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摘要：在轨道交通系统的运行中采用相应的交通信号系统，不但能够在最大程度上保证列车的安全正常行驶，解决各个列车行驶时间上的冲突和矛盾，避免追尾事件发生，还能够极大的提高列车的运行效率，增大轨道交通建设的经济效益和社会效益。除此之外，轨道交通信号系统的使用还有利于实现列车运行自动化管理，对于提高城市交通管理现代化水平有着重要意义。而要使轨道交通信号系统发挥其应有的作用，就要确保其可靠性与安全性。本文就此展开了探讨。
关键词：城市轨道；信号系统；可靠性；安全性
1轨道交通信号系统概述
1.1轨道交通信号系统的组成
轨道交通信号系统一般是由连锁装置和列车自动控制系统（ATC）两大结构组成。ATC又分为列车自动监控系统（ATS）、列车自动防护子系统（ATP）和列车自动运行系统（ATO）三个部分。它们利用信息交换网络构成闭环系统的方法，实现地面控制与车上控制相结合、现地控制与中央控制相结合。组成一个列车自动控制系统，包含集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能，它是一个安全基础设备。ATS是ATC的核心功能，是由OCC（控制中心）内的设备实现，自动和人工都可以进行监督与控制，从而给外部系统提供真实有效的信息。ATP具有列车检测的功能，可保障列车运行的安全。ATO利用分析地面情况来进行控制，不管列车加速还是减速，都能保证舒适、节能。这三个系统相互作用才能提高列车的安全运行，各式各样的科技化产物造就了轨道交通系统，具有成本低、效率高的特点。总体来说，速度提高、效率变快、安全性更有保障。
1.2城市轨道交通信号系统特征
（1）城市轨道交通中所承担的客流量比较多，基于安全角度考虑，对于行车之间的最小行车间距要求比较高，进而对列车的速度监控提出了较高的要求，其主要的目的就是为了实现列车运行中的安全保障。（2）对城市轨道交通运输速度进行分析，城市轨道交通运行中的实际速度与铁路干线相比，数值上相差很多，所以，在实际的城市轨道交通信号系统中，不需要数据传输较快的信号系统，只需要传输速度较低的系统就可以实现信号传输功能。（3）由于在城市中，列车的运行间隔比较小，运行中所展现的规律性比较强。
2轨道交通信号系统可靠性与安全性的意义
（1）维护整个城市交通系统的安全运营。轨道交通信号系统的可靠性和安全性是保证行车和人身安全的重要保证，信号系统就是为安全和效率而生的，在安全的基础上提高运营效率。同时信号系统可靠性是安全性的基础，信号系统的安全性又是运营安全的基础，当然运营安全也需要运营组织工作人员的正确操作保证。（2）为人们的出行提供方便。轨道交通信号系统为乘客提供安全舒适的乘车环境，抛开安全性，就无从谈起出行的便利性。同时信号系统为乘客提供可靠的运行时间间隔，不晚点不堵车，这也是乘客依赖的重要一环。从另一方面讲，轨道交通获得乘客认可的同时，也减轻了地面交通的拥堵，减少地面交通出行时间。所以说信号系统的可靠性和安全性为人们的出行便利提供重要保证。
3轨道交通信号系统安全性
对于轨道交通信号系统而言，安全性主要是指行车的安全和乘客的人身安全。在列车的行驶过程中，无论是因为设备出现故障，还是因为电路、软件出现问题，都可能会影响到列车的正常行驶，而由此造成的误动或错误操作，极有可能造成严重的安全事故。为此，在轨道交通信号系统的设计与应用中，应该将以故障为导向的安全性能放在首要地位。
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3.1关于ATS系统
（1）在控制中心设立两套ATS系统，互为热备份，即其中的一个系统在线时，另一个系统也在不断更新其数据信息，当出现故障需要切换时，热备份系统在很短时间内完成对轨旁信息的扫描，从而保证系统获取最新的数据。（2）控制中心ATS主机与车站ATS设备间采用双通道（主、备）或环路方式构成系统（由通信专业提供），以保证某点或某段通信信道发生故障时，系统仍能正常工作。（3）当系统中某些单元出现故障或运营过程中出现异常情况时，系统具备降级运行的功能，由调度员人工介入设置进路，对列车运行进行调整，如在车站可以完成自动进路调整或根据列车识别号进行自动信号控制。（4）当列车运行偏离运行图时，系统自动生成调整计划或自动调整列车的停站时间、区间运行时间。当偏离误差较大时，可由调度员人工介入，指定列车的停站时间和区间运行时间，或对系统实施运行图进行调整。（5）通过列车识别装置（PTI）能自动完成全线监控区域内的列车跟踪（服务号、目的地号、车体号、车次号）。随着列车的运行，跟踪显示从一个轨道区段向下一个轨道区段移位、显示。
3.2关于ATP系统
ATP系统主要是对对列车的设备和系统进行安全监控。首先，ATP系统可以把系统中所有设备利用双层网络与全冗余的模式进行设计，并给出对应的冗余接口，及时备份，这样即使系统出现故障也不会受到影响。其次，可以用冗余技术进行编码，编码不能出现重复语句，这样即使编码控制程序出现间断的情况，也不会出现死循环。最后，为了安全性与可靠性得到保障，避免出现数据丢失情况，应该把重要的或是经常出现问题的设备进行多次备份。还要在电路中设计一定的防冲击电路和防干扰措施，以防系统受到较强信号的干扰。
3.3关于ATO系统
ATO系统应该能够在列车超速运行时给予一定的警告，并利用系统中的车载设备采取一定制动措施。正常情况下ATO系统是自动运行，但是如果其因故障无法自动运行，应该要能够尽快转入人工操作的程序中，以保证列车安全运行。同时，在系统的运行中需要大量的实时数据，因此数据传输应该首先循环传送。为了保证行驶中的列车和地面工作站点之间可以随时联系沟通，在列车出站之前，要对ATO系统进行检查，尤其是要对接口处进行仔细检查，以保证系统的安全工作。
4轨道交通信号系统的可靠性
要充分发挥轨道交通信号系统的作用，不但要保证其安全性，还要保证其可靠性。因为只有确保系统的可靠，才能保证其高安全性。尤其是在实践中，可靠性是评价轨道交通信号系统安全性的重要指标。在国际上目前已经提出了定量可靠性性分析指标，并规定列车超速防护的车上设备的平均无故障时间（MTBF）不低于104h，地面设备的平均无故障时间不低于105h。在城市轨道交通中由于ATP系统在正常驾驶模式下使用，是惟一能连续控制列车运行，并长期确保列车安全运行的驾驶模式。降级驾驶模式是ATP系统出现故障情况下，在限速条件以人工驾驶来降低列车运行风险所采用的一种驾驶模式。不过，该模式并不能避免所有风险，所以要求正常驾驶模式必须非常稳定可靠，以尽量减少采用降级驾驶模式。鉴于上述因素，在国外城市轨道交通工程中，提出ATP系统正常驾驶模式的可靠必须高于99.99％。
5结束语
综上所述，随着社会经济的不断发展，城市人口越来越多，城市交通越来越拥挤，城市轨道系统是广泛应用的公共交通工具，可大大提升人们的出行效率。信号系统作为保证列车安全舒适运行的技术设备，需要提高其可靠性和安全性。伴随着生活水平的不断提高，人们的出行率不断增加，为了保障人们的安全出行，列车的控制检查非常重要。应对轨道交通信号系统的安全性和可靠性进行研究，提高人们的出行安全。
参考文献:
[1]对轨道交通信号与控制特色专业建设的思考[J].林立，罗庆跃，袁旭龙，王晓芳，勒国庆，姜锦云.中国现代教育装备.2016（23）
[2]对特设专业—“轨道交通信号与控制”专业建设的几点思考[J].姚舜才，李晓，刘长明，李旭妍.教育教学论坛.2015（25）
[3]新形势下对“铁路交通信号与控制”专业建设的思考[J].徐勤弼.通讯世界.2018（02）
论文作者:张芸芸
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/15
标签：系统论文; 列车论文; 信号论文; 轨道交通论文; 安全性论文; 可靠性论文; 设备论文; 《防护工程》2019年第1期论文;