论文部分内容阅读
摘要：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，这就对城市轨道交通信号系统提出了新的压力和挑战。城市轨道交通信号系统不仅是城市轨道交通的重要构成，还是确保城市轨道交通安全运行的核心基础。尤其是目前基于通信的列车自动控制系统（CBTC）在城市轨道交通信号系统中占据主导，极大提升了城市轨道交通的运营能力，在保障行车安全的同时达到了交通节能的目的。因此研究城市轨道交通信号系统的新技术应用前景，才会促进城市轨道交通建设的可持续发展。
关键词：城市轨道交通信号系统;新技术发展;应用前景
科学信息技术的发展决定了社会经济进步的实际速度，在科学信息技术的支持下，城市轨道交通发展成为城市走向发达的重要标志。信号系统作为城市轨道交通的核心系统，分析探讨城市轨道交通信号系统的新技术应用，以满足城市轨道交通的整体发展要求就显得尤为重要。
1构成方案
城市轨道交通信号系统实质上是一个完整体系，随着信息技术的使用，该体系具有鲜明的自动化特征。在进行系统构成设计时，要设置自动监控系统（ATS）来监控线路上列车及设备的运行情况，同时要设置自动防护系统（ATP）来保障列车的安全可靠运行。在确定设计方案后，可结合实际情况进行系统完善和改造，能提高设计方案适用性。并且需要合理选择系统中的设备，考虑到列车行进中会产生大量信息，应适当提高ATS系统和ATP系统的信息容量，保证各类信息的有效传递，从而提高列车运行可靠性，充分发挥城市轨道交通信号系统的功能。
2城市轨道交通信号系统新技术发展
2.1自动驾驶系统设计
自动驾驶系统（ATO）是借助先进技术实现列车自动驾驶，有利于加强控制中心对列车的集中管理，为遠程操作的实现提供了技术保障，如在车辆出运和返程方面，能通过简单的系统操作完成上述控制过程。在列车运行过程中，控制中心会通过在中心操作实现调整列车运行状态，以便形成稳定、协调的运行秩序。实践表明，自动驾驶系统（ATO）在维持列车安全上有重要作用，能完成列车运行参数的动态调整，减少行进过程中的突然变速，避免设备的损耗，并且能营造舒适的运行环境，对城市轨道交通服务质量的提高有着促进作用。另外，自动驾驶系统（ATO）还具有双向信息交互的优势，加强了地面、控制中心和列车间的信息互动，保证信息传递及时准确。
2.2ATS子系统控制方式
自动列车监控系统（ATS）作为城市轨道交通信号控制系统的一个重要组成系统，与微机联锁、轨旁ATC设备、车载ATC设备、发车指示器等其他信号系统一起工作，实现信号设备的集中监控，并控制列车按照预先制定的运营计划在正线内自动运行。同时，ATS子系统作为一个综合信息监控系统的实现平台，与时钟、旅客向导、无线等其他系统实现接口，获取外部系统采集的数据，与信号系统的数据相综合，为控制中心和车站的行车调度/值班人员提供一个丰富的现场状况显示，供其制定调度决策。ATS通过接口向外部系统提供信号和列车运行的相关数据，供这些系统完成自身的工作。
2.3全自动驾驶系统的发展
全自动驾驶系统是形象地衡量城市轨道交通信号系统功能和性能先进水平的标尺，可以进一步提高系统的可靠性、安全性、可用性和可维护性，提升运营/系统的应急处置水平，有效提升系统的自动化水平，降低作业人员的劳动强度。全自动驾驶系统通过设置全自动车辆段、停车场，实现车库门联动、全自动洗车、人员防护、障碍物脱轨检测、应急联动的功能，再加上关键系统的冗余设置，使得全自动驾驶系统更加安全可靠。全自动驾驶系统能够节约司机操作时间，提高站台有效停站时间，缩短列车折返间隔，同时能兼容常规的驾驶模式，让运营组织更加灵活。全自动驾驶系统通过列车的自动休眠/唤醒、控制列车秒级运行、调整空调和照明等参数来有效实现节能减排。目前全自动驾驶系统已经在国际和国内多条线路得到应用，已成为城市轨道交通信号系统发展的新亮点和新趋势。
2.4互联互通技术实现条件
城市轨道交通互联互通是指装备不同信号厂家车载设备的列车可以在装备不同信号厂家轨旁设备的一条轨道交通线路内或多条轨道交通线路上无缝互通安全可靠运营。可支持轨道交通网络化运营，实现轨道交通线网建设和运营的资源共享。互联互通线路开通后，列车等硬件设施也不仅仅局限于单一采购，可依据实际情况对设备进行多方比对，以保证资源的合理利用。同时通过对运营时间的调整，部分线路可实现共轨运营模式，进而达到减少成本、拓展项目工程的目的。信号系统在实现互联互通时，是在轨道、列车、牵引供电的支持下完成的。列车在跨轨行驶时，应保证列车的响应速度相一致，并应对列车的车门信息、站点播报、服务项目等进行协调规划，确保列车服务的一致性。目前中国城市轨道交通协会已经发布《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通接口规范》，给互联互通的技术推广应用提供了更多的支持，重庆、青岛等地已在开通运营线路中开展城市轨道交通信号系统的互联互通研究工作，并取得了可喜成果。
3结语
到目前为止，全自动驾驶技术和互联互通技术已经在我国城市轨道交通示范工程中得到应用，车-车通信技术和信息化技术中的大数据、云计算还在探索研究之中。可以预见，这些新技术是城市轨道交通信号系统未来发展的方向，不久的将来，随着这些技术的成熟并推广应用，必将为智慧城市轨道交通带来全新的变革。
参考文献：
[1]李晶.城轨全自动驾驶信号系统方案设计及运营场景[J].铁道通信信号.2016.2：49-51.
[2]肖衍.苏立勇.全自动驾驶信号系统功能需求分析[J].铁道通信信号.2014.12：40.
[3]徐纪康.基于车-车通信的新型CBTC系统分析[J].铁道通信信号.2014.06：80.
[4]李中浩.浅析城市轨道交通信号系统的发展趋势[J].城市轨道交通研究.2016.S1：2.
[5]李中浩.朱东飞.邢智明.以信息化助推城市轨道交通快速发展的思考[J].城市轨道交通研究.2017.5：2.
（作者单位：兰州市轨道交通有限公司）
关键词：城市轨道交通信号系统;新技术发展;应用前景
科学信息技术的发展决定了社会经济进步的实际速度，在科学信息技术的支持下，城市轨道交通发展成为城市走向发达的重要标志。信号系统作为城市轨道交通的核心系统，分析探讨城市轨道交通信号系统的新技术应用，以满足城市轨道交通的整体发展要求就显得尤为重要。
1构成方案
城市轨道交通信号系统实质上是一个完整体系，随着信息技术的使用，该体系具有鲜明的自动化特征。在进行系统构成设计时，要设置自动监控系统（ATS）来监控线路上列车及设备的运行情况，同时要设置自动防护系统（ATP）来保障列车的安全可靠运行。在确定设计方案后，可结合实际情况进行系统完善和改造，能提高设计方案适用性。并且需要合理选择系统中的设备，考虑到列车行进中会产生大量信息，应适当提高ATS系统和ATP系统的信息容量，保证各类信息的有效传递，从而提高列车运行可靠性，充分发挥城市轨道交通信号系统的功能。
2城市轨道交通信号系统新技术发展
2.1自动驾驶系统设计
自动驾驶系统（ATO）是借助先进技术实现列车自动驾驶，有利于加强控制中心对列车的集中管理，为遠程操作的实现提供了技术保障，如在车辆出运和返程方面，能通过简单的系统操作完成上述控制过程。在列车运行过程中，控制中心会通过在中心操作实现调整列车运行状态，以便形成稳定、协调的运行秩序。实践表明，自动驾驶系统（ATO）在维持列车安全上有重要作用，能完成列车运行参数的动态调整，减少行进过程中的突然变速，避免设备的损耗，并且能营造舒适的运行环境，对城市轨道交通服务质量的提高有着促进作用。另外，自动驾驶系统（ATO）还具有双向信息交互的优势，加强了地面、控制中心和列车间的信息互动，保证信息传递及时准确。
2.2ATS子系统控制方式
自动列车监控系统（ATS）作为城市轨道交通信号控制系统的一个重要组成系统，与微机联锁、轨旁ATC设备、车载ATC设备、发车指示器等其他信号系统一起工作，实现信号设备的集中监控，并控制列车按照预先制定的运营计划在正线内自动运行。同时，ATS子系统作为一个综合信息监控系统的实现平台，与时钟、旅客向导、无线等其他系统实现接口，获取外部系统采集的数据，与信号系统的数据相综合，为控制中心和车站的行车调度/值班人员提供一个丰富的现场状况显示，供其制定调度决策。ATS通过接口向外部系统提供信号和列车运行的相关数据，供这些系统完成自身的工作。
2.3全自动驾驶系统的发展
全自动驾驶系统是形象地衡量城市轨道交通信号系统功能和性能先进水平的标尺，可以进一步提高系统的可靠性、安全性、可用性和可维护性，提升运营/系统的应急处置水平，有效提升系统的自动化水平，降低作业人员的劳动强度。全自动驾驶系统通过设置全自动车辆段、停车场，实现车库门联动、全自动洗车、人员防护、障碍物脱轨检测、应急联动的功能，再加上关键系统的冗余设置，使得全自动驾驶系统更加安全可靠。全自动驾驶系统能够节约司机操作时间，提高站台有效停站时间，缩短列车折返间隔，同时能兼容常规的驾驶模式，让运营组织更加灵活。全自动驾驶系统通过列车的自动休眠/唤醒、控制列车秒级运行、调整空调和照明等参数来有效实现节能减排。目前全自动驾驶系统已经在国际和国内多条线路得到应用，已成为城市轨道交通信号系统发展的新亮点和新趋势。
2.4互联互通技术实现条件
城市轨道交通互联互通是指装备不同信号厂家车载设备的列车可以在装备不同信号厂家轨旁设备的一条轨道交通线路内或多条轨道交通线路上无缝互通安全可靠运营。可支持轨道交通网络化运营，实现轨道交通线网建设和运营的资源共享。互联互通线路开通后，列车等硬件设施也不仅仅局限于单一采购，可依据实际情况对设备进行多方比对，以保证资源的合理利用。同时通过对运营时间的调整，部分线路可实现共轨运营模式，进而达到减少成本、拓展项目工程的目的。信号系统在实现互联互通时，是在轨道、列车、牵引供电的支持下完成的。列车在跨轨行驶时，应保证列车的响应速度相一致，并应对列车的车门信息、站点播报、服务项目等进行协调规划，确保列车服务的一致性。目前中国城市轨道交通协会已经发布《城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统（CBTC）互联互通接口规范》，给互联互通的技术推广应用提供了更多的支持，重庆、青岛等地已在开通运营线路中开展城市轨道交通信号系统的互联互通研究工作，并取得了可喜成果。
3结语
到目前为止，全自动驾驶技术和互联互通技术已经在我国城市轨道交通示范工程中得到应用，车-车通信技术和信息化技术中的大数据、云计算还在探索研究之中。可以预见，这些新技术是城市轨道交通信号系统未来发展的方向，不久的将来，随着这些技术的成熟并推广应用，必将为智慧城市轨道交通带来全新的变革。
参考文献：
[1]李晶.城轨全自动驾驶信号系统方案设计及运营场景[J].铁道通信信号.2016.2：49-51.
[2]肖衍.苏立勇.全自动驾驶信号系统功能需求分析[J].铁道通信信号.2014.12：40.
[3]徐纪康.基于车-车通信的新型CBTC系统分析[J].铁道通信信号.2014.06：80.
[4]李中浩.浅析城市轨道交通信号系统的发展趋势[J].城市轨道交通研究.2016.S1：2.
[5]李中浩.朱东飞.邢智明.以信息化助推城市轨道交通快速发展的思考[J].城市轨道交通研究.2017.5：2.
（作者单位：兰州市轨道交通有限公司）