淺析軌道車輛信號系統的應用

周澤文

摘要：隨著一個現代化社會城市的不斷快速發展，城市交通運行壓力問題已經逐漸突顯出來，為了有效緩解這種交通緊張局勢，很多重點城市對新型軌道交通車輛車載信號系統設計進行了深入性質的研究。本文根據以往技術工作實踐經驗，對我國軌道交通車輛移動信號系統的具體技術形式方案應用進行分析總結，并從固定閉塞系統方式的線路應用、準線式移動閉塞系統方式應用ATC控制系統的線路應用、移動閉塞系統方式的線路應用三個方面，論述了我國軌道交通車輛移動信號系統的具體線路應用技術形式。

關鍵詞：軌道車輛;信號系統;移動閉塞方式

1城市軌道交通車輛間隔信號系統主要相關技術設計方案

1.1車輛間隔技術設計

由于城市軌道公共交通的運行車輛移動密度大，運輸量相對較高，在系統工程設計上，主要以軌道行車車輛間隔技術縮短設計為主。在該種定價方式的積極作用下，可以進一步有效提升列車服務質量，降低列車旅客的進站候車等待時間以及增加工程費在總體預算投資中的數額。但在行車信號中的ATP兩個系統的相互作用下，該項設計操作的具體實際效果并沒有很好的準確體現出來，如"車、地"由于通信運行速率、軌道運行區段距離長度等諸多因素，在具體實際應用設計過程中不能將現有行車軌道距離間隔無限制的縮短，而且最小化的行車距離間隔對整個通信系統解決方案設計效果影響較大。信號燈的ATP控制系統的出現，主要原因是由于利用各種自動控制參數元件來自動確定車輛行車行駛間隔。站在實際道路工程師的角度來說，應該以實際道路施工工程方案設計內容及線路、距離等各個綜合影響因素考慮為主，建立和發起一個合理的資源投資利用計劃，最終才能滿足交通車輛車載信號系統的實際設計應用要求。

1.2 ATP信息傳輸方式

軌道交通車輛安全控制運行管理關鍵在于軌道ATP控制系統的實際應用，該控制系統主要由車載控制設備和軌旁控制設備兩個大部分共同組成，通過系統接收德國地面鐵路ATP軌道設備直接傳來的車載信息，對軌道列車正常行駛的路段間隔時間進行控制。在數據ATP鐵路設備信息劃分上，主要認為包括兩種傳輸形式，第一種為"車、地"ATP設備信息自動傳輸方式，該種信息傳輸方式主要分為各站點式自動發碼和鐵路連續式自動發碼;第二種為鐵路解題式自動控制曲線方式和答題模式自動曲線控制方式，主要以鐵路列車自動控制曲線方式來作為主要參照點。伴隨著點式ATP等技術的不斷發展，城市軌道網絡交通系統設計的實際應用也可能會逐漸表現出一定的不足。

2軌道電路車輛語音信號系統的具體設計應用技術形式

2.1固定閉塞應用方式的廣泛應用

在固定閉塞應用方式廣泛使用發展過程中，主要以多媒體信息電路音頻器在軌道電路中的應用形式為主，依靠固定閉塞方式，對軌道線路運行情況、車輛運行特性等固定閉塞分區軌道長度數據進行分析確定，并將其應用當做最小化的行車軌道間隔采集數據，建立起一個安全有效的線路防護區。整體來看，該種閉塞應用代碼形式在區段信息量的傳輸較少，每一個新的閉塞分區代碼只能同時進行一個區段信息量和代碼量的傳輸，被我們當作是該閉塞區段的最大傳輸速度的代碼。列車出口速度檢查監控一般最常采用的方法是線路閉塞分區段的出口速度檢查，當一輛列車的閉塞出口檢查速度經常大于某一區段內的出口檢查速度時，相關車載監控設備便會隨機對整個線路車輛出口實施緊急制動保護操作，確保整個車輛的正常行駛安全。以北京地鐵軌道來舉例，該種地鐵軌道運行類型要作為折返運行軌道，需要自身具備較長的軌道尾軌，只有這樣，才能長期保持較高的軌道折返運行能力。而在車輛傳統上的ATP兩種系統的相互作用下，車輛的精確度和控制能力并不高，讓車輛運輸能力發展受到了很大限制。固定軌道閉塞分區的線路劃分，主要以線路車輛安全性能狀況為主要安全影響考量因素，如果一條線路上同時存在不同車輛性能的機動列車，為了有效確保安全，需要對各項安全條件設施進行嚴格優化設計，避免導致后續列車運行線路效率受到較大影響。

2.2準線式移動閉塞控制方式中的ATC控制系統的主要應用概述

準線式移動閉塞控制方式中的ATC控制系統主要應用是隨著現代計算機控制技術的的發展而不斷發展，尤其是用于單片機控制技術和其他數字信號圖像處理中的技術。目前，廣州北京地鐵交通一號線和地鐵二號線以及上海地鐵二號線等地鐵線路均正在采用該種通信系統。在準確的移動閉塞傳輸方式技術應用上，主要以無絕緣層的軌道電路元件作為整個電路信息可以傳輸的主渠道，信息可以傳輸的容量較大，抗干擾能力較強。在高速音頻車載軌道電路技術發展上，系統主要會向車載通信設備用戶提供列車速度、距離等相關信息，利用最合理的速度控制設置方式可以保持高速列車運行的速度平穩性，另外，列車在高速運行的全過程和途中的最小安全控制距離也要比固定閉塞短很多，有利于實現區間鐵路通過控制能力的大大提升。在基于ATC兩個系統的共同作用下，車輛仍會以一個閉塞分區距離作為最大的小行車安全距離間隔，但該項目的距離間隔可能還是會隨時有所調整。另外，在網絡信號信息傳輸和數據處理上，主要以數字化操作方式為主，不但可以大大提升通訊信息量，還有可能大大提升通信系統自身整體的信號抗干擾能力。在該種控制系統廣泛應用下，軌道運行車輛之間便能實時傳遞連續的軌道速度運行控制數據信息，避免安全區和保護區的距離對整個軌道列車長時間隔運行產生不良影響，提升了軌道運行管理效率。

2.3移動閉塞檢測方式的直接應用特點

移動閉塞檢測方式在直接應用車輛過程中并不需要依靠移動軌道電路，而是以移動交叉線路感應通信電纜以及廣播電臺自動擴頻等多種形式應用來直接實現對車輛運行位置的有效實時檢測，促使地面檢測設備人員可以及時獲取檢測到重要的位置信息，并將車輛運行時間限制以及速度計算出來。因此，在沒有確保安全帶的情況下，移動閉塞控制方式設計可以進一步大大提升確保車輛安全通過的移動計算控制能力，并將最小安全帶的間隔限制作為安全帶被保護時的距離。除此之外，該種計算方式在進行后續遠程計算工作過程中還可以將車前與車輛尾部之間的實際行駛距離實時顯示表現出來，為保證相關自動控制系統工作的順利開展提供了一種有利條件。相對來說，目標列車速度和行駛目標之間距離可能會隨著行駛時間的不斷調整而逐漸出現較大改變，但高速列車的可行車速度距離一定是連續的，不是雙向跳躍的。在高速車輛自身追蹤線路運行持續時間和對停車運行間隔和車輛行駛方向精度和速度的成本控制上，影響它的主要因素很多，如高速車輛追蹤線路運行方向運動特征、車輛自身追蹤運行速度參數、停車間隔、運行持續時間等，為不斷提高汽車移動閉塞系統的技術使用率和靈活性以及不斷提升系統應用效率奠定了堅實基礎。移動閉塞式地形交叉模型ATC地形感應探測系統一經投入使用，便已經成功取得了很好的應用推廣效果，相信隨著系統相關應用技術的不斷創新發展，對于在大型地面進行移動閉塞交叉地形感應探測系統設計方面的相關技術以及應用還會不斷創新得到進一步的技術突破。

3總結

綜上所述，城市軌道網絡交通的順利建成運行，將一定會為我國城市經濟發展進程帶來更大的社會經濟和其他社會效益，特別是在交通車輛運行信號系統結構設計上，決定著整個交通系統的日常運行管理情況。整體情況來看，軌道運輸車輛交通信號系統的整體設計應用類型多種多樣，各個類型城市政府應該與自身經濟發展戰略特點需求相結合，對其應用進行各種多元化設計分析，最終才能確立一個合理的城市軌道運輸車輛交通信號系統整體設計應用方式。

參考文獻：

[1]陳文彬，王梅.大數據在超大城市及城市群綜合交通體系研究中的應用 [J].交通與港航，2018，5（5）：11.