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摘要：城市轨道交通信号系统的主要作用是保证行车安全，它对于促进行车指挥及列车运行的现代化十分有帮助，本文将主要介绍城市轨道交通信号系统中的固定闭塞或准移动闭塞信号系统、无线移动闭塞系统，并将无线移动闭塞系统与传统的信号系统进行对比分析。
关键词：城市轨道交通，信号系统，无线移动闭塞系统
随着轨道交通建设事业的发展，越来越多的城市加入到轨道交通建设的大潮中，信号系统也由最初的固定闭塞发展到准移动闭塞、再到如今的无线移动闭塞系统，其中无线移动闭塞模式代表了城市轨道交通信号控制系统的发展方向,其追踪列车间的安全间隔距离相比之下为最小,能最大限度地提高线路运输能力。
1固定闭塞或准移动闭塞信号系统
固定闭塞信号控制，采用阶梯式速度控制方式，对应每个闭塞分区只能传送一个该分区所规定的最大速度命令码。其特点是线路被划分为固定位置，某一长度的闭塞分区，一个分区只能被一列车占用；闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速度、最不利制动率等不利条件设计；列车间隔为若干闭塞分区，而与列车在分区内的实际位置无关；制动的起点和终点总是某一分区的边界；要求运行间隔越短，闭塞分区(设备)数也越多，列车最小运行间隔≥120s；采用模拟轨道电路、轮轴传感器、加点式或环线传输，信息量少。固定闭塞式ATC(列车自动控制系统)虽然能满足基本的运营要求，但该类系统存在传输信息量较少，对列车运行的控制精度不高，列车安全保护距离较长，功能扩展相对困难，不利于ATP(列车自动防护系统)／AT0(列车自动驾驶系统)的发展以及技术相对落后等缺陷，对于运量较大的城市轨道交通线路的信号系统进行设计时，一般考虑采用准移动闭塞信号系统或移动闭塞信号系统方案。
与固定闭塞不同的是，准移动闭塞信号系统采用一次模式曲线控制方式，且可以根据地面信号设备提供的目标速度、目标距离、线路状态(曲线半径、坡道等数据)等信息，车载设备计算出适合于列车运行的模式速度曲线。制动的起点可以延伸，但终点总是某一分区的边界；要求运行间隔越短，闭塞分区(设备)数也越多，列车最小运行间隔≥100s；采用报文式数字轨道电路，辅之环线或应答器，信息量较大。
2无线CBTC移动闭塞系统
随着技术的发展和需求的牵引，人们开始采用在列车和轨旁设置无线电台实现列车与地面控制系统之间连续的双向通信，做到真正的双向“车一地通信”，从而实现CBTC，其技术体制属于移动闭塞系统。
CBTC的基本原理是：ATP地面设备周期性地接受本控制范围内所有列车传来的列车识别号、位置、方向和速度信息。相应地，ATP地面设备根据接收到的列车信息，确定各列车的移动授权，并向本控制范围内的每列列车周期性地传送移动授权(ATP防护点)的信息。移动授权由前行列车的位置来确定，移动授权将随着前行列车的移动而逐渐前移。ATP车载设备根据接收到的移动授权信息以及列车速度、线路参数、司机反应时间等，计算出列车的紧急制动触发曲线和紧急制动曲线，以确保列车不超越现有的移动授权。因此在移动闭塞系统中，ATP防护点不是在轨道区段的分界点，而是在前行列车车尾后方加上安全距离的位置，它随着列车的移动而移动。
3无线CBTC移动闭塞系统与传统信号对比分析
3.1无线CBTC移动闭塞系统的优势
3.1.1运行间隔缩短
运行间隔是指在线路上某一点前后运行的两列车之间的间隔。在无线CBTC移动闭塞系统中，一个列车车载设备探测轨道上的应答器决定列车的位置，在服务器的数据库中查找他们的位置，并测量自前一个探测到的应答器起已走的距离。列车车载设备通过双向无线通信向轨旁CBTC设备报告本列车的位置。
基于轨道电路的信号系统，移动授权权限是以轨道电路区段的分辨率来给出的，其分辨率是一个闭塞分区，分辨率越小列车运行间隔时间越短。无线CBTC移动闭塞系统能够以更精细的分辨率来连续地监测列车位置。其分辨率是厘米级，并且系统运行间隔≤90s。
3.1.2可减少轨旁设备，便于安装维修
传统的基于轨道电路的信号系统由于需在轨道沿线安装很多探测及传输设备，同时大部分设备与钢轨均有直接实体联系，从而导致直接施工成本相对提高，施工阶段互相干扰的情形相当多，所需工期难以压缩，而且在以后维修保养作业上也会互有影响。
而无线CBTC移动闭塞系统中轨旁的设备只有轨旁无线单元、应答器、接近盘。同时，列车占用检测系统(计轴)也可以集成到系统中，以保护工程车和非通信列车。更少的轨旁设备就意味更简单的维护过程和更低的生命周期成本。系统扩展性能好，无线通信网络具有扩展和改造灵活的特点，这使得在系统最初配置后的维护和更改工作中省去很多麻烦。
3.1.3实现列车与轨旁设备实时双向通信
传统的信号系统中采用的“车-地通信”是一种通过轨道电路实现地面控制系统向列车传输信息的单向传输系统。而无线CBTC移动闭塞系统不依靠轨道电路检测列车位置和向车载设备传递信息，它是利用无线通信技术，通过轨旁与车载ATP/ATO之间的直接信急交换，完成对列车的控制。无线CBTC移动闭塞系统可提供双向高速大容量实时数据通信，信息传输独立于轨道电路，受外界各种物理因素干扰小，运行可靠。CBTC确立“信号通过通信”的新理念，使列车与地面(轨旁)紧密结合、整体处理，改变以往车-地相互隔离、以车为主的状态。这意味着只要“车-地通信”采用统一标准协议后，就易于实现不同线路间不同类型列车的联通联运。
3.2无线CBTC移动闭塞系统存在的问题
3.2.1技术成熟度不高
现阶段，我国的移动闭塞系统刚刚起步，依然处于发展的初级阶段，技术不够成熟，为了保证行车安全，地铁轻轨公司还需要增加后备模式，以防止移动闭塞系统出现故障，这样一来，轨道交通建设成本就有所增加，且存在着一定的技术风险。
3.2.2运行效率仍有提升空间
无线CBTC移动闭塞系统缩短了区间运行间隔时间，固定闭塞系统的区间最小运行间隔为120s，准移动闭塞系统的区间最小运行间隔为100s，移动闭塞系统的为90s，但轨道交通在中端站的折返时间实际上是最长的，一般都在5min左右，区间运行间隔缩短的几秒钟实际上对于行车运行效率的提高帮助不大，因此，想要真正的提高行车运行效率，还应该从端站时间出发。
3.2.3系统的维护应用不方便
无线CBTC移动闭塞系统中，列车与轨旁的传输设备安装比较困难，日常维护也不够方便，且系统中选用了一些新的软件技术，目前国内对这些软件的维护升级工作了解都不够多，系统升级维护往往需要依靠国外的供应商，实际上也是十分不方便的。
3.2.4工程造价较高
我国的无线CBTC移动闭塞相关技术不够成熟，为了保证行车安全，往往需要增加后备系统，这就导致工程造价有所提升，相对于准移动闭塞系统与固定闭塞系统而言，无线移动闭塞系统的造价明显要高，就性价比来说，目前固定闭塞系统最高。
综上所述可见，无线CBTC移动闭塞信号系统具有如下特点:它的运行间隔时间比较短，硬件设备比较少，安装维修工作都比较方便，能够实现实时的双向通信，且灵活性及稳定性都比较好。为此，越来越多的城市轨道交通项目正积极考虑采用无线移动闭塞系统。
参考文献
[1]徐仕杰.移动闭塞信号系统在城市轨道交通中的优点[J].移动信息，2016(5).
[2]李新潮.移动闭塞信号系统在城市轨道交通中的应用[J].通讯世界，2016(12).