探討城軌中信號系統的接口設計

曠利平

摘? ?要：城市軌道交通為城市居民提供方便快捷的出行方式，行駛在大街小巷的軌交也逐漸成為城市一道亮麗的風景線。隨著國家科技水平的不斷進步，城軌的信號系統設施逐漸趨于智能化自動化。本文意在根據城市軌道交通的實際運載情況，針對信號系統的接口設計進行研究與探索，并提出相應的參考意見。

關鍵詞：城軌? 信號系統? 接口設計

中圖分類號：U28? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0061-02

城軌的核心設計理念，是地鐵功能的延伸與擴展，軌道交通的運行線路不再只局限于地下軌道的形式，而是通過與城市布局及規劃的有機結合，建立地下、地面與高架的綜合軌道交通運輸系統，城市軌道交通不再只是地鐵的代名詞。軌道交通猶如搬運到城市之間的火車，不斷馳騁在城市中，緩解城市交通壓力。火車能夠高速地行駛在鐵軌上，安全可靠的信號系統發揮著重要作用，因此，城市軌道交通的正常運轉，同樣無法離開高質量信號系統的幫助。隨著互聯網技術的普及，信號系統行使的職能逐漸增加。監測數據的項目與日俱增，同時互聯網技術賦予信號系統“智慧”，可以自己對監測數據進行高效準確地分析，幫助維護人員高質量地完成設備維護與檢修工作。信號系統功能愈發強大，系統的兼容性需要增強，與其它系統的互動隨之增多。接口越來越豐富的信號系統，接口技術的復雜程度與日俱增。如何在原有技術基礎上，改良創新出系統完善的新型接口設計？保障信號系統在增加功能的前提下，繼續安全運轉。通過分析具有典型代表性城市的軌交系統，得出以下結論。

1? 信號系統構成與接口設計的基本原理

1.1 具有代表性城市軌交的信號系統組成

通過觀察此次課題的研究對象，該座城市擁有世界上先進的軌交系統。建立該座城市信號系統的基本部分有：傳輸控制中心、計算機聯鎖系統（CBI）、列車高速行駛防護應急裝置以及列車與地面的通訊系統。其中計算機聯鎖系統作為組成信號系統的核心技術體系，它的組成部分由中央聯鎖、目標控制系統與場地控制系統組成。

1.2 各個系統之間的接口設計

信號系統設計需要涉及多方專業的理論知識基礎與建設標準，體系復雜且分工明確，各司其職。信號系統的核心技術包含的專業有：線路專業、土建專業、房屋建筑專業、配電輸送專業、車輛工程專業、通信專業以及車輛運輸專業。

線路專業需要考察信號系統設置需要的線路材料，以及詳細的站場數據，同時通過對實際站場勘測，制定線路傳輸速度標準，著重考慮站臺線路與軌道彎道線路。土建專業需要進行的工作主要包括電纜槽溝的挖設，以及途經軌道的管道預埋。房屋建筑專業主要負責的工作是把控信號系統技術的施行需要的最大面積，工程照明設計，室內電纜溝槽的預置與防靜電工序，同時設計好信號系統需要的地線。配電專業主要負責的工作是制定信號系統用電量的大小，使用預置好的地線，以及做好牽引回流電方位。車輛專業負責的工作量最龐大，承擔的責任最重。車輛專業需要預先設定好列車行駛過程中最大加速度，較長使用的制動減速度，以及自動化車門的預置信息;車輛行駛過程中路遇彎道時的轉速計接口設施，提前設定信號系統車載設施位置。通信專業負責安排信息傳輸渠道以及保證最佳信息傳輸效率。車輛運輸專業負責計算牽引點以及實時追蹤間隔。

2? 分析設計接口的依據

2.1 接口設計的原則

信號系統關乎城軌交通正常運行與否，軌交作為深受大家歡迎的出行方式，客運量龐大，人流量眾多。無論信號系統接口技術怎樣發展，保障乘客的人身安全是至關重要的。因此，信號系統設計的基本原則就是盡量避免系統產生故障，最大限度保證信號系統的正常使用。但在實際工作中，基本原則常常被忽略，安全問題沒有得到應有的重視。究其原因是因為倘若忽視安全保障問題，信號接口設計會變得非常簡單，設計工作往往只是單純地進行分析接口需要的電路設計，忽略一些可能存在的安全隱，沒有及時對潛在危險進行排查，易造成嚴重后果。

2.2 忽視接口設計原則可能會產生的危險后果

通過分析本次課題研究的對象城市，我們可以知道，該座城市的軌交信號系統在實際工作中，發生過列車運載自我保護系統的輸出與輸入電路單元被燒毀的情況。通過調查該座城市的軌交運輸設備與信號系統的設施，造成列車自我保護系統的輸入輸出單元電路被燒壞的原因，是由于高壓電流過大。但是列車自我保護系統的電路設計不會自身產生足以燒毀單元電路的高壓電流，不難得出造成單元電路燒毀的高壓電流是從系統外部串流而來。

2.3 解決故障的典型辦法

通過調查該座城市的相關軌交報告，產生上述故障的主要部件是列車內部的調換開關導致。若想盡快解決問題，最好的辦法，是在列車自我保護系統的輸入與輸出單元電路及調換開關之間添加隔離裝置。將光電隔離耦合元件放置在輸入輸出單元燒壞的四號及五號端子與調換開關之間，使數據的輸入與輸出處于安全的隔離區。

3? 接口設計的相關舉措

3.1 專業技術人員注重自身外語水平，方便技術交流

以本次課題研究的城市為例，該座城市擁有世界先進的城軌技術體系，系統完備的信號接口技術，是世界軌道交通的信號系統發展的表率。我們國家的專業技術人員需要不斷通過學習交流別國的先進技術，借鑒已經成型的信號系統技術體系。結合我國城市實際建設情況，取其精華，去其糟粕，努力創造出適合我們國家的城市軌道交通技術。專業技術人員的外語水平需要過硬，至少能夠保證正常的交流與溝通，對于對方提及的關鍵技術要點，能依靠自己的理解銘記于心，取代經過他人翻譯過后的技術表述。

3.2 細化接口文件

接口文件作為接口技術最關鍵的一環，是信號系統正確連接其它系統的主要核心依據。接口文件不夠詳實完備，造成重要數據判定標準缺失，會導致信號系統涉及的眾多專業技術人員分析產生差異，從而造成接口設置失敗，信號系統無法完成與其他系統的連接。

通過細致探索本次課題的研究對象，我國參與了這座城市的信號系統建設，作為技術交流，為該座城市提供接口文件。該座城市結合瑞典信號單位，對信號接口設計進行了界定。由于在建設期間，技術人員發生改變，造成對原有敲定的接口文件分析出現誤差，導致多次進行接口實驗失敗。因此，在實際信號系統接口設計工作中，一定需要做好接口文件分析的準確界定與穩定技術人員，避免參與的工作人員產生流動，產生較大誤差。

3.3 注重接口設計細節

信號系統建設要求從初步設計到實際施工的嚴謹與專注，對設計細節嚴格把控，才能在實際建設與之后的使用中避免不必要的麻煩。設計環節需要做到事無巨細，對每一專業的技術人員匯總的資料進行分析與考量，不斷改良設計中的某一環節，有效規避與實際勘察數據不相匹配的情況。

4? 結語

我國城市軌道交通建設蓬勃發展，在前進的道路上不斷攻克技術難關，與世界其他國家的先進技術進行交流學習，提高自身技術水平。信號接口技術作為城軌建設的重要一環，不僅需要過硬的技術儲備，同時需要在實際建設中嚴格把控細節，務實走好城軌交通信號系統的接口技術發展道路上的每一步。

參考文獻

[1] 郭碧.城軌信號系統與防淹門接口配置分析與優化[J].機電信息，2019（15）：137-139.

[2] 錢偉強.淺談城軌中信號系統的接口設計[J].通訊世界，2017（14）：155.

[3] 黃毅，高京顯.地鐵信號系統與其他專業接口分析[J].科技創新與應用，2019（23）：67-68.

[4] 肖杰.城市軌道交通車輛與信號系統接口研究[J].信息系統工程，2018（10）：156.

[5] 田靜.城市軌道交通網絡化運營中的信號系統互聯互通方案[J].城市軌道交通研究，2018，21（S1）：28-30.