地铁信号系统自动控制功能探讨

姜 丽

(大连地铁运营有限公司,辽宁 大连 116000)

0 引言

CBTC系统是基于通信的列车自动控制系统。现如今,地铁信号系统的集成度越来越高,传统的信号系统,不但传输数据少,列车控制能力差,而且自动控制功能也不完备。现如今,CBTC系统,不但提升了自动控制水平,大大增加了信号的控制能力,而且进一步提升列车的控制水平。接下来,笔者将详细探讨一下地铁信号系统的自动控制功能的具体内容(见图1)。

图1 信号CBTC结构

1 地铁信号系统自动控制基本功能

1.1 自动控制子系统

列车自动控制子系统,即ATS子系统,具体的功能如下:(1)对列车进行基本的识别。通过ATS监控视频可以看到列车的识别号码,具体的识别内容有列车的行驶车次号、列车的运行方向等,这些都是通过自动控制子系统对列车进行实时定位和识别的。(2)列车的追踪功能。ATS子系统根据列车的位置来完成列车司机的基本需求,对列车进行权限控制、速度控制等。(3)自动进路处理。ATS子系统根据列车的时刻表来自动排列进路,根据目的地的信息全程控制进路的安排,从而完成列车的行进路线。(4)列车的自动调整。在正常的模式下,ATS子系统会对列车进行自动调整,根据列车时刻表控制列车的速度,发现列车与时刻表有差异的时候,可以进行自动的调整[1](见图2)。

图2 信号ATS子系统结构

1.2 自动防护子系统

列车自动防护子系统,即ATP子系统,具体的功能如下:(1)列车的实时定位,确保列车的速度、距离以及相关的路线等信息。确保列车的安全位置和非安全位置,ATP可以利用安全位置对列车进行防护。(2)列车的追踪功能。ATP子系统主要通过列车反馈的信息来确定列车的位置,根据道岔的位置进行列车安全距离的授权,确保列车在正常情况下稳定运行。(3)列车的授权功能。在列车车载控制器ATC完好的情况下,利用ATP限制固定数据,可以改变ATP运行曲线,从而将移动授权限定在列车尾部后面进行安全间隔的数据支持。(4)速度校正。ATP子系统会根据列车的安全距离来不断的校正列车的行驶速度,记录检测到的速度变化,从而对列车速度进行控制。(5)溜车保护功能。列车在区域停车的时候,车载控制器可以处于静止的状态,列车在没有得到命令之前,不可以有任何的物理位置的移动,车载控制器会对列车实施紧急制动,确保列车不会出现溜车大的情况[2]。

1.3 自动驾驶子系统

列车自动驾驶子系统,即ATO子系统。ATO子系统的具体功能如下:(1)自动运行功能。ATO子系统会按照事先预定好的区间以及速度完成列车的启动、加速、减速以及停车。(2)列车的精准停车控制功能。在ATP防护情况下,列车可以进行精准到站,并且自动精准停车控制。在这种情况下,列车司机不需要操作任何动作,就可完成列车的停车操作。(3)列车的实时监控。当ATO子系统运行的时候,列车会实时反馈具体信息,在ATS系统上面显示,从而完成对整个列车的实时监控[3]。

2 安全防护措施

2.1 防止干扰

信号CBTC系统的DCS子系统需要进行日常的数据传输,一般情况下,都是2.4 G频段。近几年,随着5G技术的快速发展,越来越多的城市开始使用5.8 G频段。过去,2.4 G频段干扰问题比较严重:一方面是因为通信PIS的车地无线一般也是2.4 G频段,两个相同频段容易出现同频干扰;另一方面,2.4 G频段是公用频段,越来越多的无线WiFi也会对信号系统造成干扰。因此,对于同频干扰的问题:一方面是对2.4 G频段进行网络优化,采用频段中不同的频道,从而避免干扰问题的出现;另一方面,可以采用5 G频段,这样的专用频段抗干扰能力比较强,不会对日常的信号系统产生影响。总而言之,防止干扰对于信号CBTC系统来说,非常的重要[4]。

2.2 非法入侵

由于外界的非法入侵问题比较多,对于信号CBTC系统来说,需加强交换机的安全性。一方面是设置了接入层,允许介入用户和不能介入用户,这样可以阻挡外界非法用户的入侵;另一方面,采用的交换机层数越高,安全性越好,可以采用动态刷新密码,降低密码被破译的可能性,这样可以防止非法用户的入侵和介入网络。

2.3 加强日常的实时监控

对于地铁信号来说,重要性非常的高,如果不能采取有效的措施,一旦网络安全出现问题,地铁列车将会遇到重大问题。因此,在地铁信号系统日常的运行过程中,需要实时的监控,维检修工作需要及时保证,对于出现的应急故障要快速处理,确保信号CBTC系统的稳定运行,从而为地铁信号的可靠性提供有力保障[5]。

3 结语

地铁信号对于地铁运行来说,重要性非常的大,如果地铁信号系统出现任何问题,地铁列车的安全行驶都会受到严重的影响。近几年,我国修建的地铁线路越来越多,地铁开通的也越来越多。对于地铁信号系统来说,需要严格把控,只有保证地铁信号的质量,才能真正保证地铁运行的安全性。总而言之,要实时把控地铁安全性,为地铁乘客提供有力的安全保障,为快速发展地铁行业提供最大的助力,进一步推进我国社会经济的快速发展,从而为实现“两个一百年”的宏伟目标努力拼搏。