基于通信的城市轨道交通信号控制系统研究论文_谷宇1,马钰雯2

基于通信的城市轨道交通信号控制系统研究论文_谷宇1,马钰雯2

1.天津交控科技有限公司 天津市 300010;2.中远海运散货运输有限公司 天津市 300010

摘要:在我国进入21世纪以来,我国城市建设在不断加快,轨道交通是我国城市建设中的主体部分,城市轨道交通信号系统在轨道交通安全中起重要作用,它可以随时检测列车运行状况,对列车进行指挥,在确保运行安全的前提下最大程度提高运行速度。中国城市在不断发展,人口人数大量增加,列车的数量也在不断的增加,城市轨道列车的交通安全已经成了近期的大问题,人们对其管理的工作难度在增大,只有有效合理的利用更加智能化、机械化的先进系统才能有效解决这一难题。

关键词:通信;轨道交通;信号控制

引言

近年来,我国城市轨道交通事业发展迅速,表现出了建造类型多元化、建设势头猛、建设城市数量多等特征。由于城市轨道交通具有不间断运营、高密度、高速度的优势,发展趋势不断向网络化、智能化和自动化方向发展,这就对交通信号系统提出了新的压力和挑战。信号系统控制不仅是城市轨道交通的重要构成,还是确保系统正常安全运行的核心基础。尤其是目前自动控制系统在城市轨道交通信号中占据主导,极大提升了通过能力、行车安全、交通节能。只有选择好恰当的自动控制信号系统,避免系统过于繁杂,进一步标准化管理,才会促进城市轨道交通建设的可持续发展。

1铁路与城市轨道交通信号控制系统的相似点

1)停车点防护控制。交通信号控制系统是轨道交通运行安全的重要保障,在停车点防护控制设计方面,铁路和城市轨道交通的安全停车点都是根据危险点进行定义的。危险点即列车超越后可能发生危险的临界点,需要在其前方设置安全防护段。其控制原理是根据对列车速度的检测结果,计算出紧急制动曲线,确保列车不会超越危险点。同时可以在防护段设定滑行速度值,使列车在制定停车点前停下。2)经历了技术的国产化在先进的铁路信号控制系统引进我国后,我国有专门的研发部门对其技术进行吸收消化,并结合我国面临的实际应用环境对其进行技术改进。技术本身就是不断学习和发展的,在掌握了基本的技术之后,我国开始不断进行创新,许多技术已经成为了我国拥有完全自主产权的技术。城市轨道交通信息控制系统相对铁路交通控制系统来说发展比较迟,但其优势是在近些年我国技术底蕴已经十分深厚的情况下进行发展,因此,近些年发展成果不断。如今包括计算机联锁系统、集中调度系统等基本都已经实现了国产化,并且拥有十分稳定先进的性能,并开始对外出口。3)列车运行距离测量控制。列车运行距离测量控制也是轨道交通信号控制的一个重要内容,且与列车速度控制有密切的关系。目前铁路和城市轨道交通都采用列车行驶速度的自动控制系统,由系统自动完成测速和测距工作。在列车轮轴上安装测速传感器,可以实时测量列车即时行驶速度。通过采用计算机系统进行计算,自动生成速度曲线。

2通信的城市轨道交通信号控制系统

2.1信号设备组成结构

从信号设备组成结构及其控制功能的差异来看,铁路与城市轨道交通信号控制系统的差异主要体现在以下几各方面:(1)信号机布局,城市轨道交通的信号机通常布置在线路右侧,采用LED信号灯。而铁路信号灯设置则采取左向行车制,且采用的是色灯信号机,其组合形式多样,含义较为复杂;(2)道岔控制,铁路正线一般采用大号码的可动心轨道岔,由多点多台转辙机负责牵引,采用负荷闭锁控制技术,设置有特殊电路,可防止列车超速过道岔。城市轨道交通正线通常采用9号道岔,停车段采用7号道岔,只需设置两个牵引点,由两台转辙机负责牵引;(3)联锁方式,城市轨道交通的车站一般不设置分支和道岔,不设地面信号机,联锁设备监控对象远少于铁路车站,联锁关系较为简单。而铁路则需要设置独立的联锁系统,其控制水平低于城市轨道交通。

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2.2ATS子系统控制方式

ATS子系统主要包括自治分散型、集中控制型和集中监视分散控制型。其中自治分散型作为衍生控制系统,可以进行自动化监督和管理,软件的功能比较齐全,能够直接对列车进行控制。而集中控制型的特点为过于集中,需要较高的通信功能,能够控制全部列车,传输的数据与安全有关的信息,涉及控制设备比较少。此外,集中监视分系统的优势在于可以散控制型不直接参与列车的控制,但是基于调度计划,可以达成对列车运行情况的实时监督,减少了控制中心的任务量。即使中心出现故障的时候,也不会影响列车的正常运行。

2.3ATP子系统控制方式研究

列车运行的过程中,分级控制系统的呈现方式为速度曲线形式,地面设备传递速度信息以及和出口的速度,同时需要控制列车的速度,发挥分级速度信号控制系统的效能。此外闭塞分区根据信号设备、线路数据以及行车的速度的变化,做好出口速度的控制,提高安全性能。最后,目标距离信号控制系统根据列车传输前进的数据信息,需要根据线路数据信息,合理规划行车速度,证列车运行的安全性。

3城市轨道交通信号控制系统的优点

1)轨道交通信号控制系统是一个独立的现代信号系统,不与电路等其他设备连接,便于设备的安装与调试。2)轨道交通信号控制系统可以实现信息的双向传导,并且大容量的快速传导。3)通过移动闭塞有效的缩小列车的行车距离,提高运行效率的同时也可以有效减少交通事故的发生。4)城市轨道交通系统可以实现无人调控,完全利用机械的自动化来运行,节省了人力。5)轨道交通信号控制系统中列车配有控制器,列车通过控制器与旁边的轨道设备进行信息传输,包括列车现在所处位置、运行方向、速度及运行状态等信息。系统会根据接收到的信息结合列车前方道路、岔道状态、道路限速及其他障碍物等因素对列车接下来的行驶进行有效调节,既保证运行速度又保证列车之间的安全距离。

4铁路与城市轨道交通控制系统的展望

目前,我国铁路发展的总目标是实现铁路现代化。在此背景下,就需要继续加强技术创新和研发,要能够发展出具有中国铁路特点的技术体系。全面推进信息化、智能化、数字化建设。铁路信号控制方面需要制定统一的标准,坚持统一制式。如今高速铁路已经成为了我国的一张名片,我国的高铁正在不断走出去,改变其他国家交通运输体系,给世界民众带来更多的便利,促进世界有序的发展。从本质上而言,铁路和城市轨道交通信号控制系统差别不大,相关的技术可以相互借鉴,进行有针对性的改进设计。针对铁路交通控制技术发展比较先进的状况,就可以适当进行推广,促进城市轨道交通信号控制系统的发展。在城市轨道交通建设方面,还需要进一步加大研究力度,争取实现对相关技术的国产化。这样能够有效地降低建设成本,掌握该行业的话语权。

结语

轨道交通的发展离不开信号控制系统的配合,选择合理的信号控制系统可以缓解交通压力,预防发生事故,保证人们的出行安全,使城市交通高效有序运行。所以,需要不断研制新的信号控制系统技术,培养专业人才并养成维护信号控制系统的习惯。

参考文献:

[1]肖楠,城市轨道交通信号控制系统研究[J].中国新通信,2018-04-20.

[2]温杜仲,基于车——车通信技术的新型城市轨道交通信号系统研究[J].中国新通信,2016-12-20.

[3]徐金祥,城市轨道交通信号系统迎接新时代发展的一些思考[J].城市轨道交通研究,2018-05-10.

论文作者:谷宇1,马钰雯2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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