地鐵信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)控制功能探討

姜 麗

(大連地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司,遼寧 大連 116000)

0 引言

CBTC系統(tǒng)是基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。現(xiàn)如今,地鐵信號(hào)系統(tǒng)的集成度越來(lái)越高,傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng),不但傳輸數(shù)據(jù)少,列車控制能力差,而且自動(dòng)控制功能也不完備?，F(xiàn)如今,CBTC系統(tǒng),不但提升了自動(dòng)控制水平,大大增加了信號(hào)的控制能力,而且進(jìn)一步提升列車的控制水平。接下來(lái),筆者將詳細(xì)探討一下地鐵信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能的具體內(nèi)容(見(jiàn)圖1)。

圖1 信號(hào)CBTC結(jié)構(gòu)

1 地鐵信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)控制基本功能

1.1 自動(dòng)控制子系統(tǒng)

列車自動(dòng)控制子系統(tǒng),即ATS子系統(tǒng),具體的功能如下:(1)對(duì)列車進(jìn)行基本的識(shí)別。通過(guò)ATS監(jiān)控視頻可以看到列車的識(shí)別號(hào)碼,具體的識(shí)別內(nèi)容有列車的行駛車次號(hào)、列車的運(yùn)行方向等,這些都是通過(guò)自動(dòng)控制子系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和識(shí)別的。(2)列車的追蹤功能。ATS子系統(tǒng)根據(jù)列車的位置來(lái)完成列車司機(jī)的基本需求,對(duì)列車進(jìn)行權(quán)限控制、速度控制等。(3)自動(dòng)進(jìn)路處理。ATS子系統(tǒng)根據(jù)列車的時(shí)刻表來(lái)自動(dòng)排列進(jìn)路,根據(jù)目的地的信息全程控制進(jìn)路的安排,從而完成列車的行進(jìn)路線。(4)列車的自動(dòng)調(diào)整。在正常的模式下,ATS子系統(tǒng)會(huì)對(duì)列車進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,根據(jù)列車時(shí)刻表控制列車的速度,發(fā)現(xiàn)列車與時(shí)刻表有差異的時(shí)候,可以進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整[1](見(jiàn)圖2)。

圖2 信號(hào)ATS子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2 自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)

列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng),即ATP子系統(tǒng),具體的功能如下:(1)列車的實(shí)時(shí)定位,確保列車的速度、距離以及相關(guān)的路線等信息。確保列車的安全位置和非安全位置,ATP可以利用安全位置對(duì)列車進(jìn)行防護(hù)。(2)列車的追蹤功能。ATP子系統(tǒng)主要通過(guò)列車反饋的信息來(lái)確定列車的位置,根據(jù)道岔的位置進(jìn)行列車安全距離的授權(quán),確保列車在正常情況下穩(wěn)定運(yùn)行。(3)列車的授權(quán)功能。在列車車載控制器ATC完好的情況下,利用ATP限制固定數(shù)據(jù),可以改變ATP運(yùn)行曲線,從而將移動(dòng)授權(quán)限定在列車尾部后面進(jìn)行安全間隔的數(shù)據(jù)支持。(4)速度校正。ATP子系統(tǒng)會(huì)根據(jù)列車的安全距離來(lái)不斷的校正列車的行駛速度,記錄檢測(cè)到的速度變化,從而對(duì)列車速度進(jìn)行控制。(5)溜車保護(hù)功能。列車在區(qū)域停車的時(shí)候,車載控制器可以處于靜止的狀態(tài),列車在沒(méi)有得到命令之前,不可以有任何的物理位置的移動(dòng),車載控制器會(huì)對(duì)列車實(shí)施緊急制動(dòng),確保列車不會(huì)出現(xiàn)溜車大的情況[2]。

1.3 自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)

列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng),即ATO子系統(tǒng)。ATO子系統(tǒng)的具體功能如下:(1)自動(dòng)運(yùn)行功能。ATO子系統(tǒng)會(huì)按照事先預(yù)定好的區(qū)間以及速度完成列車的啟動(dòng)、加速、減速以及停車。(2)列車的精準(zhǔn)停車控制功能。在ATP防護(hù)情況下,列車可以進(jìn)行精準(zhǔn)到站,并且自動(dòng)精準(zhǔn)停車控制。在這種情況下,列車司機(jī)不需要操作任何動(dòng)作,就可完成列車的停車操作。(3)列車的實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)ATO子系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候,列車會(huì)實(shí)時(shí)反饋具體信息,在ATS系統(tǒng)上面顯示,從而完成對(duì)整個(gè)列車的實(shí)時(shí)監(jiān)控[3]。

2 安全防護(hù)措施

2.1 防止干擾

信號(hào)CBTC系統(tǒng)的DCS子系統(tǒng)需要進(jìn)行日常的數(shù)據(jù)傳輸,一般情況下,都是2.4 G頻段。近幾年,隨著5G技術(shù)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的城市開(kāi)始使用5.8 G頻段。過(guò)去,2.4 G頻段干擾問(wèn)題比較嚴(yán)重:一方面是因?yàn)橥ㄐ臥IS的車地?zé)o線一般也是2.4 G頻段,兩個(gè)相同頻段容易出現(xiàn)同頻干擾;另一方面,2.4 G頻段是公用頻段,越來(lái)越多的無(wú)線WiFi也會(huì)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)造成干擾。因此,對(duì)于同頻干擾的問(wèn)題:一方面是對(duì)2.4 G頻段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,采用頻段中不同的頻道,從而避免干擾問(wèn)題的出現(xiàn);另一方面,可以采用5 G頻段,這樣的專用頻段抗干擾能力比較強(qiáng),不會(huì)對(duì)日常的信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)生影響?？偠灾?防止干擾對(duì)于信號(hào)CBTC系統(tǒng)來(lái)說(shuō),非常的重要[4]。

2.2 非法入侵

由于外界的非法入侵問(wèn)題比較多,對(duì)于信號(hào)CBTC系統(tǒng)來(lái)說(shuō),需加強(qiáng)交換機(jī)的安全性。一方面是設(shè)置了接入層,允許介入用戶和不能介入用戶,這樣可以阻擋外界非法用戶的入侵;另一方面,采用的交換機(jī)層數(shù)越高,安全性越好,可以采用動(dòng)態(tài)刷新密碼,降低密碼被破譯的可能性,這樣可以防止非法用戶的入侵和介入網(wǎng)絡(luò)。

2.3 加強(qiáng)日常的實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)于地鐵信號(hào)來(lái)說(shuō),重要性非常的高,如果不能采取有效的措施,一旦網(wǎng)絡(luò)安全出現(xiàn)問(wèn)題,地鐵列車將會(huì)遇到重大問(wèn)題。因此,在地鐵信號(hào)系統(tǒng)日常的運(yùn)行過(guò)程中,需要實(shí)時(shí)的監(jiān)控,維檢修工作需要及時(shí)保證,對(duì)于出現(xiàn)的應(yīng)急故障要快速處理,確保信號(hào)CBTC系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,從而為地鐵信號(hào)的可靠性提供有力保障[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

地鐵信號(hào)對(duì)于地鐵運(yùn)行來(lái)說(shuō),重要性非常的大,如果地鐵信號(hào)系統(tǒng)出現(xiàn)任何問(wèn)題,地鐵列車的安全行駛都會(huì)受到嚴(yán)重的影響。近幾年,我國(guó)修建的地鐵線路越來(lái)越多,地鐵開(kāi)通的也越來(lái)越多。對(duì)于地鐵信號(hào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),需要嚴(yán)格把控,只有保證地鐵信號(hào)的質(zhì)量,才能真正保證地鐵運(yùn)行的安全性?？偠灾?要實(shí)時(shí)把控地鐵安全性,為地鐵乘客提供有力的安全保障,為快速發(fā)展地鐵行業(yè)提供最大的助力,進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,從而為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”的宏偉目標(biāo)努力拼搏。