淺談城市軌道交通通信信號專業認識實踐實習

[摘 要]依托上海軌道交通培訓中心龍陽路基地，開展城市軌道交通信信號專業認識實踐實習。結合現場設備，采用理論與現場相結合的直觀教學手段，講解信號系統相關室外設備。通過實習學生獲得了對本專業領域的感性認識和實踐認識，深化了理論教學成果，認識實踐效果顯著。

[關鍵詞]信號系統 軌道電路 計軸器

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）14-0015-02

目前，我國工程教育的規模位居世界第一，高等工程教育的本科在校生達到371萬人，研究生47萬人。統計數據顯示，中國現有工程師210萬人，大學生中有35%學工科——“現役”和“后備”工程師的數量目前都排名世界第一。據《財富》雜志公布的最新數據，美國“適合全球化要求”的工程師有54萬；中國只有16萬，占不到全國工程師總數的1/10；而印度符合全球化需求的工程師超過其總數的70%。為全面提高工程教育人才培養質量，促進我國由工程教育大國向工程教育強國邁進，教育部提出了“卓越工程師教育培養計劃”。

上海工程技術大學城市軌道交通學院在教育部啟動“卓越工程師培養計劃”的契機下，根據已有產才學合作的特色培養方式，城市軌道交通車輛工程專業申請為教育部首批卓越工程師教育培養計劃試點專業。本文在“卓越工程師”背景下，淺談軌道交通通信信號專業認識實踐實習。依托上海軌道交通培訓中心龍陽路基地，城市軌道交通通信信號專業學生通過認識實踐實習，對本專業涉及的信號系統設備有更感性的認識，增強了學習興趣及學習動力，認識實踐彌補了課堂理論教學的不足，實踐效果明顯。

一、實習對象

在城市軌道交通學院設置的主要專業中，有利用軌道交通設備指揮地鐵行車的專業，還有對信號設備進行維護、保養，保證信號設備良好，保障鐵路行車安全的專業。本次認識實踐實習對象為大一城市軌道交通通信信號專業學生，安排在第二學期末。認識實習是繼課堂教學之后的一個重要實踐環節，其目的是使學生能把在校所學的城市軌道交通概論基本理論知識與現場生產實踐聯系起來，獲得對本專業領域相關的感性認識和實踐知識，為后續的專業課程學習打下基礎。

二、依托基地

為了確保鐵路行車安全正點，以往這些專業的學生到現場實習，由于受到實習場地、實際系統的運行、培訓實習時間等各種因素的制約，只能觀看，不能親手操作，實習效果不能滿足教學的需要。本次實習采取直觀教學，依托上海軌道交通培訓中心龍陽路基地，改變以往實習只能觀看不能動手操作的缺點。

上海軌道交通培訓中心龍陽路基地，由“一條實訓線路、三個運行平臺、五個專業系統”和原張江高科地鐵站“三站兩區間”組成的。在龍陽路基地至2號線原張江車站建有實訓線，線路總長1.6公里，采用了國產化的CBTC信號設備，并安裝新型道岔和轉轍機，并由原2號線張江站、龍陽路基地以及一個模擬車站構成了“三站兩區間”的線路形態。

三、實習內容

鑒于實習對象的知識結構，本次實習主要是介紹城市軌道交通信號基礎設備，其中重點講解室外設備，如：軌道電路、信號機、轉轍機、計軸器、應答器等。下面以軌道電路、計軸器為例講解認識實習。

（一）軌道電路的基本原理

軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導體，兩端加以機械絕緣（或電器絕緣），接上送電和受電設備構成的電路。最簡單的軌道電路如下圖所示。軌道電路由鋼軌、軌道絕緣、軌端接續線、引接線、送電設備及受電設備等主要元件組成。

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圖1 軌道電路示意圖

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圖2 軌道電路現場設備

（二）25Hz相敏軌道電路設備構成

送電端扼流變壓器（BE25）、送電端電源變壓器（BG25）、送電端限流電阻（RX）、熔斷器（RD1 、RD2）、受端扼流變壓器、受電端中繼變壓器（BG25）、RD3熔斷器、防雷補償器（FB）、防護盒（HF）、軌道繼電器（GJR）、25HZ電源屏。

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圖3 25HZ相敏軌道電路原理圖

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（1）扼流變壓器 （2）限流電阻

圖4 軌道電路軌旁設備

扼流變壓器作用：溝通牽引電流，同時配合送電端供電變壓器，受電端匹配變壓器和二元二位繼電器等設備，構成25HZ相敏軌道電路系統。

送端限流電阻作用：防止車輛在送端軌面上分路時，分路電流過大燒毀軌道變壓器，提高分路靈敏度。

（三）計軸器

城市軌道交通信號系統中采用計軸器，是今年出現的新景象。當列車運行控制系統（Automatic Train Control， ATC）出現故障的情況下，計軸器作為軌道電路的替代品，由其構成聯鎖、閉塞系統，以保證列車運行安全。今年以來，城市軌道交通信號系統選用基于通信的列車自動控制系統（Communications Based Train Control ，CBTC），作為CBTC系統的后備模式，普遍也采用“計軸器”替代軌道電路，用“計軸器”檢測軌道區段有無列車占用。

計軸系統，它主要完成檢查區段狀態的功能，包含室內設備和室外設備，室外設備有傳感器（計軸磁頭）和電子連接箱；室內設備有運算器、UPS電源、繼電器以及由計算機構成的計軸器主機系統。室內設備和室外設備由專用計軸電纜相連。

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圖5 計軸設備的原理圖

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圖6 計軸磁頭和電子連接箱

四、總結

體托上海軌道交通培訓中心龍陽路基地，城市軌道交通通信信號專業現場認識實習采用直觀教學和最生動的方案，基地里面信號設備供學生在學習過程中真刀真槍地演練，深受學生歡迎。通過認識實踐實習，學生獲得了對本專業領域的感性認識和實踐認識，為后續的專業課程學習打下堅實基礎，實踐實習效果顯著。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉麗梅，韓江.卓越工程師人才培養的研究[J].前沿，2012，（12）：183-184.

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[3] 上海軌道交通培訓中心編著.城市軌道交通概論[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[4] 徐金祥，沖蕾.城市軌道交通信號基礎[M].北京：中國鐵道出版社，2010，（9）.

[5] 彭湃.計軸在城市軌道交通中的應用[J].現代城市軌道交通，2011，（3）：15-17.

[責任編輯：左 蕓]