谈轨道交通通信信号技术及其整合趋势

谈轨道交通通信信号技术及其整合趋势

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摘要:轨道交通通信信号是轨道交通设备的重要组成部分,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了轨道交通信号系统的发展和应用状况,探讨了城市轨道列车控制的ATC系统,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面提出了促进轨道交通信号技术整合发展的策略,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:轨道交通;通信信号;技术;整合

1前言

轨道交通通信信号整合是一项实践性较强的综合性工作,其具体措施方法的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对轨道交通通信信号技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。

2概述

我国城市人口数量不断上升,车流量也在不断增加,城市交通的压力非常大,也承载着越来越重的交通负荷。我国城市的发展速度在不断加快,城市交通的重要组成部分就是城市轨道交通,其不断扩展应用范围,这样可以使使城市交通压力得到缓解。城市轨道交通的优势是安全性和舒适性比较高。所以,更多城市开始建设城市轨道。为了增强城市轨道运输的安全性和有效性,需要通过较高科技含量的信息系统控制城市轨道交通,这样才能保证轨道交通运行的安全性和高效性。为了加强对城市轨道交通信号系统的控制,技术人员要对交通信号系统的传送方式和构成要素进行分析,从而保证各种交通运输的安全性。

3轨道交通信号系统的发展和应用状况

首个开始使用基于通信技术的列车自动控制系统的国家的加拿大,坐落于温哥华的天车是第一个,开始于20世纪80年代,基于通信的列车控制系统英文缩写为CBTC,一经投入运营就取得良好的效果,这种系统能够对连续的列车进行控制,能够高精度定位,通过“目标距离”的确定,缩短列车间隔距离,并且它的电路是可以独立于轨道的,能够安全地进行信号控制的工作,这个工作由车载及轨道旁边的处理器作用就能够实现。从20世纪开始,各个国家就开始注重CBTC在其他方面的应用,尤其是在城市轨道交通建设上的应用。CBTC具有许多的优点,这种设备是一种自动化程度较高的系统,轨道旁边安置的设备较少,能够安全可靠的进行列车的自动控制。所以在20世纪以后,无论是国外还是国内,都是比较认可这一种系统的,我国近年来所建设的铁道以及城市轨道交通也都运用到了CBTC。由于CBTC相比于传统的基于轨道电路的信号控制系统具有多方面的优点,所以国内外对于CBTC的深度开发和广泛使用的程度较高。

随着逐步的发展和研究,城市轨道交通信号控制系统在铁路信号控制系统上取得了突破,研制出了城市轨道系统专用的控制系统:列车运行自动控制(ATC)系统。这个系统在工作運行时又分为了三个部分,一是自动监控系统(ATS);二是自动防护系统(ATP);三是自动运营系统(ATO)。通过这3个子系统的相互工作,可以完成城市轨道信息控制的工作。

4城市轨道列车控制的ATC系统

4.1固定闭塞方式的ATC系统

顾名思义,固定闭塞式的ATC系统,是采用固定的方式来确定闭塞分区长度。在这一过程中,必须综合考量线路的情况、轨道列车的特性及速度。该系统按照闭塞分区来传输信息,传输的信息量相对较少,一般情况下,轨道列车的速度监控是通过闭塞分区出口检查方式。通俗点说,就是当轨道列车的出口速度超出该区段出口速度时,将会自动实行对轨道列车的减速。在这一情况下,必须有一段合适的安全距离。该段安全距离就是通过一个闭塞分区来实现的。

4.2准移动闭塞方式的ATC系统

通常情况下,准移动闭塞式的ATC系统采用的是数字式音频无绝缘轨道电路,以此作为传输媒介和轨道列车占用检测。与固定闭塞方式的ATC系统相比,传输的信息量更多。在实际运作中,编码单元利用信息传输系统向轨道列车提供最高限速、目标距离、路线状态等信息。轨道列车收到该类信息后,对各类数据进行加工分析,并得出轨道列车运行的速度/距离曲线,使轨道列车安全运行。本处所说的信息传输系统主要包括电缆环线、查询应答器、裂缝波导管、轨道电路等设备。

4.3基于移动闭塞方式的ATC系统

基于移动闭塞方式的ATC系统主要是依靠漏缆、交叉感应电缆、扩频电台、裂缝波导管等方式传输数据。该种信息的传输是轨道列车到地面、地面到轨道列车的双向的数据传输。通过这种传输,每一轨道列车的位置信息和其他相关信息都会马上传输到地面设备上。这样一来,可以得出轨道列车的运行限制速度,并根据实际情况的变化,随时调整这一速度。限制速度得出来以后,通过地面设备将信息再次传输给轨道列车。轨道列车据此得出轨道列车运行的速度/距离曲线,从而保证轨道列车在既定曲线下安全运行。目前,采用通信技术的移动闭塞系统在实践中已有应用,也积累了一定的经验,处于不断发展完善过程之中。车地之间信息的传输,极大地丰富了城市轨道交通信号系统的内容,是技术上的重大进步,并有很大的发展前景。

5促进轨道交通信号技术整合发展的策略

5.1采用集成和创新的发展措施

当前,我国虽然没有任何一家企业和公司能够为城市轨道的运营提供完整的服务,但还是有很多设备和一些边缘技术得到了应用。我国在研究信号技术方面应采用将系统进行集成和创新,并最大程度将已经成熟的信号技术进行技术的移植,避免在重新研制过程中出现的各种技术风险。

信号技术在城市轨道行业的应用主要目的是为了能够确保运输的安全,而在相关技术和设备的研制过程中,相关企业都为了求新和求快,使得相关技术和设备的使用给城市轨道的安全运行埋下隐患。最近几年以来,我国发生了多起城市轨道事故,而为事故所付出的代价也是极为惨痛的。所以,在我国相关设备和技术的研制过程中,应将安全放在首要位置,确保其在使用过程中拥有良好的安全性能。

5.2贯彻协同推进的发展原则

信号技术的研发是一项投入和风险都较高的项目,在其研究过程中,应切实贯彻协同推进的研究原则,才能够有效降低所存在的风险,促进技术的研发。应用此原则所采取的方法主要是应在相关的国家政府部门的帮助下,选择3家具有一定规模的城市轨道运营单位,同3家相关研究信号技术的企业建立合作关系,以此形成信号技术研究联盟。这些研究联盟应在统一的标准下共同进行信号技术的设计和研究工作,并将研究单位和运营的单位进行资源的整合,从而使其在研究和试验的过程中形成一定的互补,促进信号技术的研究和发展。

5.3出台有关信号技术研究与发展的扶植政策

信号技术的应用在一定程度上会影响到轨道运行的安全,所以在选择和应用相关技术和设备时具有很高的要求,并且在具体的招标过程中对其做出了相应的规定,这些都给我国信号技术的研究和发展产生了一定的阻碍,也是我国在该方面一直难以有所突破的重要原因。所以,我国在最近几年陆续出台了很多扶植政策和措施,以鼓励我国相关企业能够在信号技术的研究上有所成就,促进我国在研究信号技术方面的进一步发展。

6结束语

综上所述,加强对轨道交通通信信号技术及其整合问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的通信信号技术应用过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献

[1]王素倩.铁路与城市轨道交通信号控制系统比较和展望[J].上海铁道科技.2016(21):88-89.

[2]王亚涛.基于Petri网的城市轨道交通信号系统脆弱性研究[D].北京交通大学,2016.

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