JZ型微機計軸在軌道交通信號領(lǐng)域的應用前景

吳宏松 張 燕

（成都鐵路通信設備工廠，成都 610045）

1 概述

隨著軌道交通日新月異地發(fā)展，客運專線、城市、城際等軌道交通的不斷建設，國產(chǎn)軌道交通列車控制系統(tǒng)重要的基礎設備,從無到有，從小到大，從弱到強，不斷滲透到由國外計軸主導的國內(nèi)市場。本文簡要介紹目前軌道交通領(lǐng)域的微機計軸狀況，重點介紹以JZ型微機計軸為代表的國產(chǎn)計軸的特點及其在國內(nèi)軌道交通領(lǐng)域的應用狀況，并在此基礎上對未來軌道交通，特別是城市軌道交通應用前景進行展望。

2 軌道交通領(lǐng)域計軸應用的現(xiàn)狀

目前應用在國內(nèi)軌道交通領(lǐng)域的主流計軸設備如表1所示。

從應用規(guī)模上來說，在國鐵領(lǐng)域，JZ型微機計軸大約占計軸設備應用量的65%，AZL型和AZS型計軸大約占20%；在城軌領(lǐng)域，則以AZL型和AZS型計軸為主導，約占計軸設備應用量的90%，而JZ型微機計軸約占10%。

3 JZ型微機計軸特點

1）系統(tǒng)采用二取二安全計算機結(jié)構(gòu)處理軸計數(shù)脈沖，具有極高的故障-安全特性。

2）系統(tǒng)采用單區(qū)段多點的組合控制方式，運算單元分散控制各區(qū)段，分散了運算單元的故障和影響范圍。

3）系統(tǒng)采用星型拓撲結(jié)構(gòu)，不會因為某一個區(qū)段出現(xiàn)傳輸問題影響到其他區(qū)段。

4）輪輻型微機計軸的室外傳感器通過軌旁檢測盒（JCH）向室內(nèi)主機傳送信號，具有傳輸距離遠的特點。

表1 國內(nèi)軌道交通領(lǐng)域計軸現(xiàn)狀

5）輪緣型微機計軸的室外傳感器直接與室內(nèi)主機相連傳送信號，具有室外設備簡單的特點。

6）室外檢測點地線采用共用防雷地線時，接地電阻值≤1 Ω；采用專用防雷地線時，接地電阻值≤4 Ω，特殊地段可采用懸浮方式。

7）JZ1-H型系統(tǒng)具有“±1”軸干擾的容錯功能。

8）系統(tǒng)帶有RS-232標準接口，便于信息檢測與查詢。

4 JZ型微機計軸設備在軌道交通領(lǐng)域的應用方案

國產(chǎn)計軸自上世紀80年代初開始研發(fā)以來，經(jīng)過二十多年不斷改進創(chuàng)新，逐漸走向成熟。以JZ型微機計軸為代表的國產(chǎn)計軸在國鐵的單線自動閉塞、自動站間閉塞、站內(nèi)軌道電路方面進行了較為廣泛的應用。隨著近幾年城市軌道交通的發(fā)展，JZ型微機計軸在北京地鐵、重慶輕軌得到應用。JZ型微機計軸主要應用在以下幾個方面。

1）單線自動閉塞方式下的閉塞分區(qū)占用檢查。

為提高鐵路單線區(qū)段的運輸能力，在既有成熟的JZ容錯型微機計軸設備基礎上，采用硬件疊加但區(qū)段處理方式完成區(qū)間閉塞分區(qū)占用檢查，特別是大區(qū)段的占用檢查，使系統(tǒng)在安全性、可靠性、可用性方面得到提高。采用計軸設備作為區(qū)間小區(qū)段分區(qū)的空閑占用檢查設備，使單線的閉塞設備簡化可靠。采用硬件疊加的小區(qū)段處理方式，使設備的可用性有較大提高。

2）自動站間閉塞方式下的區(qū)間占用檢查。

單線區(qū)段的站間閉塞大多沿用64D繼電半自動閉塞，采用計軸設備檢查區(qū)段空閑，并和閉塞設備一起組成自動站間閉塞。由于該制式是人工確認區(qū)間空閑，勢必存在安全隱患。同時采用具有“±1”軸容錯功能的JZ型微機計軸作為區(qū)間檢查設備，疊加64D繼電半自動閉塞代替人工確認區(qū)間空閑，從而消除半自動閉塞中的安全隱患，使設備具有較高的可用性和安全性，也使單線站間閉塞更可靠、更安全。

3）為解決軌道電路分路不良，在站內(nèi)區(qū)段或區(qū)間閉塞分區(qū)完成占用檢查。

利用計軸設備的工作條件與鋼軌軌面條件、道床電氣特性變化無關(guān)性，將計軸軌道電路代替、或與原軌道電路疊加，將計軸控制條件或與既有軌道電路控制條件相結(jié)合，并納入既有聯(lián)鎖控制條件，解決由于鋼軌生銹、道床污染嚴重等，站內(nèi)多個區(qū)段存在“壓不死”的問題，從而提高行車效率，消除行車安全隱患。

4）長大隧道等低道床電阻區(qū)段，計軸疊加軌道電路完成軌道區(qū)段占用檢查。

利用計軸設備與道床電氣條件變化無關(guān)的特點，在軌道電路的基礎上疊加計軸軌道電路，即區(qū)間軌道空閑、占用檢查由計軸設備完成，軌道電路只完成機車信號傳輸，以此解決個別區(qū)段，特別是隧道區(qū)段道床漏泄過大，電阻太低，部分區(qū)間發(fā)生軌道電路“紅光帶”故障，從而增強區(qū)間閉塞設備的可靠性，保證鐵路運輸?shù)陌踩咝А?/p>

5）移動閉塞后備運營模式下的軌道區(qū)段占用檢查。

以“聯(lián)鎖+計軸”形式構(gòu)成移動閉塞后備運營模式下的后備系統(tǒng)，解決移動閉塞系統(tǒng)部分或全部故障的情況下，城市軌道交通正常運營的問題，并且解決移動閉塞開通前的臨時過渡問題，從而實現(xiàn)運行列車的自動保護。

6）車輛段/停車場的軌道區(qū)段占用檢查。

利用計軸對溫度、濕度、道床等與軌道的無關(guān)性，在城市軌道交通車輛段或停車場使用計軸軌道電路或計軸疊加軌道電路，解決因道床潮濕和鋼軌生銹帶來的“白光帶”、“紅光帶”問題，保證行車安全性，提高行車效率。

5 JZ型微機計軸設備在軌道交通領(lǐng)域的應用前景

JZ型微機計軸不僅以其自身的技術(shù)特點和優(yōu)勢滿足國鐵的單線自動閉塞、自動站間閉塞、站內(nèi)軌道電路等應用需求，而且以該微機計軸技術(shù)為基礎，為特殊的使用環(huán)境和應用條件提供了良好解決方案。雖然近年來客運專線、高速鐵路建設不斷深入，但其規(guī)模在國內(nèi)鐵路網(wǎng)中還有限，并且主要集中在東部平原和沿海地區(qū)，而國內(nèi)的山區(qū)鐵路、長大隧道還很多，鐵路單線的建設、改造仍然在進行。同時根據(jù)鐵路“十一五”規(guī)劃，煤炭行業(yè)的運輸線，港口站場和港口運輸，東、中、西部鐵路的新建和擴能改造，各大鐵路樞紐站場及集裝箱運輸需要的鐵路站場及冶金、石油等站場正在建設中。因此，作為列車位置檢查的JZ型微機計軸設備將有較好的應用前景。

近年來，約27個城市正在籌備建設城市軌道交通，其中22個城市的軌道交通建設規(guī)劃已經(jīng)獲得國務院批復。至2015年前后，北京、上海、廣州等22個城市將建設79條軌道交通線路。國家發(fā)改委已對今后的城軌建設信號系統(tǒng)部分提出了國產(chǎn)化率須達到55%的要求。作為后備模式下的后備子系統(tǒng)微機計軸的國產(chǎn)化，對提高國產(chǎn)化率將起到較大作用。國產(chǎn)計軸除了在購置成本上比同類進口計軸低外，后期運營中的配件、板卡等的購置周期比同類進口計軸短，售后服務技術(shù)支持更加快捷、及時，為系統(tǒng)的正常、可靠、安全運行提供了保證。JZ型微機計軸因在北京城軌、重慶城軌作為CBTC系統(tǒng)的后備子系統(tǒng)的應用進入了城市軌道交通領(lǐng)域，此計軸是進入城軌領(lǐng)域唯一的國產(chǎn)計軸。JZ型微機計軸系列中的JZ.GD-1輪緣型計軸從設備自身的技術(shù)性能、歐洲安全等級的保證、優(yōu)良的性價比等特點完全適合城軌的應用要求。

隨著微電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展和軌道交通建設的深入，JZ型微機計軸將在安裝方式、檢測方位、運算處理以及和相關(guān)系統(tǒng)接口等方面進行延伸、拓展；除了在鋼軌、單軌跨座軌上的應用外，將在磁懸浮等多種軌道方式上進行探索。

6 結(jié)束語

JZ型微機計軸不僅在設計上符合國內(nèi)行業(yè)標準和歐洲完整安全性等級的要求，在國內(nèi)工程應用上也適應安裝和維護的需要；作為信號系統(tǒng)的基礎設備，JZ型微機計軸是可靠的、安全的、可維護和可用的；該系列設備作為信號后備子系統(tǒng)的一部分，將大大提高系統(tǒng)的國產(chǎn)化率，降低一定的建設成本。因此，JZ型微機計軸以其較優(yōu)的性價比在未來的軌道交通建設中，將有良好的應用前景。

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