1、信号系统在城市轨道交通(地铁)中的应用摘要：随着我国经济的不断发展，城市轨道交通亦在以显著的成效快速发展着。信号系统是城市轨道交通系统中的核心部分，它既能保证列车的安全运营，同时也能够提高运营效率。历经几度演变过后，如今信号系统在地铁中的应用发展趋于成熟。随着不同信号系统的逐级发展，它在功能理念与设计层面都有一定的差别。本文则是浅要分析目前的地铁中信号系统的应用以及发展趋势。 关键词：信号系统自动控制系统无人驾驶技术 中图分类号：TJ53 文献标识码： A 一、前言 城市轨道交通包括地铁在内的信号系统通常都是由列车自动控制系统组成，以下简称 ATC，ATC 系统包括列车自动监控系统（简称 AT
2、S） 、列车自动防护子系统（简称 ATP） 、列车自动运行系统（简称 ATO）三个子系统。这三个子系统都是经由信息交换网络来构成一个封闭连环的系统，这使得车上与地面控制、中央与地面控制得以互相结合，于是形成一个集列车运营情况的调整、列车的指挥以及列车无人驾驶自动化等多种功能为一体的列车自动控制系统。 这其中 ATP 系统是 ATC 系统至关重要的组成部分，它负责列车的超速警告，列车与列车之间安全间距、安全开关门的的监控等工作，以此来保障列车以及司乘人员的安全性能。同时 ATS 系统主要负责自动调整列车的运营时间表、生成列车运营时间表、监管列车运营的状态以及保障列车能够正点运营。ATO 负责的是
3、列车在车站能够准点停车、站点停的期间能够继续自动运营以及到达终点后可以自动折返。现如今的 ATC 系统大部分都可以满足现如今客运量对列车运营的安全性和列车运营正常时刻表等的需要，但是与此同时 ATC 系统还具备安全设备种类繁多、体积大、以及接口之间关系复杂等特点，因此在安全稳定性能方面仍有需要完善的地方。不过随着科学技术的快速进步，信号系统势必会发展成为更先进可靠、服务性能更好、智能化程度更高的系统。 二、地铁中信号系统即 ATC 系统的应用 早期地铁信号系统以音频轨道电路为基础，不过由于音频轨道电路因其稳定性与抗干扰等性能都不能满足高密度行车的需要，于是渐渐的赖到了数字轨道电路，这其中应用得
4、最多的地铁信号系统便是以数字轨道电路为基础的 ATC 系统。总的来说,ATC 系统由 ATS、ATP、ATO 三个子系统组成,其中 ATP/ATO 按地理位置的分布又分为轨旁 ATP/ATO 以及车载ATP/ATO。 1、ATS 系统 ATS 子系统负责监视和控制整个地铁线路中列车的运行状态。ATS 为非故障安全系统,它的全部或任何一个部分的故障或不正确操作,都不会影响列车运行的安全。ATS 通过 ATP 有效地防止了由于 ATS 故障或不正确操作可能导致的对列车运行的危害。 2、ATP 系统 ATP 系统以故障安全原则强制系统安全工作。它用来检查和控制所有涉及道岔动作、列车占用状态、列车运行
5、速度、列车追踪间隔、地面信号灯指示、列车进路等安全性。列车紧急制动闸的释放、行驶距离的确定、车门的监督、折返的监督、列车运行速度的监督等也属于 ATP 控制的范畴。 3、ATO 系统 ATO 执行站间自动运行、车站定点停车、自动折返、开/关车门和车站停车时间控制等功能。地铁信号系统现在所采用的 ATO 方式多为站间自动运行方式,车站的开、关门及列车出站时的启动由驾驶员负责,其实现如今的技术从理论层面讲来早已可以实现全程自动驾驶，不过照顾到司乘人员的心理需求以及对安全稳定性的要求，列车基本都有司机。 地铁信号系统的发展趋势 地铁信号系统的发展趋势主要体现在两个方面：一是随着通信安全性、可靠性的提
6、高和通信手段的多样化，目前普遍采用的站间 ATO 方式将向全程无人 ATO 方式发展；二是利用先进的计算机网络技术实现单一的 ATS 系统向集成化的综合地铁控制系统方向发展。 3.1 集成化的综合地铁控制系统 现如今的 ATS 子系统以及开始向集成化方向转型，不同于如今的列车自动监督,地铁信号系统的其它子系统如电话系统、无线通信系统、公共广播系统、闭路电视系统、环控系统、电力监控系统、自动售检票系统、火灾报警系统及保安系统等的监督和控制功能,可与乘客信息系统、列车自动监督系统等功能集成在一个系统中,这样既能保障地铁安全正常运营的协调性能,又可以减少设备同工作人员的数量。 3.2 全程无人驾驶技
7、术 目前普遍采用站间 ATO 方式,即正常情况下列车出站时的启动由驾驶员完成,运行过程则是全自动的。全程无人 ATO 方式则是列车上没有任何驾驶员或工作人员的全自动方式,站停、发车、运行、折返、入库等过程由操作控制中心直接管理。如果能够确保信息系统通信的安全稳定性能以及通信的速率,如今的 ATO 方式便能发展成全程无人驾驶。全程无人ATO 方式具备非常高的灵活性,对突然增长的能力需求和不可预见的事件具备敏捷的反应能力,而且不需要增加系统操作人员的工作压力,自然也就提高了运输效率和经济利益。让更多的人力资源直接用于为旅客提供服务,这才是乘客最迫切需要的。 四、结束语 总而言之，无论是城市人口数量
8、的飞速增长，还是城建方面的快速发展，都使得对地铁运输能力的要求越来越严格。科学技术的进步以及客户群体的要求无不促进着地铁信号技术的发展。地铁信号系统的发展方向为基于通信的 ATC 系统、全程无人 ATO 系统、集成的地铁控制系统。随着后续科学技术的进一步发展，地铁信号系统会择优选择安全性能高，可操作性强并且运行稳定的系统，将会呈现多元化的发展趋势。 参考文献： 1 戚磊.基于地铁信号系统中的通信系统J. 科学大众. 2006(05).2 孙凤桐,王金贵,王路平.天津地铁信号系统设计与研究J. 地铁与轻轨. 2001(01). 3 胡映.地铁车地无线通信技术比较J. 通信与信息技术. 2009(04).
