以满足车-地无线通信的需要，LTE 技术优势更为明显，故目前LTE 技术运用较多，已成为发展趋势。TD-LTE 技术方案TD-LTE 网络按工作在1.8G 频段(1785～1805MHz)考虑，但需要项目所在省无线电管理机构进行批复。依据CBTC 车地传输信息需求分析，信号系统TD-LTE 车地无线网采用A/B 双网冗余设计，A 网和B 网各自独立承载；A、B 网络各采用至少3M 带宽组网。

1.4 正线降级运行模式

正线降级运行模式目前有：基于点式ATP 的降级运行模式、基于联锁级降级运行模式。目前，大多采用基于点式ATP和联锁级两种降级运行模式。

1.5 正线车站及轨旁设备

在正线设备集中站信号设备及电源室主要设置的设备有：正线联锁设备、区域控制器机柜、计轴室内机柜、LEU 设备、接口柜、继电器柜、防雷分线柜、数据通信网交换机、无线通信室内机柜、维护工作站、智能电源屏、UPS、蓄电池等。

在正线非设备集中站信号设备及电源室主要设置防雷分线柜、接口设备、数据通信网交换机、智能电源屏、UPS、蓄电池等。

在正线设备集中站车站控制室内联锁工作站和ATS 监视工作站合并设置为现地控制工作站，在非设备集中站车站控制室内设置ATS 监视工作站；在由综合监控专业提供的综合后备盘上设置“扣车/取消扣车”“紧急停车/取消紧停”、试灯等按钮及相应表示灯，用于在车站值班员认为必要的情况下，通过按压综合后备盘上的有关按钮，对停于本车站股道上的列车实施“扣车”“取消扣车”操作，同时在该盘上还可进行紧急停车/紧急停车恢复的操作。

正线车站站台设备包括发车指示器、紧急停车按钮。在运行交路的折返站及具有折返条件的车站站台设置无人自动折返按钮，实现列车折返和车载设备驾驶端的自动转换。

正线车站轨旁设备包括转辙机、信号机、计轴轨旁设备、车-地通信设备（含无线通信和点式通信设备）、各类箱盒、光电缆。

正线仅在道岔区段、车站正方向发车位置、尽头线终点、折返进路终点、进入正线的入口及其他需要防护的特殊位置设地面信号机，其余均不设地面信号机[1]。

2 控制中心信号系统

信号系统在控制中心内设置的信号设备主要包括：（1）中央控制室一般设置行调工作站、值班主任调度工作站、中央联锁工作站以及黑白、彩色激光打印机等。工作站采用液晶显示器，调度员工作站采用多屏配置；（2）在信号设备及电源室设置ATS 系统应用服务器、通信服务器、数据库服务器、维护服务器、网络管理服务器、前端处理机（FEP）、网络交换机、维护工作站、网络管理工作站、大屏接口计算机、UPS 设备、蓄电池、智能电源屏等；（3）在运行图编辑室设置运行图编辑工作站和运行图编辑打印机；（4）在培训室设置培训服务器、教员工作站、学员工作站和打印机，回放列车在线运行及各种异常情况，及供参观演示和平时调度人员的培训。

3 车辆段及停车场信号系统

车辆段及停车场的设备包括ATS 设备、计算机联锁及微机监测设备。其中，ATS 设备主要设置在信号控制室及派班室。信号控制室设置ATS 工作站，通过ATS 工作站可监视出入段线和正线部分的列车运行情况；在库内派班室内设置ATS 派班工作站，用于辅助车辆调度人员安排用车计划和派班计划。计算机联锁系统室内设备主要包括联锁机柜、微机监测机柜、微机监测工作站、接口柜、继电器柜、防雷分线柜等。

信号电源室设有智能电源屏、UPS 和蓄电池；信号控制室设有计算机联锁控显终端设备，操作采用鼠标、键盘方式；计算机联锁系统室外设备主要有信号机、道岔转辙机、计轴及电缆箱盒等设备。

4 车载信号系统

列车配置的ATP/ATO 计算单元及其外围设备采用冗余配置，切换时不能影响列车的正常运营。外围设备包括但不限于车载HMI、连续式通信天线、信标天线、测速传感器及测速雷达等。

5 试车线信号系统

在试车线旁设置信号设备及电源室和试车控制室，装设与正线相同的一套设备集中站设备，包括ATP、ATO 室内设备，轨旁设备以及相应的试验设备。试车设备室包括：ATP/ATO 线路计算机设备、计轴室内设备、车地通信室内设备、继电器柜、防雷分线柜、与屏蔽门/安全门接口的模拟计算机设备；电源室包括电源屏、UPS 和蓄电池；试车控制室包括试车线工作站和控制盘；室外设备包括计轴室外设备、车地通信设备（含无线通信设备和点式通信设备）、信号机、各类箱盒等；试车线信号系统应按试车及正线系统功能要求进行闭塞分区的划分；试车线上的道岔和道岔防护信号机均由车辆段联锁系统控制。

6 培训系统

培训系统根据正线系统制式选型，本着经济、实用原则设置ATC 室内模拟培训设备和室外培训设备。信号系统在车辆段培训中心内配置一套能体现与正线联锁区内设备相同的现场培训设备，包括室外道岔、信号机和计轴等轨旁设备和室内ATP/ATO 等设备。培训设备应能至少体现正线区段内一个集中联锁区内的主要设备工作状态及一个ATP/ATO 车载系统的工作状态，并使培训系统设备的工作状况最大限度接近ATC系统实际工作状况。

7 维修系统构成

正线系统配置的ATS 维修诊断工作站、电源屏和UPS 监测工作站、车辆段的微机监测系统，都是为系统设备得到良好的维护、维修提供的辅助措施。除此之外，还应为信号维修机构配置必要的常用工具、仪器仪表、信号设备通用检修设备、ATC 系统专用检修测试设备、ATC 系统专用维修工具等。维修设备的配置应满足维修体制和维修能力的要求。