信号机在城市轨道交通信号系统中的应用研究

童博

摘要：经济的发展，人民生活水平的提高，促进城镇化进程的加快。随着国内城镇化发展不断深化，城市交通运输建设不断完善，轨道交通运输成为国内一线城市的基础配置，传统的城市轨道交通在控制上需要人工辅助控制，在效率与安全上存有一些不足。轨道交通信号系统是控制系统中的重要组成部分，可保障列车安全运行，是一种高效的自动化系统。近年来，我国的城市轨道交通逐渐向网络化、智能化、信息化方向发展，自动驾驶技术、车辆通信技术、互联互通和信息技术也得到了相应发展。本文就信号机在城市轨道交通信号系统中的应用展开探讨。

关键词：轨道交通信号系统;信号机;应用

引言

在我国城市快速发展背景下，城市轨道交通在缓解城市交通压力、降低环境污染、促进城市繁荣等方面发挥了积极作用。城市轨道交通信号系统作为保证列车运行安全、实现行车指挥和列车运行智慧化以及提升城轨运输效率的重要系统，其控制系统是城轨列车运行的核心系统，是保证城轨列车安全运行的重要保障系统。为此，信号控制系统需不断向更先进、更可靠、服务性能更佳、智能化程度更高的方向发展，以满足城市轨道交通系统高速度、高密度运营模式的要求。

1智能化背景下城市轨道交通信号系统应用技术

1.1轨道交通信号系统互通互联

在人工智能技术应用更加广泛的背景下，完善轨道交通信号系统的互通互联较为重要。列车交通信号系统的互通互联是在物联网的基础上，改善了传统厂商单一ATC设备的通信，使列车、车站及站点不同资源实现数据共享，提高了列车调度与运行效率。该系统的连接使不同厂家的列车可以在不同厂家的铁路设施上运行。系统互通互联中需要新的通信技术即CBTC系统，可以保障车辆与站点之间的双向通信。由于不同厂家之间的CBTC系统数据传输接口存有差异，造成列车实际运行难以采用不同厂家的CBTC系统通信，无法实现互通互联。因此，在互通互联系统中需要明确标准，统一系统基础功能与接口模式，保障轨道交通信号系统互联互通，实现万物互联的通信目标，为轨道列车智能化发展奠定基础。

1.2集中监控分散控制

集中监控分散控制方式是对列车的运行计划和调整进行控制管理，但不直接控制列车整体运行。具体应用过程中，所设置的控制中心是维护城市列车运行的主要控制机构，而沿线各车站负责控制和监管列车的进出站及运行过程。使用集中监控分散控制型方式，当控制中心子系统故障时，可自动降级为车站自动控制;当轨旁设备故障时，故障设备管辖区域的列车按照切除ATP使用非限制人工驾驶模式运行，应用此方式，即使部分设备故障也不影响列车运行的安全性，大大降低了设备因素对地铁可靠运营的影响。

1.3车-车通信的轨道交通信号系统

在未来的发展过程中，在车辆与站点之间通信模式下，CBTC系统将得到更加广泛的应用。使用CBTC系统通信后，提高了列车与地面站点数据传输效率，提高了列车运行安全。同时，CBTC系统是列车自动控制的基础，可保障列车高速行驶过程中传输信号的质量，减少了区域电缆的铺设与维护。在提高列车不同区域灵活调度性能的基础上，改善了安全数据信息的双向传输。在CBTC系统中，无须计算机控制的联锁系统CI，只需管理站台门和轨道上的信号机。在车-车通信轨道交通信号中应用CBTC系统后，需要在列车控制器与列车ATS监控系统增加有关算法，通过算法优化传统通信模式，以实现智能化数据分析与信号发送，与其他车辆共享列车运行的实时位置，计算列车的最快运行速度与制动曲线，保障列车进出站点的精确无误。

2信号机点灯电路故障分析处理

（一）控制台断丝报警。如果控制台出现断丝报警，以该信号机为始端排列进路，白色灯位开放后，如故障消除，则可判断蓝色灯位故障。故障具体排查步骤、方法简介如下：（1）拔出灯泡，检查灯泡（主灯丝是否断丝），如是则更换灯泡。（2）若灯泡工作正常，则检查灯丝转换按钮是否损坏，如已损坏，则更换信号机灯座。（3）若灯座正常，应检查灯丝变压器及相关配线、绝缘是否异常，发现问题及时处理。（二）允许信号（白灯）无法开放当出现允许信号无法开放及开放信号故障时，应测试分线架电压，根据所测得电压值进一步判断故障处所及原因。具体步骤与方法如下：（1）当所测电压值小于10v时，查看DXJ状态，若吸起后稍后落下，则室内DXJ31至分线架有开路现象，可采用“借电源法”并根据点灯电路逐点查找;继续查看DXJ状态，若未吸起，则DXJ驱动电路有开路，查看维修机记录，根据驱动电路查找。（2）当所测电压值为210v时，可针对可能出现的下面故障现象分别进行处理：①故障现象：室外信号机灭灯几秒后继续点蓝灯，控制台信号机显示白灯点亮后变为“蓝闪”状态，持续几秒钟后点蓝灯。故障原因分析：导致此故障的主要原因一是由于DXJ吸起，联锁可同时采集到DXJ和DJ的前接点，控制台上的白灯点亮;二是由于白色灯位室外开路，当超过DJ的缓放时间后，DJ因无电流通过而落下，此时联锁无法采集到DJ的前接点，故该信号机标志在控制台上出现“蓝闪”现象;三是联锁无法采集到DJ后，也停止对DXJ的驱动，DXJ落下后，蓝灯点亮，此时DJ再次吸起，联锁采集到DJ前接点后，使该信号机标志在控制台上出现稳定蓝灯。根据现象可判断室外部分有开路，按照电路逐点查找故障即可。②故障現象：室外信号机白灯点亮几秒后跳转蓝灯，控制台信号机显示持续“蓝闪”。故障原因分析：导致此故障的主要原因是开放允许信号的瞬间DJ被击穿，联锁无法采集到DJ的前接点，控制台信号机显示持续蓝闪，联锁停止对DXJ的驱动，DXJ落下，信号机点蓝灯，此种情况需更换DJ。

结语

总而言之，为了推动我国城市轨道交通系统的发展，需要进一步加强城市轨道交通信号控制管理水平，推动城市轨道交通信号控制技术的智能化、科技化发展，确保城市轨道列车运行安全稳定。

参考文献

[1]何秀霞.地铁正线信号机显示方案设计分析[J].铁道通信信号.2019（9）：47-49.

[2]谢润泽.基于通信的城市轨道交通信号控制系统研究[J].中国新通信，2019，21（18）：13-14.

[3]敖卫东.浅谈现代城市轨道交通信号的控制方式[J].计算机产品与流通，2019（01）：130.