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摘要：近年来，我国城市轨道交通获得长足发展，线路长度、机车客运数量指标大幅增长，因此，对于城市轨道交通信号系统的要求也越来越高。城市轨道交通信号系统，主要包括列车自动监控子系统，列车自动防护子系统以及列车自动驾驶子系统。三个子系统以无线信息交换网络构成闭环系统，将现地控制与中央控制、地面控制与车载控制相互结合起来，构成一个列车自动控制系统，主要以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体。基于此，本文主要就地铁信号系统自动控制功能展开了探究。
关键词：地铁；信号系统；自动控制功能
1地铁信号系统自动控制技术
在地铁信号系统中引入自动控制技术能够确保地铁列车运行的安全性，同时兼具灵活性、便捷性的特点。为达到这一目标，要求地铁信号系统自动控制实现以下几个方面的功能：①列车自动驾驶系统。该系统需要支持的功能为：动态调整；在车站实现定点停车；站点间的自动运行。②列车自动监督系统。该系统需要支持的功能为：实时产生列车时刻表；对全线列车运行状态进行监督；确保列车严格按照时刻表要求正点运行；对列车运行时刻进行动态调整。③列车自动防护系统。该系统需要支持的功能为：列车定位；列车追踪；停车位置保证。以上列车自动驾驶系统、列车自动监督系统以及列车自动防护系统共同构成地铁信号自动控制系统。在目前新建的地铁系统中，多引入有微机联锁装置，系统整体具有可靠性高、信息量大以及抗干扰能力强的优势。
2地铁信号系统自动控制功能
2.1列车自动监控子系统（ATS）的功能
在地铁信号系统自动控制系统中的自动监控子系统主要负责的是对列车的运行实际情况进行自动性的监控和调整，主要包含了以下几点功能： ①对列车的识别功能，当列车驶入到一定的范围内会对列车的车次、运行方向等进行进一步的明确，从而为专业人员提供一定的资料保障。②列车的追踪功能。在列车的自动监控子系统当中可以根据车的位置和操作人员所发出的请求来完成列车的创建和删除等操作。③自动排路功能。在该子系统当中能为车辆提供运行的线路，根据目的地来进行车辆的定点停靠，为列车的正常运行提供便利性。④列车自动调整功能。所谓自动调整就是指在列车的正常运行过程中时刻表能自动的根据列车运行进行运动，将列车与时刻表之间的差值控制在最小范围内。⑤列车时刻表的管理功能。在列车的运行过程中管理人员需要通过编辑的方式对列车时刻表进行管理，并且在自动监控系统中能提供在时刻表中所增加的车次等在线调整功能。
2.2列车自动防护系统（ATP）的功能
列车自动防护系统的基本原则是故障安全。列车自动防护系统基于该原则对权限所有涉及列车占用状态、追踪间隔、运行速度以及信号灯指示在内的功能运行安全性进行检查与控制。整个系统由轨旁自动防护系统与车载自动防护系统两个部分构成。列车自动防护系统为实现列车定位的功能，要求通过列车在运行状态下所提供的线路、距离、速度等信息，预测列车运行中的安全与非安全位置，将安全位置信息传递至防护系统内，据此实现对列车运行的安全防护；为实现列车追踪方面的功能，列车自动防护系统需根据列车位置报告信息以及关键道岔位置，构建追踪占用系统，根据安全以及非安全位置计算列车在安全区间内的两端位置信息；为实现停车位置保证功能，列车自动防护系统需要对列车当前位置以及运行速度以及移动授权进行对比，当自动防护系统接收到进路取消请求指令后，可延迟一定时间以满足列车制动停车的功能需求。
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2.3列车自动驾驶子系统（ATO）的功能
列车自动驾驶子系统主要控制列车自动运行。它在列车自动防护系统的保护下，根据列车自动监控子系统发送的指令实现列车运行的自动驾驶、自动调整速度和控制车门，主要包括以下基本功能：①自动运行功能。列车自动驾驶子系统控制列车按运行图规定的区间走行时分行车，自动完成列车启动、加速、巡航、惰行、减速和停车的合理控制。②列车精确停车控制功能。在列车自动防护系统的防护下，通过车地通信设备和轨旁设备实现自动列车精确停车控制。③在线列车监控功能。列车自动驾驶子系统车载控制器将列车运行的有关信息传递至列车自动监控子系统，实现列车自动监控子系统对在线列车实时监控。④节能舒适调节功能。列车自动监控子系统根据高峰和非高峰运营时段的列车运营情况，通过列车自动驾驶子系统实施不同的节能运行方案，在不降低服务质量的前提下，采用适宜的速度曲线控制列车运行和保证乘客的舒适度。
3地铁信号系统自动控制的体现
在列车自动驾驶子系统和列车自动监控子系统控制下以及列车自动防护系统的防护下，列车进行自动驾驶。同时在线列车的启动、加速、巡航、惰行、制动、精确停车均由列车自动驾驶子系统自动控制。而在进入列车自动驾驶子系统驾驶模式后，系统设备正常且没有人为干预，此驾驶模式将维持不变。列车自动驾驶子系统开关车门和安全门（部分城市仍采用司机控制开关门模式）。当列车准备发车时，列车司机按发车按钮启动列车的自动驾驶。其次是限制性的人工驾驶模式体现。所谓限制人工驾驶模式主要是一种降级的驾驶模式。列车在运行过程中仍然有着比较高的限速控制。在这样的模式条件下列车的驾驶人员只需要根据限速显示进行驾驶即可，可以随意的转换成为正常的驾驶模式。
列车运行的安全由联锁设备、ATP车载控制器、调度人员、司机共同保证。列车在列车自动防护系统监督下安全的运行，此时列车自动防护系统信息来自信号机处动态信标，系统提供包括列车超速防护功能、间隔防护功能、闯红灯防护功能和车站站台区域停车窗保护功能等。司机根据地面信号显示，利用TOD显示的速度限制来驾驶列车。在车载控制器允许的情况下，站台停车精度以及车门及安全门的开关由司机人工控制。此外还有非限制人工列车驾驶模式，这当中也充分的体现了地铁信号的自动控制能力。非限制人工列车的驾驶中需要切断车载控制器输出，司机可以根据地面信号和调度命令来对驾驶的列车进行控制。列车在运行的过程中列车安全以及人员调度等都是由人工进行控制的，当从其他的模式切换到这种模式的时候需要列车停车进行调整，否则会导致列车电路紧急制动。
4结束语
综上所述，地铁是现阶段公共交通中一种极为常见的方式，它的出现和使用帮助城市缓解了巨大的交通压力，使得城市的运输能力和运载速度得到了很大的提高。地铁信号技术对于地铁的安全稳定运行起到了极为重要的作用。地铁信号是否稳定将直接影响到整个地铁的安全运行。但是在实际使用中，由于环境特殊性的影响，这些信号往往得不到较好的保障。随着现代计算机技术与通信技术的不断发展，在地铁系统中单一线路的自动控制系统需向着更高级别的集成化系统发展，实现包括列车自动驾驶、列车自动监督以及列车自动防护在内的相关功能，将自动化控制技术引入上述系统中，以促进轨道交通网络综合监控功能的实现。
参考文献:
[1]地铁信号系统的安全性技术探析[J].姚国军.科技创新与应用.2014（24）
[2]地铁信号系统车场与正线运行控制模式一体化研究[J].王喜军.城市轨道交通研究.2016（08）
[3]地铁信号系统安全问题的具体研究[J].胡小丽.通讯世界.2016（07）
[4]工业级交换机在地铁信号系统中的应用[J].刘懂懂.计算机产品与流通.2017（08）
[5]对我国城市轨道交通信号系统发展战略的思考[J].肖宝弟，贾学祥.现代城市轨道交通.2014（02）
论文作者:刘伊敏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/19
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