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城市轨道交通信号系统新技术发展前景邹涛

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：邹涛

[导读] 摘要：城市轨道交通信号系统作为列车行车、运行以及安全的重要保障设备，是城市轨道交通机电设备的关键部分。

        成都地铁运营有限公司四川成都 610000
        摘要：城市轨道交通信号系统作为列车行车、运行以及安全的重要保障设备，是城市轨道交通机电设备的关键部分。城市轨道交通的出现极大缓解了城市的交通压力，节约了城市用地，对于促进城市和谐绿色发展具有积极意义。信号系统对整个城市轨道交通系统的运行非常重要，只有深刻了解信号系统运行过程中所存在的安全问题，才能有针对性地采取解决措施，确保信号系统的可靠性、稳定性和安全性，提升整个城市轨道交通系统的运营水平。
        关键词：轨道交通；信号系统；新技术；发展前景
        引言：城市轨道交通作为解决城市公共交通的一项有力手段，不仅具有运量大、节能环保、安全等特点，同时还可促进城市土地资源综合利用，促进城市科学规划布局，推动区域经济发展。现阶段我国城市轨道交通信号系统仍面临网络化运营及自动化水平不足、资源共享率偏低及能耗过高等问题，影响了城市轨道交通的发展，相关人员应不断推进对城市轨道交通信号系统的改革创新，积极促进我国城市轨道交通的有序健康发展。所以在城市轨道交通的规划建设中，要顺应时代的需要，不断发展新技术，充分利用计算机信息技术，全力推进城市轨道交通的智能化、自动化发展进程。
        1城市轨道交通信号系统的组成
        城市轨道交通信号系统的发展经历了3段历程：以模拟轨道电路为基础的自动控制系统、以数字轨道电路为基础的自动控制系统、以通信技术为基础的运控系统。当前的城市轨道交通信号系统由ATS、ATO、ATP组成，分别代表列车自动监控系统、列车自动运行系统及列车自动防护系统，其通过信息交换的方式形成一个闭环系统，从而实现中央控制与现地控制、车上控制与地面控制相结合。
        2城市轨道交通信号系统的发展现状
        2.1未能互联互通
        由于信号系统一般是以分段线路的形式进行单独招标，这也使得很多地区以及很多线路采用的信号系统不一。受此影响，各线路的信号控制系统也各有千秋，这会令许多车载设备出现不兼容的情况，进而造成各轨道路线没有办法形成互联互通的状态。与此同时，由于信号系统以及线路的不统一，给后续的维修以及保养工作制造了诸多难点，影响着这两项工作的实际效果。
        2.2系统造价较高
        目前，在城市轨道交通信号系统应用方面，我国对国外供货较为依赖，虽然近些年国内该领域厂家也纷纷参与到招标中来，但国外招标依然处于主流地位，这也使得国内供货商无法有效地参与信号系统竞争，进而引发其造价较高，特别是在信号系统分期建设情况下，在确定信号系统之后，后续的延伸线系统就无法得到科学更改，外商也经常借此哄抬售价与建设费用，影响着信号系统的建设、规划与发展。
        2.3产业发展不足
        持续发展民族信号系统产业的实力，减少与国外先进技术的差距，促使国内厂家与产业的竞争力得到有力提升，一直以来都是我国城市轨道交通信号系统产业的发展目标。然而，由于国内在该方面的基础较为薄弱，加上该领域相对封闭，使得国内信号系统产业的发展突破口难寻，这也影响着信号系统的现代化建设与发展。
        3城市轨道交通信号系统新技术
        3.1全自动驾驶
        城市轨道交通全自动驾驶具备运量更大、安全性更高、运行成本更低等特点，是城市轨道交通技术发展的一大方向。全自动驾驶主要可分为DTO、UTO两种自驾驶模式，前者属于无人驾驶但会配备专人值守的自动驾驶模式，通常由系统控制列车运行，出现异常状况后可实现即时的人工干预。后者则属于完全无人的自动驾驶模式，系统不仅可实现对列车的控制运行，在出现某些异常状况后，车辆、信号、综合监控等各种系统相互间还可开信息共享、联动控制，确保列车的安全高效运行。

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        3.2基于车-车通信的新型CBTC系统
        在未来CBTC系统的发展中，基于车-车通信的CBTC系统必将逐渐取代基于车-地通信的CBTC系统，基于车-车通信的CBTC系统需要用到的轨道设备、涉及到的接口数量都更少，使系统结构大为简化，集成度也更高，能够适应当前复杂多变的运输需求。基于车-车通信的新型CBTC系统的车载设备集成度高，轨旁不再设置区域控制器子系统ZC和计算机联锁子系统CI，只需要对轨道旁站台门和信号机等设备进行管控，系统接口数量减少，复杂度大幅降低。前后车可直接通过无线通信进行位置交互，后车根据接收到的信息自动计算移动授权和速度曲线。ATS可直接与列车通信，发送进路信息给车载设备，通过对象控制器控制道岔转换和进路锁闭。车-车通信将原本轨旁设备的功能都集中在车载设备上，缩短了信息传输路径，缩短了反应时间，提高列车运行效率，具有广阔的发展空间。
        3.3城市轨道交通信号系统
        互联互通城市轨道交通CBTC系统是近年来不断推广的系统，城市轨道交通CBTC系统的互联互通是指装置不同车载设备的列车，可在不同厂商提供轨旁设备的线路上实现正常运行。城市轨道交通信号系统互联互通，旨在建立完善城市轨道交通网络，为城市轨道交通运营、管理等的资源共享创造有利条件。现阶段，我国城市轨道交通CBTC系统以国外进口为主，由于各大厂商所生产的CBTC系统存在接口标准不统一的问题，加大了互联互通的难度。随着我国社会经济的不断发展，我国对城市轨道交通发展提出诸多新的要求，为了实现城市轨道交通信号系统互联互通，必须建立标准规范的信号系统，应实行统一的系统功能定义；实行统一的互联互通接口规范；实行统一的系统架构及功能分配；实行统一的轨旁设计原则及设备装置原则；实行统一的人机界面及操作方式，为工作人员共享提供便利。
        4城市轨道交通信号系统的发展方向
        4.1数字轨道电路系统。
        近些年，信息技术为支撑的数字轨道电路信号系统备受热捧。轨道交通所提供的列车断轨、完整性以及占用检查等功能还没办法找到先进的替代手段，故此，作为一种传输和检查功能兼备的轨道电路，在交通信号系统中依然有着巨大的应用优势。数字轨道电路能够提供容量极大的信息传输，能够优化列车自动控制性能，让列车间隔得到进一步的降低。
        4.2通信列车控制系统。
        通信列车控制系统也可称之为CBTC，其作为近些年各国在信号系统方面的研究重点，有着许多独有特性，具体来说体现在以下几方面：第一，其是以无线通信系统为依托，不需要电缆的辅助，能够降低电缆维护以及铺设等方面的成本。第二，其能够保证控制中心与车辆之间的有效通信，促使列车区间通过能力得到有力提升。第三，其信息传输速度快、效率高而且流量大，能够实现移动自动闭塞系统。第四，其适用于多种牵引方式、运量、车速以及车型的列车，兼容性较好。
        结束语
        综上所述，信号系统作为城市轨道交通的重要组成部分，不仅实现将城市轨道交通系统分散各处的设备互联互通，还可实现对列车的有效管理控制，保障城市轨道交通系统的正常运行。随着我国城市地区对城市轨道交通依赖水平的不断提升，信号系统应发挥计算机网络技术的优势，将各式各样新型技术引入城市轨道交通系统中，并推进不断创新。
        参考文献：
        [1]王亮.对城市轨道交通信号系统发展的思考[J].四川建材，2019，45（4）：159，162.
        [2]孙守胜.城市轨道交通信号系统新技术发展前景[J].电子技术与软件工程，2019（24）：33-34.
        [3]雷锡绒.城市轨道交通信号系统新技术发展应用前景[J].铁道运营技术，2019，25（4）：60-62，65.
        [4]王卓然，贾学祥.我国城市轨道交通信号系统的发展方向[J].交通世界，2019（12）：158-159.
        [5]刘剑.新一代城市轨道交通信号系统研究[J].城市轨道交通研究，2019（7）：71-74.