李哲

（內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

摘 要：本文主要分析了既有信號燈和工程車運(yùn)行安全控制系統(tǒng)，然后對信號上車對既有信號系統(tǒng)造成的影響進(jìn)行了簡單的總結(jié)。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；工程車運(yùn)行安全控制系統(tǒng)；信號上車；信號機(jī)；實(shí)施可行性

作為一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，城市軌道信號系統(tǒng)的主要目的就是為了有效的保障乘客和列車的行駛安全，一般分為工程車和運(yùn)營列車兩種類型。根據(jù)我國目前的軌道交通行業(yè)來看，一般只有在運(yùn)營列車上才安裝了車載信號系統(tǒng)設(shè)備，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)指揮管理有序、運(yùn)行高效。對于工程車來說，由于運(yùn)行的時(shí)間是非運(yùn)營時(shí)段，因此一般都沒有車載設(shè)備，只是根據(jù)地面信號燈來運(yùn)行，存在著一定的運(yùn)行安全隱患 。

一、既有信號系統(tǒng)

對于城市軌道交通信號系統(tǒng)來說，最關(guān)鍵的就是ATC，即列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中主要包括CI（聯(lián)鎖子系統(tǒng)）、ATS（列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)）、ATP（列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)）、ATO（列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)）等子系統(tǒng)，具有自動(dòng)監(jiān)控功能、聯(lián)鎖控制功能、自動(dòng)運(yùn)行功能、自動(dòng)防護(hù)功能等[1]。

列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)主要是用于控制列車自動(dòng)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，在列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)的安全防護(hù)下，然后列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)就會發(fā)出列車運(yùn)行的指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行。

列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)的主要作用就是保證列車安全、平穩(wěn)的運(yùn)行，其軌旁控制設(shè)備就是軌道旁的列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)或列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備，其主要作用是在列車運(yùn)行的過程中實(shí)時(shí)的計(jì)算其移動(dòng)授權(quán)；通過聯(lián)鎖接口，列車位置和軌旁設(shè)備狀態(tài)就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交互；通過與列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)接口，這樣列車的運(yùn)行信息也就能夠?qū)崿F(xiàn)交互；通過無線系統(tǒng)，就能夠與列車車載設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信。車載列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)或列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備，是列車處理信息的關(guān)鍵設(shè)備，通過接收軌旁無線設(shè)備以及地面應(yīng)答器報(bào)文所發(fā)出的列車移動(dòng)授權(quán)指令，接收列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)出的列車運(yùn)行調(diào)整指令，然后對列車的速度曲線進(jìn)行計(jì)算，并對列車速度進(jìn)行防護(hù)[2]。

聯(lián)鎖子系統(tǒng)主要是對現(xiàn)場的信號設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行采集，然后結(jié)合操作員的操作指令來完成聯(lián)鎖運(yùn)算，控制管轄車站進(jìn)路以及信號機(jī)、軌道空閑檢測、道岔等室外的設(shè)備。根據(jù)信號機(jī)控制，聯(lián)鎖子系統(tǒng)會按照信號機(jī)類型的不同，來實(shí)行差異化的信號機(jī)控制電路，信號機(jī)點(diǎn)燈控制主要是通過安全繼電器來實(shí)現(xiàn)的，信號機(jī)狀態(tài)是由采集繼電器節(jié)點(diǎn)來獲取的，其控制安全可靠。

二、工程車運(yùn)行安全控制系統(tǒng)概述

通過在信號設(shè)備室設(shè)置采集裝置，這樣就能夠?qū)崟r(shí)采集信號機(jī)狀態(tài)，然后把相關(guān)的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)將其上報(bào)到服務(wù)器；服務(wù)器對所接收的信號機(jī)狀態(tài)進(jìn)行解析，然后與安全控制系統(tǒng)發(fā)布的列車當(dāng)前位置和運(yùn)行方向相結(jié)合，最終向車載安全控制系統(tǒng)提供全部的信息，這就實(shí)現(xiàn)了信號上車。車載安全控制系統(tǒng)可以通過列車運(yùn)行的信號機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn)對列車運(yùn)行的有效控制[3]。

（一）采集信號機(jī)狀態(tài)原理

采集信號機(jī)狀態(tài)的裝置主要包括天線、無線傳輸主機(jī)、采集主機(jī)以及設(shè)備柜。其實(shí)現(xiàn)方案如下圖所示：

（二）服務(wù)器信息處理原理

對于所接收到的信號機(jī)狀態(tài)信息，服務(wù)器是通過與信號機(jī)類型以及編號進(jìn)行對應(yīng)之后實(shí)現(xiàn)解析。其原則是根據(jù)對應(yīng)的編號和類型來查找相應(yīng)的信號機(jī)狀態(tài)。然后再結(jié)合安全控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)布的列車運(yùn)行方向以及當(dāng)前的實(shí)際位置，向工程車車載安全控制系統(tǒng)上報(bào)所有信息。一般信號機(jī)的數(shù)據(jù)如果呈現(xiàn)出非連續(xù)性，服務(wù)器都將其認(rèn)定為紅燈條件，這樣顯著的增強(qiáng)了列車運(yùn)行的安全性。

（三）車載安全控制系統(tǒng)

在一般情況下，工程車的安全防護(hù)運(yùn)行控制是由信號機(jī)狀態(tài)信息和車載安全控制系統(tǒng)來共同實(shí)現(xiàn)的，地面信號信息狀態(tài)呈現(xiàn)出非連續(xù)性，都是處理為心信號關(guān)閉狀態(tài)。在信號關(guān)閉狀態(tài)下，需要對工程車進(jìn)行人工解鎖，運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)和司機(jī)操作都會由車載安全控制系統(tǒng)完整的記錄下來[4]。

三、信號上車對既有信號系統(tǒng)的影響

將工程車運(yùn)行控制系統(tǒng)增設(shè)在既有的線路之上，其主要功能實(shí)現(xiàn)就是需要將信號機(jī)狀態(tài)信息上傳給工程車，然后工程車對其實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制，從實(shí)施角度來看，其影響主要體現(xiàn)在信息收集和傳輸這兩個(gè)方面。在工程車運(yùn)行控制系統(tǒng)中，多是采用4G完成信息傳輸，這樣在使用的過程中只需要考慮是否對頻率使用造成干擾。而在采集信號機(jī)狀態(tài)的時(shí)候，則會影響既有的信號系統(tǒng)[5]。其中最簡單的信號上車方式就是，采集信號機(jī)狀態(tài)信息可以利用軌旁的動(dòng)態(tài)應(yīng)答器來完成，但是對于既有信號系統(tǒng)和實(shí)際工程狀態(tài)都需要加強(qiáng)對安全因素的考慮，因此開放的動(dòng)態(tài)應(yīng)答器難以滿足這一要求。

（一）信號上車實(shí)現(xiàn)

1、實(shí)現(xiàn)方案一

電路輸出是通過聯(lián)鎖機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，將電流互感器加裝在信號機(jī)點(diǎn)燈輸出的室外電纜源端，這樣就能夠?qū)κ彝獾男盘枡C(jī)點(diǎn)燈狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測。信號機(jī)驅(qū)動(dòng)電流通過開啟式電流互感器來獲取，然后通過有線的方式將自定義的電流比傳輸?shù)交ジ衅鞯牟杉幚砟K中。而且集中站能夠?qū)Χ嘟M的信號機(jī)實(shí)現(xiàn)管理，這樣就能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)對多組信號狀態(tài)信息的采集。

2、實(shí)現(xiàn)方案二

電路輸出是通過采集信號繼電器驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，可以利用ZXJ、YXJ、LXJ以及DDJ信號繼電器閉合空余接點(diǎn)，來采集實(shí)際繼電器的工作狀態(tài)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)分析、判斷和應(yīng)用室外信號機(jī)點(diǎn)燈邏輯電路。其點(diǎn)燈邏輯如下表所示：

（二）信號上車對既有信號系統(tǒng)影響

1、對施工工藝的影響

在施工之前需要對現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，將安裝電流互感器的實(shí)際位置確定下來，比如安裝在防雷分線柜位置的時(shí)候，需要對既有的防雷原件和配線不造成影響；在施工過程中的時(shí)候，需要加強(qiáng)控制施工工藝；在施工完成之后，還需要對信號電路是否正常進(jìn)行有效驗(yàn)證[6]。

2、對安全認(rèn)證的影響

對于城市軌道交通來說，是需要進(jìn)行第三方認(rèn)證的，這樣才能夠確保其可維護(hù)性、可用性、可靠性安全性。因此在現(xiàn)場應(yīng)用條件改變之后，就需要再次進(jìn)行安全認(rèn)證，確保其有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]翟婉明，趙春發(fā).現(xiàn)代軌道交通工程科技前沿與挑戰(zhàn)[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，02：209-226.

[2]張文正.城市軌道交通工程線路設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法[J].隧道建設(shè)，2016，04：425-432.

[3]劉維寧，馬蒙，劉衛(wèi)豐，孫曉靜，孫方遒.我國城市軌道交通環(huán)境振動(dòng)影響的研究現(xiàn)況[J].中國科學(xué)：技術(shù)科學(xué)，2016，06：547-559.

[4]馬建，孫守增，芮海田，馬勇，王磊，劉輝，張偉偉，陳紅燕，陳磊.中國交通工程學(xué)術(shù)研究綜述·2016[J].中國公路學(xué)報(bào)，2016，06：1-161.

[5]史小俊.關(guān)于城市軌道交通運(yùn)營維修施工計(jì)劃管理模式研究[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)，2014，04：72-76+84.

[6]成錦.城市軌道交通通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].通訊世界，2015，05：20-21.