導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：城市軌道交通車地通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：U213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

當(dāng)前，列車控制系統(tǒng)已經(jīng)成為我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的主流，但是在已經(jīng)開(kāi)通或者是待建城市軌道交通CBTC項(xiàng)目中，許多城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路在使用CBTC時(shí)因受到車地通信狀態(tài)不穩(wěn)定的因素影響，多數(shù)仍沿用傳統(tǒng)落后的后備降級(jí)模式運(yùn)營(yíng)，使得多數(shù)專家質(zhì)疑CBTC信號(hào)制式的穩(wěn)定性和可靠性，當(dāng)前城市軌道交通通信信號(hào)系統(tǒng)的焦點(diǎn)已經(jīng)集中到了車地?zé)o線通信，這就為我們軌道交通信號(hào)系統(tǒng)工作人員提出了全新的研究方向。

CBTC系統(tǒng)概述。

基于通信的列車控制(Commullications一basedTrainContrOI，CBTC)系統(tǒng)是脫離軌道電路的一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，采用高精度的列車定位和連續(xù)、高速、雙向的數(shù)據(jù)通信，通過(guò)車載和地面安全設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的控制。歐洲連續(xù)式列車控制系統(tǒng)是CBTC技術(shù)的源頭，多年的發(fā)展歷程使其取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。包括阿爾斯通、西門子、阿爾卡特等多家列車控制系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商均進(jìn)入了CBTC系統(tǒng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，具有自己的科技產(chǎn)品。溫哥華、巴黎、倫敦、武漢、香港等多個(gè)城市都已經(jīng)將CBTC系統(tǒng)應(yīng)用到城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)當(dāng)中。迄今為止最大的，實(shí)現(xiàn)不同廠商CBTC系統(tǒng)設(shè)備互連互通的cBTc項(xiàng)目正在紐約地鐵進(jìn)行，并準(zhǔn)備將該技術(shù)用于改造紐約地鐵信號(hào)系統(tǒng)。

無(wú)線CBTC系統(tǒng)的組成。

無(wú)線CBTC系統(tǒng)主要由3部分組成:無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng),列車控制系統(tǒng)和列車定位子系統(tǒng).列車控制系統(tǒng)又包括:中央控制室,無(wú)線閉塞中心(RBC,Radio Block Center)和車載子系統(tǒng).其中,高可靠的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)是RBC、車載子系統(tǒng)和列車定位子系統(tǒng)的基礎(chǔ)。無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是進(jìn)行車地通信,在移動(dòng)的列車和地面控制設(shè)備之間實(shí)時(shí)雙向傳輸行車信息,由無(wú)線車-地通信技術(shù)提供技術(shù)保障.列車通過(guò)相應(yīng)的地面設(shè)備,如信標(biāo)燈、應(yīng)答器,可以獲知自身的位置及速度等信息.通過(guò)可靠的無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),列車將位置、車次、列車長(zhǎng)度、實(shí)際速度、制動(dòng)潛能、運(yùn)行狀況(診斷數(shù)據(jù))等信息以無(wú)線的方式發(fā)送給RBC;RBC則開(kāi)始追蹤列車并發(fā)送移動(dòng)權(quán)限、允許速度、限速、緊急停車等命令.因而,無(wú)線CBTC系統(tǒng)中,無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)取代了軌道電路的信息傳輸?shù)匚籟2].

CBTC系統(tǒng)的車-地通信系統(tǒng)按車-地信息采集方式分為連續(xù)式和點(diǎn)式傳輸方式.連續(xù)式能連續(xù)不斷地將地面信息即列車間隔、線路容許的速度等情況及時(shí)地向車上反映,使司機(jī)隨時(shí)掌握列車速度,有利于保證行車安全和提高行車效率。

無(wú)線CBTC系統(tǒng)屬于連續(xù)式車-地信息傳輸方式,按數(shù)據(jù)傳輸媒介可分為:無(wú)線電臺(tái)、裂縫波導(dǎo)管、漏纜和GSM-R(GSM for Railway)等方式。其中,無(wú)線電臺(tái)、漏纜常用在城市軌道交通中,如無(wú)線電臺(tái)、裂縫波導(dǎo)管方式在地鐵使用,漏纜可在磁懸浮使用等;GSM-R是鐵路專用無(wú)線通信,在我國(guó)一些新建鐵路線使用,如在青藏線使用。

城市軌道交通信號(hào)CBTC系統(tǒng)中的車－地通信技術(shù)應(yīng)用。

3.1 CBTC系統(tǒng)中主要的車－地信息交換。

在固定閉塞技術(shù)中，線路上有固定的區(qū)段劃分，這一區(qū)段只要有車占用，就意味著整個(gè)區(qū)段是占用的。而移動(dòng)閉塞在線路上沒(méi)有區(qū)段的劃分，以前車的尾部或進(jìn)路邊界為追蹤的目標(biāo)，這就是固定閉塞和移動(dòng)閉塞的區(qū)別。所以，在固定閉塞技術(shù)中一定要采用軌道空閑檢查設(shè)備來(lái)檢查列車的位置，而移動(dòng)閉塞則靠車載設(shè)備自主定位來(lái)描述軌道的占用情況。

從車－地信息交換的角度來(lái)看，移動(dòng)閉塞與固定閉塞不同，線路固定數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在車載設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)中，在進(jìn)入正常的 CBTC 移動(dòng)閉塞模式之后，車－地雙向通信的關(guān)鍵內(nèi)容包括：

（1）軌旁到車載的移動(dòng)授權(quán)信息（亦稱 MA，EOA 等）；

（2）車載到軌旁的位置報(bào)告；

（3）運(yùn)營(yíng)調(diào)整信息及維護(hù)信息等。

當(dāng)然車－地信息中還包括其他的內(nèi)容，如 IP 尋址、ATS 調(diào)整、維護(hù)事件或故障報(bào)警、車站設(shè)備控制、旅客信息、校驗(yàn)及時(shí)間戳等。不同供貨商會(huì)根據(jù)各自系統(tǒng)的特點(diǎn)有不同的信息結(jié)構(gòu)。

3.2 CBTC系統(tǒng)的車－地通信方式。

CBTC系統(tǒng)的車－地通信方式通常由點(diǎn)式通信技術(shù)和連續(xù)式通信技術(shù)兩種技術(shù)。

點(diǎn)式通信技術(shù)在線路上的某些特定位置安裝固定的應(yīng)答器（信標(biāo)），當(dāng)列車通過(guò)時(shí)，經(jīng)車載查詢器（天線）的激勵(lì)，應(yīng)答器會(huì)根據(jù)互感原理，把數(shù)據(jù)發(fā)送給車載接收設(shè)備，這就是點(diǎn)式通信。

連續(xù)式通信技術(shù)是基于 WLAN的無(wú)線通信方式。經(jīng)過(guò)近十年的技術(shù)發(fā)展，與世界上多個(gè)互聯(lián)互通試驗(yàn)工程的經(jīng)驗(yàn)，雖然做到真正意義上的互聯(lián)互通還有很長(zhǎng)的路要走，但是對(duì)于 CBTC 系統(tǒng)所采用的無(wú)線通信系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)已經(jīng)有了一定的共識(shí)。首先，從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，采用商務(wù)現(xiàn)貨供應(yīng)（COTS）的產(chǎn)品；其次，把 ISO 七層模型中的低層統(tǒng)一采用IEEE802.11 WLAN 標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 CBTC系統(tǒng)的無(wú)線傳播方式。

目前我國(guó)多數(shù)城市軌道交通系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)供貨商采用的傳播方式主要分為空間自由傳播和導(dǎo)行傳播兩種。

空間自由傳播是目前使用最多最常見(jiàn)的一種傳播方式。它利用電磁波在空氣中從發(fā)射天線到接收天線傳遞數(shù)據(jù)，而無(wú)需線纜介質(zhì)。空間自由傳播的方式節(jié)省軌旁設(shè)備，在軌道交通狹窄的隧道安裝上具有優(yōu)勢(shì)。理論上空間自由傳播的無(wú)線小區(qū)最大距離在 400 ～ 500 m 之間。

導(dǎo)行傳播因?yàn)檐壍澜煌ǖ奶攸c(diǎn)，對(duì)無(wú)線覆蓋的要求不是空間上的，而是線性的，所以采用漏纜或漏泄波導(dǎo)管作為傳輸介質(zhì)，形成一個(gè)沿走行軌的無(wú)線覆蓋網(wǎng)，在軌道交通的復(fù)雜傳輸環(huán)境中具有優(yōu)勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ)：

基于通信的列車控制(CBTC)系統(tǒng)代表了城市軌道交通信號(hào)列車控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展方向。在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中有效的運(yùn)用CBTC通信系統(tǒng)技術(shù)誓將對(duì)其發(fā)展必將起到促進(jìn)的作用。因此，盡快開(kāi)展基于無(wú)線通信的CBTC系統(tǒng)的研究并進(jìn)行有效的應(yīng)用，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)契機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 劉宏杰，陳黎潔． CBTC 列車安全定位中通信中斷時(shí)間的研究［J］． 鐵道學(xué)報(bào)，2012，34( 6) : 40-45．

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（1）ATS自動(dòng)監(jiān)控模式：一般情況下，該運(yùn)行模式對(duì)在線列車的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，并向列車自動(dòng)發(fā)出進(jìn)路指令，列車在安全保護(hù)下司機(jī)按照規(guī)定的運(yùn)行時(shí)刻表駕駛列車。

（2）調(diào)度員人工介入模式：調(diào)度員在工作站下達(dá)相關(guān)的列車運(yùn)行指令，并人工干預(yù)全線列車的運(yùn)行。介入的內(nèi)容主要包括對(duì)列車進(jìn)行“扣車”、“終止”、改變行車路線、列車增減等。

（3）列車出入車場(chǎng)調(diào)度模式：列車調(diào)度員在當(dāng)天列車運(yùn)行時(shí)刻表的指導(dǎo)下編制列車的運(yùn)營(yíng)計(jì)劃及場(chǎng)內(nèi)行車計(jì)劃，并上傳至控制中心。車場(chǎng)信息值班工作人員根據(jù)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃調(diào)整相應(yīng)的進(jìn)路信息，以滿足列車的行車需求。

（4）車站現(xiàn)地控制模式：一般情況下只有設(shè)備集中站參與到列車運(yùn)營(yíng)控制，車站聯(lián)鎖及車站ATS系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)車站及中央二級(jí)控制權(quán)的調(diào)整。經(jīng)中央ATS設(shè)備故障后車站值班工作人員的申請(qǐng)后，并經(jīng)調(diào)度員同意后，可改由車站現(xiàn)地控制。

（5）車場(chǎng)控制模式：場(chǎng)地值班人員根據(jù)用車計(jì)劃對(duì)列車的出入場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)的作業(yè)安排進(jìn)路排列。

2項(xiàng)目管理及生命周期

項(xiàng)目管理，作為管理學(xué)中最為重要的分支學(xué)科，一般是指在項(xiàng)目活動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)用專門的知識(shí)、技能、工具及方法，并在項(xiàng)目可利用的有限項(xiàng)目資源條件下，實(shí)現(xiàn)或超過(guò)預(yù)期的需求及期望的活動(dòng)過(guò)程。項(xiàng)目管理，主要是對(duì)成功實(shí)現(xiàn)系列目標(biāo)相關(guān)的活動(dòng)進(jìn)行整體的檢測(cè)及管控，包括策略、進(jìn)度計(jì)劃即維護(hù)項(xiàng)目活動(dòng)的進(jìn)展。一般而言，項(xiàng)目管理內(nèi)容主要包括對(duì)項(xiàng)目范圍、項(xiàng)目時(shí)間、項(xiàng)目成本、項(xiàng)目質(zhì)量、項(xiàng)目人力資源、項(xiàng)目溝通及項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容的管理。項(xiàng)目管理主要經(jīng)歷項(xiàng)目需求調(diào)研、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目上線及項(xiàng)目運(yùn)維跟蹤等生命周期。

3軌道交通信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目管理模式

3.1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目特點(diǎn)

與其他的項(xiàng)目相比，城市軌道交通信息系統(tǒng)擁有獨(dú)特的建設(shè)特性及建設(shè)目標(biāo)，主要體現(xiàn)在以下方面：首先、需按照地鐵業(yè)主的時(shí)間要求，保質(zhì)保量地完成軌道建設(shè)，確保順利開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。其次、需完成相關(guān)設(shè)備的安裝調(diào)試、以確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目管理模式

項(xiàng)目管理生命周期中不同的階段有相應(yīng)的管理任務(wù)，需使用到多種技術(shù)與工具，信號(hào)管理項(xiàng)目管理需完成以下的實(shí)踐過(guò)程：

3.2.1信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集的定義

項(xiàng)目集定義階段，主要包括對(duì)項(xiàng)目期望收益的定義，對(duì)關(guān)鍵成功要素的確定及對(duì)項(xiàng)目集所需的資源進(jìn)行估算，并進(jìn)行論證商業(yè)過(guò)程。而城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，在項(xiàng)目集定義階段主要有兩方面的內(nèi)容：第一、掌握用戶運(yùn)營(yíng)層面的需求，熟悉城市軌道交通建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)流程，以滿足信號(hào)系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%的目標(biāo)。第二、努力成為信號(hào)系統(tǒng)供應(yīng)商，掌握信號(hào)系統(tǒng)領(lǐng)域的核心科技，并提供信號(hào)系統(tǒng)領(lǐng)域的完整解決方案，以實(shí)現(xiàn)自主化發(fā)展目標(biāo)。而信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集資源管理，主要是估算人力、財(cái)力及物力。而商業(yè)論證的任務(wù)，主要在于對(duì)項(xiàng)目集進(jìn)行合理性方面的論證，這是信號(hào)系統(tǒng)成功的關(guān)鍵因素所在。

3.2.2信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集的啟動(dòng)

啟動(dòng)階段，一般包括項(xiàng)目經(jīng)理指派、項(xiàng)目章程制定、收益分解結(jié)構(gòu)分解、項(xiàng)目資源預(yù)算編制、項(xiàng)目路線圖制定等方面的內(nèi)容。信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集經(jīng)理需同時(shí)與多個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理或者職能經(jīng)理打交道，因此指派的項(xiàng)目經(jīng)理需在溝通和協(xié)調(diào)方面擁有較強(qiáng)的能力，并具備較強(qiáng)的說(shuō)服能力。而項(xiàng)目章程的制定，需從信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集的愿景、核心目標(biāo)及期望收益等方面出發(fā)。對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集而言，路線圖就是項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃，一般是由里程碑構(gòu)成。而商業(yè)論證是啟動(dòng)階段最為重要的成功之一，等待規(guī)劃階段的審批。

3.2.3信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集的規(guī)劃

（1）明確項(xiàng)目的發(fā)展方向，主要包括項(xiàng)目愿景、任務(wù)和戰(zhàn)略目標(biāo)。

（2）為項(xiàng)目成功構(gòu)建必要的組織，主要包括政策、流程、角色與職責(zé)的定義，并解決項(xiàng)目進(jìn)展中的各種爭(zhēng)端。

（3）控制、監(jiān)控、評(píng)估及審批項(xiàng)目變更，以確保實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)和收益。

3.3信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目集的實(shí)施與監(jiān)控

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關(guān)鍵詞: 城市軌道交通; 控制; 信號(hào)

1城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

信號(hào)系統(tǒng)是保障行車安全、提高運(yùn)輸能力的關(guān)鍵技術(shù)裝備。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。信號(hào)系統(tǒng)中,地面與車載設(shè)備的安全信息傳輸方式,大致經(jīng)歷了模擬軌道電路、數(shù)字軌道電路和無(wú)線通信3個(gè)階段。

1.1基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)

軌道電路是將區(qū)間線路劃分為若干固定的區(qū)段,進(jìn)行列車占用檢查和向車載ATC設(shè)備傳送信息的載體。列車定位是以固定的軌道電路區(qū)段為單位,采用模擬軌道電路方式由地面向車載設(shè)備傳送

圖1模擬軌道電路列車運(yùn)行速度控制示意圖

10～20種信息,列車采用階梯式速度控制,稱之為固定閉塞。如圖1所示。模擬軌道電路在我國(guó)應(yīng)用的代表產(chǎn)品有:從英國(guó)西屋引進(jìn)的FS-2500無(wú)絕緣軌道電路(北京地鐵1號(hào)線、13號(hào)線) ;從美國(guó)GRS公司引進(jìn)的無(wú)絕緣數(shù)字調(diào)幅軌道電路(上海地鐵1號(hào)線) ;大連輕軌采用國(guó)產(chǎn)WG-21 A軌道電路。從系統(tǒng)整體角度來(lái)看, 基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)中各子系統(tǒng)處于分立狀態(tài), 技術(shù)水平明顯落后, 維修工作量大, 制約了列車運(yùn)行速度和密度的進(jìn)一步提高, 將逐步退出歷史舞臺(tái)。

1.2基于數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng)

數(shù)字軌道電路采用數(shù)字編碼方式, 地面向車載設(shè)備傳送數(shù)十位數(shù)字編碼信息, 列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù), 縮短了列車運(yùn)行間隔, 提高了舒適度。數(shù)字軌道電路列車速度控制曲線如圖2

采用數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng), 列車可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù), 因此稱之為準(zhǔn)移動(dòng)閉

塞。數(shù)字軌道電路在我國(guó)應(yīng)用的代表產(chǎn)品有美國(guó)USSI公司的AF-904無(wú)絕緣數(shù)字軌道電路(上海地鐵2號(hào)線、津?yàn)I輕軌等) ; 德國(guó)西門子公司的FTGS無(wú)絕緣數(shù)字軌道電路(廣州地鐵1、2號(hào)線, 南京地鐵1號(hào)線等) 。數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng)采用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù), 延續(xù)了軌道電路故障2安全的特點(diǎn), 目前在我國(guó)和世界范圍內(nèi)開(kāi)通運(yùn)用較多, 系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性得到了充分的驗(yàn)證。但數(shù)字軌道電路存在以下缺點(diǎn)。

1. 必須具備很強(qiáng)的抗干擾能力。軌道電路中ATC信息電流一般在幾十毫安至幾百毫安, 而列

車牽引回流最大可達(dá)4000 A。

2. 受軌道電路特性限制, 只能實(shí)現(xiàn)地面向列車的單項(xiàng)信息傳輸, 信息量也只能到數(shù)十比特, 限制了ATC系統(tǒng)的性能。

3. 與牽引供電專業(yè)的設(shè)備安裝相互影響。信號(hào)設(shè)備和牽引供電設(shè)備都需要安裝在軌道上, 2個(gè)專業(yè)設(shè)備的安裝必須相互協(xié)調(diào), 否則會(huì)相互影響對(duì)方系統(tǒng)的性能。

4. 無(wú)法進(jìn)行列車精確定位。只能按軌道電路區(qū)段對(duì)列車進(jìn)行定位, 一般區(qū)段長(zhǎng)度為30～300 m, 對(duì)縮短列車運(yùn)行間隔有一定的限制。

1.3基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)( CBTC)

CBTC的特點(diǎn)是前、后列車都采用移動(dòng)定位方式, 通過(guò)安全數(shù)據(jù)傳輸, 將前行列車的位置信息安全地傳遞給后續(xù)列車, 可實(shí)現(xiàn)一次模式曲線式安全防護(hù), 并且其防護(hù)點(diǎn)能夠隨前車的移動(dòng)而實(shí)時(shí)更新, 有利于進(jìn)一步縮小行車間隔, 提高運(yùn)輸效率,稱之為移動(dòng)閉塞。CBTC系統(tǒng)列速度控制如圖3所示。

圖 3CBTC列車運(yùn)行速度控制示意圖

無(wú)線通信的傳輸方式很多, 但是目前國(guó)內(nèi)主要采用的有4種方式。

1. 無(wú)線AP傳輸方式: 采用沿著軌道方向的無(wú)線定向天線, 傳輸距離可以達(dá)到200 ～400 m 。優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單, 施工方便, 成本低。缺點(diǎn)是無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)分布不均勻。

2. 漏纜傳輸方式: 沿著同軸電纜的外部導(dǎo)體

周期性或非周期性配置開(kāi)槽口, 電信號(hào)在該電纜中傳輸?shù)耐瑫r(shí), 能把電磁能量的一部分, 按要求從特殊開(kāi)槽口以電磁波的形式放射到周圍的外部空間,既具有傳輸線的性質(zhì), 又具有無(wú)線電發(fā)射天線的性質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)是場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻、適應(yīng)性強(qiáng)、電磁污染小等。缺點(diǎn)是成本較高。

3. 波導(dǎo)管傳輸方式: 波導(dǎo)管是一種雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線信號(hào)傳輸媒介, 具有傳輸頻帶寬、傳輸損耗小、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜, 受環(huán)境濕度影響較大。

4. 感應(yīng)環(huán)線方式: 通過(guò)軌道鋪設(shè)交叉感應(yīng)環(huán)線, 實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。

在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)通使用的武漢輕軌和廣州地鐵3號(hào)線是采用加拿大阿爾卡特公司的Sel Trac MB 系統(tǒng), 用感應(yīng)環(huán)線實(shí)現(xiàn)車2地信息雙向傳輸; 北京地鐵10號(hào)線和奧運(yùn)支線、廣州地鐵4號(hào)線用德國(guó)西門子公司的TrainguardMT, 用點(diǎn)式AP實(shí)現(xiàn)無(wú)線信息傳輸; 北京地鐵2號(hào)線改造、機(jī)場(chǎng)線采用法國(guó)阿爾斯通公司的URBAL ISTM, 用波導(dǎo)管和點(diǎn)式AP實(shí)現(xiàn)無(wú)線信息傳輸?，F(xiàn)在正在建設(shè)的項(xiàng)目(廣州地鐵5號(hào)線、廣佛線, 上海地鐵6、7、8、9號(hào)線,北京地鐵4號(hào)線, 沈陽(yáng)地鐵1、2號(hào)線, 成都地鐵1號(hào)線等) , 都選擇了基于點(diǎn)式AP 無(wú)線通信的CBTC系統(tǒng), 它已經(jīng)成為我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)選型的主流制式。CBTC系統(tǒng)采用當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù), 不與牽引供電爭(zhēng)軌道, 有利于牽引供電專業(yè)合理布置設(shè)備; 不需要在軌道上安裝設(shè)備, 易形成疏散通道。采用CBTC技術(shù), 具有多方面優(yōu)勢(shì)(提高效率、易于延伸線建設(shè)和改造升級(jí)) , 可以充分利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的信號(hào)產(chǎn)品和資源, 易于實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。其中具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備和ATS子系統(tǒng)已經(jīng)成功在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)通使用。但目前CBTC系統(tǒng)的應(yīng)用在國(guó)際上還處于初期階段, 國(guó)外廠商都在結(jié)合工程實(shí)踐不斷完善, 開(kāi)通投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的線路并不多, 開(kāi)通過(guò)程中主要存在以下技術(shù)瓶頸, 需要在今后的研制和工程實(shí)施中加以解決。

1) CBTC系統(tǒng)的列車定位和移動(dòng)授權(quán)依賴無(wú)線信息傳輸, 如果某列車或地面某點(diǎn)發(fā)生無(wú)線通信中斷或故障, 就會(huì)失去對(duì)列車的定位, 將對(duì)運(yùn)營(yíng)造成較大的影響, 且故障處理將比原來(lái)的軌道電路系統(tǒng)復(fù)雜。世界上已進(jìn)行了近30年的CBTC系統(tǒng)研制, 最大的技術(shù)瓶頸就是一旦發(fā)生通信故障時(shí), 如何保障行車安全和減小對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響面問(wèn)題。為此絕大多數(shù)采用CBTC系統(tǒng)的工程都配置了后備信號(hào)系統(tǒng), 以解決上述問(wèn)題。

2) 除采用環(huán)線通信外, 目前CBTC系統(tǒng)采用的IEEE802.11系列的WLAN標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)開(kāi)放的無(wú)線頻段, 該頻段不限制其他用戶使用, 用戶較多時(shí)容易造成相互干擾, 特別是在高架開(kāi)放區(qū)段, 抗外部干擾問(wèn)題尤為重要。

3) 列車從地面的一個(gè)AP切換到另一個(gè)AP時(shí)信息傳輸會(huì)有中斷, 存在一定程度的丟包現(xiàn)象, 如何提高信息傳輸?shù)目煽啃砸泊芯俊?/p>

2城市軌道交通線信號(hào)系統(tǒng)選型

2.1新建線路信號(hào)系統(tǒng)制式選擇

根據(jù)上述城軌交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展情況和各種制式的應(yīng)用情況, 對(duì)于城市軌道交通線網(wǎng)新線建設(shè),信號(hào)系統(tǒng)制式選擇原則如下: ①不宜再采用基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng); ②仍然可采用基于數(shù)字編碼軌道電路的ATC系統(tǒng); ③推薦采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC) 。

2.2舊線改造信號(hào)系統(tǒng)模式

我國(guó)早期建設(shè)的運(yùn)營(yíng)線路(舊線) 一般采用軌道電路方式的ATC系統(tǒng), 因此在信號(hào)系統(tǒng)改造時(shí), 推薦采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)方案。改造期間, 無(wú)線通信的CBTC系統(tǒng)與既有的軌道電路互不影響, 減少了改造的技術(shù)難度和工程管理難度。

3國(guó)產(chǎn)化城軌交通信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)展情況

國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的城市軌道交通系統(tǒng)3種制式都有,基本上都采用CBTC基于無(wú)線的列車控制系統(tǒng)。主要開(kāi)發(fā)進(jìn)展情況如下。

1. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院, 充分利用專業(yè)齊全的優(yōu)勢(shì), 通過(guò)多年的研發(fā), 完成了包括CBTC系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)(ATS、聯(lián)鎖、ATP、ATO、DCS、應(yīng)答器等) , 并進(jìn)行了室內(nèi)系統(tǒng)調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和調(diào)試。鐵科院的ATS子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)成熟技術(shù), 具有城市軌道交通業(yè)績(jī), 已經(jīng)具備工程實(shí)施的條件。鐵科院的CBTC系統(tǒng)對(duì)無(wú)線故障情況下的后備轉(zhuǎn)換, 進(jìn)行了深入的研究, 能夠在保證行車安全的情況下, 盡量減少對(duì)正常運(yùn)營(yíng)的干擾, 達(dá)到了先進(jìn)的水平。在安全性方面, 與研發(fā)同步進(jìn)行第三方安全認(rèn)證工作, 已簽署安全認(rèn)證合同并開(kāi)展安全認(rèn)證工作。

2. 2004年, 北京交通大學(xué)、北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司、北京和利時(shí)公司申請(qǐng)北京市科委“基于通信

的城軌CBTC系統(tǒng)研究”科研項(xiàng)目, 在北京地鐵試車線進(jìn)行了ATP、ATO 試驗(yàn), 并在大連設(shè)立了10 km試驗(yàn)段, 包括地面線路和地下線路, 進(jìn)行了2列列車的追蹤試驗(yàn)。亦莊線計(jì)劃2010 年底開(kāi)通點(diǎn)式ATP, 2011年底CBTC全系統(tǒng)全功能開(kāi)通。

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【關(guān)鍵詞】 LET技術(shù) 城市軌道交通 信號(hào)系統(tǒng)

保證列車運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行自動(dòng)化，行車及時(shí)指揮以及提高其運(yùn)營(yíng)效率的關(guān)鍵就是信號(hào)系統(tǒng)。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，是由地面的信號(hào)設(shè)備提供列車移動(dòng)的命令授權(quán)，車載信號(hào)的接收設(shè)備根據(jù)地面信號(hào)設(shè)備提供的命令來(lái)指導(dǎo)列車運(yùn)行。那么在系統(tǒng)信號(hào)的傳輸過(guò)程中我們使用了LTE技術(shù)的根本目的就是保證信號(hào)指令能夠及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行傳輸。

一、軌道交通信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)一般包涵并采用以下幾種系統(tǒng)：基于通信業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)；列車的自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)；列車自動(dòng)防o子系統(tǒng)；列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)以及及數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)等構(gòu)成。國(guó)內(nèi)，現(xiàn)階段開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中無(wú)線類的通訊系統(tǒng)大部分采用免費(fèi)開(kāi)放的2.4GHz頻段的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這種技術(shù)雖然可以滿足大部分城市軌道的信號(hào)傳輸需求，但也存在很大的局限性。主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

1、易擾。由于免費(fèi)開(kāi)放的2.4GHz頻段的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在遇到同頻段設(shè)備的信號(hào)干擾時(shí)容易被搶占信號(hào)，阻斷通信系統(tǒng)的信號(hào)傳輸。會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致信號(hào)系統(tǒng)采取，各種應(yīng)急措施。曾經(jīng)就因?yàn)橛谐丝蛿y帶移動(dòng)的，wifi網(wǎng)絡(luò)信號(hào)發(fā)射設(shè)備干擾到了列車的信號(hào)傳遞，導(dǎo)致多趟列車在正常運(yùn)行中突然停車。這件事在當(dāng)時(shí)引起的社會(huì)的廣泛關(guān)注，也正是因?yàn)榇舜问鹿剩嚓P(guān)的研究人員，開(kāi)始著力于研究不容易擾的信號(hào)來(lái)運(yùn)用到城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中。

2、信號(hào)的不穩(wěn)定性。開(kāi)放的2.4GHz頻段的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)雖然優(yōu)點(diǎn)是易于設(shè)置，減少了建設(shè)初期的經(jīng)濟(jì)成本。但在區(qū)域覆蓋邊緣，該頻段的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的狀態(tài)。這種狀態(tài)也很可能導(dǎo)致列車車載信號(hào)的發(fā)射接收裝置與地面信號(hào)設(shè)備不能及時(shí)的進(jìn)行溝通。

二、LET技術(shù)的特點(diǎn)

LTE移動(dòng)通訊技術(shù)的目的在于，成立建設(shè)一個(gè)支持多媒體增強(qiáng)性的廣播組業(yè)務(wù)，建立低延遲，具有超高傳輸效率且可演進(jìn)的無(wú)線接入框架。

1、抗干擾。通常信號(hào)的干擾來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)相同頻率的干擾，這時(shí)候需要考慮到同向前后，同頻率鄰區(qū)間的信號(hào)對(duì)使用的主信號(hào)干擾情況。而LTE技術(shù)是由于頻段資源有限及又容量需要高帶寬的原因，這就可以很好地解決這種被同頻段信號(hào)干擾的情況。

2、靈活性。除了可以支持多種廠家設(shè)備的混合組網(wǎng)以外，還可以支持多種時(shí)鐘同步協(xié)議。這種靈活性能夠更全面的支持于不同環(huán)境，不同設(shè)備的匹配，使得LTE技術(shù)能夠有更廣泛的應(yīng)用空間。

3、可維護(hù)性。采用漏纜作為傳輸介質(zhì)，所采用的軌道旁的設(shè)備數(shù)量減少。同時(shí)LTE采用網(wǎng)絡(luò)扁平化構(gòu)架，無(wú)線網(wǎng)部分只有少部分的元件設(shè)備組成，整體元件數(shù)量變少方便后期對(duì)整體設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

4、高速移動(dòng)性。LTE技術(shù)基于3Gpp技術(shù)進(jìn)行提升發(fā)展。解決了在高速移動(dòng)的環(huán)境下，能夠使得網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速的連接。同時(shí)LTE技術(shù)采用了多普勒頻偏糾正技術(shù)，用以支持其較快的移動(dòng)性。

三、系統(tǒng)解決方案

為了能夠更好地配合該技術(shù)與軌道交通的現(xiàn)實(shí)需求，需要注意LTE技術(shù)在軌道交通多業(yè)務(wù)平臺(tái)的融合性，軌道交通重要的安全運(yùn)營(yíng)性，以及為了滿足不同城市，不同地區(qū)，不同環(huán)境的軌道交通，進(jìn)行定制化的服務(wù)。在該技術(shù)使用的需要繼續(xù)跟進(jìn)改善以下幾點(diǎn)：

1、時(shí)鐘同步。由于目前國(guó)內(nèi)使用的是GPS時(shí)鐘同步。但局限于軌道交通的特殊性，在地下較深的站點(diǎn)，不一定能夠有GPS信號(hào)。而且GPS信號(hào)范圍大約在100米左右，超過(guò)100米后，信號(hào)開(kāi)始衰弱變得不可使用，這就給，LTE技術(shù)在軌道交通方面的使用帶來(lái)了相當(dāng)大的困難。

2、信息安全。LTE技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)屬于新型的信號(hào)交互技術(shù)。這就導(dǎo)致了在網(wǎng)絡(luò)的使用過(guò)程中信息安全的維護(hù)有一定的困難。

3、信號(hào)覆蓋。由于我國(guó)的軌道交通技術(shù)正在不斷發(fā)展。城市軌道交通建設(shè)正在由線路向線網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)。多條線路的交匯使得信號(hào)的覆蓋需要普及到更復(fù)雜的場(chǎng)景中，這對(duì)LTE信號(hào)的頻段，容量等一些方面的建設(shè)需要更高的要求。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，LTE技術(shù)以其超高的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，超低的網(wǎng)絡(luò)延遲，高質(zhì)量的實(shí)時(shí)通信保證以及，其他相關(guān)的抗干擾性靈活性，方便維護(hù)，高移動(dòng)性能等特點(diǎn)可以得出。LTE技術(shù)更適用于，城市軌道交通信號(hào)的傳輸以及系統(tǒng)的組件。本文僅以目前國(guó)內(nèi)的，該技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展水平進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，希望對(duì)本技術(shù)的推廣做出簡(jiǎn)單的普及和簡(jiǎn)要的分析。

參 考 文 獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】軌道交通通信信號(hào)應(yīng)用發(fā)展

一、引言

1、城市軌道交通發(fā)展概況。

伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市人口的增加和規(guī)模的擴(kuò)大，給公共交通造成了很大壓力，也必然促使城市公共交通的積極發(fā)展，不僅數(shù)量上激增，而且在質(zhì)量上也提出了更高要求。當(dāng)前，以城市軌道交通為主、高速公路、等級(jí)公路為輔的立體交通網(wǎng)絡(luò)日趨完善，已經(jīng)形成了一個(gè)綜合的交通體系，為城市經(jīng)濟(jì)繁榮和人們出行帶來(lái)了很大便利。近年來(lái)，地鐵和輕軌發(fā)展迅速，頗受一些發(fā)展中國(guó)家的重視，都在積極規(guī)劃和建設(shè)，以緩解城市日趨嚴(yán)峻的交通擁堵問(wèn)題。值得一提的是，高鐵的發(fā)展給城市間的交通以及經(jīng)濟(jì)繁榮帶來(lái)了巨大生命力，特別是磁懸浮軌道技術(shù)的應(yīng)用，更是體現(xiàn)了當(dāng)前軌道交通的前沿科技水平和發(fā)展趨勢(shì)。例如，上海磁懸浮列車的運(yùn)行，是我國(guó)最新城市軌道交通技術(shù)發(fā)展的縮影，產(chǎn)生了巨大影響力。

2、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用。

交通信號(hào)不僅是列車運(yùn)行的通行證，更是安全運(yùn)行的指揮棒。軌道交通要實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行和提高通過(guò)能力兩大要求，離不開(kāi)軌道交通信號(hào)的發(fā)展和應(yīng)用。20世紀(jì)中葉以來(lái)，微電子技術(shù)，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給軌道交通信號(hào)技術(shù)帶來(lái)了了一場(chǎng)顛覆性革命，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)（即ATC）應(yīng)運(yùn)而生，它為軌道交通安全運(yùn)行和通過(guò)能力的提高發(fā)揮了巨大作用。不僅提高了運(yùn)行效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行的自動(dòng)化。

二、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

1、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成和作用。

軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是由各類信號(hào)顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主題設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)完整的體系。目前城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)一般包括兩大部分：聯(lián)鎖裝置和列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC（Automatic Train Control）。ATC系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng)：列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ATS）、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ATP）、列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ATO）。

ATC系統(tǒng)是一種依據(jù)地面?zhèn)魉偷男畔?，自?dòng)控制列車運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)設(shè)備?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)控列車的軌道運(yùn)行速度，并參照允許速度及時(shí)作出反應(yīng)，通過(guò)對(duì)列車的制動(dòng)控制，自動(dòng)降低列車速度，確保列車高效、安全的運(yùn)行。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是確保列車安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)行車綜合指揮和列車運(yùn)行智能化，提高運(yùn)輸能力和效率的重要系統(tǒng)設(shè)備。

2、城市軌道交通ATC系統(tǒng)的特點(diǎn)。

傳統(tǒng)的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是通過(guò)設(shè)置在地面的色燈信號(hào)機(jī)來(lái)傳遞不同的行車信息和命令，這種信號(hào)模式是依賴司機(jī)對(duì)列車進(jìn)行速度控制和調(diào)整，人為因素占主導(dǎo)地位，安全性差，已經(jīng)不適應(yīng)軌道交通的發(fā)展。而ATC系統(tǒng)是一種智能化系統(tǒng)，它將列車信號(hào)作為主體信號(hào)，把具體的速度或距離信息傳遞給列車指揮系統(tǒng)，列車按調(diào)度人員設(shè)置的工作程序和時(shí)刻表，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)調(diào)整停站時(shí)分，以及運(yùn)用控制程序?qū)崿F(xiàn)列車在車站的?？恳?。ATC系統(tǒng)大大提高了軌道運(yùn)營(yíng)效率和安全系數(shù)，具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

3、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的功能理解。

（1）聯(lián)鎖是指為確保列車運(yùn)行的安全，將軌道線路中的所有交通信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔等相對(duì)獨(dú)立的信號(hào)設(shè)備構(gòu)成一種相互制約、互為控制的連帶環(huán)扣關(guān)系，即“聯(lián)鎖”關(guān)系。它主要是控制列車的確定路線和進(jìn)出改變路線。

（2）ATC系統(tǒng)各部分的功能理解。①列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）子系統(tǒng)。ATP子系統(tǒng)可分級(jí)或連續(xù)對(duì)列車運(yùn)行的速度狀態(tài)進(jìn)行防護(hù)，主要是針對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)行防護(hù)，實(shí)行監(jiān)控與安全有關(guān)的設(shè)備或系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車間隔保護(hù)、超速防護(hù)等功能，其主要工作原理是及時(shí)的將一些地面信息（如來(lái)自聯(lián)鎖設(shè)備和操作層面上的信息、地形信息、前方目標(biāo)點(diǎn)的距離和允許速度等）傳至車上，進(jìn)行分析判斷，從而得出此時(shí)所允許的安全速度，依此來(lái)監(jiān)督和管理列車的速度狀態(tài)。當(dāng)列車實(shí)際速度大于安全速度時(shí)，ATP子系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)全制動(dòng)或緊急制動(dòng)控制列車速度，使列車停在顯示紅燈信號(hào)機(jī)或停車指定位置。這種系統(tǒng)通過(guò)儀表指示方式向司機(jī)顯示列車應(yīng)有速度、目的地距離和目的速度等數(shù)字式信息，司機(jī)只要按列車的這些速度信息操作列車運(yùn)行，就能保證列車的安全。這樣可以有效縮短列車間隔，提高軌道線路的運(yùn)行效率和行車的安全可靠性。②列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)。ATS系統(tǒng)依靠ATP系統(tǒng)的支持完成對(duì)列車運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)控。ATS子系統(tǒng)在電腦輔助下做出對(duì)列車基本運(yùn)行圖的編制及管理，并具有較強(qiáng)的人工介入能力。它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車在軌運(yùn)行的監(jiān)督和控制，輔助行車調(diào)度人員對(duì)全線列車運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行管理。行車調(diào)度人員可以以此把控列車的運(yùn)行情況，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)行情況，在列車因故偏離運(yùn)行圖時(shí)，及時(shí)提出調(diào)整建議或者自動(dòng)修整運(yùn)行圖，作出處理反應(yīng)，通過(guò)ATO系統(tǒng)的顯示終端，向無(wú)線通信、廣播、旅客向?qū)到y(tǒng)提供必要的信息（例如：列車到達(dá)、出發(fā)時(shí)間，運(yùn)行方向，中途?？空久龋?。③列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）子系統(tǒng)。ATO子系統(tǒng)是控制列車自動(dòng)運(yùn)行的設(shè)備，由車載設(shè)備和地面設(shè)備組成，它可以對(duì)列車進(jìn)行自動(dòng)駕駛，并實(shí)現(xiàn)行車安全和行車要求，可以避免不必要的、過(guò)于劇烈的加速和減速，使列車出于最優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)，節(jié)約電能。ATO子系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制”，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)的控制。使用ATO子系統(tǒng)后，列車能根據(jù)停車站點(diǎn)的位置及停車精度，自動(dòng)地對(duì)車門進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，因此明顯提高了旅客的舒適度、列車準(zhǔn)點(diǎn)率，提升了列車運(yùn)行檔次。

三個(gè)子系統(tǒng)是個(gè)有機(jī)的整體，通過(guò)信息共享網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)安全指揮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地面控制與列車控制的有效結(jié)合，提高了運(yùn)行效率。

三、通信信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)IP化。隨著科技進(jìn)步，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)將逐步地實(shí)現(xiàn)IP化。多信息傳輸和共享平臺(tái)以及虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)（MPLS/ VPLS）等技術(shù)的成熟應(yīng)用，使得IP服務(wù)質(zhì)量將逐步得到保障，這將有力促進(jìn)軌道交通運(yùn)營(yíng)的信號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)IP化，IP化可以使軌道交通運(yùn)營(yíng)的管理更加便捷，效率更高，進(jìn)一步降低交通運(yùn)行的成本。（2）通信、信號(hào)系統(tǒng)一體化。就目前而言，城市軌道交通的信號(hào)和通信系統(tǒng)還是相對(duì)獨(dú)立的。這種局面不利于軌道交通的發(fā)展。近年來(lái)，軌道交通列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC），需要經(jīng)過(guò)多次數(shù)據(jù)處理和信息交換，才能實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)功能，這種情況需要通信技術(shù)和信號(hào)技術(shù)的融合統(tǒng)一。實(shí)踐證明，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展為信號(hào)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了有利條件。我們有理由相信，發(fā)展中的通信信號(hào)系統(tǒng)將逐步走向一體化，最大限度地實(shí)現(xiàn)信息共享和信息傳輸，發(fā)揮城市軌道交通通信信號(hào)系統(tǒng)的最大作用，體現(xiàn)系統(tǒng)一體化優(yōu)勢(shì)。

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家城市軌道交通的發(fā)展現(xiàn)狀，以及通信信號(hào)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，通信信號(hào)系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)一步完善，集成化更高，會(huì)更有效地促進(jìn)城市軌道交通的發(fā)展，這也是順應(yīng)時(shí)展的必然要求。我相信，我國(guó)的軌道交通建設(shè)以及通信信息技術(shù)會(huì)取得長(zhǎng)足的發(fā)展，定會(huì)為城市繁榮和經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。

參考文獻(xiàn)

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[2]李增海.鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中通用軌道信號(hào)發(fā)碼器的硬件設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010（7）：76.

篇6

【關(guān)鍵詞】軌道交通；信號(hào)故障；安全

中圖分類號(hào)： C913 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

軌道交通屬于大容量的交通運(yùn)輸工具，它的安全性與信號(hào)系統(tǒng)緊密相關(guān)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速應(yīng)用，對(duì)軌道交通信號(hào)的安全性提出了更高的要求，本文將進(jìn)行分析。

二、信號(hào)系統(tǒng)安全技術(shù)發(fā)展

安全始終是信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展的主旋律,信號(hào)系統(tǒng)的安全技術(shù)是以防止人身傷亡、環(huán)境破壞和財(cái)產(chǎn)損失為目的的,從信號(hào)系統(tǒng)安全技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),可以發(fā)現(xiàn),科學(xué)技術(shù)的提高和人們安全意識(shí)觀念的變化對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的重要影響。

安全技術(shù)是人們?cè)诩橙⊙慕逃?xùn)基礎(chǔ)上發(fā)展進(jìn)步的,實(shí)際上,安全技術(shù)首先是從鐵路信號(hào)開(kāi)始的,而且是以鐵道歷史和當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平為背景不斷發(fā)展進(jìn)步。在1825年，世界上就已經(jīng)出現(xiàn)了第一條鐵路。當(dāng)時(shí)在夜間是用車站窗口的蠟燭燭光指揮行車的,約定以燭光點(diǎn)亮為停車信號(hào),以燭光熄滅作為允許運(yùn)行信號(hào)。由于燭光常被風(fēng)吹滅而發(fā)生多次冒進(jìn)停車地點(diǎn)的行車事故,從那時(shí)起人們就開(kāi)始研究安全對(duì)策了。

19世紀(jì)鐵路剛剛出現(xiàn)后,人們用人工手勢(shì)來(lái)解決安全問(wèn)題。例如,雙手上舉表示/停車，單手舉起表示/注意等等,顯然,該方法只適于列車少且速度慢的鐵路初期階段。1841年戈雷格里(Gregory)發(fā)明了易于被司機(jī)辨認(rèn)的臂板信號(hào)機(jī),鐵路信號(hào)由人工式控制轉(zhuǎn)為機(jī)械式控制。這種信號(hào)機(jī)白天利用臂板的位置、形狀來(lái)顯示信號(hào),夜間用燈光的顏色和數(shù)目來(lái)表示。它模仿人們舉手發(fā)出信號(hào)的動(dòng)作,并約定以舉起臂板作為停車信號(hào),但是由于牽引臂板動(dòng)作的導(dǎo)線常發(fā)生折斷事故,在應(yīng)該發(fā)出停車信號(hào)時(shí)不能發(fā)出停車信號(hào),使列車冒進(jìn)而造成傷亡事故,于是人們開(kāi)始意識(shí)到應(yīng)使設(shè)備在發(fā)生故障的情況下,造成的后果應(yīng)導(dǎo)向安全方面,也稱安全側(cè)。改進(jìn)后的臂板信號(hào)機(jī)能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障是借助重力自動(dòng)恢復(fù)到發(fā)出停車信號(hào)的位置。從此,故障導(dǎo)向安全成為鐵路信號(hào)領(lǐng)域必須貫徹的原則,鐵路信號(hào)安全技術(shù)以故障-安全為核心逐步發(fā)展起來(lái)。1912年出現(xiàn)色燈信號(hào)機(jī),1920年開(kāi)始采用探照式三顯示色燈信號(hào)機(jī)。色燈信號(hào)機(jī)采用不同的燈光顏色及其組合來(lái)表達(dá)信息含義。

1869年美國(guó)人WilliamRobinson發(fā)明了軌道電路,可謂是鐵路信號(hào)史上的革命性事件。以軌道電路為基礎(chǔ),研制了自動(dòng)閉塞設(shè)備,提高了列車在區(qū)間運(yùn)行的安全性和效率。軌道電路一直沿用至今。早期的軌道電路都是直流的,主要用于檢測(cè)列車的存在,不能用來(lái)傳輸車地信息。后來(lái)先后發(fā)明了工頻、音頻軌道電路,使利用鋼軌的交變電磁場(chǎng)傳輸車地信息成為可能。早期軌道電路的邏輯和執(zhí)行單元由故障-安全繼電器構(gòu)成,它在系統(tǒng)故障時(shí)借助重力導(dǎo)向安全側(cè)以實(shí)現(xiàn)故障-安全。但是隨著I/O數(shù)量的增加,繼電器系統(tǒng)的缺點(diǎn)也慢慢顯現(xiàn)出來(lái),如配線麻煩、邏輯難以更改等等。為了克服繼電器的缺點(diǎn),開(kāi)發(fā)了其他系統(tǒng),例如,固態(tài)系統(tǒng)(SolidStateSys-tem)。1985年英國(guó)開(kāi)發(fā)出了SSI(SolidStateInterlocking)系統(tǒng),它采用三取二冗余結(jié)構(gòu)來(lái)保證系統(tǒng)的安全性。

三、城市軌道交通線信號(hào)系統(tǒng)選型

1、新建線路信號(hào)系統(tǒng)制式選擇

對(duì)于城市軌道交通線網(wǎng)新線建設(shè),信號(hào)系統(tǒng)制式選擇原則如下:不宜再采用基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng);仍然可采用基于數(shù)字編碼軌道電路的ATC系統(tǒng);推薦采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)。

2、舊線改造信號(hào)系統(tǒng)模式

我國(guó)早期建設(shè)的運(yùn)營(yíng)線路(舊線)一般采用軌道電路方式的ATC系統(tǒng),因此在信號(hào)系統(tǒng)改造時(shí),推薦采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)方案。改造期間,無(wú)線通信的CBTC系統(tǒng)與既有的軌道電路互不影響,減少了改造的技術(shù)難度和工程管理難度。

四、安全技術(shù)的可信性故障

由于軌道交通列車控制系統(tǒng)要求在正常運(yùn)行和故障情況下都能保證列車的安全性,即系統(tǒng)必須滿足“故障一安全”。在低速、低密度時(shí)代的傳統(tǒng)鐵路信號(hào),這種安全技術(shù)總是將“系統(tǒng)故障時(shí)讓列車停止運(yùn)行”為首要方針。禁止列車運(yùn)行的命令信息為安全側(cè),允許列車運(yùn)行的命令信息為危險(xiǎn)側(cè)。根據(jù)安全信息定義每類安全設(shè)備的安全側(cè),對(duì)控制道岔的命令信息來(lái)說(shuō),一種狀態(tài)準(zhǔn)許道岔轉(zhuǎn)換,另一種狀態(tài)禁止道岔轉(zhuǎn)換,因此后者應(yīng)作為安全側(cè);對(duì)于軌道電路,用它反映進(jìn)路上有車還是空閑,軌道電路有車占用狀態(tài)禁止信號(hào)機(jī)開(kāi)放,禁止列車駛?cè)?而軌道電路空閑是允許信號(hào)開(kāi)放允許列車運(yùn)行,所以應(yīng)把軌道電路的有車占用狀態(tài)作為安全側(cè)。

在高速鐵路和現(xiàn)代軌道交通領(lǐng)域,列車控制系統(tǒng)由中心、車站、軌旁和車載等多系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)間通過(guò)并發(fā)、協(xié)同、分布控制列車安全運(yùn)行。這種單一的“故障一安全”措施并不一定能夠帶來(lái)系統(tǒng)的安全性,如在高速運(yùn)行中的列車,緊急剎車會(huì)帶來(lái)危害。所以在現(xiàn)代信號(hào)控制系統(tǒng),“故障一安全”的措施也是多層面的、多場(chǎng)景的多級(jí)控制模式,即要求能夠?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)鎖完成列車的安全控制。這就要求在不同的危害場(chǎng)景下,系統(tǒng)應(yīng)該采用不同故障一安全的措施,其總體技術(shù)方案是:針對(duì)每類安全關(guān)鍵設(shè)備,依據(jù)危害場(chǎng)景,制定平滑的故障一安全降級(jí)措施。面向列車運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景,確定系統(tǒng)整體、局部的安全側(cè),并制定安全側(cè)的系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)鎖動(dòng)作。“故障一安全”的處理過(guò)程共有三級(jí)模式:正常運(yùn)行、故障一運(yùn)行和故障停止。

圖1面向故障安全的可信技術(shù)體系

當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)部件失效、首先通過(guò)容錯(cuò)機(jī)制,平滑轉(zhuǎn)化系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)的正常服務(wù)得不到滿足時(shí),需要降級(jí)服務(wù),保障列車的安全運(yùn)行;如,在軌道交通的CBTC控制模式下,一般都采用多級(jí)后備模式來(lái)保障當(dāng)存在局部故障時(shí),能夠通過(guò)模式降級(jí)保障列車?yán)^續(xù)運(yùn)行。在高速鐵路的CTCS3級(jí)列控系統(tǒng),采用CTCSZ級(jí)作為后備模式保障高速列車的安全運(yùn)行。如果能夠預(yù)測(cè)故障系統(tǒng)或部件產(chǎn)生危險(xiǎn)側(cè)的輸出,需要對(duì)故障部件進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)故障系統(tǒng)進(jìn)行隔離;如果出現(xiàn)系統(tǒng)故障無(wú)法滿足系統(tǒng)的運(yùn)行,則需要最終停止服務(wù)。所以說(shuō),列車的終止運(yùn)行是最終的安全側(cè),但并不是所有的故障處理模式都要求轉(zhuǎn)到列車終止運(yùn)行服務(wù)。而是一個(gè)以安全性為基礎(chǔ)的平滑的過(guò)渡過(guò)程,以最大限度的提供安全、舒適、便利的運(yùn)營(yíng)服務(wù),滿足廣大乘客的需求。

五、城市軌道交通信號(hào)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的優(yōu)勢(shì)

1、技術(shù)儲(chǔ)備

鐵道部科學(xué)研究院通號(hào)所具有50年的技術(shù)儲(chǔ)備、360多項(xiàng)科技成果、優(yōu)越的試驗(yàn)條件(有可進(jìn)行通信信號(hào)綜合試驗(yàn)的環(huán)行試驗(yàn)線。目前正在進(jìn)行秦沈客運(yùn)專線的200km/h速度的通信信號(hào)綜合試驗(yàn),對(duì)于城軌交通的通信信號(hào)綜合試驗(yàn)也可在環(huán)行線上進(jìn)行)。

2、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

硬件配置:國(guó)際一流水平。軟件開(kāi)發(fā):功能齊全、人機(jī)界面友好、符合國(guó)情。能夠提供高安全性、高可靠性、系統(tǒng)配置靈活和功能可擴(kuò)展的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備。

3、技術(shù)服務(wù)

根據(jù)鐵道部安排,通號(hào)所成立了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)一級(jí)維修中心、調(diào)度集中和調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)一級(jí)維修中心,承擔(dān)系統(tǒng)設(shè)備的維修指導(dǎo)、咨詢、培訓(xùn)和部分維修(如板級(jí)維修)服務(wù)等任務(wù),開(kāi)展系統(tǒng)和設(shè)備的模擬調(diào)試、遠(yuǎn)程診斷等。并供應(yīng)備品備件、硬件維修指導(dǎo)、系統(tǒng)功能擴(kuò)展、軟件維護(hù)及升級(jí)等。對(duì)軟件終身保修,提供長(zhǎng)期技術(shù)服務(wù)。

六、結(jié)束語(yǔ)

軌道交通信號(hào)要遵守安全確認(rèn)故障的安全原則，通過(guò)對(duì)信號(hào)安全技術(shù)的研究，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，才能促進(jìn)我國(guó)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的進(jìn)步和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]王艷明，談城市軌道信號(hào)故障安全的分析[J]信息技術(shù)，2011

[3]燕飛,唐濤.軌道交通信號(hào)系統(tǒng)安全技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)

篇7

關(guān)鍵詞：地鐵建設(shè)管理信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用侯

1前言

上海地鐵建設(shè)的規(guī)模日益增大，建設(shè)速度越來(lái)越快。目前正在進(jìn)行建設(shè)的軌道交通8號(hào)線(M8線)全長(zhǎng)25.6km，共有地下車站22座，總投資113億如此大規(guī)模的工程，其管理工作是非常復(fù)雜和繁重的，若采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行管理，不但效率低下，而且往往時(shí)間滯后，不能及時(shí)有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工程的控制和管理。

信息技術(shù)的飛速進(jìn)步給工程信息管理帶來(lái)了新方法，通過(guò)開(kāi)發(fā)工程信息管理系統(tǒng)(Project Informa-tion System簡(jiǎn)稱PIS)來(lái)對(duì)工程進(jìn)行輔助管理在一些工程的建設(shè)管理中已經(jīng)有了應(yīng)用。如國(guó)外的P3系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)北京住六公司的信息管理系統(tǒng)等。但在上海地鐵的建設(shè)管理中，由于工程分散、信息繁多，各種PIS都無(wú)法真正滿足工程管理的需要。因此，在M6線的建設(shè)中.結(jié)合實(shí)際需要，開(kāi)發(fā)了網(wǎng)絡(luò)文檔管理系統(tǒng)，借助于Internet及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整條線路建設(shè)過(guò)程中的文檔、進(jìn)度、投資等各工程相關(guān)的信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，使工程管理者可以及時(shí)掌握工程進(jìn)度以及投資情況，及時(shí)了解工程相關(guān)信息，大大提高了工程管理效率，同時(shí)為一便了工程資料、文檔的完整歸檔。

2 系統(tǒng)總體構(gòu)思

上海地鐵M8線整個(gè)工程由M8線項(xiàng)管部統(tǒng)一管理，下以標(biāo)段為單位由各標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)。整條線共分為十一個(gè)標(biāo)段，標(biāo)段的管理人員都駐工地現(xiàn)場(chǎng)，工程管理人員分散在這種情況下，工程信息的交流、匯總傳統(tǒng)的方法是電話、傳真以及紙質(zhì)文檔的遞送，信息傳送不及時(shí)，效率比較低。因此，建立M8線PIS的思路是建立統(tǒng)一的信息平臺(tái)，所有管理人員都可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)交流、查詢工程信息，在保證信息平臺(tái)中信息的及時(shí)性、接受信息的方便性的前提下，工程管理的效率即可以大大提高。

基于以上思路，即可以通過(guò)B/S( Brower/Server瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu)，建立信息管理系統(tǒng)服務(wù)器，為整個(gè)項(xiàng)管部營(yíng)造一個(gè)信息溝通與協(xié)作的共享環(huán)境，使所有工程信息的、資料歸檔、查詢等均通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的WEB界面完成。同時(shí)借助于Internet技術(shù)，各工地均可以隨時(shí)隨地連接到PIS中，獲取工程信息，對(duì)工程進(jìn)行管理，保證信息的及時(shí)性。同時(shí)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，將所有工程資料全部放人中央數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行保存，保證工程信息的完整性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)

M8線網(wǎng)絡(luò)文檔管理系統(tǒng)作為一個(gè)PIS系統(tǒng)，將PIS的一些通用技術(shù)與工程實(shí)際相結(jié)合。它的成功開(kāi)發(fā)，為今后類似系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

3.1 系統(tǒng)的B/S架構(gòu)

M8線網(wǎng)絡(luò)文檔管理系統(tǒng)所采用的是B/S架構(gòu)，是目前較為流行的PIS系統(tǒng)的架構(gòu)方式。采用該架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于:①僅需要開(kāi)發(fā)服務(wù)端程序，開(kāi)發(fā)、維護(hù)工作量小;②用戶訪問(wèn)采用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器界面，容易操作;③系統(tǒng)運(yùn)行于服務(wù)器，對(duì)用戶硬件配置要求低:①訪問(wèn)時(shí)不需專用通訊線路，系統(tǒng)使用時(shí)沒(méi)有時(shí)間、地域等的限制。然而，與目前流行的另一種架構(gòu)形式C/S ( Client/Server)相比，該架構(gòu)也存在著一些不足，主要是:①功能開(kāi)發(fā)受限制較多，功能相對(duì)較弱;②開(kāi)發(fā)難度相對(duì)較大;③安全性相對(duì)較低。在PIS的開(kāi)發(fā)需要根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)的架構(gòu)形式，在M8線網(wǎng)絡(luò)文檔管理系統(tǒng)中，考慮到工地分散、用戶方便操作、維護(hù)升級(jí)方便等因素，采用B/S架構(gòu)是最適應(yīng)工程需要的解決方案。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)

在整個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)用于保存所有系統(tǒng)信息，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的選取需要考慮整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中需要保存的信息容量大小、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的兼容性等多種問(wèn)題。M8線網(wǎng)絡(luò)文檔管理系統(tǒng)中，服務(wù)器端采用了Microsoft SQL Server 2000系統(tǒng)架設(shè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)保存信息。

數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是開(kāi)發(fā)過(guò)程中非常重要的階段。M8線網(wǎng)絡(luò)文檔管理系統(tǒng)共涉及了包括文檔、進(jìn)度、投資等數(shù)十種信息，在將這些信息設(shè)計(jì)成數(shù)據(jù)表進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，需要充分考慮各相應(yīng)信息之間的關(guān)系，使數(shù)據(jù)表建立后，既可以儲(chǔ)存所有信息，又最大限度的減少冗余數(shù)據(jù)，同時(shí)，對(duì)信息進(jìn)行查詢時(shí)，又可以方便快速的根據(jù)找到需要數(shù)據(jù)。如在設(shè)計(jì)用于保存工程進(jìn)度信息的數(shù)據(jù)表時(shí)，需要考慮保存進(jìn)度項(xiàng)目設(shè)置信息、各進(jìn)度項(xiàng)目計(jì)劃工程量信息、各進(jìn)度項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度工程量信息等;在輸人數(shù)據(jù)后，又需要根據(jù)輸人的時(shí)間等參數(shù)，方便的查詢工程進(jìn)度。

3.3 系統(tǒng)安全

由于PIS系統(tǒng)在管理工作中的地位重要，因此其信息的安全性也是在開(kāi)發(fā)中需要考慮的囚素之一。系統(tǒng)的安全性主要包括在以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:

(1)系統(tǒng)自身的安全性，指的是整個(gè)系統(tǒng)是否安全，會(huì)不會(huì)受到攻擊或是由于病毒破壞，造成系統(tǒng)崩潰;

(2)信息的安全性，指的是系統(tǒng)內(nèi)的信息會(huì)不會(huì)由于種種原因而泄露;

(3)數(shù)據(jù)本身的安全性，指的是系統(tǒng)數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)由于程序錯(cuò)誤等原因造成數(shù)據(jù)的丟失或數(shù)據(jù)庫(kù)的毀壞。

對(duì)于以上幾種情況，在M3線網(wǎng)絡(luò)文檔系統(tǒng)中均采取了相應(yīng)措施，以保證系統(tǒng)的安全。

(1)系統(tǒng)在硬件上采用了CISCO公司的防火墻，可以有效阻止對(duì)服務(wù)器的攻擊。服務(wù)器端安裝Symantec Antivirus企業(yè)版病毒防火墻，及時(shí)升級(jí)病毒庫(kù)，保證服務(wù)器端系統(tǒng)不受病毒侵害。同時(shí)，實(shí)行多機(jī)備份，在主機(jī)癱瘓的情況下，可以及時(shí)啟動(dòng)備份，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)在程序編制時(shí)，通過(guò)各種加密手段，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加密，保證系統(tǒng)不被非法用戶侵人。同時(shí)建立完善的用戶管理體制，對(duì)不同用戶分別賦予不同的權(quán)限，使其查詢信息的范圍受到限制，最大限度保證信息安全。在用戶管理休制下，用戶權(quán)限的授予、修改、收回等均處于可控狀態(tài)。

(3)程序編制時(shí)，針對(duì)各種誤操作均采取了相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施，保證數(shù)據(jù)不會(huì)由于誤操作而丟失;在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)表設(shè)置冗余校驗(yàn)字段，在對(duì)該數(shù)據(jù)表進(jìn)行操作時(shí)，首先校驗(yàn)數(shù)據(jù)完整性，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)不會(huì)出錯(cuò)。同時(shí)，自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)損壞或系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以及時(shí)恢復(fù)，把損失減至最小。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

M8線網(wǎng)絡(luò)文檔管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)歷時(shí)一年多，從2003年4月正式使用至今，其間修正了功能上的種種不足，目前已穩(wěn)定使用。該系統(tǒng)目前己具備的功能如圖2所示，共分為9個(gè)大類，其中每個(gè)大類中又有若干個(gè)子項(xiàng)。

在系統(tǒng)應(yīng)用后，逐步改變了M8線項(xiàng)管部對(duì)工程進(jìn)行管理的方式，工程信息的均通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行，文檔、資料的查詢也可通過(guò)系統(tǒng)方便及時(shí)進(jìn)行，大大提高了工作效率。同時(shí)，由于工作效率的提高，以往需要跑工地才能了解的工程進(jìn)度、工程發(fā)生問(wèn)題等，也只需要通過(guò)系統(tǒng)即可方便反映，大大節(jié)約了管理成本。更為重要的是，以往長(zhǎng)期無(wú)法解決的工程文檔的歸檔問(wèn)題得以很好的解決，工程文檔歸檔的完整性有了很大提高。

在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中，有以下幾個(gè)問(wèn)題需要強(qiáng)調(diào):

（1)強(qiáng)調(diào)反饋與溝通的作用

系統(tǒng)使用人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)反饋使用情況，同時(shí)開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該與使用人員進(jìn)行溝通，從而對(duì)系統(tǒng)不斷進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶對(duì)系統(tǒng)功能的需求以及用戶實(shí)際的使用習(xí)慣。否則，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，系統(tǒng)難免與實(shí)際情況有所出人，影響系統(tǒng)應(yīng)用。

（2)強(qiáng)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)的作用

在采用PIS用于輔助管理的初期，員工由于對(duì)系統(tǒng)本身不熟悉，同時(shí)又要輸人大量數(shù)據(jù)，再加上系統(tǒng)初期的不穩(wěn)定或不符合工程使用習(xí)慣等因素，系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)不明顯，系統(tǒng)的推廣使用具有一定的難度此時(shí)只有部門領(lǐng)導(dǎo)堅(jiān)持使用PIS，才能使整個(gè)部門逐漸接受PIS，從而逐漸發(fā)揮PIS作用，提高工程管理的效率。

5 小結(jié)

在地鐵的大規(guī)模建設(shè)中，采用PIS可以大大提高工程管理的效率和水平、在開(kāi)發(fā)這樣的系統(tǒng)時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況確定系統(tǒng)的架構(gòu)方式、數(shù)據(jù)庫(kù)組成等，同時(shí)需要考慮T程實(shí)際，以適應(yīng)T程使用的需要。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，使用過(guò)程中開(kāi)發(fā)人員需要與使用人員及時(shí)溝通，解決功能上的不足。另外在使用過(guò)程中使用單位的領(lǐng)導(dǎo)能夠足夠重視的話，將對(duì)系統(tǒng)功能的發(fā)揮有很大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

1. 王寶中，王旭萌.信息管理系統(tǒng)在施工企業(yè)的應(yīng)用.施工技術(shù)，200l（12）:14-16.

篇8

關(guān)鍵詞：城市軌道交通信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備軌道電路列車自動(dòng)控制基于通信的列車控制

Abstract：Along with the advancement of urbanization construction, more and more cities begin to build up Urban Rail into use. So control of Urban Rail traffic signal system becomes very important. Introduce the composition of the Urban Rail traffic signal system function and principle, urban rail traffic signal application in urban rail traffic.

Keywords：Urban Rail traffic signals, Interlocking Equipment, Track circuit, Automatic Train Control, Communication Based Train Control.

中圖分類號(hào)：C913.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隨著城市人口的增加和客流量的增大，很多城市的交通已經(jīng)越來(lái)越不堪重負(fù)，在每個(gè)城市，除了公路交通外，城市軌道交通越來(lái)越成為解決城市交通壓力的一種途徑，由于城市軌道交通的方便、舒適和快捷，使得越來(lái)越多的城市都在修建城市軌道。城市軌道交通有地鐵和輕軌，為了保證其運(yùn)輸?shù)母咝院桶踩?，城市軌道交通?yīng)用了高技術(shù)的信號(hào)控制系統(tǒng)，由于控制城市軌道交通系統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)在整個(gè)城市軌到交通系統(tǒng)中起到非常重要，因此，弄清城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的原理對(duì)維護(hù)人員來(lái)說(shuō)顯得至關(guān)重要，只有信號(hào)系統(tǒng)的安全可靠才能保證市民能夠安全、舒適、快捷的出行。

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)主要由列車自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)、聯(lián)鎖設(shè)備、軌道電路等組成。

列車自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)最重要的組成部分，它實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行自動(dòng)化，能最大限度的保證列車運(yùn)行的安全，提高運(yùn)輸效率，減輕運(yùn)營(yíng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，發(fā)揮城市軌道交通的通過(guò)能力。

ATC（automatic train control）系統(tǒng)由列車自動(dòng)防護(hù)（ATP—automatic train protection）、列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO—automatic train operation）和列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS—automatic train supervision）三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。

ATP系統(tǒng)分為軌旁ATP和車載ATP，負(fù)責(zé)對(duì)列車的運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，對(duì)列車進(jìn)行超速防護(hù)、車門監(jiān)督和速度監(jiān)督，保證列車的安全間隔。

ATO系統(tǒng)分為軌旁ATO和車載ATO，主要實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制”，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)，并送出車門和屏蔽門同步開(kāi)關(guān)信號(hào)。

ATS系統(tǒng)分中央ATS和車站ATS主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，包括：列車運(yùn)行情況和設(shè)備的集中監(jiān)視、自動(dòng)排列進(jìn)路、自動(dòng)列車運(yùn)行調(diào)整、自動(dòng)生成時(shí)刻表、自動(dòng)記錄實(shí)際列車運(yùn)行圖、自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及各種報(bào)表的自動(dòng)生成，輔助調(diào)度人員 對(duì)全線進(jìn)行管理。

聯(lián)鎖設(shè)備有中央聯(lián)鎖系統(tǒng)和車站聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)，主要對(duì)室外設(shè)備信號(hào)機(jī)和道岔進(jìn)行控制，排列列車進(jìn)路并傳送進(jìn)路信息給軌旁ATP/ATO。

軌道電路主要用于傳送軌道電路信息和ATP報(bào)文信息。

下圖是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的控制框圖：

在控制中心設(shè)備正常情況下，中央ATS系統(tǒng)發(fā)出排列進(jìn)路的指令，中央聯(lián)鎖工作站通過(guò)車站聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)路的排列，即轉(zhuǎn)換道岔和開(kāi)放相應(yīng)的信號(hào)機(jī)。另外一方面，中央ATS通過(guò)車站ATS分機(jī)傳送信息給乘客向?qū)到y(tǒng)PIIS，用于顯示時(shí)間，語(yǔ)音等乘客需要的信息。室外道岔、信號(hào)機(jī)和軌道電路的信息通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備傳給控制中心，控制中心需要這些信息作為依據(jù)向軌旁設(shè)備發(fā)送信息。

軌旁ATO一般兼做軌旁ATP，軌旁ATP不斷將計(jì)算聯(lián)鎖設(shè)備和操作層面上的信息、線路信息、前方目標(biāo)點(diǎn)的距離和線路允許速度等通過(guò)車地通信設(shè)備在傳送給列車的車載設(shè)備，車載設(shè)備接收接收到這些信后計(jì)算出列車允許運(yùn)行的速度曲線。

軌旁設(shè)備發(fā)送給車載設(shè)備的信息還包括，車輛車門開(kāi)啟命令、列車號(hào)的確認(rèn)、列車長(zhǎng)度、性能修改數(shù)據(jù)、出發(fā)測(cè)試指令、車門循環(huán)測(cè)試、主時(shí)鐘參考信號(hào)、跳停指令、擱置指令等，這些信息其中可變數(shù)據(jù)自于控制中心ATS，固定數(shù)據(jù)固化于軌旁設(shè)備中，車載設(shè)備收到這些信息對(duì)列車進(jìn)行相應(yīng)的控制。另外車載設(shè)備也將列車的狀況信息傳遞給軌旁設(shè)備，再由軌旁設(shè)備傳給控制中心。

在列車底部裝有雷達(dá)測(cè)速單元，測(cè)出的列車運(yùn)行速度信息也傳遞給車載設(shè)備，車載設(shè)備將此速度和列車允許運(yùn)行的最大速度進(jìn)行比較，由車載ATO對(duì)列車進(jìn)行控制，若運(yùn)行速度超過(guò)曲線所允許速度，車載ATO則實(shí)施列車制動(dòng)。

軌旁設(shè)備和車載設(shè)備交換信息的車地通信設(shè)備一般有一下幾種：

通過(guò)軌道電路進(jìn)行傳送

軌道電路不僅可以進(jìn)行列車占用的檢測(cè)，也可給車載設(shè)備傳遞報(bào)文信息。軌道電路空閑時(shí)，向聯(lián)鎖系統(tǒng)傳遞軌道電路信息，當(dāng)列車占用軌道時(shí)，通過(guò)切換裝置，停止軌道電路信息的發(fā)送，由軌旁設(shè)備開(kāi)始向鋼軌連續(xù)發(fā)送ATP報(bào)文信息，在列車底部裝有接收和發(fā)送設(shè)備，可接收到信息傳遞給車載設(shè)備，同時(shí)也可以向地面發(fā)送列車信息。

通過(guò)軌間電纜傳送

單獨(dú)沿著鋼軌鋪設(shè)一條線路，專門用于傳送ATP報(bào)文信息，此方法安全可靠，但費(fèi)用較高。

通過(guò)點(diǎn)式應(yīng)答器傳送

在軌道電路的某些點(diǎn)設(shè)置應(yīng)答器，應(yīng)答器的設(shè)置又分為固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器和可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器。其中固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器用于存儲(chǔ)固定數(shù)據(jù)，可變應(yīng)答器通過(guò)控制中心獲取數(shù)據(jù)，列車底部裝有接收和發(fā)送天線，列車行駛通過(guò)應(yīng)答器的時(shí)候感應(yīng)到應(yīng)答器的信息，可以雙向進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，由于這種信息的傳送不是連續(xù)的，而是在某些點(diǎn)才會(huì)收到，所以稱之點(diǎn)式ATC。

通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行傳送

用無(wú)線方式進(jìn)行無(wú)線車地通信時(shí)，車載ATP/ATO的功能由控制中心實(shí)現(xiàn)，通過(guò)無(wú)線交換器和軌旁無(wú)線單元AP與車載無(wú)線通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行傳送的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)一般稱之為基于通信的列車控制（Communication Based Train Control，簡(jiǎn)稱CBTC）系統(tǒng)，其軌道電路的檢測(cè)一般采用計(jì)軸系統(tǒng)作為后備模式。

通常一個(gè)控制中心可控制一條線路的所有車站，當(dāng)控制中心設(shè)備故障時(shí)，為了保證不讓整條線路癱瘓，在車站設(shè)有車站現(xiàn)地工作站和車站ATS遠(yuǎn)程控制單元。控制中心故障后，車站工作人員可通過(guò)車站現(xiàn)地工作站進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)的功能，ATS遠(yuǎn)程控制單元可代替中央ATS系統(tǒng)向聯(lián)鎖系統(tǒng)和軌旁設(shè)備發(fā)送相關(guān)信息，此時(shí)ATS遠(yuǎn)程控制單元所具有的信息不全面，但能夠保證列車在本站的正常運(yùn)行。

整個(gè)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)其宗旨在于控制列車，一方面提高運(yùn)輸效率，兩一方面保證列車安全可靠的運(yùn)行，其控制總體來(lái)說(shuō)分為中心控制和車站控制，車站控制作為中心故障后的一種后備模式?？刂浦行腁TS系統(tǒng)掌握所有車站和列車的狀況信息，將信息和指令下發(fā)后，由聯(lián)鎖系統(tǒng)開(kāi)通進(jìn)路，由ATP進(jìn)行列車防護(hù)，ATO進(jìn)行列車控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的功能。

參考文獻(xiàn)：

【1】林瑜筠 《城市軌道交通信號(hào)》北京，中國(guó)鐵道出版社，2011年

【2】吳汶麒 《城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng)》北京，中國(guó)鐵道出版社，2003年

篇9

關(guān)鍵詞:信號(hào)系統(tǒng);安全性;可靠性

1概述

軌道交通系統(tǒng)作為大容量的公共交通工具，其安全性直接關(guān)系到廣大乘客的生命安全。信號(hào)系統(tǒng)作為保證列車運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行現(xiàn)代化，提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備，在軌道交通系統(tǒng)中有舉足輕重的地位，通常由列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(AutomaticTrainControl，簡(jiǎn)稱ATC)組成。ATC系統(tǒng)包括列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(AutomaticTrainSupervision，簡(jiǎn)稱ATS)、列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)(AutomaticTrainProtection，簡(jiǎn)稱ATP)、列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(AutomaticTrainOperation，簡(jiǎn)稱ATO)。其中，ATP主要對(duì)行駛中的列車進(jìn)行監(jiān)控和安全防護(hù)，避免其出現(xiàn)聯(lián)鎖備或自身系統(tǒng)中出現(xiàn)問(wèn)題故障而影響列車運(yùn)行安全。ATS對(duì)列車的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督與控制，可使行車調(diào)度工作者對(duì)整個(gè)線路的列車進(jìn)行全面、系統(tǒng)、完整的管理。ATO則通過(guò)分析地面情況來(lái)對(duì)列車進(jìn)行控制，避免列車在行駛中突然加速或減速，提高列車運(yùn)行的舒適性和節(jié)能性。3個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地面控制與車上控制結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運(yùn)行調(diào)整以及列車駕駛自動(dòng)化等功能為一體的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的安全性分析

對(duì)于軌道交通信號(hào)系統(tǒng)而言，安全性主要是指行車的安全和乘客的人身安全。在列車的行駛過(guò)程中，無(wú)論是因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障，還是因?yàn)殡娐?、軟件出現(xiàn)問(wèn)題，都可能會(huì)影響到列車的正常行駛，而由此造成的誤動(dòng)或錯(cuò)誤操作，極有可能造成嚴(yán)重的安全事故。為此，在軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，應(yīng)該以故障－安全為原則。在此過(guò)程中，需要解決的問(wèn)題主要包括軌道數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動(dòng)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)热齻€(gè)方面的故障－安全問(wèn)題?？梢圆捎卯?dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，如容錯(cuò)技術(shù)、故障檢測(cè)和診斷技術(shù)以及多重化技術(shù)等，均能夠?yàn)樘岣哕壍澜煌ㄐ盘?hào)系統(tǒng)的安全性提供技術(shù)支持。

2．1ATS系統(tǒng)

在控制中心設(shè)立兩套ATS系統(tǒng)，互為熱備份，即其中的一個(gè)系統(tǒng)在線時(shí)，另一個(gè)系統(tǒng)也在不斷更新其數(shù)據(jù)信息，當(dāng)出現(xiàn)故障需要切換時(shí)，熱備份系統(tǒng)在很短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)軌旁信息的掃描，從而保證系統(tǒng)獲取最新的數(shù)據(jù)。各車站和車輛段ATS系統(tǒng)通過(guò)冗余配置的網(wǎng)絡(luò)通道和控制中心ATS連接，實(shí)現(xiàn)信息交換，以保證某點(diǎn)或某段通信信道發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)仍能正常工作。ATS系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng)提供的接口獨(dú)立組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息的安全獨(dú)立穩(wěn)定傳輸。ATS采用集中控制的方式，可以減少系統(tǒng)維護(hù)工作，并且減少沿線工區(qū)和人員配置。車站自動(dòng)控制為控制中心自動(dòng)控制的降級(jí)模式，當(dāng)控制中心設(shè)備故障或者控制中心與車站通信網(wǎng)絡(luò)故障，造成控制中心ATS子系統(tǒng)無(wú)法正常工作時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)降級(jí)為車站自動(dòng)工作模式，此時(shí)ATS本地系統(tǒng)根據(jù)本地服務(wù)器中存儲(chǔ)的時(shí)刻表信息繼續(xù)進(jìn)行進(jìn)路自動(dòng)辦理。

2．2ATP系統(tǒng)

由于ATP系統(tǒng)主要是對(duì)列車的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)控，因此其安全性設(shè)計(jì)應(yīng)該將重點(diǎn)放在保證設(shè)備系統(tǒng)安全上。首先，ATP系統(tǒng)可以利用雙層網(wǎng)絡(luò)與全冗余的模式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)中的所有設(shè)備都設(shè)置相應(yīng)的冗余接口，并做好備份，以保證系統(tǒng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障后系統(tǒng)也可以不受影響而正常運(yùn)行。其次，編碼軟件也可以利用冗余技術(shù)，且編碼中不可出現(xiàn)循環(huán)語(yǔ)句，這樣是為了保證某個(gè)編碼控制程序出現(xiàn)中斷后可以繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，且不會(huì)形成死循環(huán)的問(wèn)題。第三，為了進(jìn)一步保證系統(tǒng)的安全性與可靠性，對(duì)于一些較為重要或者較為容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，應(yīng)該進(jìn)行雙重備份。同時(shí)，為了避免強(qiáng)信號(hào)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，還要在電路中設(shè)計(jì)一定的防沖擊電路和防干擾措施。這樣才可以很好地保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。例如地面ATP子系統(tǒng)一般采用“二乘二取二”安全冗余設(shè)計(jì)，帶獨(dú)立“故障－安全”檢驗(yàn)的安全冗余系統(tǒng)，其硬件平臺(tái)從硬件設(shè)計(jì)上采用了“二乘二取二”結(jié)構(gòu)、雙系并行工作的“二乘二取二”安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，內(nèi)部通信和外部通信都采用冗余通道設(shè)計(jì)。雙系之間采用隔離技術(shù)，對(duì)其中一系進(jìn)行維修與替換不會(huì)對(duì)另外一系以及其他子系統(tǒng)正常工作有任何影響，任何一個(gè)計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不能正常工作，整個(gè)系統(tǒng)仍可繼續(xù)正常運(yùn)行，不會(huì)導(dǎo)致其他子系統(tǒng)的無(wú)故切換。

2．3ATO系統(tǒng)

作為以地控車的控制系統(tǒng)，ATO系統(tǒng)自動(dòng)完成對(duì)列車的啟動(dòng)、牽引、巡航、惰行和制動(dòng)的控制，以較高的速度進(jìn)行追蹤運(yùn)行和折返作業(yè)，確保達(dá)到設(shè)計(jì)間隔及旅行速度。當(dāng)其因故障無(wú)法自動(dòng)運(yùn)行，應(yīng)該能夠盡快轉(zhuǎn)入人工操作的程序中，以保證列車安全運(yùn)行。同時(shí)，在系統(tǒng)的運(yùn)行中需要大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)該首先循環(huán)傳送。為了保證行駛中的列車和地面工作站點(diǎn)之間可以隨時(shí)聯(lián)系溝通，在列車出站之前，要對(duì)ATO系統(tǒng)進(jìn)行檢查，尤其是要對(duì)接口處進(jìn)行仔細(xì)檢查，以保證系統(tǒng)的安全工作。ATO系統(tǒng)主要與列車控制系統(tǒng)非安全性的功能相關(guān)，深圳地鐵7號(hào)線車載ATO子系統(tǒng)在車頭、車尾各設(shè)置一套，單套ATO子系統(tǒng)采取雙機(jī)熱備的冗余架構(gòu)，若一系出現(xiàn)故障，可自動(dòng)切換為備機(jī)工作。

3軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的可靠性分析

對(duì)于系統(tǒng)可靠性要求，目前一般以平均功能故障間隔時(shí)間(MeanTimeBetweenFunctionalFailure，MTBFF)和平均故障間隔時(shí)間(MeantimeBetweenFailure，MTBF)兩個(gè)參數(shù)作為定量可靠性性分析指標(biāo)。規(guī)定系統(tǒng)的MTBFF應(yīng)考慮影響系統(tǒng)完成規(guī)定功能的所有故障，系統(tǒng)的MTBF則既包括影響系統(tǒng)功能的故障，也包括不影響系統(tǒng)功能完成(例如由于設(shè)備冗余)的所有故障?？紤]實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)評(píng)估時(shí)，MTBF作為基本可靠性的特征量，應(yīng)反映出系統(tǒng)對(duì)維修人力、費(fèi)用及備品備件的需求。如果一個(gè)系統(tǒng)基本可靠度低，即便任務(wù)可靠度滿足要求，也會(huì)導(dǎo)致該系統(tǒng)維護(hù)成本太高，不能說(shuō)該系統(tǒng)是一個(gè)可靠的系統(tǒng)。因?yàn)椋灰性O(shè)備故障，即使由于設(shè)備采用冗余并沒(méi)有影響系統(tǒng)功能的完成，卻仍馬上需要有維修人員進(jìn)行診斷、維修或更換備件。而軟件故障是指軟件設(shè)計(jì)的缺陷在一定的運(yùn)行條件下，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)可感知的不正常、不正確和不按規(guī)范執(zhí)行的狀態(tài)。任何軟件內(nèi)部缺陷引起的錯(cuò)誤，不在用戶維修范疇內(nèi)，并且用戶也無(wú)法維修，因而考慮軟件故障，并不能考察出系統(tǒng)對(duì)維修人力、費(fèi)用和備品備件的需求。因此，針對(duì)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，MTBF應(yīng)主要考慮硬件故障。MTBFF則應(yīng)綜合考慮硬件故障與軟件錯(cuò)誤，考察系統(tǒng)在規(guī)定的任務(wù)剖面中完成規(guī)定功能的能力。隨著現(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)中采用計(jì)算機(jī)(包括微機(jī)、單片機(jī))越來(lái)越廣泛，由軟件來(lái)承擔(dān)安全和可靠性需求的比重越來(lái)越大，因而軟件的可靠性在完成系統(tǒng)功能方面往往起著至關(guān)重要的作用。實(shí)際運(yùn)行的故障統(tǒng)計(jì)也表明，由于軟件缺陷引起的系統(tǒng)功能失效約占故障總數(shù)的70%。因此，只有綜合考慮軟件故障和硬件故障，才能全面準(zhǔn)確地衡量系統(tǒng)完成規(guī)定任務(wù)的可靠度。綜上所述，信號(hào)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)可以參考國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確MTBF主要考慮硬件故障以衡量系統(tǒng)對(duì)維修人力、費(fèi)用及其備品備件的要求;MTBFF綜合考慮軟件和硬件故障，以便準(zhǔn)確考察系統(tǒng)完成規(guī)定功能的能力。例如在城市軌道交通中，由于ATP系統(tǒng)在正常駕駛模式下使用是惟一能連續(xù)控制列車運(yùn)行，并長(zhǎng)期確保列車安全運(yùn)行的駕駛模式。降級(jí)駕駛模式是ATP系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況下，在限速條件以人工駕駛來(lái)降低列車運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)所采用的一種駕駛模式。不過(guò)，該模式并不能避免所有風(fēng)險(xiǎn)，所以要求正常駕駛模式必須非常穩(wěn)定可靠，以盡量減少采用降級(jí)駕駛模式。鑒于上述因素，在國(guó)外城市軌道交通工程中，提出ATP系統(tǒng)正常駕駛模式的可靠性必須高于99．99%。參考相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)軸設(shè)備平均無(wú)故障工作時(shí)間≥1.75×105h;BTM天線≥2．5×105h;雷達(dá)傳感器在40℃環(huán)境溫度下，平均無(wú)故障時(shí)間≥1．66×105h;速度傳感器平均無(wú)故障時(shí)間≥1×105h。

4軌道交通信號(hào)系統(tǒng)安全性與可靠性的關(guān)系

信號(hào)系統(tǒng)的安全性與可靠性相輔相成，并且相互影響?？煽啃允呛饬肯到y(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力，而系統(tǒng)的安全性是衡量系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)不致產(chǎn)生危險(xiǎn)側(cè)輸出的能力，二者密不可分。系統(tǒng)的可靠性越高，其發(fā)生故障的概率越小;系統(tǒng)的安全性越高，發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生危險(xiǎn)側(cè)輸出的概率也就越小。

參考文獻(xiàn):

篇10

關(guān)鍵詞：城市軌道交通 CBTC 施工

0 引言

城市軌道交通信號(hào)技術(shù)的發(fā)展，歷經(jīng)了大致三個(gè)階段。初創(chuàng)階段、過(guò)渡階段、發(fā)展階段。從1994年至今，我國(guó)城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)（Computer）、通信技術(shù)（Communication）和控制技術(shù)（Control）的飛躍發(fā)展，向傳統(tǒng)的以軌道電路作為信息傳輸載體的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。綜合利用3C技術(shù)代替軌道電路技術(shù)，構(gòu)成新興列車控制系統(tǒng)已成必然。用3C技術(shù)代替軌道電路的核心是通信技術(shù)的應(yīng)用，目前計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)已經(jīng)滲透到列控系統(tǒng)中，稱為：基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（Communication Based Train Control），簡(jiǎn)稱CBTC。

1 概述

CBTC系統(tǒng)是新型的城市軌道交通ATC系統(tǒng)，是一個(gè)安全、可靠、先進(jìn)、適應(yīng)線性電機(jī)運(yùn)載、基于無(wú)線通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。它由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、移動(dòng)閉塞式列控系統(tǒng)（APT/ATO）、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。它們分為中央層、軌旁層、通信層、車載層四個(gè)層級(jí)，分級(jí)實(shí)現(xiàn)ATS功能。如圖一所示。

圖一

中央層分為中央級(jí)和車站級(jí)。在中央級(jí)，實(shí)現(xiàn)集中的線路運(yùn)行控制；在車站級(jí)，為車站控制和后備模式的功能提供給車站操作員工作站（LOW）和列車近路計(jì)算機(jī)（TRC）。

軌旁層沿著線路分布，它由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、移動(dòng)閉塞式列控系統(tǒng)、信號(hào)機(jī)、計(jì)軸器和應(yīng)答器等組成。它們共同執(zhí)行所有的聯(lián)鎖和軌旁ATP功能。

通信層在軌旁層和車載設(shè)備之間提供連續(xù)式和/或點(diǎn)式通訊。

車載層完成移動(dòng)閉塞式列控系統(tǒng)的車載ATP和ATO功能。

2 CBTC系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

CBTC系統(tǒng)是現(xiàn)代軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，是近幾年來(lái)國(guó)際國(guó)內(nèi)推薦使用的一種閉塞制式。在國(guó)內(nèi)各大城市已經(jīng)廣泛采用：如北京、上海、廣州等。 基于通信技術(shù)的列車控制（CBTC）移動(dòng)閉塞系統(tǒng)采用了先進(jìn)的通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以連續(xù)控制、監(jiān)測(cè)列車運(yùn)行。它擺脫了使用軌道電路判別閉塞分區(qū)的占用，突破了固定（或準(zhǔn)移動(dòng)）閉塞需要固定的區(qū)間分區(qū)的局限性，較以往系統(tǒng)具有更大的技術(shù)優(yōu)越性。

3 施工重點(diǎn)

3.1 施工調(diào)查

地鐵信號(hào)工程是地鐵系統(tǒng)工程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，施工條件受裝飾、鋪軌進(jìn)度的制約，因此施工前期的調(diào)查，是我信號(hào)專業(yè)人員安排和施工部位先后順序制定的重要依據(jù)。在本階段中，主要對(duì)其他專業(yè)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，這是整個(gè)工程中比較重要的一部分，如隧道專業(yè)、軌道專業(yè)、機(jī)電裝修專業(yè)及通信專業(yè)等施工進(jìn)度的調(diào)查、作業(yè)區(qū)域照明、臨時(shí)電、空氣質(zhì)量調(diào)查等。

3.2 設(shè)備安裝

所有地鐵信號(hào)系統(tǒng)的室內(nèi)、室外設(shè)備必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作手冊(cè)和使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝和調(diào)試。在設(shè)備開(kāi)箱過(guò)程中，注意對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，避免撞擊，刮傷。要注意防潮防塵，以及隨機(jī)附件的收集整理，因?yàn)榇蟛糠指郊际且鹊桨惭b接近完成時(shí)才用到，為防安裝過(guò)程中，出現(xiàn)丟失，因需設(shè)置專人負(fù)責(zé)保管。開(kāi)箱后要做好相應(yīng)的記錄，比如機(jī)柜是否為本站標(biāo)識(shí)、機(jī)柜外觀有無(wú)缺損及機(jī)柜內(nèi)是否有缺件情況等。設(shè)備安裝時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照廠家說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備相應(yīng)工具。嚴(yán)格按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝。

3.3 電纜敷設(shè)：了解鋪軌專業(yè)的鋪軌進(jìn)度，因?yàn)殇佨夁M(jìn)度會(huì)影響弱電電纜支架的安裝。了解弱電電纜支架的安裝情況，要求其安裝電纜支架以便信號(hào)電纜敷設(shè)。了解各區(qū)間電纜敷設(shè)所需的電纜如何到達(dá)敷設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，通常有三種方法，一是利用鋪軌專業(yè)施工單位的龍門吊將電纜盤吊至施工軌道車平板上，再由軌道車運(yùn)至敷設(shè)電纜現(xiàn)場(chǎng)比較近的站臺(tái)或隧道口空地上，派人看守等待敷設(shè)。二是調(diào)查各站排風(fēng)口是否能直接到站臺(tái)層或者合適的軌排井，利用吊車將電纜盤通過(guò)排風(fēng)口或軌排井吊至空地存放電纜，派人看守等待敷設(shè)。三是人工通過(guò)地鐵進(jìn)出口進(jìn)行電纜倒盤，同樣可以將電纜運(yùn)至站臺(tái)層。這種方法需要大量的人力并且消耗的時(shí)間比較長(zhǎng)，通常為了避免影響其他專業(yè)施工，選擇在晚上作業(yè)。

4 施工安全

4.1 人身安全

進(jìn)入地鐵施工工地時(shí)，必須帶安全帽，穿熒光服。進(jìn)行電器操作時(shí)，必須穿絕緣鞋，戴絕緣手套或其他絕緣配件。從事高空作業(yè)時(shí)，必須使用安全帶。在有粉塵的環(huán)境下施工，必須使用防塵面具。在其它有可能危及人身安全和身心健康的環(huán)境下，施工時(shí)也必需使用相應(yīng)的安全防用品。高處墜落也是地鐵施工的常發(fā)事故。地鐵線路有各種電纜、管線的預(yù)留孔，如果未經(jīng)防護(hù)便成為不折不扣的陷阱，因此在現(xiàn)場(chǎng)施工要多留心，以防高處墜落。軌行區(qū)是信號(hào)施工的主要場(chǎng)所，信號(hào)電纜敷設(shè)、軌旁設(shè)備安裝、道岔與信號(hào)機(jī)安裝等主要工序都是在軌行區(qū)。建設(shè)管理單位對(duì)此有嚴(yán)格的管理辦法，我們?cè)谑┕ぶ?，除了?zhí)行必需的登記要點(diǎn)制度外，采取防護(hù)措施同樣必不可少。

4.2 用電安全

工地臨時(shí)用電，應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的施工組織計(jì)劃申請(qǐng)供電，用電時(shí)應(yīng)遵守供電部門的規(guī)定。電氣設(shè)備和電動(dòng)施工機(jī)具外殼必須保護(hù)接地或保護(hù)接零。室內(nèi)外使用的電動(dòng)機(jī)具，照明設(shè)備，開(kāi)關(guān)，插座不得受潮或雨淋，電烙鐵應(yīng)放在支架上，用完后立即斷開(kāi)電源，嚴(yán)禁將電烙鐵，電爐接通電源后離開(kāi)。隧道內(nèi)臨時(shí)使用電源時(shí)，電源線應(yīng)使用符合規(guī)定的電源線，使用前應(yīng)對(duì)電纜盤，電纜進(jìn)行檢查，如有破損，不得使用。要認(rèn)識(shí)到臨時(shí)施工用電安全的重要性，地鐵施工多在地下，環(huán)境潮濕，易發(fā)生觸電事故。施工用電要嚴(yán)格執(zhí)行臨時(shí)用電技術(shù)規(guī)范，堅(jiān)持一機(jī)、一閘、一漏、一箱制，從根本上杜絕觸電的可能。另外，電纜、電源屏及機(jī)柜的裝卸都是不容忽視的危險(xiǎn)源，設(shè)備租用必須遵守租賃、檢驗(yàn)制度、相關(guān)人員持證上崗制度。

4.3 高處作業(yè)安全

高處作業(yè)人員必需進(jìn)行身體檢查，不能讓患有高血壓，心臟病等不適合高處作業(yè)者從事高空作業(yè)。凡屬高處作業(yè)，必須系好安全帶，安全帶應(yīng)扎在不會(huì)滑出的主體結(jié)構(gòu)上。高處作業(yè)點(diǎn)下方不得有人逗留，作業(yè)人員應(yīng)戴安全帽，嚴(yán)禁上下拋擲工具，材料，嚴(yán)禁將工具，材料放在機(jī)柱頂或其它不易放穩(wěn)的地方。