简析城市轨道交通信号控制方式

简析城市轨道交通信号控制方式

成都地铁运营有限公司四川成都610000

摘要: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。为提高轨道交通信号控制系统的整体运营能力,应做好城市轨道交通信号控制工作,选用适合的控制方式,全面保证人们出行的便捷性和安全性。

关键词:城市轨道交通;交通信号;控制方式

1ATS子系统控制方式

成都轨道交通使用的ATS子系统设计可分为两类,一类是集中控制型,如1和2号线,另一类是分散自律型,如4和7号线。每种类型都各有利弊,如集中控制型中央服务器压力就比较大,但是一旦故障将会影响范围就比较大,但是相比分散自律型设备就相对较少,便于维护。自动列车监控系统(ATS)作为地铁信号控制系统的一个重要组成系统,与微机联锁、轨旁ATP设备、车载ATP/ATO设备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子系统与时钟、无线、ISCS等接口,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。

成都轨道交通四号线ATS子系统为满足列车的运营管理和组织,同时支持后备模式、CBTC模式以及两者混跑的模式,需要实现以下功能:

1.1列车追踪

列车追踪功能通过处理由ATP/ATO子系统、计算机联锁子系统发送的数据对线路上运行的所有列车位置及识别号数据进行汇总。在后备模式下,ATS子系统根据计算机联锁子系统发送的计轴占用信息,伴随着列车占用和出清,进行列车位置追踪;在移动闭塞模式下,通过车载ATP/ATO子系统发送的列车位置信息直接被ATS子系统使用,将列车的位置信息转换到ATS设备的具体位置,从而更加精确的显示列车位置,对列车运行进行追踪。通过动态刷新站场模拟图上列车位置的方式,将列车运行信息以图形化的方式显示,使得各个终端的用户实时看到列车运行的过程。

1.2进路操作

列车运行过程中,在经过道岔区段时,需要办理不同方向的进路。ATS子系统提供了人工办理和系统自动触发办理2种方式。操作人员任何时候都可对进路进行人工设置,人工操作模式优先级最高。为了提高系统的自动化程度,ATS子系统提供了自动触发进路功能,ATS子系统根据列车的运行计划和列车运行信息,自动计算出列车期望通过的运行交路,然后选择合适的时机,执行相关的进路办理业务。考虑到移动闭塞模式下,列车的位置更加精确,列车的运行效率更加紧密,因此,ATS子系统需要更加精确的进路办理算法,保证列车运行时,进路办理的时机既准确,效率又最高。在特殊情况下,操作人员也可以取消相应的进路或禁止该功能,待故障排除后恢复。

1.3运营调整

线路运营模式调整有4类:一是按计划调整模式:缺省模式,根据计划计算列车运行命令,分配计划任务。当列车到站时,ATS根据列车计划偏离情况(早晚点时间)和运行时刻表,可以自动调整列车在下一个站间的ATO运行等级,自动的缩短或延长列车停站时间,以使列车实际的运行时刻尽可能的接近计划时刻。当列车的早/晚点时间超出“非常早/晚点时间”限定值时,对这样的列车也不进行调整,但ATS提出报警信息。当列车运行经过的站台有调度员人工设置停站时间时,ATS不执行停站时间的自动调整功能,而以人工设置的停站时间为准。当列车运行经过的站台有调度员人工设置运行等级时,ATS不执行运行等级的自动调整功能,而以人工选择的运行等级为准。对于非计划车,ATS不控制列车的停站时间和运行等级,按照站台缺省停站时间控制其停站时间和运行等级。但在任何时候,调度员还可通过人工干预的手段对列车运营进行局部调整。

等间隔调整模式:按照选择的交路运行路线按照操作设定的运行间隔计算列车运行命令,分配运行任务。当列车运行发生大规模晚点,与当日的计划运行图偏离时间超过规定范围后,控制中心调度员可以选择将列车调整模式切换到等间隔调整。ATS系统可以自动判断线路上所有列车运行的交路,并自动计算各交路的间隔时间,经调度员确认后即按指定的间隔时间对全线列车进行调整。调度员也可自己指定各交路的间隔时间,要求ATS按此间隔时间调整。

带ARS的人工控制模式:保留线路上的自动进路触发功能,其他自动功能全部禁止,计划车变为头码车运行。?

全人工模式:自动禁止所有进路的自动触发功能,所有车设置为人工车,调度员也可以通过将指定列车定义为人工车,实现对指定列车取消自动进路功能。

2列车运营模式

列车运营模式分为CBTC模式和后备模式。在后备模式下,CBI子系统通过继电器采集现场信号机和道岔状态信息;并将信号机和道岔状态信息通过继电器发送给欧式编码器;欧式编码器将信号机和道岔状态信息发送给轨旁有源信标;轨旁有源信标将信号机和道岔状态信息发送给通过该信标的列车。如下图所示,后备模式基于:固定闭塞、点式通信并且CC按照从有源信标接收到的变量监控列车:

图2:CBTC模式原理图

3信号系统闭塞方式

3.1固定闭塞方式

固定闭塞方式ATC系统是基于固定的方式,将信息储存在闭塞的列车分区,从而达到多音频轨道电路传输的目的。由于固定闭塞分区对于列车运行控制的精度不高,因此在其系统的运行存在一定的安全隐患,一般来说,闭塞方式的ATC系统不能单独使用,只能作为其他城市轨道信号系统的辅助系统。

3.2移动闭塞方式

移动闭塞方式的应用,数据能够双向传输,数据还能借助电缆环线、裂缝波导管、无线天线等方式自由传递信息,并且自动防护系统能够随时掌握列车位置,根据列车运行状况准确计算行进距离,同时,根据单位时间内的运行速度调整数据,确保列车信息及时、准确发送。掌握列车移动位置、距离、速度后,针对性计算防护曲线,发挥防护系统优势的过程中,确保列车自由、安全运行。合理控制列车间的安全距离,避免类车因车间距不合理出现追尾事故。

4结语

在现代交通信息系统的建设中,交通信号的控制系统对列车运行效率产生很大的影响,自动控制系统已经成为现今列车运行的安全控制系统,可以保障列车的运行安全性,提高列车运行速度,实现快速高效的列车运行方式。

参考文献:

[1]轨道交通信号系统可靠性与安全性浅析[J].王磊.科技与企业.2015(05)

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