蔣先進(jìn) 趙 鑫

（中鐵電氣化局集團(tuán)公司，北京 100036）

普通地鐵輪軌采用鋼軌傳輸閉塞區(qū)段占用信息，靠鋼質(zhì)輪和車軸對壓入軌道區(qū)段短路兩條鋼軌間信息來反映車輛占用狀態(tài)。而重慶輕軌二號線由于采用跨座式單軌交通方式，以高強(qiáng)度混凝土梁（PC梁）作為車輛運(yùn)行的軌道，跨座式單軌車輛的走行輪、導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪均采用充氣橡膠輪胎，因此采用普通地鐵軌道信號系統(tǒng)設(shè)備無法對閉塞區(qū)段內(nèi)車輛的出清和占用狀態(tài)進(jìn)行識別。北京大成通號軌道交通設(shè)備有限公司針對單軌交通的特點(diǎn)，研發(fā)了國產(chǎn)單軌信號系統(tǒng)ATP/TD子系統(tǒng)，利用軌道環(huán)線向跨座式單軌車輛發(fā)送列車自動防護(hù)(ATP)信號對車輛進(jìn)行超速防護(hù)并接收列車位置檢測（TD）信號反映車輛的位置信息。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

地面ATP/TD子系統(tǒng)由室內(nèi)設(shè)備、室外軌旁設(shè)備構(gòu)成。

1）室內(nèi)設(shè)備

①ATP/TD柜；②監(jiān)控柜；③接口柜；④移動儀表架；⑤老化柜。

2）室外軌旁設(shè)備

①環(huán)路阻抗匹配箱；②軌道環(huán)線。

2 系統(tǒng)功能

地面ATP/TD子系統(tǒng)功能包括系統(tǒng)安全功能及系統(tǒng)非安全功能兩部分。

2.1 系統(tǒng)安全功能

地面ATP/TD子系統(tǒng)安全功能包括列車追蹤間隔保護(hù)功能、列車位置檢測功能、開車門防護(hù)功能、ATP信號編碼功能、地面設(shè)備故障防護(hù)功能。2.1.1 列車追蹤間隔保護(hù)功能

地面ATP/TD子系統(tǒng)采用分級速度階梯控制，固定閉塞方式，每個(gè)閉塞區(qū)間的軌道區(qū)段僅分配一個(gè)速度等級。列車在閉塞區(qū)間的入口處，接收到ATP信號所定義的限速指令后，立即對列車實(shí)際運(yùn)行速度進(jìn)行檢查，圖1所示為固定閉塞速度控制示意圖。

2.1.2 列車位置檢測功能

當(dāng)軌道區(qū)段無車時(shí)，地面ATP/TD子系統(tǒng)接收到軌道環(huán)路檢測信號（CH）,并驅(qū)動軌道繼電器（TR）勵磁；當(dāng)軌道區(qū)段有車時(shí)，地面ATP/TD子系統(tǒng)接收到列車首尾下發(fā)的位置檢測信號f1和f2，判別列車在軌道區(qū)段的實(shí)際占用位置，并根據(jù)列車實(shí)際占用位置配置相臨軌道區(qū)段的限速碼。

2.1.3 開車門防護(hù)功能

地面ATP/TD子系統(tǒng)的開車門防護(hù)功能，即是產(chǎn)生車門方向允許信號功能。這個(gè)允許信號由接口柜中的安全繼電器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行邏輯組合而成。

2.1.4 ATP信號編碼功能

1）自動編碼

在自動區(qū)間內(nèi)，ATP/TD子系統(tǒng)根據(jù)前方區(qū)段“空閑”、“占用”狀態(tài)，自動產(chǎn)生ATP限速指令（限速碼）。

2）半自動編碼

在半自動區(qū)間內(nèi)，ATP/TD子系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)的限速條件，產(chǎn)生ATP限速指令（限速碼）。

2.1.5 地面設(shè)備故障防護(hù)功能

當(dāng)?shù)孛鍭TP/TD柜單通道故障時(shí)，系統(tǒng)隔離封鎖故障部分輸出，作為次要故障處理，同時(shí)發(fā)出告警表示，仍可以保證系統(tǒng)的功能。當(dāng)?shù)孛鍭TP/TD柜雙通道故障時(shí)，系統(tǒng)功能失效，將給出雙通道故障指令。必須關(guān)閉系統(tǒng)，采取措施消除故障后，重新上電，才允許系統(tǒng)功能恢復(fù)。

監(jiān)控柜實(shí)時(shí)監(jiān)測ATP/TD柜的告警和輸出，實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)路的占用/出清狀態(tài)并顯示，發(fā)生故障時(shí)將給出故障表示，警示采取消除故障措施。

接口柜采用了安全繼電器，故障時(shí)將導(dǎo)向安全側(cè)，警示采取消除故障措施。

地面設(shè)備產(chǎn)生CH檢查信號，并連續(xù)檢查CH信號。當(dāng)軌道環(huán)路發(fā)生斷線或環(huán)路阻抗匹配箱故障時(shí)，CH信號消失，系統(tǒng)將給出故障表示和故障防護(hù)指令。

2.2 系統(tǒng)非安全功能

地面ATP/TD子系統(tǒng)非安全功能包括：記錄功能、告警、顯示功能、手動預(yù)置占用/出清功能。

1）記錄功能

ATP/TD子系統(tǒng)具有記錄功能，記錄自檢、事件和發(fā)生時(shí)間，還記錄故障狀態(tài)及發(fā)生時(shí)間。故障狀態(tài)記錄的保持時(shí)間不小于7天。

2）告警、顯示功能

地面ATP/TD子系統(tǒng)具備對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備工作狀態(tài)的自診斷功能以及自診斷結(jié)果的顯示功能，這兩個(gè)功能由監(jiān)控柜實(shí)現(xiàn)，并輸出至CTC(微機(jī)監(jiān)測)子系統(tǒng)。

地面ATP/TD子系統(tǒng)模塊內(nèi)置自診斷程序。該程序按周期運(yùn)行，將故障定位到模塊級；模塊能夠周期性輸出自診斷結(jié)果及告警信息，至模塊面板及監(jiān)控柜。

3）手動預(yù)置占用/出清功能

ATP/TD子系統(tǒng)提供手動預(yù)置占用/出清裝置，供系統(tǒng)調(diào)試期間使用，亦可供車站值班員人工設(shè)置操作。

3 系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)

列車運(yùn)行間隔：150 s

設(shè)計(jì)行車間隔：<120 s

折返間隔： 135 s

列車運(yùn)行最大速度：≤80 km/h

主備切換時(shí)間：≤100 ms

4 結(jié)束語

北京大成通號軌道交通設(shè)備有限公司針對單軌交通方式研發(fā)的ATP/TD子系統(tǒng)，經(jīng)過在重慶單軌二號線大堰村車輛段的成功運(yùn)用，證明其性能完全能滿足重慶單軌交通的運(yùn)用要求，既打破了國外信號系統(tǒng)生產(chǎn)商對中國的封鎖，同時(shí)推進(jìn)了民族工業(yè)的發(fā)展。

[1] 北京大成通號軌道交通設(shè)備有限公司．重慶市單軌交通二號線南延伸段信號系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書．

[2] 北京電鐵通信信號勘測設(shè)計(jì)院．重慶市單軌交通二號線南延伸段信號系統(tǒng)工程施工圖，2010．

[3] 吳明，李新潮．重慶單軌交通信號系統(tǒng)[J]．電氣化鐵道，2004（2）:43-46.

[4] 趙旭東，趙會兵，韓安平．多開向道岔控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)[J]．鐵道通信信號，2005（12）:10-11.

[5] 蔣先進(jìn)，穆紅普．重慶單軌交通信號系統(tǒng)環(huán)線軌道電路簡介．鐵路通信信號工程技術(shù)， 2008，5（2）:21-23.