王 嬋
(湖南中車(chē)時(shí)代通信信號(hào)有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 41000)
信號(hào)系統(tǒng)在如今的軌道交通自動(dòng)控制系統(tǒng)的地位是不容忽視的,尤其是在保證列車(chē)的正常行駛以及車(chē)上乘客的安全上發(fā)揮著十分重要的作用。而閉塞技術(shù)則是信號(hào)系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分,是其中的關(guān)鍵技術(shù)。為了提高列車(chē)運(yùn)行的安全系數(shù),避免列車(chē)出現(xiàn)追尾以及與其他車(chē)輛相撞的情況,在列車(chē)運(yùn)行之前,要對(duì)本時(shí)段要運(yùn)行的列車(chē)情況做一個(gè)綜合的了解,盡量錯(cuò)開(kāi)列車(chē)運(yùn)行的時(shí)間,用信號(hào)顯示或憑證來(lái)保證列車(chē)按照空間間隔法運(yùn)行的技術(shù)方法,即為閉塞。閉塞技術(shù)的發(fā)展同樣經(jīng)歷了一段較為漫長(zhǎng)的時(shí)間,從原先的固定閉塞到現(xiàn)在的移動(dòng)閉塞技術(shù),它的進(jìn)步是十分明顯的,我國(guó)在這個(gè)方面也逐漸形成了完整的體系,在列車(chē)超速防護(hù)上的貢獻(xiàn)是突出的,能夠保障大運(yùn)量的安全行車(chē)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
自動(dòng)閉塞技術(shù)主要是受自動(dòng)控制系統(tǒng)的管理,在了解列車(chē)運(yùn)行的相關(guān)情況基礎(chǔ)之上,自動(dòng)改變信號(hào),而司機(jī)正是憑借著這些變化的信號(hào)行車(chē)。閉塞技術(shù)由于制式的不同,主要分為不同的三種,分別為 以下:
運(yùn)行中的列車(chē)之間的空間可以看做是一個(gè)個(gè)單獨(dú)存在的閉塞區(qū)域,不同閉塞區(qū)域的劃分是根據(jù)速度的級(jí)別來(lái)確定的。通常情況下,閉塞的分區(qū)的劃分是有單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)的,軌道電路或者是計(jì)軸裝置都可以是劃分閉塞分區(qū)的依據(jù),它擁有進(jìn)行列車(chē)定位以及檢查軌道是否占用的重要作用。固定閉塞在進(jìn)行追蹤任務(wù)時(shí),將目標(biāo)點(diǎn)確定為前行列車(chē)閉塞分區(qū)的起點(diǎn),而后行的列車(chē)一般都是從最高速度開(kāi)始進(jìn)行制動(dòng),并且后行列車(chē)在要求減速的閉塞分區(qū)的起點(diǎn)也是確定的,閉塞分區(qū)之間的空間間隔長(zhǎng)度也是固定的,因此稱(chēng)為固定閉塞。固定閉塞要求后行列車(chē)不允許進(jìn)入前行列車(chē)占用的閉塞分區(qū),且兩列追蹤列車(chē)之間的空間間隔距離必須大于后行列車(chē)的最大制動(dòng)距離,以保證前后追蹤列車(chē)不會(huì)發(fā)生追尾。
固定閉塞的制式最大的缺點(diǎn)就是無(wú)法給系統(tǒng)提供列車(chē)在分區(qū)當(dāng)中的準(zhǔn)確定位,追蹤運(yùn)行間隔過(guò)大,缺乏靈活性,這就讓列車(chē)制動(dòng)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的確定總是在某一個(gè)閉塞區(qū)間的邊緣,危險(xiǎn)性較大。因此,在安全性要求不斷提高的基礎(chǔ)之上,列車(chē)之間的防護(hù)區(qū)段的設(shè)置是必不可少的舉措。它在一定程度上保證了列車(chē)之間的間隔,但是影響到了原先線路的使用效益。而準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的方式則很好的解決了這樣的問(wèn)題,它在控制模式上利用了目標(biāo)距離的方式,很好地把控列車(chē)之間的距離間隔。這樣的閉塞方式比固定閉塞更具優(yōu)勢(shì),它可以充分利用應(yīng)答器在閉塞分區(qū)信息的作用,與后行列車(chē)進(jìn)行聯(lián)系,告知后續(xù)的列車(chē)與前行列車(chē)之間存在多遠(yuǎn)距離,應(yīng)該要采取怎樣的速度行駛,列車(chē)的制動(dòng)起點(diǎn)也可以安全的延展到接下來(lái)的閉塞分區(qū),這樣可以讓列車(chē)的速度得到進(jìn)一步的控制,有依據(jù)的縮小列車(chē)之間的間隔,并且不影響到線路的使用效率。但是準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的目標(biāo)制動(dòng)點(diǎn)落在之前列車(chē)多占據(jù)分區(qū)的外部,準(zhǔn)確來(lái)說(shuō),它仍然會(huì)受到軌道電路的影響。目標(biāo)距離控制模式在確定列車(chē)制動(dòng)的曲線時(shí)匯總考慮多方面的因素,比如列車(chē)本身的性能等等,并不考慮在不同的閉塞分區(qū)當(dāng)中依據(jù)速度設(shè)置不同的等級(jí),采用一次制動(dòng)的方式。準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的追蹤目標(biāo)點(diǎn)恰好是之前列車(chē)所在閉塞區(qū)域的起點(diǎn),這就留有一部分的間隔,可以讓后續(xù)的列車(chē)以此作為計(jì)算制動(dòng)的起點(diǎn),根據(jù)列車(chē)本身的性能等等因素,決定開(kāi)始制動(dòng)的計(jì)算點(diǎn)。這樣可以讓目標(biāo)點(diǎn)能夠固定下來(lái),不受到運(yùn)行列車(chē)的影響。但是,列車(chē)之間的空間間隔的長(zhǎng)度是不確定的,準(zhǔn)移動(dòng)閉塞與固定閉塞要有所區(qū)分,在空間間隔長(zhǎng)短的比較上就有較為明顯的差異。通常情況下,閉塞分區(qū)會(huì)充分發(fā)揮檢查軌道以及為列車(chē)提供具體位置的重要功能[1]。
移動(dòng)閉塞制動(dòng)的目標(biāo)確定點(diǎn)是前行列車(chē)的尾部,它的確立與列車(chē)的速度等因素有著密切的關(guān)系,變化可能十分大。后行列車(chē)的最高速度制動(dòng)點(diǎn)隨著目標(biāo)距離、目標(biāo)速度以及車(chē)子本身性能而變化,列車(chē)之間的空間間隔長(zhǎng)度是不確定的,運(yùn)行間隔自動(dòng)調(diào)整。前后追蹤列車(chē)之間通過(guò)基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制技術(shù),借助地面處理器、車(chē)載控制器、車(chē)地通信設(shè)備等實(shí)現(xiàn)信息的傳達(dá)、控制與交流。區(qū)域控制器根據(jù)實(shí)時(shí)收到的當(dāng)前列車(chē)所在的位置以及行駛的最大速度,計(jì)算出列車(chē)最大的制動(dòng)距離。而虛擬分區(qū)的形成離不開(kāi)對(duì)最大制動(dòng)距離的計(jì)算,它加上列車(chē)的長(zhǎng)度同時(shí)加上所確定的一定的防護(hù)距離[2],這就形成一個(gè)虛擬的分區(qū),它與列車(chē)同步向前移動(dòng)。移動(dòng)閉塞給列車(chē)劃分一段隨列車(chē)走形而移動(dòng)的閉塞分區(qū),實(shí)時(shí)保持兩車(chē)之間足夠的安全制動(dòng)距離,以保證行車(chē)安全,顯著地縮小了列車(chē)之間的間隔,極大地提高了列車(chē)追蹤運(yùn)行效率。
城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)還有列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng),能夠讓列車(chē)運(yùn)行的安全得到進(jìn)一步的保障。列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)可以充分保證列車(chē)的順利運(yùn)行,主要是通過(guò)控制列車(chē)之間的距離、防護(hù)超速等實(shí)現(xiàn)的。在每一個(gè)單獨(dú)的閉塞分區(qū)當(dāng)中,列車(chē)運(yùn)行的速度都是有一定的限制的,不能夠超過(guò)最大速度的限制。當(dāng)列車(chē)運(yùn)行出現(xiàn)意外情況時(shí),比如說(shuō),列車(chē)速度過(guò)快,超過(guò)最大速度的限制時(shí),列車(chē)的自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)就會(huì)立刻發(fā)揮作用,要求列車(chē)即刻緊急制動(dòng)。除此以外,列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的地面設(shè)備與列車(chē)之間的聯(lián)系是緊密的,它們之間以一定的時(shí)間間隔傳送關(guān)于列車(chē)速度的信息,提醒列車(chē)接下來(lái)該如何控制好行駛的速度,并且可以提前了解到接下來(lái)的閉塞分區(qū)應(yīng)當(dāng)以怎樣的速度行駛。向列車(chē)傳遞的速度信息可以通過(guò)許多不同的途徑,比如無(wú)線通信。不同的傳送形式也進(jìn)一步影響到之后不同列車(chē)控制系統(tǒng)的使用,彼此之間的特點(diǎn)大有不同。在地鐵運(yùn)行中,兩輛列車(chē)之間還有一個(gè)防護(hù)的區(qū)段,這是為了能夠保障地鐵運(yùn)行的安全性,提醒后續(xù)的列車(chē)需要將車(chē)停在指定的區(qū)域當(dāng)中。
綜上所述,在固定閉塞、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的探討中,可以清楚地看到列車(chē)行駛的速度以及密度等情況對(duì)于閉塞分區(qū)的設(shè)置發(fā)揮著十分重要的作用,而在移動(dòng)閉塞當(dāng)中,先進(jìn)的通信技術(shù)則是十分重要的存在,在信息的雙向傳遞與交流上發(fā)揮著重要作用,能夠提供十分精準(zhǔn)的列車(chē)定位信息,讓列車(chē)的行駛安全性有更明顯的提高,列車(chē)之間的間隔長(zhǎng)度可以控制在一個(gè)合理的范圍當(dāng)中,既能夠增加線路運(yùn)行的效率與效益,又能夠讓列車(chē)的運(yùn)行更加安全,行車(chē)的間距也有明顯的縮短,這將對(duì)無(wú)人行駛目標(biāo)的達(dá)成起到很大的推動(dòng)作用,奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。