轨道交通信号系统精选(九篇)

第1篇：轨道交通信号系统范文

关键词： 城市轨道交通 信号系统 功能

中图分类号：C913 文献标识码： A

城市轨道交通信号系统是其自动化系统中的关键组成部分，是保证列车和乘客安全，实现列车运行高效、指挥管理有序的自动控制系统。信号系统的核心是列车自动控制系统（ATC 系统），它由计算机联锁子系统（CBI）、列车自动防护（ATP）子系统、列车自动驾驶（ATO）子系统、列车自动监控（ATS）子系统构成。四个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，各子系统之间相互渗透，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，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的自动控制系统。从而保证行车安全，提高运行效率，缩短行车间隔，促进管理现代化，提高运输能力和服务质量。

1 城市轨道交通信号系统的构成

城市轨道交通信号系统主要由列车自动控制（ATC）系统、联锁设备、轨道电路等组成。

作为城市轨道交通信号系统最重要的组成部分，列车自动控制（ATC）系统主要功能就是对行车指挥及列车运行自动化的一种最大限度地实现，同时起到确保列车安全运行及提高运输效率的作用，只有这样才能降低工作人员的工作量，对城市轨道交通的通行能力进行充分发挥。

ATC（automatic train control）系统主要有三部分构成，包括：列车自动防护（ATP}automatic train protection）、列车自动运行（ATO}automatic train operation）及列车自动监控（ATS}automatic train supervision）。

ATP系统分为轨旁ATP和车载ATP，负责对列车的运行进行保护，对列车进行超速防护、车门监督和速度监督，保证列车的安全间隔。

ATO系统分为轨旁ATO和车载ATO，其应用的主要目的就是对、地对车控制]的一种实现，就是实现地面信息对列车运行情况的一种良好控制，并送出车门和屏蔽门同步开关信号。

ATS系统主要有两部分中央ATS与车站ATS，其应用的主要目的就对列车运行监督及控制，包括：列车运行情况和设备的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录实际列车运行图、自动进行数据统计以及各种报表的自动生成，辅助调度人员对全线进行管理。

联锁设备有中央联锁系统和车站联锁计算机，主要对室外设备信号机和道岔进行控制，排列列车进路并传送进路信息给轨旁ATC设备。

轨道电路主要用于传送轨道电路信息和ATP报文信息。

2城市轨道交通信号系统方案

通常情况下在城市交通疏解任务中城市轨道交通线路承担着十分重要的任务，为确保人们出行的安全性，应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统作为地铁信号系统。正线信号系统采用完整的列车自动控制（ATC）系统，由ATS、ATP、ATO、联锁设备组成。车辆段/停车场由联锁设备、微机监测设备、ATS分机等主要设备组成。目前城市轨道交通的信号系统主要有准移动闭塞和移动闭塞系统选择。

2.1 基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统

通常选用音频数字无绝缘轨道电路作为目标距离模式，这种模式的主要特点为信息传输量较大及抗干扰能力很强。列车车载设备依据由钢轨传输而接收到的联锁、轨道电路编码、线路参数、控制管理等报文信息，连续对列车追踪运行及折返作业进行速度监督，最大限度对其进行超速防护，控制列车运行间隔，以满足规定的通过能力。由于音频数字轨道电路具有极大的传输信息量，可以将目标速度、目标距离、线路状态等信息提供给车载设备，为计算出列车相适应的运行模式速度曲线，将ATP车载设备与固定的车辆性能数据进行充分地结合。

2.2基于通信的移动闭塞系统（CBTC）

基于通信的移动闭塞列车控制系统具有极为先进的发展技术，是列车控制技术的发展趋势，是国际ATC先进水平的代表。是独立于轨道电路的高精度列车定位。

CBTC系统为实现车与地、地与车间之间的双向数据通信，可以选用自由空间无线天线、交叉感应电缆环线、漏泄电缆以及裂缝波导管等方式进行有效通信。依据列车的位置信息及进路情况轨旁ATP设备可以有效对每一列车的移动权限进行准确计算，同时根据列车位置速度的变化不断更新数据，利用连续车地通信设备向列车进行信息的发送。依据接收到的移动授权及本身的运行状态车载设备可以对列车运行速度曲线及防护曲线进行有效计算，在ATP子系统的保护防御过程中，在该速度曲线下ATO子系统或人工驾驶控制列车可以正常运行。可以最大限度地实现后续列与前行列车尾部的紧密性，并始终处于安全距离范围内。在确保安全的基础上，CBTC系统可以实现区间通过能力的有效提高，同时不受轨道电路区段分割的限制。

虽然CBTC系统在调试时因对现场环境要求高、调试周期较长等一些不尽如人意的地方，但是CBTC系统在具有自身优越性的同时已经成为城市轨道交通信号系统的首选方案。其相对于准移动闭塞系统的优越性是不可取代的。

3 城市轨道交通信号系统通信设备的传送方式

3.1通过轨道电路进行传送

轨道电路不仅可以检测列车占用情况，也可以传递报文信息给车载设备。在轨道电路不忙的情况下，将轨道电路信息传送给联锁系统，当列车对轨道进行占用时，利用装置切换，并将发送轨道电路信息的作业进行停止，开始采用轨旁设备将ATP报文信息连续向钢轨进行发送，将接收和发送设备装置在列车底部，可将接收到的信息向车载设备进行传递，同时也可以向地面发送列车信息。

3.2通过轨间电缆传送

单独沿着钢轨铺设一条线路，专门用于传送ATP报文信息，此方法安全可靠，但费用较高。

3.3 通过点式应答器传送

在轨道电路的部分地方进行应答器的设置，应答器的设置主要有两种形式：固定数据应答器与可变数据应答器。用于存储固定数据的应答器为固定数据应答器，可变应答器通过对中心进行控制来取得数据，将接收和发送天线安装在列车底部，当列车运行在应答器位置经过时可以感应到应答器的信息，然后进行双向数据交换，因为这种信息的传送不具有连续性，只能在一定位置才能进行接收，因此这些位置被叫做点式ATC。

3.4通过无线方式进行传送无线车地通信主要采用无线方式，由控制中心来实现车载ATP/ATO的功能，利用无线交换器和轨旁无线单元AP与车载无线通信设备进行时时数据的交换。

一般情况下一个控制中心可以实现对一条线路上所有车站的控制，当控制中心设备发生故障时，为了确保整条线路不出现瘫痪现象，可以将车站现地工作站和车站ATS远程控制单元设置在车站。这样当控制中心出现故障之后，车站工作人员可通过车站现地工作站进行操作来实现联锁计算机的功能，ATS远程控制单元可代替中央ATS系统向联锁系统和轨旁设备发送相关信息，此时ATS远程控制单元所具有的信息不全面，但能够保证列车在本站的正常运行。

第2篇：轨道交通信号系统范文

关键词：轨道交通 信号 供电 设计 采购

中图分类号：U284.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0100-01

近几年来中国各大城市都在发展城市轨道交通系统，城市轨道交通中的信号供电系统是设备安全的重要保障系统。作为信号工程技术人员需要熟悉该系统的架构。本文介绍了供电系统的设计，并对采购流程和要点做了说明。

1 设计

在设计阶段，作为设备供货商的设计人员需要了解信号系统各类设备的额定容量，额定电流。并且要记录哪些电源有特殊要求。例如信号机电源、转辙机电源、AP电源等室外设备的电源在电源屏侧需要加装输出防雷板。一些重要负载，比如联锁机柜、接入交换机、骨干交换机，需要将其分开供电，以保证在某一路电源意外中断导致一部分设备掉电时，另一半设备能够正常工作，保证信号系统能够满足运营的要求。例如联锁机柜，一般主机和备机在电源屏侧是不同的两路电源。而对交换机，一般电源屏是不同的两个空开分别对A网交换机和B网交换机供电。对于组合柜中常用的12VDC，24VDC，60VDC，220VAC，电源屏侧也都为两路供电，不同的是对于组合柜的供电为环节，不但保证某一路电源中断设备不会掉电，而且组合柜之间有任何线缆出现问题，也不会导致设备掉电。

对于要求配有UPS的电源系统，一般客户都会要求在外电网完全断电的情况下，UPS依靠电池持续放电的最短时间。

电池放电的最短时间取决于一个站设备的用电量与所准备的蓄电池容量的对比关系。对于电池的选配，有两种方法可供选择。

（1）功率算法。

根据每2伏单元放电功率计算电池容量（AH）

式中：P为UPS容量（VA），W为每2伏单元提供的功率（W），η为UPS效率（一般可取0.9），cosΦ为UPS输出功率因数（一般取0.8），N为一组电池中的电池数量（信号系统常用的阀控铅酸电池为12V）。

注：若2 V电池则为N×1；6 V电池则为N×3；12 V就为N×6；放电终止电压一般取1.67 V。

根据客户要求的放电支持时间差表，便可决定电池型号及组数，如果查表组数过多（>3），则考虑大容量电池。

以上公式是按照UPS满载考虑，一般可按照80%负载计算

（2）电流算法。

根据最大放电电流计算电池容量（AH）

最大放电电流

式中：Imax为最大放电电流（A），P为UPS额定容量（KVA），CosΦ为UPS输出功率因数（一般取0.8），Vend为该型号UPS放电终止电压（V），查放电曲线确定电池放电率计算所需电池容量。

电池容量（AH）=K×电池最大放电电流×放电时间，其中，K为调整系数，如表1。

在将这些数据整理完毕后，可以将每个站设备的最终容量计算出来。最后把数据提供给电源屏厂家和总体设计单位。电源屏厂家会根据需求做出适应具体每个站的电源屏。而总体设计单位则可以根据每个站用电量的需求，设计与其对应的电源供给。在与设计院的沟通中，需要向其详细描述最终计划每个站电源屏输入空开的容量以及信号设备的负载特性，保证整个系统能够做到完全选择性保护。

2 采购

电源屏采购：采购阶段需选择至少两家供货厂家，对两家的电源系统方案、切换功能、输出冗余配置、模块是否支持热插拔、远程监控、防雷功能、漏电检测、故障诊断定位的级别、短路保护功能、保质期、证书、使用寿命、告警节点、备品备件的供应、交流转辙机相序检测、整机效率、功率因数、噪音、是否提供专用工具等方面进行对比，最终选择适合信号系统使用的电源产品。在采购方面需要重点提醒设备到货计划。

UPS采购：在评标阶段，需要对以下项目进行比对：故障诊断级别、输入电压的类型、输入电压可接受的范围，例如电压波动范围在-20%～+15%之间无需电池放电，输出电源是否满足要求，转换时间：主电源供电转电池供电转换时间为0 ms，逆变器供电装旁路供电转换时间≤2 ms；旁路供电转主路供电转换时间≤2 ms。对保质期，UPS电源对电池是否为智能管理功能，包括均充与浮充的自动转换，温度补偿，电池放电终止电压自动调节，电池容量检测。使用寿命，备品备件，噪音以及是否提供专业工具。

对蓄电池的采购：在评标阶段需要对以下项目进行对比：供电时间，是否为胶体免维护电池，保质期，使用寿命，是否具备优良的深放电恢复能力，蓄电池密封反映效率是否高于95%，单组电池或多组电池一起使用情况下，个电池之间的开路电压应保持在20 mV/cell以内，浮充电压应保持在20 mV/cell。

参考文献

[1] 徐亚辉.城市轨道交通供变电技术[M].机械工业出版社，2012（12）.

[2] 于松伟，杨兴山，韩连祥，等.城市轨道交通供电系统设计原理与应用[M].西南交通大学出版社，2008.

第3篇：轨道交通信号系统范文

【关键词】：轨道交通  信号系统 安全认证 安全相关系统

1. 概述

      随着社会进步、城市规模不断扩大、人口密度迅速增加，交通拥堵日趋严重已成为制约城市经济发展的一大障碍。由于城市轨道交通具有运量大、安全正点、快捷舒适及污染小等特点，建立以城市轨道交通为主的城市交通系统是解决城市交通拥堵问题的重要途径。人们对于城市轨道交通的要求越来越高，如何实现列车安全、快速、高效的运行是目前轨道交通领域亟待解决的根本性问题，作为保证行车安全、提高运营效率的轨道交通信号系统在提高运输效率、保证行车安全及旅客舒适度等方面具有决定性作用。

      轨道交通信号系统是运用技术手段保证行车安全。它包括车站信号控制系统（车站联锁系统）和区间信号系统以及机车信号系统几个部分。信号系统的主要功能是保证行车安全、提高运营效率。信号系统虽然在工程投资中并不占很高的比重，但是由于信号系统担任着指挥列车安全运行的任务，关系到成千上万乘客的生命和财产安全，为此，需要专门考虑在系统出现故障，或操作人员不慎进行错误操作的情况下，系统仍能最大限度地维护乘客安全。目前无论是国产轨道交通信号系统还是国外设备国产化的推广应用所遇到的共同问题就是：国内开发的轨道交通信号系统缺乏权威的安全认证机构进行认证。而国际通行的方法都要求有安全认证这一步，这样国内开发的信号系统就难以参加相关项目的招投标。通过安全评估可以系统地从计划、设计、制造、运行等全过程中考虑信号系统的安全技术和安全管理问题，发现系统开发过程中固有的或潜在的危险因素，搞清引起系统灾害的工程技术现状，论证由设计、工艺、材料和设备更新等方面的技术措施的合理性学习。研究国际安全标准和相关的安全评估和认证体系，并结合中国轨道交通发展的实际情况建立轨道交通信号系统的安全评估和认证体系势在必行！

2. 相关的国际标准

      世界发达国家的城市轨道交通系统已经有了百余年的发展历史，他们不断总结经验教训，完善管理，已经形成了一整套科学的安全评估、认证、管理体系，制定了一系列切实可行的安全评估的技术标准。

iec61508是国际电子电工委员会（iec）制定的《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准，是进行轨道交通安全评估和论证重要的参考标准。

      在铁路运输领域里，人们对安全相关系统的研究主要集中于铁路信号控制系统中，首先于1963-1965年在日本由信号保安协会开展起来，所进行的研究是以“电子技术信号设备的研究”为主体展开的，提出了相应的报告。

      国际铁路联盟研究实验所（ore）a118课题在1969年至1977年期间共出版了13个报告和2个技术文件，系统地考证了“电子技术在铁路信号系统中的应用”， a155课题在1982年至1988年期间发表了“在铁路信号设备中电子元器件的应用”报告，在a155课题的基础上，1990年1月，国际铁路联盟（uic）了738r规程，给出了安全信息的处理和传输的一系列建议。

      欧洲国家在宣传和介绍iec61508国际标准的同时，以iec61508国际标准为基础，吸收该标准的精髓，制订行业标准。欧洲电气化标准委员会（cenelec）下属sc9xa委员会，制定了以计算机控制的信号系统作为对象的铁道信号标准，它包括以下4个部分。

（1） en－50126铁路应用：可靠性、可用性、可维护性和安全性（rams）规范和说明。

（2） en－50129 铁路应用：安全相关电子系统。

（3） en－50128 铁路应用：铁路控制和防护系统的软件。

（4） en－50159.1铁路应用：通信、信号和处理系统。

它们的相互关系和涉及到的具体信号领域见图2-1。

2.1 iec61508标准

iec61508国际标准规范了电气/电子/可编程电子安全相关系统软硬件生存周期的各个阶段的任务和目标，提供一个制定安全需求规范的方法。它由7个部分组成：

第1部分  总的要求

第2部分  电气/电子/可编程电子系统的需求

第3部分  软件需求

第4部分  定义和缩略语

第5部分  决定安全完整性级别的方法实例

第6部分  应用iec61508－2和iec61508－3指南

第7部分  技术和方法总论

其主要目标：

1) 对所有的包括软、硬件在内的安全相关系统的元器件生命周期范围提供一个安全监督的系统方法。

2) 提供一个确定安全相关系统安全功能要求的方法。

3) 建立一个基础标准，使其可直接应用于所有工业领域，同时，亦可指导其他领域的标准，使这些标准的起草具有一致性（如基本概念、技术术语、对规定安全功能的要求等）。

4) 让使用者和维护者放心使用以计算机为基础的技术。

5) 建立一个概念统一、协调一致的标准。

 

      在iec61508中有个重要的概念：安全生命周期。安全生命周期是指从方案的确定阶段开始到所有的电气/电子/可编程电子安全相关系统、其它技术的安全相关系统、外部风险降低设备不再可用时为止，这个时间周期内发生为实现安全相关系统所必需的活动。图2-2是iec61508描述的系统安全生命周期流程图。

2.2 en标准

2.2.1 en50126

      该标准定义了系统的rams（reliability、availability、maintainability和safety），即可靠性、可用性、可维护性和安全性，并且规定了安全生命周期内各个阶段对rams的管理和要求。但是在该标准中，未定义rams的具体的定量目标。此处的生命周期和iec61508中安全生命周期是一个概念。

     rams作为系统服务质量衡量的一个重要特征，是在整个系统安全生命周期内的各个阶段通过设计理念、技术方法而得到的。为了达到规定的rams，必须针对前面的rams影响因素，在整个系统的生命周期内有效控制rams的影响因素，即系统的随机故障和系统故障。en50126要求在整个安全生命周期进行rams管理，针对每个阶段给出应需要完成的rams任务，同时给出相关的具体文档和要求。

2.2.2 en50128

      由于在信号系统中采用计算机（包括微机、单片机）越来越广泛，由软件来承担安全性需求的比重越来越大，因此软件安全性问题变得更加突出。为此en50128针对软件的安全保证提出了相关的规范和设计标准。在该标准中，对铁路控制和防护系统的软件进行了安全完善度等级的划分，针对不同的安全要求制订了相应的标准，按不同等级对整个软件开发、检查、评估、检测过程包括对软件需求规格书、测试规格书、软件结构、软件设计开发、软件检验和测试、软硬件集成、软件确认评估、质量保证、生命周期、文档等提出相应的程序与规范的要求。

2.2.3 en50129

      这个标准定义了为了保证安全相关的铁路信号电子系统/子系统/设备安全所必须满足的条件。这些条件包括：

1) 质量管理措施

2) 安全管理措施

3) 功能和技术安全措施

4) 安全接受和论证

      作为一个安全相关系统要作到系统的安全能够得到接受和论证，必须经过前三个步骤。 en 50129就是针对一个安全事例来指导系统研究开发人员在整个系统    

 

            

      研制开发生命周期内所要完成的质量管理、安全管理和相关的技术安全措施的实施。对于安全管理，引入iec61508提出的安全生命周期概念，就是说对于安全相关系统的安全部分，在设计时按照该步骤进行设计，并且需要进行全程的安全评估和验证，目的是进一步减少和安全相关的人为失误，进而减少系统故障风险。图2-3将系统各个层次的开发和评估论证对应起来，描述的是“v”字型系统安全生命周期。                        

2.2.4 en50159.1en－50159.1

      铁路应用：通信、信号和过程控制系统在铁路中应用第一部分：封闭传输系统中安全相关通信。这个标准适用于采用封闭传输系统实现通信目的的安全相关系统。对安全相关设备和传输系统的通信接口信息传输提出安全要求。

3. 国外的安全评估体系

      欧美国家开展轨道交通信号系统的安全研究比较早，目前已经形成了比较完善的安全评估体系，如英国cass安全评估框架，德国tuv评估体系等，它们主要以en铁路标准为基准，依托第三方评估机构，对已有线路和在建项目的信号系统进行安全性论证。下面以英国cass安全评估框架为例进行详细说明。

3.1 英国cass 安全评估框架

      cass是英国工商部（department of trade & industry）和健康安全部门（health & safety executive）制定的一个安全评估认证框架项目，为此还成立了cass策划公司，它的任务和目标是为基于iec61508标准的安全相关系统开发一个标准的认证框架。

      在cass框架中，评估员由权威部门考核和认证，并要求独立于运营商和系统制造商。评估员对认证机构负责，认证机构对客户负责。政府相关监督部门由具有安全认证经验的专家组成，cass也有自己的技术委员会，确保满足技术发展的需要，cass相关的标准和规范会根据iec61508的修订进行修改。在英国ukas是唯一授权安全论证                                     

的机构，进行cass框架认证的机构都要向ukas申请授权。系统制造商再向这些ukas承认认证机构申请评估。cass公司会对评估员进行考核，监督评估过程[12]。

3.2 英国铁路工程安全评估原则和方法

      目前英国在铁路安全管理中普遍应用alarp原则（as low as reasonable practicable）[13]，它是将安全相关系统的风险分成以下三类：

1)  足够大的风险，我们不能接收；

2)  足够小的风险，我们可以忽略；

3)  介于以上两种风险之间的风险，我们必须采取适当的、可行的、合理成本下的方法将其降到可以接收的最低程度。

      对于第三种风险，我们采用alarp（as low as reasonably practicable）原则进行风险的减低，该原则的含义是采用尽可能低的成本、合理的、可行的方法进行风险降低。我们将以上三种风险在图3－2中进行描述。

 

      在图3－2的最上层，即高于不可接收风险等级，该部分的风险被认为是不可接收的风险，在任何情况下都不能，必须拒绝；

在不可接收风险等级以下，我们采用alarp原则进行风险的减低，在该阶段，必须对风险减低而花费的代价进行评估，在风险和代价

         

      之间进行平衡。在可接收区域边缘以下，该区域的风险有些微不足道，可以忽略。我们不需要采用任何方式或方法去减低它，当然我们必须将该区域的风险始终保持在该等级水平上。

      在railtrack铁路咨询公司出版的工程安全管理黄页[13]中把安全评估过程分为两部分：安全审核和安全认证。

      安全审核是要检查工程的安全管理是否完善，能否和安全计划保持一致。评估员应该检查一下安全计划里说明的标准和步骤是不是被正确的执行了，看一下工程行为和安全计划是不是具有继承性。安全审核最后要有一个安全审核报告，这个报告应该包括：对项目和安全计划一致性的评价、认为安全计划可行的评价和计划相符或是有所改进的建议。

      安全认证是一个判断和系统相关的风险扩大或者减小到一定等级的过程。系统的安全要求是安全认证的核心。评估员应该根据产品制造商提供的安全事例（safety case）回顾一下安全需求规范以评价它对控制系统风险是不是已经足够，以及系统能不能满足安全需求规范。进行安全认证的目的就是收集足够的信息来证明系统的风险是可以接受的。

4.我国轨道交通信号系统安全评估与认证体系框架设想

      我们设想中的轨道交通安全评估与认证体系参照的是cass框架，由轨道交通主管部门牵头，组织专家组制定安全认证标准和方法，相关单位可以据此申请成为第三方认证机构，聘请评估员对于安全相关系统进行安全认证，包括安全认证机构、安全标准、安全认证方法以及相关各方（政府、设备生产企业、运营单位、认证机构）之间的制约关系、权利和义务等等。如图4－1所示。

可以概括为以下四个层次：

第一层次：在体系建立初期，政府主管单位集中安全、质量、科技、生产等管理部门成立轨道交通信号系统安全评估体系领导小组；

第二层次：安全评估体系领导小组组织权威专家和相关技术人员成立权威机构，进行安全评估相应标准和规范的制订工作；

第三层次：进行安全评估者的资格论证，考核独立的个人或机构进行安全评估的资格，这些个人或机构应独立与轨道交通信号系统的研制开发、生产、销售等业务；可以批准多个评估机构，但每年论证机构必须对这些评估机构或个人进行资格审查或评估；

 第四层次：对参与信号系统设计、生产、维护、测试的主要人员进行安全设计、安全管理、安全测试和安全生产方面的培训和评估，保证在整个体系中，安全意识得到整体体现。

图4-1  我国轨道交通安全评估与认证体系设想

5.结论

借鉴国外先进方法建立我国轨道交通信号系统安全评估与认证体系具有重大意义，可以迅速缩小和国际先进水平的差距，同时轨道交通信号系统的研制开发和应用也可以逐步走向规范化、系统化，切实保障轨道交通的运行安全。

参  考  文  献

【1】. cenelec pren50129，railway applications：safety related electronic system for signaling，1999

【2】. cenelec pren50159-1，railway applications：,signaling and processing systems, part 1：safety related communication in closed transmission systems，2001

第4篇：轨道交通信号系统范文

关键词：城市轨道；交通信号；控制系统；ATC系统；色灯

1 引言

轨道列车在运行过程中会发生各种各样的状况，轨道列车的运行现代化、行车指挥、运行安全都需要借助于城市轨道交通信号系统。该信号系统是城市轨道的重要组成部分，通过信号的分析与传送，保证了轨道列车的正常运行。在目前的技术条件下，城市轨道交通信号系统已经实现了自动化控制。轨道列车控制技术经济指标在系统中发挥着重要作用，为了进一步促进该指标的合理性，ATC系统被广泛地应用。ATC共分为三种类型：固定闭塞方式的ATC系统、准移动闭塞式的ATC系统、移动闭塞式的ATC系统。

2 城市轨道列车控制的ATC系统

2.1 固定闭塞方式的ATC系统

顾名思义，固定闭塞式的ATC系统，是采用固定的方式来确定闭塞分区长度。在这一过程中，必须综合考量线路的情况、轨道列车的特性及速度。该系统按照闭塞分区来传输信息，传输的信息量相对较少，一般情况下，轨道列车的速度监控是通过闭塞分区出口检查方式。通俗点说，就是当轨道列车的出口速度超出该区段出口速度时，将会自动实行对轨道列车的减速。在这一情况下，必须有一段合适的安全距离。该段安全距离就是通过一个闭塞分区来实现的。

2.2 准移动闭塞方式的ATC系统

通常情况下，准移动闭塞式的ATC系统采用的是数字式音频无绝缘轨道电路，以此作为传输媒介和轨道列车占用检测。与固定闭塞方式的ATC系统相比，传输的信息量更多。在实际运作中，编码单元利用信息传输系统向轨道列车提供最高限速、目标距离、路线状态等信息。轨道列车收到该类信息后，对各类数据进行加工分析，并得出轨道列车运行的速度/距离曲线，使轨道列车安全运行。本处所说的信息传输系统主要包括电缆环线、查询应答器、裂缝波导管、轨道电路等设备。

2.3 基于移动闭塞方式的ATC系统

基于移动闭塞方式的ATC系统主要是依靠漏缆、交叉感应电缆、扩频电台、裂缝波导管等方式传输数据。该种信息的传输是轨道列车到地面、地面到轨道列车的双向的数据传输。通过这种传输，每一轨道列车的位置信息和其他相关信息都会马上传输到地面设备上。这样一来，可以得出轨道列车的运行限制速度，并根据实际情况的变化，随时调整这一速度。限制速度得出来以后，通过地面设备将信息再次传输给轨道列车。轨道列车据此得出轨道列车运行的速度/距离曲线，从而保证轨道列车在既定曲线下安全运行。目前，采用通信技术的移动闭塞系统在实践中已有应用，也积累了一定的经验，处于不断发展完善过程之中。车地之间信息的传输，极大地丰富了城市轨道交通信号系统的内容，是技术上的重大进步，并有很大的发展前景。

3 城市轨道交通色灯信号控制系统

3.1 作业模式

色灯信号控制系统作业模式区分为如下各种模式，依其模式执行优先顺序可分别进行如下分析。一是开机模式。系统开机完成系统初始程序后立即进入开机模式，交通灯态将维持三秒钟的全红灯态。如系统连线状态正常时则立即与控制中心进行连线交谈工作，开始要求中心传送系统执行参数。二是全红模式。开机模式完成后，若控制面板全红开关被拨至“全红”位置时，则系统进入全红模式，轨道灯态立即转换为全红灯态直到全红开关往下拨或系统重开机方告结束。三是闪光模式。控制面板上的“闪光”开关上拨至“闪光”位置时，则系统进入闪光模式，轨道灯态立即转换为闪光灯态，黄灯及红灯每秒交替闪烁一次四是手动模式。控制面板上的“手动”开关上拨至“手动”位置时，系统即进入手动模式，灯态立即停留于正在执行中的灯态。要使灯态变换，必须押按“手动控钮”，手动按钮每按一次，则灯态顺序转换一个。五是锁定模式。控制器可经由轨道触控输入或中心连线控制，要求执行锁定模式作业。锁定作业分类为：铁路连锁、子机连锁、中心锁定、特勤锁定。六是自动模式。“手动/闪光/自动”开关均下拨至“自动”位置时，系统作业即可进入自动模式，执行正常的灯态循环功能。

3.2 系统备份

色灯信号控制系统正常运作状态下，可与中心建立连线并能够达成中心连线控制服务，控制器若处于异常运作状态运转时，则将提供多层式备份服务。各层次备份说明如下：一是中心连线失效，也即控制器立即进入独立运转模式并执行每日指定执行时制的运作；二是断电半秒内，控制器应不受断电的干扰继续正常运作；三是中央处理单元故障，也即由色灯驱动单元肩负起信号运作备份服务，提供故障前指定执行的基本时制；四是驱动单元故障，也即应用基本时制来对信号运作备份服务；五是基本时制异常，也即色灯控制单元经查核基本时制或现行时制不存在或不正确时，立即执行预设的电路时制。

3.3 连线服务

色灯控制器与控制中心连线方式可配合有线或无线通讯方式，并加装通讯单元，遵循城市轨道交通控制通讯协定，从而达成色灯信号监控连线需求。具体来看，控制系统应提供如下功能服务。一是控制信息（Request）。经由控制中心传送控制指令至控制器上，主要信息内容包含：系统对时，也即由控制中心传送系统作业日期及时间信息，要求色灯控制器完成系统对时作业；时制计划，也即由控制中心传送轨道指定执行的静态或动态控制所需的时制计划信息，做为控制器执行参数的依据；特勤命令，也即由控制中心传送色灯指定执行的特勤命令，控制器接收此命令必须立即转换至特勤模式；车道调拨控制，也即控制器可按照控制中心指示，执行调拨车道功能。二是回报信息。色灯控制器依据回报信息内容的特性，又区分为要求性回报（Response）与周期性或立即性回报信息（Report）。

4 结束语

城市轨道交通信号系统的实施应用，需要用到力学、光学、声学、材料学等多方面知识，知识面广，对技术的要求高。近几年随着技术的不断发展，各种新技术不断被应用到这一系统中，促进了系统的不断完善。信号系统实时控制着轨道列车的运行速度等要素，是城市轨道交通系统的重要组成部分，发挥着重要作用。

参考文献

[1]吴卫，吕永宏，刘红燕.城市轨道交通信号系统构成分析研究[J].甘肃科技，2007.

[2]秦武.城市轨道交通信号系统[J].天津科技，2007.

第5篇：轨道交通信号系统范文

关键词：质量 安全 信号 系统集成管理

质量是企业赖以生存和发展的基石，是保证安全的必要条件。7・23温州动车组特大事故使“质量、安全”这一字眼再一次成为公众关注的焦点。轨道交通领域引入独立第三方进行安全评估，已成为十分迫切的事情之一。笔者认为“安全”必须从质量源头抓起。本文通过对质量、安全相关知识的阐述，对信号系统集成企业质量安全工作策略进行粗浅分析，望批评指正。

一、质量、安全内涵的释义

随着社会经济和科学技术的发展，质量的内涵在不断充实、完善和深化。质量的定义有两层含义，第一层含义：质量是一组固有特性满足要求的程度。主要反映在对产品的性能、经济特性、服务特性、环境特性和心理特性等方面。这种“要求”可是技术规范中规定的，也可能是在技术规范中未注明，但用户在使用过程中实际存在的需要，它是动态的、变化的、发展的和相对的，随时间、地点、使用对象和社会环境的变化而变化。第二层含义：质量是反映实体满足明确或隐含需要能力的特性总和。这些特征和特性通常是可以衡量的，全部符合特征和特性要求的产品，就是满足用户要求的产品。实质上就是产品或服务的“符合性”，它可以是活动、过程、产品、组织、体系、人员以及它们组合。

质量管理是指在对质量方面指挥和控制组织的协调活动。从当初的“产品检验制度”，发展到今天的全面质量管理；从最初注重产品的一般性能发展为注重产品的可用性、可靠性、安全性、可维修性和经济性等方面，并形成一系列质量管理和控制体系。质量管理不仅要管好产品本身的质量，还要管好质量赖以产生和形成的工作质量，并以工作质量为管理的重点。通常包括制定质量方针和质量目标以及质量策划、质量控制、质量保证和质量改进等措施。

质量本身具有社会性、经济性和系统性三个重要属性。社会性是指质量的好坏不仅单从直接用户，而从整个社会的角度来评价，尤其是关系到安全等方面问题时更是如此。经济性是指质量不仅从某些技术指标来考虑，还需从制造成本、价格、使用价值和消耗等方面综合评价。在确定质量水平或目标时，不能脱离社会的条件和实际需要，不能单纯追求技术上的先进性，还应考虑使用上的经济合理性，使质量和价格达到合理的平衡。系统性是指质量是一个受到设计、生产制造、施工安装、操作使用等其它诸多过程、诸多环节和相关联因素影响的复杂系统。

安全是指人、物、环境不受到危险、危害和损失的良好状态。是在生产过程中，将系统的运行状态对人类的生命、财产、环境可能产生的危害控制在可接受水平以下的状态。安全性是产品质量的重要性能之一，安全始终是人们追求的最终目标。但现实生活中并没有绝对的安全，安全总是相对的。当产品发生故障时，以特殊的、技术上可实现的方式作出反应并导向安全，即轨道交通信号系统所遵循的“故障DD安全”原则。

二、信号系统质量安全背景

截至2012年底，全国铁路运营通车总里程约为10万公里，预计到2020年，运营通车总里程将达12万公里。在城市轨道交通领域，2012年全国共有35个城市正在建设城市轨道交通，投入通车运营的城市轨道交通线路总里程达2042公里，预计到2020年，运营通车总里程将达到7400Km。信号系统是轨道交通领域众多机电自动化系统中最关键的部分，它好比人体的中枢神经，利用它可以把轨道交通各机电自动化系统有机的联系起来，实现之间的相互联动功能。从而实现保证列车运行和乘客安全，提高运行效率，实现列车运行高效、指挥管理有序的自动控制等功能。信号系统质量的好坏，尤其是安全性能的好坏，直接关系到广大乘客的生命和财产安全。因信号系统本身质量问题而导致的行车事故越来越多，事故性质越来越严重，带来的危害也越来越大。如在1997年发生的“4・29特大事故”、1999年的“7・9列车颠覆事故”和2011年的“7・23动车特大事故”等均是由信号原因而造成的。

IRIS是一套适用于铁路行业的质量管理体系标准，它是在ISO 9001：2000的基础上，针对铁路行业的特殊要求增加了投标管理、项目管理、成本管理、绩效管理等方面的内容。在内容上涵盖了企业管理的方方面面，不仅包括了质量管理的内容，而且涉及环境管理、职业健康安全管理的内容。该标准借鉴了航天（AS9100）、汽车（ISO/TS16949）、食品工业（ISO22000）行业对于质量、安全方面比较好的做法，使之更贴合铁路行业实际，目前已经成为国际铁路行业普遍认可的质量管理体系标准。IRIS管理体系和ISO 9001：2000最大的不同是增加了许多如体系要求、项目管理、质量控制、设计与输入、设计和开发确认、生产过程和服务的规范等强制性项目要求。它是基于铁路行业的特殊要求，总结国际铁路巨头多年的经验，总结并提出了相应的系统化规范，集中体现了以产品全生命周期为核心的管理思想，增加铁路产品在安全性、可靠性及质量方面的特殊要求，要求其产品在性能、安全、成本、效率上加以体现，期望在合理的成本下确保顾客满意。

我国轨道交通信号系统，主要是遵照原铁道部制定的铁路行业标准或参照建设部、交通协会等制定的相关标准执行。1994年引入新版ISO9000系列标准，并逐步开展了第三方质量体系认证工作，促进了质量管理体系的普及和管理水平的提高。随着国民经济持续快速发展，城市化进程明显加快，为解决城市交通和环境问题，诸多大型、特大型城市把发展城际客运专线和城市轨道交通作为发展公共交通的根本方针，可以说我国轨道交通建设已步入建设的高峰期。由于目前我国信号系统技术发展滞后，大多数轨道交通线路，特别是城市轨道交通线路核心信号系统主要采用国外系统和技术，由国内集成商进行二次开发和集成配套。由于国内、外采用的信号系统的研制标准和技术水平存在差异，无法按照统一的标准进行质量管理，极易出现质量管理不善导致安全问题。2011年7月23日发生的温州动车组特大事故即是一起因信号系统质量控制不力引发的典型事故案例。因此，轨道交通信号系统集成已经成为一个高风险的工作。

三、信号系统集成质量安全管理策略

实施国产化政策，对扶持国有大型企业和民族工业发展，壮大我国轨道交通产业体系、拉动内需、保持经济持续稳定增长等具有重要作用。国家发改委于2010年以发改产业2866号文“国家发改委关于进一步推进城市轨道交通装备制造业健康发展的指导意见”，对轨道交通装备制造的国产化事宜提出要求，信号系统投标企业必须具备信号系统列车自动监控子系统（ATS）和计算机联锁子系统（CI）（或列车自动防护/列车自动驾驶（ATP/ATO）子系统）的合格产品研发和生产能力及信号系统集成能力。在当前“爆发式”的建设形势下，研发与工程并存、设计/生产与施工并存、国产与进口系统接口并存等，必须尽快建立符合国情和当前情况并与我国轨道交通信号系统建设模式相匹配的质量安全管理体系。笔者建议从以下方面加强对信号系统集成企业的质量安全管理工作。

1. 建立和统一产品质量检验标准，形成与自身相适应的质量管理体系

当前我国铁路及城市轨道交通领域，大部分采用西门子、庞巴迪、泰雷兹等国外系统供应商提供的信号系统设备，系统制式、系统设计及产品技术标准各不相同，建设和运营主管部门尚未对信号系统产品制定统一的技术标准和质量检验标准，给项目质量管理和控制带来难度。

国内信号集成商虽已各自建立ISO9000质量管理体系并通过了第三方质量认证，但由于各种原因并不能做到体系和实际的有机结合。相比之下国外的信号系统供应商大都以IRIS作为质量管理体系，从产品设计、研制生产、出厂检验、供应链管理、系统设计、勘察定测、施工安装、测试、交付、维护管理等，均严格遵守IRIS事先制定的质量管理和控制程序。并将程序细化到每一项活动，详细规定了每项活动的质量管理内容和控制方法，辅以相应的检验表单作为证据记录，从而保证整个活动质量管理过程的可追溯性。任何时间、地点，任何人都不能逾越质量这个红线，在上一工序出现的质量问题没有解决前，绝对不会放行进入下一工序。在整个质量管理活动中，质量工程师有绝对的话语权，尤其是安全保障工程师更具有一票否决权。从而实现产品全生命周期内的过程质量控制，确保将风险降低到最低限度。

第6篇：轨道交通信号系统范文

【关键词】 车――车通信 CBTC 通信 自动控制 信号控制系统

引言：

目前，大多数城市轨道交通信号系统都采用了CBTC系统，CBTC系统是基于通信的列车自动控制系统，其结构与应用已非常成熟。

随着技术的进一步发展，基于车――车通信技术的新型轨道交通信号控制系统将很有可能取代现有的CBTC系统，成为主流的轨道交通信号系统。

一、基于通信的CBTC信号控制系统原理及缺点

基于通信的CBTC系统的核心是列车自动控制系统（ATC），它由算机联锁子系统（CI）、列车自动防护子系统（ATP）、列车自动驾驶子系统（ATO）及列车自动监控子系统（ATS）构成。

各子系统之间通过数据通信传输子系统（DCS）作为信息交换网络，实现地面与车上控制相结合、现地控制与中央控制相结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车自动驾驶自动化等功能等为一体化的自动控制系统。

其业务主要为：对列车实施调度、防护、操纵、多子系统通过计算机网络连接实现网络化信息化。具体功能表现为：列车按照运营图自动运行；为列车门、站台屏蔽门的开闭提供安全监控信息；全线列车及信号设备的自动监控；列车运行及信号运行的日志及数据收集存储；与外部接口系统（如：综合监控系统、时钟系统、乘客信息系统（PIS）、无线通信系统、TCC系统）的数据交互等。

虽然CBTC系统已日趋成熟且在轨道交通领域大量应用，但仍有不少问题亟待解决：如前后车运行联动的问题。CBTC系统虽支持不同控制级别列车的混跑，但当CBTC级别的列车与点式列车互相追踪时，前车车载设备在不同控制级、不同故障类型、不同驾驶模式下对后车运行的影响，以及前后车追踪间隔的设置等，都是需要进一步解决的问题。又如闯红灯防护问题。

在点式级别下，因为没有连续的车-地通信，且应答器作用范围有限，司机很难做到对列车的误启动保护。再如车-地无线传输及同站台换乘车站无线干扰的问题。车-地之间的无线传输对信号传输质量稳定性的影响，以及现场不同系统的复杂信号干扰对线路开通调试带来的困难，甚至在运营阶段由于通信不稳定而导致的列车紧急制动等问题，也需进一步优化。

为了进一步优化结构，解决以上问题，更新一代的基于车――车通信技术的新型城市轨道交通信号系统方案已悄然登场。

二、基于车――车通信的信号控制系统结构分析

基于车一车通信的新型信号控制系统，其本质是以列车为中心的新型CBTC系统。

根据ALSTOM在法国里尔l号线提出的基于车――车通信的新型CBTC系统概念，与传统CBTC系统相比，其结构中去掉了联锁子系统和区域控制器子系统，ATS直接与车载控制器VOBC进行通信，将进路信息发送给车载，车载根据进路信息，直接控制道岔的转动和进路的开放，以及移动授权的计算等与轨旁相关的安全功能。这一设计不但减少了联锁子系统，而且减少了系统的接口数量，从而降低了系统的复杂性。

由于精简了轨旁的设备，基于车一车通信的新型CBTC系统与传统CBTC系统在功能分配上差别很大：CBTC系统中大多数轨旁核心功能，都移至车载控制器上实现，大大简化了系统数据交互的复杂度，减少了信号系统网络负荷，缩短了通信时延，提高了系统整体性能。

在车――车通信方式中，后续列车根据自己的状态，向前行列车请求前车的位置信息。后续列车可根据收到的前车位置信息自行计算移动授权和相关的制动曲线。因此，前后列车之间，仅仅通过交互列车位置信息的简单动作便可实现列车移动授权的计算等功能，而无需由轨旁系统计算后再通过网络发送给车载控制器，这样就大量减少了数据通信量，降低了车载控制器的反应时间，并且能快速更新后续列车的速度曲线。

三、基于车――车通信的信号控制系统的优势

3.1结构简单成本低廉

车――车通信系统省略了联锁子系统和区域控制器子系统，其余各个子系统之间的数据流交互和接口简单清晰，避免了繁琐的流程，降低了各个子系统之间的耦合度，防止了各子系统的干扰，而且系统不用过多的连接，也解决了系统接口不兼容的问题，使系统在使用的过程中比较简单，维护过程中成本低廉。

3.2联锁功能更加灵活

车――车通信系统车载控制器的联锁功能可以在列车运行的过程中使之更加的灵活，可以对道岔道的转动进行控制，让列车能够及时地运行决策，提升列车的运行效率。

在确保运行安全的基础上，防止对各类设备的干扰，节省了大量管理设备的时间，而且在具体的运行设计中也节省了时间。

3.3信息交互能力大幅提升

基于车一车通信的新型信号控制系统取消了轨道旁的控制器设备，所以也不用存储联锁的数据，客观上精简了车――地之间交互的信息量以及交互时间，减少了车载控制器的系统反应时间，使得车载控制器反应的速度非常快，而且会及时地建立速度曲线，列车会将自己的运行状态调整，在列车发出请求后，迅速获得周围列车和设备的位置，在接收到相关的信息后，通过对移动授权的分析，绘制制动曲线。所以，在列车之间，其交互性大大的提高，而且，通过移动授权的计算，完成了各项功能。

3.4运行时间间隔进一步缩短

由于车――车通信系统减少了车载控制器的系统反应时间，于是它能提供更小的运行时间间隔。可以在保证安全的前提下，可以为运营提供更加灵活和多样化的运输组织方案。

3.4节省大量空间

车――车通信系统去掉了联锁子系统和区域控制器子系统，节省了大量的空间，不但提高了整个系统的运行性能，而且使列车在运行的过程中更加的安全。

总体而言，车――车通信系统对传统CBTC系统实现了创新，使信息的交互性更好，有效控制了车载控制器反应时间，使整个系统的运行性能更有保障。

四、结语

基于车一车通信的新型信号控制系统，能够大幅度提高系统的快速反应性能、机动灵活性能及安全稳定性能，具有很大的发展空间和潜力，将是未来城市轨道交通信号系统的发展趋势和方向。

参 考 文 献

[1]安静，王令群，吴汶麒. 基于无线通信的列车控制系统研究及应用综述[J]. 上海应用技术学院学报（自然科学版），2016，02：132-138.

[2]陆[，朱翔，纪文莉，郑国莘. CBTC系统无线通信采用UHF低频段的可靠性分析[J]. 城市轨道交通研究，2016，04：15-20.

第7篇：轨道交通信号系统范文

【关键词】城市轨道交通；发展战略；思考

城市轨道交通是对运用电力的大量公共交通的总称。随着国民经济的不断发展，人民生活水平不断提高，城市轨道交通作为一个基础产业，它的发展程度已逐渐成为一个城市是否进入现代化进程的衡量标准。

1 我国交通信号系统存在的不足之处

1.1 城市轨道交通信号系统造价过高

我国的城市轨道信号系统相对于大部分发达国家来说起步较晚，因此我国的许多厂家还无法供应自身所需的信号系统，我国的交通信号系统建造需要不断地引进国外先进成熟的轨道交通信号系统。

因为我国建造城市轨道交通信号系统还需向国外引进先进的技术和设备，因此交通信号建造的成本较高。而且一般在进行信号系统招标的时候，通常都是直接在国外的供应商之间进行，导致国内的供应厂家无法参与到招标中，因此造成信号系统的造价高居不下。

1.2 无法实现互连互通

在国外进行信号系统招标时，通常都是采用对线路的单独招标，这样的情况就会导致在同一片区域却有不同的线路，而不同的线路也会采用不一样的信号系统。信号系统无法统一，控制系统也无法统一，致使车载设备相互之间不兼容，这样就会导致各个线路无法实现互联互通。由于线路无法统一，导致在后期的维修和养护工作中难度较大，工作效率也比较低下。

1.3 无法促进民族产业的发展

因为我国的轨道交通信号系统起步较晚，专业技术无法达标，因此，在轨道的建设中还需要引进国外相对先进的机器设备和信号系统，这样会限制我国国内民族产业的进步与发展，导致民族产业始终与国际先进水平时间存在不小的差距，从而无法增强我国民族产业的综合竞争力。我国的城市轨道交通信号系统的基础较为薄弱，这个领域相对来说也较为封闭，国内的许多厂家也无法寻找到介入这个领域的突破口，因此城市轨道交通信号系统的发展非常缓慢。

2 城市轨道交通信号系统的发展战略

2.1 选择适合的信号系统

我国在进行城市轨道建设时，最注重的便是其安全性能，这是建设轨道最基本的原则。因此在建设轨道时，要综合考虑各方面的因素，不能只注重表面，要深层次的挖掘建设轨道的需求。目前，在许多的城市，都存着着一些腐败的信号系统选用方式，在选用时很少考虑资金的因素，总想一次性解决所有的问题，在选用的时候采取互相攀比的情况，这样不仅造成了资金的浪费，还无法选择合适的信号系统，为之后的信号建设带来一些安全隐患。

在一些相对不太发达的二三线城市，在建设轨道信号系统时，难免存在功能过剩的情况，这样会造成资金投入过高，后期的维修成也相对较高的情况。目前的信号系统有两种：一是基于轨道电路的ATC。二是基于无线通信的ATC（CBTC）。在进行信号系统的选用时，要根据城市需要的具体要求来选择适合自身的信号系统。

2.2 促进城市轨道交通系统逐渐国产化

目前在我国，车辆相比信号系统来说国产化程度相对较高，已经有许多国产车辆逐渐进入了国际市场，在许多城市的信号交通中被广泛应用。我国在二十世纪八十年代之前，信号系统建设的一些规章制度并不完善，非定型的产品偏多，因此造成了后期运营和维修相对困难。二十世纪八十年代之后，我国经济飞速发展，改革开放政策逐渐深入，城市人口增多，对城市轨道信号系统的需要变得明显，但是此时我国并没有可用的轨道信号系统，因此，我国开始逐渐引进国外先进的信号系统，比如西门子公司、阿尔斯通公司等的信号系统。

我国自主研发信号系统的进程非常缓慢，一度长期滞后，在这个时期，我国国内没有厂商能够独立自主的提供一套完整的具有竞争力的信号系统，只能引进国外先进的信号系统来建设我国的城市轨道交通信号系统。引进的信号系统虽然很大程度上满足了我国轨道交通发展的需要，但是这样并不利于信号系统国有化的发展。因此在我国，国有企业应当不断创新，借鉴国外先进成熟的交通信号系统，逐将实现我国城市轨道交通信号系统的国有化。

2.3 推动交通信号系统建立标准体系

因为受到产业环境的限制，我国城市轨道交通信号系统始终缺乏一个标准，这对信号系统的建设和施工，以及后期的运营维修都带来了许多的困难，同时也极易造成我国信号系统优化管理的提升。我国的铁路行业就有完整的标准体系，比如《铁路信号维修规则》等，这些规章制度的出台很大程度上约束了铁路建设和维修中的各项工作，使得铁路的建设有章可依，各项工作井井有条。

城市轨道交通信号系统的建设也应该参照铁路建设的规章制度，建立一套完整的规范，将所有轨道建设中会出现的问题和措施都进行一个专业标准的规范，将各地轨道建设的基础和经验进行总结，不断更新和完善规章制度，并提出一些科学的指导性意见，这样就可以不断优化我国轨道建设，促进交通信号系统建立标准的形成。

2.4 不断培养轨道交通信号系统人才

在进行轨道交通信号系统的建立中，需要不断地有高素质人才的加入，有了专业的人才，轨道建设才能更好更快的发展。轨道交通信号系统方面的人才主要有研发、设计、施工等方面，每一各环节都必不可少，因此进行轨道建设的人才都是综合素质较高和专业技能素质较强的人才。这样专业素质较高的人才需要国家的栽培，目前我国在轨道交通建设方面的人才还是相对匮乏的，设计施工人员和技术管理人员等的专业水平还达不到标准，因此，想要提高城市轨道交通信号系统的建设水平，就需要专业素质过硬的人才，国家首先就要加大培养力度，不断提高工作人员的专业技能水平，还要不断提高工作人员的综合素质和思想道德水平。

2.5 促进信号和通信的一体化进程

随着铁路的不断发展，信号系统和通信技术已经不断地进行融合、发展。随着技术的不断改进，信号和通信也逐渐挣脱了传统各自独立的束缚，逐渐走向一体化发展，这已经成为世界范围内普遍存在的现象和趋势。

目前，信号和通信逐渐一体化的主要标志就是CBTC。但是在一些城市，轨道信号系统依旧没有将通信资源进行合理充分的利用，导致通信资源的严重浪费。因此，在轨道建设过程中，要不断的加强信号和通信之间的相互融合和相互促进发展，不断优化轨道建设技术，节省大量资金的投入，科学有效的进行资源的配置和使用。

3 结语

城市轨道交通信号系统的建设是一个技术含量相对较高的工程，对于专业技能较强的人才具有很强的依赖性，因此在不断完善我国城市轨道建设的过程中，还要注重相关人才的培养。并且在建设中，需要不断的借鉴国外先进的信号系统和建设理念，尽快将轨道建设进行国有化，提高我国建设的技术水平，建立具有中国特色的轨道信号系统，改变我国城市轨道交通信号系统发展严重滞后的现状，修正轨道建设中的不足之处，结合实际情况，进一步推动我国城市轨道交通信号系统建设的标准化。

参考文献：

[1]张铁增，林瑜筠.对于城市轨道交通信号系统发展的思考[J].铁路通信信号工程技术，2013（02）.

[2]郝瑞庭.城市轨道交通信号系统设计项目风险管理研究[D].西南交通大学，2013.

[3]陆明.城市轨道交通系统综合效益研究[D].北京交通大学，2012.

第8篇：轨道交通信号系统范文

关键词 轨道交通；信号系统改造；转辙机倒接

中图分类号 U28 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）166-0185-02

轨道交通运营线信号系统改造过程中，新系统利用夜间轨道交通天窗点内进行联调及动车综合测试时，需要对室外道岔进行实际控制，而白天利用老系统控制室外道岔进行运营。如果在系统调试当晚每个车站都要将新分线盘转辙机控制线倒接至老分线盘控制室外转辙机后，再进行系统调试，在仅仅3个小时的停运施工点内是难以完成的，一是工作量大，二是倒接完毕后基本没有时间进行系统调试。为了解决这个问题，尽可能的提高系统调试及动车测试时间，工程在实施过程中必须采用对室外转辙机的信号控制系统进行集中快速切换的方式，这就是系统切换装置，在正常运营时，切换开关在既有系统状态，由既有系统控制室外道岔，在天窗点内进行新系统动车综合调试时，切换装置切换到新系统状态，由新系统控制所需改造道岔，这样就能实现2套系统对室外转辙机的快速控制切换，从而能够实现在保证实验结束后能快速恢复正常运营的前提下，进行新信号系统的动车综合调试。

新旧系统切换装置内的继电器采用极性保持继电器，保证在电源出现故障断电也不会造成继电器接点掉下引起误动作。切换装置安装在集中有岔站的信号设备室内，实现新、旧联锁系统对转辙机控制的倒接切换功能。2套系统并行，2个系统间的接口仅限于对所需改造转辙机的控制。在切换装置箱上设有带锁闭功能的转换开关、确认开关及相关状态表示灯。由于转换开关直接关系到正常运营安全，因此在调试期间需要对倒切开关的使用制定严格的专项安全管理措施。切换装置在工程开通后逐步进行拆除。

采用倒切开关后使系统切换非常方便，只需要按一下切换按钮，就能完成新旧系统转辙机控制电路的倒接，为新系统调试提供可靠的调试时间。

1 新旧系统倒切开关电气原理与说明

1）在既有组合柜与既有分线盘转辙机控制线之间增加一个新旧系统倒切开关箱，倒切开关一端与既有分线盘配线，另一端分别与既有组合柜和新系统分线柜配线，从而实现新旧系统转辙机控制电路对室外转辙机的控制。

2）白天正常运营时，切换到旧系统模式（接通既有组合柜道岔控制电路，断开新组合柜道岔控制电路）；夜间停运后进行新系统动车调试时，切换到新系统模式（断开既有组合柜道岔控制电路，接通新组合柜道岔控制电路）。

3）倒切开关放置在既有的信号设备室内，切换装置继电器的电源采用DC24V，从既有的组合零层熔断器下口端子引接，继电器采用极性保持继电器，保证在电源出现故障断电也不会造成继电器接点掉下引起误动作引起室外道岔失去表示，影响正常运营。

4）既有信号系统分线盘至既有信号系统组合架间的转辙机控制电路配线需拆除，分别接至切换继电器的中接点、后接点上；新改造所用信号系统去室外的转辙机控制缆线由新分线柜接至切换继电器前接点。如图1所示。

2 倒切开关接入施工

新旧系统倒切开关的风险主要是既有组合柜至既有分线柜的拆配线，在进行倒接开关施工及接入时，主要的流程如下：

1）编写施工方案。

2）室内安装新旧系统倒切开关箱，敷设线缆。在新系统联锁试验完成后动车测试前，需要在有岔联锁站既有分线盘与既有组合柜间增加倒切开关箱。倒切开关箱安装好后，应先进行开关箱的配线，既有分线柜、组合柜、新分线柜线缆可先敷设到位，做好线缆标识。

3）倒接准备。在正式进行倒接前，施工技术人员要核对既有图纸和现场实物的一致性，确认组合柜道岔组合与既有分线盘端子是否与图纸一致。送电试验倒切开关，确认倒切开关动作正常。

4）倒切开关正式接入。要点进行倒切开关的接入，将旧分线盘至旧信号系统组合架间转辙机控制电路配线拆除，配上新线缆。完毕后上电，首先验证既有联锁关系，在既有控制台上办理各条进路确认设备与没有拆配之前各条进路上设备的状态是否一致，室外派专人与室内共同核对道岔的定反位的一致性，以此来检查拆配线的正确性。再把倒切开关倒接到新系统后，重新确认新的联锁关系中设备的正确性、一致性，倒完一组道岔并试验良好后再倒接另外一组。这样新旧2套系统就能通过倒切开关的转换来实现对室外道岔的转换控制。

5）动车测试时的倒切开关转换。在进行动车测试时，首先将开关转换到新系统状态，试验良好后，进行动车测试。动车测试结束后，将开关转换到旧系统状态，交值班员进行试验，试验良好后，交付正常使用。

6）开通时倒切开关转换。在信号系统开通时，由于当晚时间比较紧张，将所有新系统道岔电缆启用是做不到的，在开通时只是把转换开关打在新系统状态即可。

3 倒切开关拆除

新信号系统开通运营后，需要点逐步拆除倒切开关，并启用室外新电缆及新转辙机终端电缆盒，车站所有转辙机全部倒接完毕后，拆除倒切开关。倒切开关在不同阶段的控制路径示意图如图2。

倒切开关拆除施工流程：

1）施工准备阶段。由技术人员核对转辙机新配线图及拆配线表，做到图纸和拆配线表正确。

2）施工实施阶段。在进行转辙机倒接时必须倒接一组，试验一组，再倒接另一组，确保在施工点内遇到故障能够有足够时间处理。

（1）给点后，室内断开需倒接转辙机动作和表示电源，断电完毕后通知室外人员。

（2）室内拆除新分线盘至倒切开关配线，配新室外信号电缆。

（3）室外核对需要拆除的转辙机软线线号，并作好记录，以备倒接不成功时及时恢复既有配线，核对完毕拆除既有转辙机软线。

（4）根据新电缆配线图将转辙机软线配到新电缆终端盒中。

（5）核对配线是否正确，通知室内送电试验。

（6）室内外一致性试验完毕后，再倒接下一组转辙机。

4 结论

保证运营安全是信号系统改造施工的重中之重，道岔转辙机又是信号系统中重要的设备之一，在轨道交通运营线施工中稍有疏忽都将会引发各类安全事故。从北京轨道交通运营线的信号系统改造的地铁2号线到目前的北京地铁1号线的施工，通过此项技术创新及安全措施的有效实施，确保了现场施工及、调试安全及运营安全。

第9篇：轨道交通信号系统范文

关键词：轨道交通；通信；信号；技术；趋势

中图分类号：U213文献标识码： A

引言

我国经济社会不断发展，城市人口数量也不断增多。每年都有大量的农村劳动力进入城市与城市人一起劳动生活，这给城市的公共交通造成了巨大的压力。目前的城市道路建设已经与日益增长的交通需求不相适应，需要采取一定的措施进行改善。经过探索，目前已经有多个城市开始增加轨道交通建设，并把高速公路、等级公路与城市进行接轨，形成多种布局的城市交通格局，为人们的出行提供了极大的便利。随着现代交通技术的发展，城市地铁与轻轨受到了城市管理者更多的青睐，一方面是由于能源利用少，缓解交通作用明显，另外就是速度快，占用地面面积非常少，使城市资源得到合理配置，促进社会与经济的发展，带动周边沿线的消费水平。目前高铁的应用已经充分表明了城轨交通可以为现代社会经济的发展带来强大生命力。[1]

城市需要轨道交通技术的进步，而轨道交通技术则需要完善的通信信号系统支持。交通通信信号对于轨道交通来说十分重要，轨道交通通信信号能够有效指导轨道上的运行秩序，避免造成安全隐患，从而极大地保护了人民的财产安全与生命安全。轨道交通如果想要完成安全运行与提高通过率，必须需要有轨道交通信号系统的应用支持。随着近年来电子、计算机、网络技术的不断发展，轨道交通信号技术将会面临新的改善更新。城市轨道交通信号系统为安全与通过提供了强力保障，甚至实现了列车自动化运行。

轨道交通信号系统组成

轨道交通信号系统通过各种各样的信号显示、轨道应用电路、道岔装置以及其他设施共同组成的一个完整系统。就城市轨道交通信号系统而言，一般包括联锁装置与列车自动控制系统。列车自动控制系统包括自动监控系统、自动防护系统以及自动运行系统，这三个子系统的相互配合促进了轨道交通的安全稳定运行，极大地保护了使用安全。列车的自动控制系统需要接收来自地面的信息，来对列车的运行状态进行自行控制。通过对轨道运行速度的监测，根据不同的参照速度做出相关的反应。这种自动控制作用将会使列车速度自动下降，确保安全。同时这种控制手段有易于实现列车运行的智能化，减少人为原因造成了失误与其他问题。相对于传统的轨道信号系统而言，目前的轨道交通信号技术较为先进，传统的轨道信号系统主要还是靠驾驶员对列车的速度进行控制与调整，现代轨道交通已经不再依赖人为工作因素。轨道交通智能化系统将会把列车主要信号传给列车指挥中心，数据包括速度、距离等。通过智能化的运行系统，列车可以在站点自动停止、启动并进行相关的调整。[2]

3.轨道交通信号技术

我国轨道交通的不断发展，将会促进信号系统技术的不断进步。目前我国多是以进口国外先进的信号系统与轨道交通通信进行结合，国内目前只能提供信号系统配套设备与技术服务。针对目前无法实现的ATP子系统，需要不断加快研制的进度，结合我国的轨道交通实际国情与轻轨需要，借鉴国内外先进的设备运营经验，消化吸收国外先进的信号系统设备与技术。

在轻轨交通信号系统中，微机联锁系统是我国自主研发的一种技术。而冗余技术则是为了实现计算机可靠性的一种常用技术，可以有效提高信号系统的运行稳定性。当信号系统发生故障时，冗余配置部分将会承担不良部件进行操作，减少了因故障造成的停机时间，确保系统继续稳定运行。随着计算机技术的发展，硬件冗余技术从双机冷备、双机准热备，再到双机热备技术。[3]

轨道交通信号系统均有列车自动控制系统，同时可供选择的系统方案有三种，一是固定闭塞方式的点式系统、准移动式系统与基于通信的移动闭塞系统。固定闭塞点式系统相对应的是连续式系统，这主要是基于通信方式的不同进行划分的，点式系统实现车与地面进行信息传输，连续式的固定系统已经不再满足现代轨道交通业的发展。准移动闭塞式的系统多采用数字式音频无绝缘轨道形式来进行列车占道检测与信息传输，具有较强的抗干扰能力与大量的信息传输能力，通过一定的信息发射设备可以向车载设备中提供诸如速度、目标距离等参数，ATP车载设备结合本身的车辆性能，可以计算出适合列车运行的最佳参数，从而传送给列车的控制系统，维持安全稳定的运行曲线，提高线路的利用率。基于通信的移动系统即为CBTC系统，主要是采用交叉感应电缆、漏缆或扩频电台等方式来完成车与地面的信息传输，通过测速传感器来对列车进行准确定位，保持地面设备可以得到每一节列车的运行参数，将动态更新的信息发回到列车，收到信号后，自动计算出速度曲线。[4]

为了降低列车驾驶员的疲劳强度，在列车的信号系统上增加ATO系统是现代轨道交通的一项重要进步。上文中提到的准移动式系统可以实现这一功能。

轨道交通信号系统网络安全

由于现代IP网络协议的开放程度不断加深，系统间的接口与数据共享将会进一步扩大，数据与网络的安全性需要进一步考虑。所以需要按照专网对轨道交通进行网络规划，各个网络间通过防火墙进行隔离，设置严格的安全策略。所有线路网络与以太网的连接均需要配置在中性区，对数据交互进行监控。随着现代无线网络技术的不断发展，尤其需要对安全性进行关注，避免信息传输过程中出现干扰与其他异常。在轨道交通中，WLAN将会作为信号系统进行车与地面间通信、监控甚至外部信号的重要途径。基于网络频段的开放性与加密协议的脆弱性方面的特点，同样需要做好安全防范工作。建立配置服务区标识符，关闭对外广播，控制终端与AP设备配置修改权限等。[5]

5.轨道交通通信信号系统演进趋势

随着现代计算机信息技术的发展，轨道交通信号系统将实现IP化。IP服务的提升需要多信息传输技术的发展与共享平台的成熟，另外虚拟专用局域网络业务的技术也将会成为重要保障。这些技术的不断发展将会促进轨道交通信号系统IP化的基础。轨道交通信号IP化将会促进轨道交通的管理更加快捷准确，极大地促进了管理效率的提高，确保交通安全，降低管理成本。另外通信与信号系统将会向着一体化方向发展。城市轨道交通信号与通信系统目前是独立运行的，单独运行将会对轨道交通的未来发展设置障碍。[6]自动控制系统需要经过多次数据处理环节，才能真正实现信息的交换与共享，实现全面安全防护。得益于通信技术与信号技术的迅速发展，通信技术与信号技术的整合与统一将会进一步融合。ATC系统已经可以实现道路安全防护与列车本身的防护功能，不过它的通信技术仍然需要先进的技术支撑，未来的通信信号系统将会实现基础设施共享功能，包括线路共享、传输网络设备与数据存储设备的共享等。随着IP化的不断发展，系统之间的接口与联系将会更加密切，将不会再出现独立的通信系统与信号系统。[7]

随着通信网络宽带技术的不断普及应用，传统的RS232接口、64位低速数据端口在现代轨道交通中的应用将会越来越少，基于现代通信技术的不断进步，乘客信息显示系统与CCTV技术将会在轨道交通中得到广泛应用。语音、广播等系统也将会向着宽带网络平台进行过渡。

6.结语

随着全球轨道交通技术的不断发展，通信信号系统的集成度将会越来越高，在实现更快捷功能与服务的同时，来的风险也就越来越大。随着IP与无线技术的应用技术更加成熟，国内轨道交通的各个系统建设将会不断完善，运营成本压力将会不断增大。随着现代信号系统与通信技术的发展，在运营过程中的问题将会得到完善解决，促进着我国轨道交通行业的发展。

参考文献：

[1]熊先银,赵克河.谈轨道交通通信信号技术及其整合趋势[J].现代城市轨道交通,2008,04:57-60+8.

[2]张铁增,林瑜筠.对于城市轨道交通信号系统发展的思考[J].铁路通信信号工程技术,2013,02:32-36.

[3]桑元.城市轨道交通与通信信号系统[J].中国新通信,2013,13:33-34.

[4]喻智宏,孙吉良,申大川.有轨电车通信信号技术与智能交通系统[J].城市交通,2013,04:44-51.

[5]翟维丽.城市轨道交通系统关键技术及相关问题研究[D].吉林大学,2007.