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摘要：随着社会经济发展，各大城市人口数量激增，给城市的轨道交通行业带来了巨大的压力。地铁的出现带来了很大程度上的缓解，对缓解当前的城市交通的压力起到了重要作用。在地铁的实际运营中，地铁信号系统的稳定性将影响到运营的组织效率，同样影响到整个地铁运营的安全，本文主要针对地铁信号系统的自动控制技术及功能展开了探讨。
关键词：地铁；信号系统；自动控制功能
1地铁信号系统自动控制技术
目前地铁的运行依靠自动驾驶，司机作为监控人员，在地铁信号系统引入自动控制技术是实现自动驾驶的基本条件，同时该技术的运用不仅能提升地铁运行的安全性，同时也减轻了地铁司机的压力，为了能促使自动控制技术在地铁信号系统中发挥出最大的作用，要求地铁信号系统中一定要兼顾以下几点功能：①列车自动驾驶系统（ATO）。这项系统的应用主要是为了实现对列车速度的动态调整，同时通过与车辆专业的接口，将制动牵引数据传输到车辆，实现列车的精确定点停车，同时区间内自动控制列车的运行无需人工干预。②列车自动监督系统（ATS）。该系统的功能应用主要为全线列车自动生成列车时刻表，列车按照该时刻表运行，并判断早晚点时间并作出调整，确保列车在规定时间内到达各站，同时能够对全线运行的列车的位置、状态等进行监督，针对临时情况及时作出调整③列车自动防护系统（ATP）。该系统是确保列车运行安全的核心部分，信号系统通过三取二或二乘二取二等方式计算列车的各项数据，确保全线各列车的安全运行间隔，列车定位、速度限制、停车精度等。列车自动驾驶系统、自动监督系统、自动防护系统构成了地铁信号的自动控制系统。
2地铁信号系统自动控制基本功能
2.1列车自动监控子系统的功能
列车自动监控子系统负责对列车运行的情况进行自动监控，有以下基本功能：①列车识别功能。列车自动监控人机界面的轨道显示列车识别号信息，包括列车车次号及列车运行方向，中央列车自动监控可以自动生成列车识别号，由专业人士进行修改，或由列车向列车自动监控发送此类信息。②列车追踪功能。列车自动监控子系统根据列车位置、操作员请求及列车调整请求来完成列车的创建、删除及移动操作。③自动排路功能。列车自动监控列车调整子系统提供自动列车进路，利用列车时刻表中的列车目的地号来自动排列列车进路，列车根据目的地号自动沿着线路运行，根据目的地号信息自动开放进路、停站以及在停靠站开/关车门。④列车自动调整功能。正常运营模式下，时刻表调整能够自动控制列车运行，将列车与时刻表（由运营管理者编制）之间的偏差降至最低。⑤列车运营时刻表管理功能。行车管理人员通过时刻表编辑软件离线编制多个列车运营时刻表，同时列车自动监控提供在时表中增加车次、延长列车营运时间等在线调整功能。
2.2列车自动防护子系统的功能
防护子系统最主要的目的就是使得列车在运行的过程中，有效的避免一些安全问题，从而保证人们的生命财产安全，主要分为以下几类：①列车的定位功能。通过对列车位置的改变和所用的时间，确定列车所处的位置和运行的速度，从而判断是否处于一个安全运行的状态。②追踪系统。根据定位系统，锁定列车的位置，全程对其进行定位追踪。③列车速度校正功能。列车在行驶的过程中可能会出现速度过高或者是过低的现象，这将对于列车的运行产生巨大的影响，所以速度矫正工程就可以有效及时的进行调整，帮助其进行速度的修正。④停车位置定位功能。列车在快要停靠到站的过程中，速度往往会逐步下降，此时就要对列车的速度进行合理监控，保证其顺利停靠在指定停车点。⑤防溜车功能。车对于站台而言必须处于完全静止的状态。一旦车辆出现了位移，就会对车上已经站台的人造成威胁，此时紧急制动功能就需要开启，独缺任何溜车现象的产生。
2.3列车自动驾驶子系统的功能
所谓自动驾驶功能主要指的是在车辆的正常运行轨迹中不需要人为控制进行驾驶，而是通过自动导航驾驶的方式保证列车运行到指定位置。但同时当中也包含了一定的附加功能，主要包括以下几点：①自动运行功能。列车自动驾驶子系统控制列车按运行图规定的区间走行时分行车，自动完成列车启动、加速、巡航、惰行、减速和停车的合理控制。②列车精确停车控制功能。在列车自动防护子系统的防护下，通过车地通信设备和轨旁设备实现自动列车精确停车控制。③在线列车监控功能。列车自动驾驶车载控制器将列车运行的有关信息传递至列车自动监控子系统，实现列车自动监控子系统对在线列车实时监控。④节能舒适调节功能。这项功能的实现主要是为列车运行中子系统根据高峰和非高峰时期的运行时间段来进行运行服务的调整，在保证服务质量的前提下采取适宜的速度和曲线，促使乘客能感受到一定的舒适性。
3地铁信号系统自动控制功能在地铁运营模式上的体现
3.1列车自动驾驶模式
在列车自动驾驶系统、列车自动监控系统以及列车自动防护的控制下，列车才能实现安全的自动驾驶，期间自动监控系统对在线列车的位置、设备运行状态、早晚点信息进行监督；列车的速度控制、牵引制动、精确停车等由列车自动驾驶系统和自动防护系统控制。在列车进入自动驾驶驾驶模式后，无需司机干预，列车保持当前驾驶模式运行，各站自动停车开关门作业，当列车具备发车条件，由列车司机按压发车按钮启动列车的自动驾驶。
3.2带防护的人工驾驶模式
带防护的人工驾驶模式是指列车驾驶人员只需要根据人机交互界面上显示的推荐速度进行驾驶即可，推荐速度实时更新，不可超过规定速度，若系统判断列车超速将触发常用制动或紧急制动，在该驾驶模式下列车可在不停车情况下转换为列车自动驾驶模式，该模式与列车自动驾驶模式没有太大区别，仅在于需要司机根据系统给出的推荐速度手动驾驶列车，列车同样在自动监控系统的监督下运行，同时提供包括防止车辆超速或者间隔防护等多种功能。司机能根据地面上的信号提示来进行列车的速度控制。在车载控制器允许的范围内，列车在站台的停车精度、区间的运行速度等均由司机进行控制。
3.3点式列车驾驶模式
在点式驾驶模式下，列车从轨旁自信号机处的动态信标获取前方进路是否开放等信息，该模式下信号系统同样提供包括列车超速防护、安全间隔防护、闯红灯防护以及车站站台区域的停车窗保护等功能。司机需根据地面信号机显示，通过TOD显示的推荐速度来驾驶列车。在车载控制器允许的范围内，列车在站台的停车精度、区间的运行速度等均由司机进行控制。
3.4非限制人工列车驾驶模式
在非限制人工列车驾驶模式，列车的运行完全由司机控制，此模式下除了车辆限速以外，没有速度防护、闯红灯保护等各项限制，此模式下司机应根据地面信号和调度命令来驾驶列车，列车在运行的过程中的安全以及人员调度等都是由人工进行控制的，此模式通常在信号模式均不可用的情况下使用，由司机完全负责列车的运行安全。
4结束语
综上所述，地铁信号系统的稳定性对地铁的安全稳定运行起到了极为重要的作用。同时随着现代计算机技术与通信技术的不断发展，在地铁信号系统中的自动控制技术也在不断更新和发展，不断完善包括列车自动驾驶、列车自动监督以及列车自动防护在内的各项功能，将自动化控制技术引入地铁信号系统中，并随着科学技术不断更新完善，提高列车运行安全性及运营组织效率。
参考文献：
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