軌道交通信號系統安全技術的發展和研究現狀初探

曹昕鷙

浙江機電職業技術學院 浙江 杭州 310053

軌道交通列車在具體應用時需要依賴于相關軌道的使用，而軌道交通系統的相關設備設施具體包括橋梁隧道、軌道線路以及列車等，其肩負著運送貨物和運輸乘客等重要責任。軌道交通列車的安全穩定運行也直接關系到乘客自身的生命安全，因此為了保證軌道列車運行的高效性、安全性和穩定性，需要充分確保相關信號系統的完整性。現如今，隨著微電子、計算機等相關技術在軌道交通領域當中的有效應用，信號系統也在不斷創新當中。在過去，信號系統主要包括模擬電路以及繼電邏輯等，而到了如今逐漸被智能化和數字化等模式所替代，這極大地提升了信號系統的運行水平[1]。

1 軌道交通信號系統構成分析

信號系統具體包括自動、手動以及遠程控制等相關技術應用，其組織構成則主要包括以下幾個方面。

（1）普速鐵路。為了防止列車在運行過程中出現相關的沖突問題，在區間信號系統等方面主要應用的傳統方法為劃分鐵路線路線段，對于車站內線段稱之為進路，而車站間的線段則被稱之為區間。在系統的具體運行過程當中，對區間線段會進行檢查，從而對其是否為空閑狀態進行判斷，也就是檢查在各個車站之間是否有列車通行，在確認區間為空閑狀態后會開放防護信號。在此過程當中，區間信號在具體開放之后會呈現出閉塞狀態。當列車進入區間之后，關閉防護信號。通過應用這種防護方式，可以確保列車在區間內通行的安全性，防止區間內的列車出現對向沖撞、追蹤等不良現象。而在區間防護時所采用的信號系統則為區間閉塞系統。為了使區間的運輸效率得到提升，需要合理劃分區間，具體可以通過將站間區間進行劃分的方式，從而使站間區間合理劃分為相關的閉塞分區，使列車的運行數量得到提升，而且還能在確保行車安全的基礎上使區間的通過能力得到有效增強[2]。

（2）車站信號系統。車站信號系統的具體作用在于可以在進路的始段位置合理設置信號防護，在具體運行過程當中需要對進路是否為空閑狀態進行檢查，同時還能夠檢查道岔位置的正確性、進路之間的沖突性。這樣一來，可以在充分保證道岔位置的前提下，確認敵對進路處于未建立狀態。當進路處于空閑狀態時，將防護進路的信號機進行開放。在列車到達進路后，防護進路信號機可以立即關閉。在車站信號系統的運行過程當中，需要應用連鎖技術，從而更好地保證道岔、進路和信號之間的操作順序能夠保證規范性和合理性，互相制約三者，進一步保證行車安全性。

（3）列車運行控制系統。列車運行控制系統在具體應用時，其主要作用在于可以對列車的運行速度和運輸能力進行控制。而列車運行控制系統具體包括自動駕駛系統、自動防護系統以及自動監控系統等。我國高鐵可以具體分為兩個不同等級，對于時速達到200千米每小時的列車主要采用軌道電路系統、列控中心系統以及分散自律調度集中系統、應答器等進行控制，而時速達到300千米每小時的列車則在其基礎上增設了無線閉塞中心系統和無線通信系統設備等相關設備。

2 信號系統安全技術發展現狀

在軌道交通運行過程中，信號系統的運用可以充分保障列車的行車安全性，在系統當中對相關安全技術進行應用，可以防止出現人員傷亡、環境破壞等現象。隨著我國科學技術的快速發展以及人們安全意識的提升，信號系統安全技術也在不斷更新換代當中。

（1）安全概念發展。隨著我國軌道交通事業的快速發展，相關信號系統安全技術也在不斷完善和創新當中。在1825年，英國出現了首條鐵路，但由于當時技術和知識比較落后，因此列車的安全技術相對比較匱乏。當夜間行駛時，列車只能根據車站的窗口蠟燭作為信號指示，當燈光熄滅之后則表示相關列車可以運行。但由于蠟燭在具體使用時容易受到外界因素的影響，進而導致列車行駛過程的安全性無法得到充分保證，頻繁發生安全事故。因此，人們對于列車行駛安全技術的研究逐漸加大了重視程度。

（2）安全繼電器應用。在1869年，軌道鐵路在信號領域的研發得到了創新發展，通過對軌道電路的應用研發出了自動閉塞系統，使列車行駛的安全性和效率性得到有效提升。在最初時期，軌道電路主要為直流電，無法傳輸車地信息，只能對列車進行檢測。在這之后，又相繼誕生出了音頻、工頻軌道電路，通過應用交變電磁場可以有效傳輸車地信號。對初期軌道電路構成進行分析，其具體涉及繼電器應用，可以作為邏輯和執行單元。繼電器在具體應用后獲得相應的成效，但后期隨著I/O數量的快速增加，繼電器的應用逐漸無法滿足軌道交通電路運行需求，顯露出了一些弊端和問題，例如配線復雜和邏輯更改難度較大等。

（3）計算機系統應用。隨著計算機技術的快速發展，其在軌道交通領域當中的應用也變得更加廣泛，這也使得信號系統安全技術得到了進一步創新發展。通過融合計算機系統，可以對實時通信系統和微機聯鎖系統進行應用，其不僅可以信號系統的運行效率得到提升，而且還能夠促進信號系統向著智能化和自動化的方向進行轉變。在應用計算機控制系統后，可以使系統控制成本得到有效降低，防止由于人為因素導致控制失誤。在具體應用時，計算機系統的使用也同樣存在著一定的弊端，雖然可以使信號系統的安全性和效率性得到提高，但也對信號安全運行提出了較高的要求。

3 結束語

隨著我國城市現代化建設步伐的不斷加快，軌道交通系統的應用水平也得到了顯著提升。對此，相關軌道交通企業需要對信號系統安全技術加大研究力度，不斷創新安全技術，使信號系統運行的安全性、穩定性以及高效性得到有效提升，充分確保列車的安全穩定運行。