?摘 要
??????? 城市軌道交通是緩解現(xiàn)代城市交通壓力的重要方式。近年來(lái)，我國(guó)各大城市紛紛加快了軌道交通的投資與建設(shè)，以此提高城市公共交通運(yùn)輸能力緩解地面交通壓力。在地鐵工程建設(shè)與發(fā)展中,軌道交通系統(tǒng)作為大容量公共交通工具,其安全性直接關(guān)系到廣大乘客的生命安全,信號(hào)系統(tǒng)是城市軌道交通的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，作為保證列車(chē)安全、正點(diǎn)、快捷、舒適、高密度不間斷運(yùn)行的重要技術(shù)裝備在軌道交通系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位，同時(shí)也是關(guān)系到列車(chē)行駛安全的關(guān)鍵?，F(xiàn)就城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，主要介紹信號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)成、功能、控制模式、在我國(guó)的應(yīng)用情況以及存在的不足和發(fā)展對(duì)策。
??????? 關(guān)鍵詞：軌道交通；信號(hào)系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
??????? 目 錄
??????? 摘 要 I
??????? 1 城市軌道交通信號(hào)的發(fā)展 - 2 -
??????? 1.1軌道交通信號(hào)的發(fā)展背景 - 2 -
??????? 1.2軌道交通信號(hào)的發(fā)展現(xiàn)狀 - 2 -
??????? 1.3城市軌道交通的發(fā)展趨勢(shì) - 2 -
??????? 2 城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成及功能 - 2 -
??????? 2.1 列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS） - 2 -
??????? 2.2 列車(chē)自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)（ATP） - 2 -
??????? 2.3 列車(chē)自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)（ATO） - 2 -
??????? 2.4聯(lián)鎖系統(tǒng) - 2 -
??????? 結(jié) 論 - 2 -
??????? 致 謝 - 2 -
??????? 參 考 文 獻(xiàn) - 2 -
??????? 1 城市軌道交通信號(hào)的發(fā)展
??????? 1.1軌道交通信號(hào)的發(fā)展背景
??????? 軌道交通通起源于英國(guó)，最早的列車(chē)指揮是由一位帶紳士禮帽、穿黑大衣和白褲子的鐵路員工騎馬在前引導(dǎo)運(yùn)行的，他邊跑邊以各種手勢(shì)發(fā)出信號(hào)指揮列車(chē)的前進(jìn)和停止。
??????? 為確保安全，人們開(kāi)始研究使用固定的信號(hào)設(shè)備：用一塊長(zhǎng)方形的板子，橫向線路是停車(chē)信號(hào)，順向線路是行車(chē)信號(hào)?？墒琼樝蚓€路的板子實(shí)際上很難觀察，故又在頂端加塊圓板。當(dāng)必須在晚間開(kāi)車(chē)時(shí)，就以紅色燈光表示停車(chē)信號(hào)，白色燈光表示行車(chē)信號(hào)。
??????? 1841年，英國(guó)人戈里高利提出用長(zhǎng)方形臂板作為信號(hào)顯示，裝設(shè)在倫敦車(chē)站，這是鐵路上首次使用臂板式信號(hào)機(jī)。而慢慢隨著科技的發(fā)展出現(xiàn)了色燈信號(hào)機(jī)漸漸代替了臂板信號(hào)機(jī)，直到現(xiàn)在的列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
??????? 1.2軌道交通信號(hào)的發(fā)展現(xiàn)狀
??????? 眾所周知，城市軌道交通系統(tǒng)因基建成本高，往往采用高速度、高密度方式運(yùn)營(yíng)，這樣就必須依靠先進(jìn)的通信信號(hào)設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制和管理。城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)，已從早期的固定閉塞發(fā)展到了準(zhǔn)移動(dòng)閉塞，正在向移動(dòng)閉塞方向發(fā)展。傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)即以地面信號(hào)顯示為依據(jù)，司機(jī)按行車(chē)規(guī)則操縱列車(chē)運(yùn)行?，F(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)有６個(gè)基本目標(biāo)：以安全的方式控制列車(chē)有條件地前進(jìn)；使本列車(chē)與前行車(chē)或股道盡頭保持安全距離；防止出現(xiàn)列車(chē)沖突進(jìn)路；使列車(chē)能夠按要求的時(shí)間間隔運(yùn)行；使列車(chē)能夠按時(shí)刻表速度運(yùn)行，以便最大程度地避免危及安全的各種干擾；保證關(guān)鍵點(diǎn)閉鎖在正確位置。目前世界各國(guó)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)大都采用列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)（ＡＴＣ），已基本上滿(mǎn)足上述基本目標(biāo)。
??????? 我國(guó)軌道交通的ATC系統(tǒng)目前大多采用進(jìn)口設(shè)備，主要來(lái)自德國(guó)SIEMENA、英國(guó)WESTINGHOUSE、美國(guó)US&S、法國(guó)ALSTON等公司。國(guó)產(chǎn)信號(hào)系統(tǒng)由于多種原因尚未形成完整的產(chǎn)品，近年來(lái)ATP系統(tǒng)等開(kāi)始逐步在正線得到應(yīng)用。
??????? 1.3城市軌道交通的發(fā)展趨勢(shì)
??????? 當(dāng)下我國(guó)城市軌道交通建設(shè)正處于高速發(fā)展階段，各種各樣交通信號(hào)系統(tǒng)紛紛踏入中國(guó)軌道交通市場(chǎng)，那么如何選擇先進(jìn)、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、使用性的信號(hào)系統(tǒng)成為了當(dāng)前我國(guó)城市軌道交通的一項(xiàng)重要課題。當(dāng)前國(guó)外主流的城市軌道交通通信系統(tǒng)主要有數(shù)字軌道電路系統(tǒng)、分析模擬軌道電路系統(tǒng)和基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)模式，我們要結(jié)合國(guó)內(nèi)外各類(lèi)軌道交通信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)，尋找出適合我國(guó)國(guó)情的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，在未來(lái)城市軌道交通系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化建設(shè)才是正確的發(fā)展方向。城市軌道交通國(guó)產(chǎn)化，不僅能降低建設(shè)成本（國(guó)產(chǎn)的CBTC比引進(jìn)國(guó)外的系統(tǒng)造價(jià)低20％），而且能降低運(yùn)營(yíng)成本，更重要的是促進(jìn)我國(guó)城市軌道交通技術(shù)水平的大幅提升，有利于人才培養(yǎng)。并且參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
??????? 那么，參與技術(shù)服務(wù)，國(guó)內(nèi)硬件加工，逐步吸收熟悉國(guó)外技術(shù)是首要的。其次，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)，掌握系統(tǒng)功能單元間接口協(xié)議和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最后要積極跟蹤并參與CBTC的研究。
??????? 城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)，已從早期的固定閉塞發(fā)展到了準(zhǔn)移動(dòng)閉塞，正在向移動(dòng)閉塞方向發(fā)展。傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)即以地面信號(hào)顯示為依據(jù)，司機(jī)按行車(chē)規(guī)則操縱列車(chē)運(yùn)行?，F(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)有六個(gè)基本目標(biāo)：以安全的方式控制列車(chē)有條件地前進(jìn)；使本列車(chē)與前行車(chē)或股道盡頭保持安全距離，防止出現(xiàn)列車(chē)沖突進(jìn)路；使列車(chē)能夠按照要求的時(shí)間間隔運(yùn)行；使列車(chē)能夠按時(shí)刻表速度運(yùn)行，以便最大程度地避免危及安全的各種干擾，保證關(guān)鍵點(diǎn)鎖閉在正確位置。
??????? ATP的主要作用是根據(jù)故障-安全原則，執(zhí)行列車(chē)間安全間距的監(jiān)控、列車(chē)的超速防護(hù)、安全開(kāi)關(guān)門(mén)的監(jiān)督和進(jìn)路的安全監(jiān)控等功能，確保列車(chē)和乘客的安全；ATO主要執(zhí)行站間自動(dòng)運(yùn)行、列車(chē)在車(chē)站的定點(diǎn)停車(chē)、在終點(diǎn)的自動(dòng)折返等功能；ATS的主要作用是監(jiān)督列車(chē)狀態(tài)、產(chǎn)生列車(chē)時(shí)刻表、自動(dòng)調(diào)整列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻和保證列車(chē)按時(shí)刻表正點(diǎn)運(yùn)行、生成運(yùn)行報(bào)告和統(tǒng)計(jì)報(bào)告、向旅客向?qū)到y(tǒng)提供信息等。
??????? 由于通信技術(shù)的發(fā)展，ATC系統(tǒng)中ATS子系統(tǒng)的功能也越來(lái)越強(qiáng)，已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的“列車(chē)自動(dòng)監(jiān)督”，ATS子系統(tǒng)正在向集成化方向發(fā)展；維修管理更加重要為了提高系統(tǒng)的可靠性、減少維護(hù)費(fèi)用，信號(hào)系統(tǒng)的監(jiān)控管理以及維修管理信息系統(tǒng)都非常重要。
??????? 2 城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成及功能
??????? 2.1 列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）
??????? ATS系統(tǒng)由控制中心、車(chē)站、車(chē)場(chǎng)以及車(chē)載設(shè)備組成。ATS系統(tǒng)在ATP系統(tǒng)的支持下完成對(duì)列車(chē)運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)以下基本功能：
??????? （1）通過(guò)ATS車(chē)站設(shè)備，能夠采集軌旁及車(chē)載ATP提供的軌道占用狀態(tài)、進(jìn)路狀態(tài)、列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)以及信號(hào)設(shè)備故障等控制和監(jiān)督列車(chē)運(yùn)行的基礎(chǔ)信息。
??????? （2）根據(jù)聯(lián)鎖表、計(jì)劃運(yùn)行圖及列車(chē)位置，自動(dòng)生成輸出進(jìn)路控制命令，傳送至車(chē)站聯(lián)鎖設(shè)備，設(shè)置列車(chē)進(jìn)路、控制列車(chē)停站時(shí)分。
??????? （3）列車(chē)識(shí)別跟蹤、傳遞和顯示功能。系統(tǒng)能自動(dòng)完成正線區(qū)段內(nèi)列車(chē)識(shí)別號(hào)（服務(wù)號(hào)、目的地號(hào)、車(chē)體號(hào)）跟蹤，列車(chē)識(shí)別號(hào)可由中央ATS自動(dòng)生成或調(diào)度員人工設(shè)定、修改，也可由列車(chē)經(jīng)車(chē)—地通信向ATS發(fā)送識(shí)別號(hào)等信息。
??????? （4）列車(chē)計(jì)劃與實(shí)跡運(yùn)行圖的比較和計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度功能。能根據(jù)列車(chē)運(yùn)行實(shí)際的偏離情況，自動(dòng)生成調(diào)整計(jì)劃供調(diào)度員參考或自動(dòng)調(diào)整列車(chē)停站時(shí)分，控制發(fā)車(chē)時(shí)間。
??????? （5）ATS中央故障情況下的降級(jí)處理，由調(diào)度員人工介入設(shè)置進(jìn)路，對(duì)列車(chē)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整，由ATS車(chē)站完成自動(dòng)進(jìn)路或根據(jù)列車(chē)識(shí)別號(hào)進(jìn)行自動(dòng)信號(hào)控制，由車(chē)站人工進(jìn)行進(jìn)路控制。
??????? （6）在計(jì)算機(jī)輔助下完成對(duì)列車(chē)基本運(yùn)行圖的編制及管理，并具有較強(qiáng)的人工介入能力。通過(guò)設(shè)在車(chē)輛段的終端，向車(chē)輛段管理及行車(chē)人員提供必要的信息，以便編制車(chē)輛運(yùn)用計(jì)劃和行車(chē)計(jì)劃。
??????? （7）列車(chē)運(yùn)行顯示屏及調(diào)度臺(tái)顯示器，能對(duì)軌道區(qū)段、道岔、信號(hào)機(jī)和在線運(yùn)行列車(chē)等進(jìn)行監(jiān)視，能在行調(diào)工作站上給出設(shè)備故障報(bào)警及故障源提示。
??????? （8）能在中央專(zhuān)用設(shè) 備上提供模擬和演示功能，用于培訓(xùn)及參觀。能自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)要求進(jìn)行顯示打印。