【关键字】：城市轨道交通通信与信号系统 实践教学 仿真系统
1、引言
近年来，随着城市轨道交通的快速发展，城市轨道线路早已从北京、天津、上海等一线城市向二三线城市推进，而城市轨道交通每公里运营里程一般需配备80名左右的人员，其中很大比重的人员为维护、维修岗位，所以行业对技术技能型人才的需求激增，同时城市轨道交通行业在技术方面具有非常强的行业特征。目前情况是一方面要求大量从业人员必须具备专门的理论知识和和实践技能，另一方面社会上对城轨专业的教学能提供的较成熟的实训设备很有限，而且部分设备受场地、资金等限制也不容易配置齐全，在这种情况下利用虚拟仿真实训系统虽然不能让学生接触到实际的信号设备，但是作为实训设备的补充对学生掌握这门课程的知识与技能还是有着很大的帮助，下面谈谈我在《城市轨道交通通信与信号系统》课程教学中应用模拟仿真联锁系统进行实践教学的一些尝试。
2、课程介绍
本课程的教学包括通信和信号两大模块，教学中一般是一信号系统为主。信号系统的教学要让学生明确城市轨道交通信号系统在城市轨道交通系统中的作用、掌握信号基础设备的功能、结构和工作原理，信号闭塞概念和闭塞制式，联锁概念和联锁系统组成及原理，城市轨道交通列车自动运行控制（ATC）系统的组成和工作原理、不同结构的ATC系统的主要特征以，掌握列车运行的控制模式和简单故障处理。
3、仿真系统介绍
我校配置的信号联锁实训系统是模拟北京地铁2号线实际运营的信号联锁设备，具备与现场联锁设备完全一致的操作界面和应用功能，可通过列车占用出清仿真实现列车运行控制的仿真模拟，能够实现轨道交通行业微机联锁信号系统设备的全功能模拟，从而能对微机联锁基础原理知识进行实践；训练实际运营操作信号设备的能力，指挥和组织列车运行的能力；能建立、锁闭、取消、解锁进路、操纵道岔，能在车站操作员工作站上对该车站控制范围内的道岔实行单独操作和单独锁闭、对列车开放引导进路、对轨道区段、道岔、信号机等实施封锁、禁止通过其排列进路。实训设备可以通过软件模拟列车的基本运行，在联锁机上可以演示列车进路的准备、列车运行中进路的锁闭及解锁、信号机的开启及关闭等功能。
4、仿真系统在教学中的应用
该仿真实训系统在《城市轨道交通通信与信号系统》课程教学中的应用包括两方面，一是实践训练，另一方面是教学演示性质的教学辅助。'
1)实践训练
以闭塞为例，闭塞概念可以描述为城市轨道交通为确保列车行车安全，避免正面冲突和追尾事故的发生，同时为不断提高运输效率而采取的将列车运行线路划分成一个个区段的行车组织方法。闭塞分为时间间隔法和空间间隔法，时间间隔法早已弃用，空间间隔法又有很多划分，如图所示。
现在的城市轨道交通线路采取的均为自动闭塞，而且以移动闭塞为主，北京地铁2号线是上世纪八十年代建设，采取的是固定自动闭塞制式，虽然运行效率不及移动闭塞和准移动闭塞，但是闭塞的功能、原理相似，用于教学实践训练效果也很好。
右图所示，当区间有列车占用时，除本区间显示红光带外，在列车后方还会有一个区间为红光带，对列车运行安全进行防护，只有当列车进入下一个区间时，这个防护的区间才会被解锁。通过同学们自己动手操作能够加深和巩固对闭塞的理解。实际的实训过程中，线路是动态变化的，效果更明显。
2）教学演示
城市轨道交通列车运行的控制系统是要在保证安全的前提下使线路高效的运行，信号系统是实现此目标的重要保障，教学中一方面要使学生熟悉系统的组成、原理和基本操作，还要将安全意识贯彻始终。以进路的操作为例，进路操作包括进路的建立、进路取消以及进路的解锁。
当需要人工解锁处于接近锁闭阶段的进路时，操作上要按压“”按钮，再按压进路始端信号按钮，操作完成后会发现信号关闭后，接车进路或正线发车进路需要延时218秒后才能自动解锁，这种设计保证在列车或车列（以下通称列车）未冒进信号的情况下进行的操作即使有意外情况也会给紧急处理预留时间。
5、结束语
《城市轨道交通通信与信号系统》课程的教学离不开实践环节，尤其是信号基础设备需要配备一定数量的实际设备，但是诸如联锁、闭塞、ATC甚至整个信号系统很难在实训场所配置齐全，选择仿真实训系统也能起到很好的教学效果，目前有教学设备的公司尝试将仿真实训系统与部分轨旁和控制室设备相连接，使实训系统功能更全面，实践内容更丰富，无疑也会达到更好的教学效果。
【参考文献】
李立明、柴晓冬、郑树彬 单片机在与《城市轨道交通信号基础》实验教学中的应用 《上海工程技术大学教育研究》2018年01期
谭丽娜 《城市轨道交通信号系统》课程项目化教学的研究与实践 《教育教学论坛》 2014年22期??
论文作者:徐美德,曲鸣飞
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签：进路论文; 信号论文; 系统论文; 闭塞论文; 联锁论文; 列车论文; 实训论文; 《科学与技术》2019年第14期论文;