軌道交通信號系統論文
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軌道交通信號系統論文一
1軌道交通信號系統概述
�。�1）ATS自動(dòng)監控模式：一般情況下，該運行模式對在線(xiàn)列車(chē)的運行進(jìn)行自動(dòng)監控，并向列車(chē)自動(dòng)發(fā)出進(jìn)路指令，列車(chē)在安全保護下司機按照規定的運行時(shí)刻表駕駛列車(chē)。
�。�2）調度員人工介入模式：調度員在工作站下達相關(guān)的列車(chē)運行指令，并人工干預全線(xiàn)列車(chē)的運行。介入的內容主要包括對列車(chē)進(jìn)行“扣車(chē)”、“終止”、改變行車(chē)路線(xiàn)、列車(chē)增減等。
�。�3）列車(chē)出入車(chē)場(chǎng)調度模式：列車(chē)調度員在當天列車(chē)運行時(shí)刻表的指導下編制列車(chē)的運營(yíng)計劃及場(chǎng)內行車(chē)計劃，并上傳至控制中心。車(chē)場(chǎng)信息值班工作人員根據運營(yíng)計劃調整相應的進(jìn)路信息，以滿(mǎn)足列車(chē)的行車(chē)需求。
�。�4）車(chē)站現地控制模式：一般情況下只有設備集中站參與到列車(chē)運營(yíng)控制，車(chē)站聯(lián)鎖及車(chē)站ATS系統結合實(shí)現對車(chē)站及中央二級控制權的調整。經(jīng)中央ATS設備故障后車(chē)站值班工作人員的申請后，并經(jīng)調度員同意后，可改由車(chē)站現地控制。
�。�5）車(chē)場(chǎng)控制模式：場(chǎng)地值班人員根據用車(chē)計劃對列車(chē)的出入場(chǎng)及場(chǎng)內的作業(yè)安排進(jìn)路排列。
2項目管理及生命周期
項目管理，作為管理學(xué)中最為重要的分支學(xué)科，一般是指在項目活動(dòng)過(guò)程中，應用專(zhuān)門(mén)的知識、技能、工具及方法，并在項目可利用的有限項目資源條件下，實(shí)現或超過(guò)預期的需求及期望的活動(dòng)過(guò)程。項目管理，主要是對成功實(shí)現系列目標相關(guān)的活動(dòng)進(jìn)行整體的檢測及管控，包括策略、進(jìn)度計劃即維護項目活動(dòng)的進(jìn)展。一般而言，項目管理內容主要包括對項目范圍、項目時(shí)間、項目成本、項目質(zhì)量、項目人力資源、項目溝通及項目風(fēng)險等內容的管理。項目管理主要經(jīng)歷項目需求調研、項目分析、項目設計、項目實(shí)施、項目上線(xiàn)及項目運維跟蹤等生命周期。
3軌道交通信號系統項目管理模式
3.1城市軌道交通信號系統項目特點(diǎn)
與其他的.項目相比，城市軌道交通信息系統擁有獨特的建設特性及建設目標，主要體現在以下方面：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，確保順利開(kāi)通運營(yíng)。其次、需完成相關(guān)設備的安裝調試、以確保設備的正常運轉。
3.2城市軌道交通信號系統項目管理模式
項目管理生命周期中不同的階段有相應的管理任務(wù)，需使用到多種技術(shù)與工具，信號管理項目管理需完成以下的實(shí)踐過(guò)程：
3.2.1信號系統項目集的定義
項目集定義階段，主要包括對項目期望收益的定義，對關(guān)鍵成功要素的確定及對項目集所需的資源進(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系統，在項目集定義階段主要有兩方面的內容：第一、掌握用戶(hù)運營(yíng)層面的需求，熟悉城市軌道交通建設的標準流程，以滿(mǎn)足信號系統的國產(chǎn)化率達到70%的目標。第二、努力成為信號系統供應商，掌握信號系統領(lǐng)域的核心科技，并提供信號系統領(lǐng)域的完整解決方案，以實(shí)現自主化發(fā)展目標。而信號系統項目集資源管理，主要是估算人力、財力及物力。而商業(yè)論證的任務(wù)，主要在于對項目集進(jìn)行合理性方面的論證，這是信號系統成功的關(guān)鍵因素所在。
3.2.2信號系統項目集的啟動(dòng)
啟動(dòng)階段，一般包括項目經(jīng)理指派、項目章程制定、收益分解結構分解、項目資源預算編制、項目路線(xiàn)圖制定等方面的內容。信號系統項目集經(jīng)理需同時(shí)與多個(gè)項目經(jīng)理或者職能經(jīng)理打交道，因此指派的項目經(jīng)理需在溝通和協(xié)調方面擁有較強的能力，并具備較強的說(shuō)服能力。而項目章程的制定，需從信號系統項目集的愿景、核心目標及期望收益等方面出發(fā)。對于信號系統項目集而言，路線(xiàn)圖就是項目的進(jìn)度計劃，一般是由里程碑構成。而商業(yè)論證是啟動(dòng)階段最為重要的成功之一，等待規劃階段的審批。
3.2.3信號系統項目集的規劃
�。�1）明確項目的發(fā)展方向，主要包括項目愿景、任務(wù)和戰略目標。
�。�2）為項目成功構建必要的組織，主要包括政策、流程、角色與職責的定義，并解決項目進(jìn)展中的各種爭端。
�。�3）控制、監控、評估及審批項目變更，以確保實(shí)現項目目標和收益。
3.3信號系統項目集的實(shí)施與監控
在實(shí)施階段，主要包括項目執行、項目變更活動(dòng)的管理及交付項目收益等。信號系統項目執行，主要依托于工程、生產(chǎn)及研發(fā)等三部分。在實(shí)際執行過(guò)程中，為實(shí)現國產(chǎn)化項目目標，一般通過(guò)與外方信號系統就技術(shù)轉讓、生產(chǎn)制作授權等內容達成相應的協(xié)議，以確保中方信號公司實(shí)現掌握設計圖紙、工藝文件、測試流程等內容的掌握。而實(shí)現信號系統自主化目標，很難通過(guò)協(xié)議轉讓方式實(shí)現，必須做好以下兩方面的內容：第一，技術(shù)人員素質(zhì)的提高。第二、為了確保系統研發(fā)的獨立性，形成自主化的知識產(chǎn)權，就要求研發(fā)部與其他部門(mén)的人員編制相隔離。信號系統監控階段主要任務(wù)，包括信號系統項目層次、運營(yíng)層次的評估，控制項目變更，及對知識和人才的管理。
軌道交通信號系統論文二
城市軌道交通信號系統是其自動(dòng)化系統中的關(guān)鍵組成部分，是保證列車(chē)和乘客安全，實(shí)現列車(chē)運行高效、指揮管理有序的自動(dòng)控制系統。信號系統的核心是列車(chē)自動(dòng)控制系統（ATC 系統），它由計算機聯(lián)鎖子系統（CBI）、列車(chē)自動(dòng)防護（ATP）子系統、列車(chē)自動(dòng)駕駛（ATO）子系統、列車(chē)自動(dòng)監控（ATS）子系統構成。四個(gè)子系統通過(guò)信息交換網(wǎng)絡(luò )構成閉環(huán)系統，各子系統之間相互滲透，實(shí)現地面控制與車(chē)上控制相結合、現地控制與中央控制相結合，構成一個(gè)以安全設備為基礎，集行車(chē)指揮、運行調整以及列車(chē)駕駛自動(dòng)化等功能為一體的自動(dòng)控制系統。從而保證行車(chē)安全，提高運行效率，縮短行車(chē)間隔，促進(jìn)管理現代化，提高運輸能力和服務(wù)質(zhì)量。
1 城市軌道交通信號系統的構成
城市軌道交通信號系統主要由列車(chē)自動(dòng)控制（ATC）系統、聯(lián)鎖設備、軌道電路等組成。
作為城市軌道交通信號系統最重要的組成部分，列車(chē)自動(dòng)控制（ATC）系統主要功能就是對行車(chē)指揮及列車(chē)運行自動(dòng)化的一種最大限度地實(shí)現，同時(shí)起到確保列車(chē)安全運行及提高運輸效率的作用，只有這樣才能降低工作人員的工作量，對城市軌道交通的通行能力進(jìn)行充分發(fā)揮。
ATC（automatic train control）系統主要有三部分構成，包括：列車(chē)自動(dòng)防護（ATP}automatic train protection）、列車(chē)自動(dòng)運行（ATO}automatic train operation）及列車(chē)自動(dòng)監控（ATS}automatic train supervision）。
ATP系統分為軌旁ATP和車(chē)載ATP，負責對列車(chē)的運行進(jìn)行保護，對列車(chē)進(jìn)行超速防護、車(chē)門(mén)監督和速度監督，保證列車(chē)的安全間隔。
ATO系統分為軌旁ATO和車(chē)載ATO，其應用的主要目的就是對、地對車(chē)控制]的一種實(shí)現，就是實(shí)現地面信息對列車(chē)運行情況的一種良好控制，并送出車(chē)門(mén)和屏蔽門(mén)同步開(kāi)關(guān)信號。
ATS系統主要有兩部分中央ATS與車(chē)站ATS，其應用的主要目的就對列車(chē)運行監督及控制，包括：列車(chē)運行情況和設備的集中監視、自動(dòng)排列進(jìn)路、自動(dòng)列車(chē)運行調整、自動(dòng)生成時(shí)刻表、自動(dòng)記錄實(shí)際列車(chē)運行圖、自動(dòng)進(jìn)行數據統計以及各種報表的自動(dòng)生成，輔助調度人員對全線(xiàn)進(jìn)行管理。
聯(lián)鎖設備有中央聯(lián)鎖系統和車(chē)站聯(lián)鎖計算機，主要對室外設備信號機和道岔進(jìn)行控制，排列列車(chē)進(jìn)路并傳送進(jìn)路信息給軌旁ATC設備。
軌道電路主要用于傳送軌道電路信息和ATP報文信息。
2城市軌道交通信號系統方案
通常情況下在城市交通疏解任務(wù)中城市軌道交通線(xiàn)路承擔著(zhù)十分重要的任務(wù)，為確保人們出行的安全性，應采用完整的、先進(jìn)的、高效的列車(chē)控制系統作為地鐵信號系統。正線(xiàn)信號系統采用完整的列車(chē)自動(dòng)控制（ATC）系統，由ATS、ATP、ATO、聯(lián)鎖設備組成。車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)由聯(lián)鎖設備、微機監測設備、ATS分機等主要設備組成。目前城市軌道交通的信號系統主要有準移動(dòng)閉塞和移動(dòng)閉塞系統選擇。
2.1 基于目標距離模式的準移動(dòng)閉塞ATC系統
通常選用音頻數字無(wú)絕緣軌道電路作為目標距離模式，這種模式的主要特點(diǎn)為信息傳輸量較大及抗干擾能力很強。列車(chē)車(chē)載設備依據由鋼軌傳輸而接收到的聯(lián)鎖、軌道電路編碼、線(xiàn)路參數、控制管理等報文信息，連續對列車(chē)追蹤運行及折返作業(yè)進(jìn)行速度監督，最大限度對其進(jìn)行超速防護，控制列車(chē)運行間隔，以滿(mǎn)足規定的.通過(guò)能力。由于音頻數字軌道電路具有極大的傳輸信息量，可以將目標速度、目標距離、線(xiàn)路狀態(tài)等信息提供給車(chē)載設備，為計算出列車(chē)相適應的運行模式速度曲線(xiàn)，將ATP車(chē)載設備與固定的車(chē)輛性能數據進(jìn)行充分地結合。
2.2基于通信的移動(dòng)閉塞系統（CBTC）
基于通信的移動(dòng)閉塞列車(chē)控制系統具有極為先進(jìn)的發(fā)展技術(shù)，是列車(chē)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，是國際ATC先進(jìn)水平的代表。是獨立于軌道電路的高精度列車(chē)定位。
CBTC系統為實(shí)現車(chē)與地、地與車(chē)間之間的雙向數據通信，可以選用自由空間無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)、交叉感應電纜環(huán)線(xiàn)、漏泄電纜以及裂縫波導管等方式進(jìn)行有效通信。依據列車(chē)的位置信息及進(jìn)路情況軌旁ATP設備可以有效對每一列車(chē)的移動(dòng)權限進(jìn)行準確計算，同時(shí)根據列車(chē)位置速度的變化不斷更新數據，利用連續車(chē)地通信設備向列車(chē)進(jìn)行信息的發(fā)送。依據接收到的移動(dòng)授權及本身的運行狀態(tài)車(chē)載設備可以對列車(chē)運行速度曲線(xiàn)及防護曲線(xiàn)進(jìn)行有效計算，在A(yíng)TP子系統的保護防御過(guò)程中，在該速度曲線(xiàn)下ATO子系統或人工駕駛控制列車(chē)可以正常運行�？梢宰畲笙薅鹊貙�(shí)現后續列與前行列車(chē)尾部的緊密性，并始終處于安全距離范圍內。在確保安全的基礎上，CBTC系統可以實(shí)現區間通過(guò)能力的有效提高，同時(shí)不受軌道電路區段分割的限制。
雖然CBTC系統在調試時(shí)因對現場(chǎng)環(huán)境要求高、調試周期較長(cháng)等一些不盡如人意的地方，但是CBTC系統在具有自身優(yōu)越性的同時(shí)已經(jīng)成為城市軌道交通信號系統的首選方案。其相對于準移動(dòng)閉塞系統的優(yōu)越性是不可取代的。
3 城市軌道交通信號系統通信設備的傳送方式
3.1通過(guò)軌道電路進(jìn)行傳送
軌道電路不僅可以檢測列車(chē)占用情況，也可以傳遞報文信息給車(chē)載設備。在軌道電路不忙的情況下，將軌道電路信息傳送給聯(lián)鎖系統，當列車(chē)對軌道進(jìn)行占用時(shí)，利用裝置切換，并將發(fā)送軌道電路信息的作業(yè)進(jìn)行停止，開(kāi)始采用軌旁設備將ATP報文信息連續向鋼軌進(jìn)行發(fā)送，將接收和發(fā)送設備裝置在列車(chē)底部，可將接收到的信息向車(chē)載設備進(jìn)行傳遞，同時(shí)也可以向地面發(fā)送列車(chē)信息。
3.2通過(guò)軌間電纜傳送
單獨沿著(zhù)鋼軌鋪設一條線(xiàn)路，專(zhuān)門(mén)用于傳送ATP報文信息，此方法安全可靠，但費用較高。
3.3 通過(guò)點(diǎn)式應答器傳送
在軌道電路的部分地方進(jìn)行應答器的設置，應答器的設置主要有兩種形式：固定數據應答器與可變數據應答器。用于存儲固定數據的應答器為固定數據應答器，可變應答器通過(guò)對中心進(jìn)行控制來(lái)取得數據，將接收和發(fā)送天線(xiàn)安裝在列車(chē)底部，當列車(chē)運行在應答器位置經(jīng)過(guò)時(shí)可以感應到應答器的信息，然后進(jìn)行雙向數據交換，因為這種信息的傳送不具有連續性，只能在一定位置才能進(jìn)行接收，因此這些位置被叫做點(diǎn)式ATC。
3.4通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行傳送無(wú)線(xiàn)車(chē)地通信主要采用無(wú)線(xiàn)方式，由控制中心來(lái)實(shí)現車(chē)載ATP/ATO的功能，利用無(wú)線(xiàn)交換器和軌旁無(wú)線(xiàn)單元AP與車(chē)載無(wú)線(xiàn)通信設備進(jìn)行時(shí)時(shí)數據的交換。
一般情況下一個(gè)控制中心可以實(shí)現對一條線(xiàn)路上所有車(chē)站的控制，當控制中心設備發(fā)生故障時(shí)，為了確保整條線(xiàn)路不出現癱瘓現象，可以將車(chē)站現地工作站和車(chē)站ATS遠程控制單元設置在車(chē)站。這樣當控制中心出現故障之后，車(chē)站工作人員可通過(guò)車(chē)站現地工作站進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現聯(lián)鎖計算機的功能，ATS遠程控制單元可代替中央ATS系統向聯(lián)鎖系統和軌旁設備發(fā)送相關(guān)信息，此時(shí)ATS遠程控制單元所具有的信息不全面，但能夠保證列車(chē)在本站的正常運行。
4結 語(yǔ)
綜上所述，城市軌道交通信號系統的主要目的就是對列車(chē)進(jìn)行有效控制，完善城市軌道交通信號系統不僅可以提高運輸效率，還可以確保整個(gè)列車(chē)運行的安全性及有效性，實(shí)現整個(gè)城市軌道交通信號系統的功能。
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