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地铁信号与屏蔽门联动控制系统研究

发表时间：2021/4/14 来源：《城市建设》2021年2月作者：宁博

[导读] 随着经济和交通行业的快速发展，我国城市化的加剧城市人口比重越来越多，出行问题成为了一个大问题，地铁在城市运输中起到了不可替代的作用，因为其高速便捷，所以已经成为当代城市居民首选的交通方式，在这种情况下地铁的安全性与便捷性是我们首要考虑的问题。

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摘要：随着经济和交通行业的快速发展，我国城市化的加剧城市人口比重越来越多，出行问题成为了一个大问题，地铁在城市运输中起到了不可替代的作用，因为其高速便捷，所以已经成为当代城市居民首选的交通方式，在这种情况下地铁的安全性与便捷性是我们首要考虑的问题。地铁要保证人民的安全需要多方面系统的协调配合，为了防止乘客跌落铁轨地铁屏蔽门就尤为重要了，可以保障乘客们的安全，又可以减轻工作人员的压力，屏蔽门系统与地铁信号系统成为了一套联动的系统。
关键词：地铁信号；屏蔽门；控制系统
        引言
        为了满足地铁高效、安全运营，主要采用通过信号系统来控制屏蔽门，实现地铁信号和屏蔽门的联动控制。介绍了地铁信号和屏蔽门联动系统功能，并在此基础上重点分析了信号系统和屏蔽门系统相关电路的接口，地铁信号和屏蔽门实现联动控制不仅能保障地铁行驶安全，还能有效减轻地铁人员的工作压力。为此，必须合理促进和强化地铁信号和屏蔽门的联动控制及设计。
        1地铁信号与屏蔽门联动控制系统工作原理
        地铁信号与屏蔽门联动控制系统遵循“故障－安全”防护原则，是在满足实际应用需求的基础上以严密的控制逻辑而开发设计的。该系统的应用，能使站台屏蔽门和车门的开关动作准确无误，并对相关动作信息进行实时监控，针对意外事故及时采取防护措施，优化了地铁的运作流程。系统工作原理概述地铁信号与屏蔽门联动控制系统包括车载和地面（轨旁）的两大系统，由列车门控制电路、屏蔽门控制系统、地面信号系统、人机等协同工作，系统复杂周密，数据流较大。该系统是在基于特定的无线传输技术而建立一套实时车－地双向无线数据通信网络。通过这一套自动化通信网络，系统后台能够准确的对列车的位置和状况进行定位和辨识，而后利用特定系统反馈到后台并自动生成对应的操作指令。该系统还包括了一套与门控电路协同工作的车载子系统，能够监控和感应操作车门附近的状况，同时在正常情况下按照预定的时间开关车门，并在突发状况下迅速作出反应。并且本联动系统使用的是微功率无线扩频通信技术使得特定的信号能覆盖整个控制范围，同时辅助以许多灵活的控制程序。当列车进入站台长度范围内时，通过覆盖站台区域的无线通信网络，使得列车与地面信号联锁设备建立实时的高速数据通信链路，同时使用双网冗余通讯机制，确保车－地信息交互的稳定、可靠。
        2屏蔽车门的常见问题
        对于列车出现自动停车的情况，容易发生不能高效的解除导轨与屏蔽门，造成解除工作存在问题，因此要对站台进行检查，对紧急停车和屏蔽门等因素进行全面的分析。如果屏蔽门发生不能打开的情况，主要是因为其车轨通讯发生中断造成的，导致其信号不能进行迅速的传达，对于该种问题，则需要进行铁轨旁系统数据的查询，对其发生原因进行判断。如果车门与屏蔽门都处于正常关闭状态，但是列车仍然不能正常启动，则需要对车门的电路进行全面的检查，通过开门按钮进行开门。可以跳过故障的车载联动系统继电器故障，进行发车，忽略掉对门的作用。对于列车与屏蔽门不能进行联动情况，则是列车的信号频率不高导致的，造成与车轨系统不能进行联系，形成系统终断结果，除此之外，也可能是CPU的故障。
        3.地铁信号与屏蔽门联动控制系统安全防护措施
        3.1车站信号控制器
        所有车站都有一套属于自己的管理设备，不管是驱动还是接口，都由ATC来控制，其最关键的部分即联锁控制和监视设备。

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列车的控制中心也可以和联锁控制设备实现通信联系，并进行信息传递。ATC电子设备其机架上面搭配了列车定整体系统的接口，能够给ATC在列车的装备上进行定位器安装的接口，并且借助多列车的精确定位，来让其车载信号系统与车站各类设备进行直接通信，并且能够有效且同步管理站台屏蔽门具体开关的信息。车站控制管理设备还能够获取屏蔽门系统所传输的状态信号，同时将这个信号直接发送给列车车载系统，一旦列车车载系统获取到这个信号，就会直接确认屏蔽门关闭与否，并且将其信息上报到车辆控制管理中心。任何一个时间段内，假如VCC获取到全新的路线安排并且确定这个路线没有问题时，则直接转移目标点。假如列车车载信号系统发现列车车门及站台屏蔽门均为关闭时，此时列车可正常驶离车站；而当其中任何一个车门出现状况时，则站台的屏蔽门一直重复操作，列车无法驶离车站，假如无法接收到该信息，VOBC则会借助ATC朝着PSD系统发出相应的指令，并且让其重复关门。假如没有成功操作，那么屏蔽门则一直会打开，并且会直接上报到控制管理中心。
        3.2地铁信号与屏蔽门联动控制系统的设计思想
        地铁信号与屏蔽门的联动控制系统要求列车自动控制系统（ATC）、车载信号系统（列车自动防护系统（ATP）、列车自动驾驶系统（ATO））、信号联锁系统（CI）、站台屏蔽门（PSD）系统等能够有条不紊地协调运作，使得屏蔽门和列车的运作是根据准确而及时的信号指令而完成。在ATO自动驾驶模式下，当列车在停车窗内停准停稳后，车载ATP系统会向车载ATO系统发出“门允许”信号，由车载ATO系统控制发出车门和屏蔽门打开的控制命令。虽然车门和屏蔽门开关的控制信号均是由车载ATO系统发出，但其控制电路为相互独立的两个分支电路。同时，车门的开关和屏蔽门的开关必须是同步进行的，这样才能保证行车的安全。在人工驾驶模式下，车门和屏蔽门开关的控制信号由人工操作发出。
        3.3地铁信号与屏蔽门的控制流程
        第一，如果列车已经驶入车站，可是并没有驶进停车区域，这个时候利用无线传输，进行安全防护的开启，准备好屏蔽门与车门两者的对接工作。一般列车进站之后都是在停车区停止，地铁系统能够加强对接口信号的运用力度，以便能够提升其防护作用，同时对列车的屏蔽门的状态进行判断。一般情况而言，如果列车的前方屏蔽门不是关闭状态，列车则不会驶入车站，随后列车根据车轨信号进行屏蔽门的运行状态，对于屏蔽门没有处在紧闭状态，列车则不会正常启动和运行。对于列车已经离开车站，但是并没有出站的状态，那么车轨信息继续传递，进行其屏蔽门的运行信号的接收。对于列车驶出车站，其车轨信号的系统已经完全关闭，则不能进行屏蔽门信息的接收，一般都是对列车的进站直到出站进行其屏蔽门的运行状态进行全面的监控，保证列车的运行安全，保证人们的日常交通安全。
        结语
        屏蔽门是地铁安全的又一道屏障,实现信号与屏蔽门联动,既可以节省大量人力物力,也可以节省大量时间,同时安全保障方面又提高到一个新层次,真正实现地铁特有的优势———安全、准点、快捷、高效。对地铁的信号系统和屏蔽门系统之间进行联动控制，是当前地铁安全管理的重要屏障。需要充分重视应用该系统，在把握设计重点的同时通过科学设计的方式来提升地铁运行的安全层次。地铁信号与屏蔽门联动控制系统不但显著地提高了地铁运营效率，而且有效地保障了行车安全和旅客的乘车安全。通过自动化的监控、操作和处理手段，该功能在节约运营成本和降低运营风险方面效果显著，值得我们继续推广、应用和不断改进、优化。
参考文献：
[1]张敏.地铁信号系统与屏蔽门控制接口的研究论述[J].中国新通信,2017,19(6):74-75.
[2]郭睿.地铁信号系统通信控制的技术的分析[J].数字技术与应用,2017(7):12-13.
[3]纪伟.地铁信号系统改造项目风险识别[J].工程技术研究,2019,4(13):47-148.