王宗琰

（蘭州市軌道交通有限公司，甘肅 蘭州730000）

0 引言

促進城市發(fā)展的主要基礎之一是城市軌道交通體系，不斷發(fā)展城市軌道交通信號控制系統(tǒng)，是提高城市軌道交通體系運營經(jīng)濟效益的重要基礎，是確保居民安全出行的重要保證。城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展關乎整個城市軌道交通系統(tǒng)運行的安全性，為此軌道交通信號系統(tǒng)控制方式的選擇，將會對城市軌道交通系統(tǒng)的投資建設資金、控制經(jīng)營成效以及后期維修成本帶來極大的影響[1]。在日后的城市規(guī)劃建設中，需要加強對于軌道交通信號的控制力度，只有做好城市軌道交通信號控制的管理工作，才能為城市軌道交通系統(tǒng)的安全運行提供保證。

1 城市軌道交通信號控制系統(tǒng)

1.1 概述

城市軌道交通在城市交通網(wǎng)絡中發(fā)揮著極為重要的價值及作用，在城市交通建設中需要提前做好信號系統(tǒng)控制及優(yōu)化工作，從根本上保障城市交通系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性?，F(xiàn)今城市軌道交通信號系統(tǒng)的價值作用日益凸顯，更需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況開展城市軌道交通信號系統(tǒng)控制工作，充分發(fā)揮城市軌道交通系統(tǒng)在社會發(fā)展中的促進作用。在我國信息技術發(fā)展水平不斷提升的背景下，制定適應城市發(fā)展的軌道交通信號系統(tǒng)運營維護方案，可提升信號系統(tǒng)信息的輸出傳遞效率，而信號系統(tǒng)工作效率的全面提升能夠確保城市軌道交通運行安全。認真落實軌道交通信號系統(tǒng)運營維護方案，做好信號系統(tǒng)后期維護工作，提升設備故障應急處置能力，加強城市軌道交通信號控制外部風險防控水平，可徹底解決城市軌道交通信號控制系統(tǒng)有關問題，保障城市軌道交通系統(tǒng)的運營安全性[2]。

1.2 重要性

城市軌道交通信號控制在城市軌道交通系統(tǒng)中發(fā)揮著極為重要的作用，高效率的信號控制系統(tǒng)可從根本上保障城市軌道交通系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。為了確保城市軌道交通信號系統(tǒng)運行的安全可靠性，需要在實際應用過程中借助已轉化使用的先進科研成果，確保在城市列車運營期間，軌道信號控制系統(tǒng)順利實現(xiàn)列車進站引導、車地信息傳輸以及自動調整列車運行速度等功能。

第一，城軌交通信號控制系統(tǒng)的使用，對于城軌列車的安全行駛以及穩(wěn)定性運行起到了重要保障作用。因城市軌道列車的行駛速度快、行車間隔小，為此在整體運行過程中需要借助軌道交通信號系統(tǒng)對城市列車進行合理化控制，保障城市列車能夠順利執(zhí)行停靠、通行以及加速等動作。

第二，軌道交通信號系統(tǒng)控制的方式選擇能夠在提升城軌列車運行效率以及有效維護信號系統(tǒng)相關設備方面起到間接性保障作用。因現(xiàn)代城市軌道列車在快速運行中有極大的概率出現(xiàn)相關設備損壞情況，而這種狀況的發(fā)生與城市軌道交通信號控制方式的選擇有著極大關聯(lián)性。借助城市軌道交通信號控制方式的選擇，能夠減少對于信號設備元器件以及信號系統(tǒng)使用設備的磨耗損壞程度，為此需要選擇性能更加有效、結構更加優(yōu)化的軌道交通信號控制方式[3]。

2 城市軌道交通信號系統(tǒng)控制方式

2.1 ATS系統(tǒng)控制方式

2.1.1 集中控制

集中控制方式是指信號系統(tǒng)對城市軌道列車運行開展控制管理?？蓪α熊嚨倪M出站方式以及列車的運行計劃進行控制，其使用電纜傳輸作為信號系統(tǒng)信息傳輸?shù)闹匾緩?，完成對列車運行期間信號設備數(shù)據(jù)以及沿線車站數(shù)據(jù)的有效傳輸。集中控制方式主要體現(xiàn)為集中控制各信號設備，也恰恰因為設備的集中性控制，導致控制設備在整體控制系統(tǒng)中的負荷量較大，如果集中控制系統(tǒng)發(fā)生問題，將無法有效開展協(xié)調管理工作，因此集中控制方法在具體應用過程中存在一定弊端及問題。

2.1.2 集中監(jiān)控分散控制

集中監(jiān)控分散控制方式是對列車的運行計劃和調整進行控制管理，但不直接控制列車整體運行。具體應用過程中，所設置的控制中心是維護城市列車運行的主要控制機構，而沿線各車站負責控制和監(jiān)管列車的進出站及運行過程。使用集中監(jiān)控分散控制型方式，當控制中心子系統(tǒng)故障時，可自動降級為車站自動控制；當軌旁設備故障時，故障設備管轄區(qū)域的列車按照切除ATP使用非限制人工駕駛模式運行，應用此方式，即使部分設備故障也不影響列車運行的安全性，大大降低了設備因素對地鐵可靠運營的影響。

2.1.3 自治分散

在計算機技術發(fā)展水平不斷提升的背景下，城市軌道交通信號控制系統(tǒng)也得以更新與發(fā)展，自治分散系統(tǒng)則是由此衍生發(fā)展來的控制系統(tǒng)。自治分散型控制系統(tǒng)結合了集中控制與集中監(jiān)控分散控制系統(tǒng)二者的應用優(yōu)點，借由控制中心對城市列車調度以及城市列車運行情況進行全面監(jiān)控管理，而列車進站、出站等狀態(tài)的管理則是由各個車站進行監(jiān)控管理，控制中心和各車站均能實現(xiàn)對列車開展直接性控制功能，當控制中心設備出現(xiàn)故障時可由車站代替控制中心實現(xiàn)列車控制管理。自治分散方式中控制中心和各車站均可控制列車運行，系統(tǒng)的應用可靠性和靈活性優(yōu)于集中監(jiān)控分散控制方式以及集中控制方式，但其所需要的設備數(shù)量相對較多，同時對系統(tǒng)軟件性能要求較高[4]。

2.2 ATP控制方式

2.2.1 分級速度控制方式

采取分級速度控制方式是以單個閉塞分區(qū)為單位，根據(jù)列車運行的速度分級，對列車運行進行速度控制。該控制方式下，由ATP的地面設備為正在運行的城軌列車提供下一閉塞分區(qū)的有效數(shù)據(jù)信息，ATP地面設備通過通信傳輸與列車的車載設備建立相互聯(lián)系，起到列車運行速度自動調整的目的。在列車行駛至下一閉塞分區(qū)前，對城市列車的進站、出站速度提前進行設置，同時將相關行車數(shù)據(jù)信息傳輸至列車中，確保列車對閉塞分區(qū)的真實線路情況等數(shù)據(jù)以及閉塞情況有全面了解，使運行列車能夠根據(jù)閉塞分區(qū)實際情況進行運行速度的調整。

2.2.2 目標距離速度控制方式

目標距離速度控制方式是采用以連續(xù)的一次制動速度控制為列車制動模式的方式，根據(jù)目標距離、目標速度及列車自身有關性能確定列車的制動曲線，而不再設定各閉塞分區(qū)的速度等級。目標距離控制方式對城市軌道列車實施控制，ATP設備通過利用地面設備為行駛中的城市軌道列車提供前方數(shù)據(jù)信息、入口數(shù)據(jù)信息等數(shù)據(jù)信息，根據(jù)目標距離、線路參數(shù)和列車自身的性能計算確定一次連續(xù)的制動速度控制曲線，由此軌道列車能夠進行合理判斷，調整與之相適應行車速度。同時管理人員也可借助ATP設備向運行列車發(fā)出命令，借助命令控制運行列車，確保城市軌道列車的安全通行。目標距離速度控制方式，使用的地面設備數(shù)量有所減少，可降低設備投資、運營及維護成本。

2.3 ATO控制方式

ATO控制是利用地面信息及列車實際運行速度信息，自動完成對列車的啟動、牽引、制動和惰行等控制，其對于提高列車運行效率、提升乘客乘坐舒適度及節(jié)省能源方面有積極作用。ATO控制除實現(xiàn)自動駕駛功能外，還能實施列車自動折返及列車車門控制。

ATO自動駕駛是通過地面設備向列車傳輸?shù)孛婢€路情況、道岔狀態(tài)、前方列車位置等信息，車載設備通過對列車實際運行速度和ATP最大運行速度及目標速度的比較，結合已收到的區(qū)間坡道、彎道等地面線路實況，自動控制列車實施牽引或制動，以完成列車自動駕駛的控制方式。ATO通過地面設備傳輸?shù)木€路信息及前方列車位置，考慮到安全因素，計算出到達安全停車點之前的行駛速度，并自動控制列車制動系統(tǒng)跟隨列車制動曲線運行[5]。

ATO控制列車實現(xiàn)ATB無人自動折返，是指列車根據(jù)地面信號提供的線路數(shù)據(jù)以及實際運行速度和位置，輸出控制命令，指揮列車進入折返線。當列車收到停車信號后，啟動列車換端指令，列車完成換端后發(fā)出進站指令，列車運行至站臺停穩(wěn)，至此無人自動折返作業(yè)完成。車載設備對自動折返全過程實施監(jiān)督，當出現(xiàn)列車速度超過目標速度、運行方向錯誤、駕駛室意外解鎖等不利情況，列車啟動緊急制動。

ATO控制列車車門自動開門，是指ATO確認列車到達定位停車區(qū)域，ATO發(fā)出“列車停站”信號，ATP確認列車為零速度，列車接收允許開門信號，控制車門自動打開，并將車門開門信號發(fā)送至站臺屏蔽門控制系統(tǒng)，使得站臺屏蔽門與列車車門對應打開。

3 結論

總而言之，為了推動我國城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展，需要進一步加強城市軌道交通信號控制管理水平，推動城市軌道交通信號控制技術的智能化、科技化發(fā)展，確保城市軌道列車運行安全穩(wěn)定。