城市轨道交通信号系统关键技术研究

牛月

摘 要：国内城市轨道交通（简称URRT）信号系统开发的战略趋势应当结合国家发展情况来决定，要求科学挑选合适的轨道交通信号平台，强化URRT信号平台的自主开发，制定健全科学标准的URRT信号系统控制体系、培育专业的、高素养的URRT信号系统开发人才等，方可使之得到长远、稳定的发展，及早达到世界先进水平。

关键词：URRT;信号系统;重要技术

URRT具备高速度、高密度、持续运行等特征，信号系统是行车指挥与列车运转的控制装置，虽然其投产额在URRT系统的整个项目中所占比例很低，但在保障行车安全、提升通过性能、低碳与改善运输者的工作条件等方面却有着十分关键的作用，在URRT系统内采取先进信号装置是一件事半功倍的举措。

1 URRT信号系统的特点

（1）URRT中所肩负的客流量很多，应考虑到安全性，针对行车间的最短车距标准很高，从而对列车的车速监控提出了更高标准，其本质目的即保证列车运转过程的安全。

（2）对URRT运行速度加以分析，URRT运转过程的实际车速和铁路干线比较，数值上相差较多，因此，在实际的URRT通信系统内，无需信息传递很快的信号平台，仅需传递速度很小的系统就能够发挥信号传递功能。

2 ATP子平台

ATP子平台在URRT中肩负着保证行车安全的关键职责。作为保障列车运转安全的平台，ATP平台应当满足故障-安全宗旨[1]。为保证平台的安全稳定，除了利用高稳定性、高安全性硬件设施及软件设计之外，还要使用一定的软、硬件冗余方法，以保证在故障状态下列车持续运转。

2.1 ATP子平台的功能

（1）安全停车点保护。安全停车点是按照危险点界定的。为了确保安全，必须在危险点前界定一个安全路段。安全路段的长短由运转条件及列车功能决定，需要保障列车最晚可以在安全路段的终端即危险点以前停止[2]。ATP平台运算得到的紧急制动曲线就是基于安全停车点，确保列车不超出这个点。

（2）速度监督和超速保护。在URRT内的速度限制包括两类：固定速度限制与临时性速度制约。ATP平台一直严密监测这种速度制约下不会超越，如果超越，先发出告警，再开启紧急制动，并进行记录。

（3）列车安全距离管控。URRT存在运行密度高、列车运转距离短等特征，ATP平臺应当在对应的比赛形式下，确保列车的安全运转距离。

（4）测速和测距。ATP平台借助装于轮轴表面的测速传感仪来检测列车的即时运速，且在驾驶室中予以呈现。

2.2 ATP子平台的分类

于ATP平台内，因为地表设备组成差异、地表和车载数据传递形式差异，所组成的ATP平台也不一样，其功能和应用效果也存在区别。

（1）地-车数据传递形式。在ATP平台内，结合地表-车上数据传递形式差异，能够分成点式与持续式两种：

点式车速智能控制平台基本特征是采取无源、高数据容量的地表应答器，结构简洁，方便安装，稳定性高，价格明显少于持续式列车速度智能控制平台。

持续式列车超速保护平台是依靠持续的数据传送、列车持续的从数据传送通道获取数据，车载计算机也持续的运算出运速曲线，进而能够让列车距离缩到更短。

（2）列控形式。ATP子平台对列车实行的最终管控通常分成阶梯类速度曲线与速度-距离形式类曲线两种控制模式。

阶梯类速度曲线管控形式下，地-车间传递的数据属于速度码，指地表设施基于数据传送数据传送媒体把列车于闭塞区域内的最高允许运速直接传送到车上，这种形式在数据传送和车上数据处理上较为方便，速度分级属于阶梯式的，见图1所示。

速度-距离形式曲线控制模式中，地-车间所传递的数据属于距离码，指由地表传到车上的是前面目标点的距离等各种基本信息。车载计算机结合这些信息，按照列车本身的固有信息，实时运算获得允许运速曲线，并根据这个曲线监督列车的实际车速。因为信息传递与车速监控均是不间断的，因此这类系统能够更好实现稳定驾驶和节能运转。

（3）闭塞形式。地铁线路根据车站分成许多区间。为保证列车在区间中的运转安全，列车从车站朝着区间运动时，需要保证区间内无列车，且要遵守各项规律安全行车，防止出现列车正面相冲和追尾等问题[3]。这种根据特定规律安全列车在区间中运转的形式即行车闭塞方式，简称为闭塞。

3 URRT色灯信号管控

3.1 运行形式

色灯信号管控平台属于URRT信号系统中的核心构成部分，所以加强URRT色灯信号管控的运行形式控制，针对

列车运营起到了非常关键的作用。通常情况下，色灯信号管控平台进入开机状态需要3 s。当色灯处于全红状态下时，就可以开始链接数据，而且指令持续输入到色灯信号管控平台。若色灯信号管控平台产生故障及其相关问题，就会产生闪光情况，需要工作人员准确判断色灯信号管控平台各种信号传送的数据[4]。当系统处于全红状态下时，就能够宣布开机模式的完结。手动形式就是依靠黄灯来呈现，当控制面板是黄灯时，就进到了手动形式，需要工作人员按照列车实际情况采用恰当的模式处理。

3.2 系统备份

这是中心控制平台的基本标准，在色灯信号管控平台正常运行环节，可以带给中心控制平台多层次备份功能。不仅是为了便于管控列车行车路径，由此控制URRT系统，而且控制器经常要进到单独运行形式，进而干扰中心控制平台的处理。在这个空隙，需要中心控制平台可以防止受到断电影响，而取得稳定运行。

3.3 连线服务

这是色灯信号管控平台的基本方法，基于连线模式，可以保障控制中心和整个区段的色灯控制平台有一个大致的互动，进而确保轨道交通可靠运行。需要工作人员定时维护色灯信号管控设备，为了在必要之时可以执行特别的指令。

4 结束语

总之，URRT系统在轨道交通运营指挥与安全保障方面起到较大作用，因此信号系统的可靠性及精准性必须始终保持。本文URRT系统的重要技术展开分析与探究，目的在于了解信号系统涉及的重要技术，且从技术应用实践着手取得技术的科学使用，进而逐步提高使用效果。

参考文献：

[1]城市轨道交通站台屏蔽门/安全门车地联动自动控制系统[J].2009中国城市轨道交通关键技术论坛暨第十九届地铁学术交流会，2013.

[2]上海城市轨道交通供电系统关键技术[J].2009中国城市轨道交通关键技术论坛暨第十九届地铁学术交流会，2013.

[3]国产首批最大运行速度100km/hB型不锈钢城市轨道交通车辆[J].2009中国城市轨道交通关键技术论坛暨第十九届地铁学术交流会，2013.

[4]城市轨道交通计算机联锁系统[J].2009中国城市轨道交通关键技术论坛暨第十九届地铁学术交流会，2013.