城市轨道交通信号系统新技术发展前景论文_陈昊

城市轨道交通信号系统新技术发展前景论文_陈昊

通号城市轨道交通技术有限公司 北京市丰台区 100070

摘要:二十一世纪是一个信息化时代,自动化技术和智能化技术大力发展,被广泛应用于各大行业中,在城市轨道交通信号系统建设中,应当根据时代发展需求,来不断地革新系统技术,充分发挥现代计算机信息技术的作用,引领城市轨道交通信号系统走向智能化和全自动化,利用大数据技术来有效获取信息和处理信息,实现数据共享。这些新技术的应用,为人们的生活带来了巨大改变,也将成为城市轨道交通信号系统的未来发展方向。可加强对城市轨道交通信号系统新技术发展的研究,使其技术更加成熟,便于推广和应用,这有利于引发一场城市轨道交通技术变革,符合时代发展需求,而且能为智慧城市轨道交通的实现奠定扎实基础,具有重要意义。

关键词:城市轨道交通信号系统;新技术;发展前景

1城市轨道交通信号系统的相关内容

城市轨道交通信号系统,主要负责调度派遣列车,掌控列车运行行程,对列车的实际运行情况进行检测,也包括了系统运行中的各项数据,需要对其进行有效控制和整理,为列车的正常运行提供安全保障。基于现代计算机信息技术,信号系统可以实现控制列车自动运行,实施车-地信号点式或连续式传输,在监控下进行车-地双向控制,使信号系统能自动化控制列车及其他子系统。

2城市轨道交通信号系统新技术的应用

2.1全自动驾驶FAO新技术应用

全自动驾驶指的是城市轨道交通列车采用全自动驾驶系统,提高列车运行安全性,尽量降低列车运输成本,是一种全新的技术应用。此系统的运行流程是列车自动唤醒,上电进行自我检查,检查无误后自动出轨,运行过程中转换轨道,进入正线并升级CBTC,实现载客运营,到达终点后再折返,继续运营。当天运行完成后,上传运营数据并记录,进行自动断电休眠。

全自动驾驶FAO可分为两种模式,一种是DTO模式,指的是没有列车司机,但有人值守,只有在列车运行中出现异常时才由人工干扰;另一种是UTO模式,这种自动化驾驶是无人模式,由列车自行运作,通过信息监控系统、信号系统等来控制列车,解决列车运行中出现的异常情况,以保障列车的安全运行。大部分突发状况,UTO自动驾驶系统都能有效应对。

全自动驾驶系统中应用的关键技术主要有以下几种:一是联动功能。此功能能通过各项系统来有效把控整个地铁运营状况,对列车运行进行全方位的监管和控制。以列车上电自检和唤醒为例,联动功能的应用流程是先按照规定的计划来启动唤醒列车,进行CCTV推送PA广播联动,远程发出上电指令,根据区域分类来进行上电,ATS发出唤醒命令,车辆升弓,车载唤醒,做好车辆设备和信号系统的自动检查工作,检查SPKS和库门,需要进行静态测试,包括对车门、制动、空调、照明、牵引等测试,之后再开展向前后跳跃和鸣笛等动态测试。VOBC将唤醒过程中每个设备的系统状态报告给TIAS,以成功唤醒列车。二是自动化功能。主要是于信号系统上增设新的自动控制系统,此系统的增加能够使列车于正线自动运行,实现整个运营阶段的自动化,无需人工发动车辆或是清理乘客,而且车辆段也能够进行自动化运行,有效应对和处理运行中的突发状况;三是冗余技术。将冗余技术应用车载系统和地面系统化中,配备完善的硬件设备,如车载系统中的自动驾驶系统(ATO),地面系统中的继电器等。四是软件系统的升级。相较于传统的自动驾驶系统来说,当前所使用的系统功能性更强,具有一定的复杂性,为有效运行自动化系统,应当更新相应的软件,优化顶层设计,以为系统的运行提供稳定保障。

2.2基于车-车通信的新型CBTC系统

目前我国城市轨道交通信号系统都采用的是车-地通信的CBTC系统,随着技术的进一步发展,基于车-车通信的新型CBTC系统将会取代现有的CBTC系统,因为基于车-车通信的新型CBTC系统具有车载设备集成度高、轨旁设备减少、系统接口数量减少、系统复杂度降低等特点,可以在保证安全的前提下,为运营提供更加灵活和多样化的运输组织方案,因此,该系统是城市轨道交通信号系统技术发展的方向。

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2.2.1基于车-车通信的新型CBTC系统架构

基于车-车通信的新型CBTC系统,与现有车-地通信的CBTC系统相比,简化了轨旁设备。轨旁取消了区域控制器子系统ZC和计算机联锁子系统CI,新设对象控制器控制轨旁信号机、道岔、站台门等设备,车载系统集成原轨旁ZC和CI的功能。

2.2.2基于车-车通信的新型CBTC系统工作简介

在车-车通信方式中,列车车载控制器VOBC一方面与ATS进行通信,接收ATS发送的进路信息,通过轨旁对象控制器控制道岔的转换和进路的开通,另一方面与前行列车进行无线通信,请求前车的位置信息,根据收到的前车位置信息,快速计算自身的移动授权和相关制动曲线(无需由地面轨旁系统计算移动授权后再通过网络发送给车载控制器),完成与轨旁相关的安全功能。

2.2.3基于车-车通信的新型CBTC系统的优势

1)车-车通信系统的车载设备集成了车-地通信系统的列车控制功能、轨旁ZC和CI的功能,增强了各系统间的耦合度,大大简化了系统数据交互的复杂度,减少了信号系统网络负荷,提高了系统的信息处理速度,使得系统整体性能更好。2)车-车通信系统轨旁取消了ZC子系统和CI子系统,节省了设备室空间和减少了系统接口数量,系统复杂度降低,维护成本随之降低。3)车-车通信系统减少了车与地之间交互的数据通信量和交互时间,减少了车载系统的反应时间,与传统的CBTC系统相比,可进一步缩短运行时间间隔。4)车-车通信系统提升了车与车信息的交互性。后车向前车请求位置信息后,能快速计算移动授权并迅速更新运行速度曲线和制动曲线,并及时对自身的运行状态做出调整,确保了安全。

3城市轨道交通信息化建设的发展前景

为了推动我国城市轨道交通的大力发展,应当朝着城市轨道交通信息化建设方向发展,这也成为我国城市轨道交通发展过程中的迫切问题。在城市轨道交通的六大系统中,信号系统是其重要组成部分,也是最大的子系统之一,就目前而言虽然城市交通轨道信号系统建设取得了不错的成效,但是在信息建设方面还是存在着一定的问题,比如说信息系统整体自动化水平还不够高,不具备现代性,难以进一步提高系统运行效率,而且信息之间的交互并不紧密,存在信息孤岛现象,在基础设施建设方面不够集中,并没有充分发挥网络资源的作用,更有甚者大量浪费了资源,在安全方面的管理还不够严格,运行和维护体系不健全,缺乏标准化管理,以至于城市轨道交通信号系统的运行效率不高。面对这些问题,基于互联网背景,应该充分发挥计算机信息技术,将其有效应用于城市轨道交通中,利用信息技术来改造信号系统,提高信号系统的运行效率,并使其逐步走向智能化和信息化,以保障城市轨道交通的长远发展。

结束语

近年来,我国一直致力于城市现代化建设中,强调区域经济一体化和协同化发展,而城市交通网络建设,则是为区域一体化发展奠定了扎实基础,有利于促进城市经济的大力发展。城市轨道交通信号系统建设是当前交通建设中的重要组成部分,其能保证列车的有序运行,维护列车运行的安全性。这是一个高效的自动化系统,具有综合性,而且此系统的运行效果将直接影响列车的运输效率,必须予以高度重视,不容忽视。随着科学技术的高速发展,城市轨道交通信号系统技术也随之不断创新,尤其是在计算机信息技术的应用下,更是迎来了新的机遇,在未来的城市轨道交通信号系统建设中,应当重视系统的智能化建设,旨在实现更高的自动化水平,做好顶层设计,以完善城市轨道交通信号系统。

参考文献:

[1]詹小明.城市轨道交通机电设备工程新技术应用探究[J].现代工业经济和信息化,2018,8(16):23-24.

[2]王天翼.轨道交通车辆检修新技术及装备概述[J].电子技术与软件工程,2018(21):241.

[3]靳守杰.城市域轨道交通供电系统新技术探讨[J].电气时代,2018(07):73-74.

论文作者:陈昊

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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