浅析城市轨道交通信号系统的发展

曹博然

本文主要简要介绍了城市轨道交通信号系统的相关内容，分析了城市轨道交通信号系统新技术的应用，探讨了城市轨道交通信息化建设的发展前景，充分运用了现代计算机信息技术，对交通信号系统进行了创新。通过提高城市轨道交通信号系统的自动化水平，实现信息资源共享，并为中国的智慧城市建设提供重要的技术支持，从而加快了中国的城市现代化进程。

一、相关理论基础

（一）城市轨道交通信号系统概述

轨道运输早已在城市中兴起，作为全球公共交通的一种手段。城市轨道交通系统沿地铁和轻轨线的容量大，速度快、安全、准时、节能、舒适、轻便。随着科学技术和城市化的发展，轨道交通在现代大都市中起着越来越重要的作用。根据发达经济体中城市交通发展的历史，只有拥有大量乘客的地铁和轻轨系统才是“从根本上改善城市公共交通的有效途径”。

（二）城市轨道交通信号系统的作用

城市轨道交通的特点是高速、高密度和不间断的运行。信号系统用作车运行的操作命令/控制设备，尽管整个城市轨道业务的投资很少，但在确保安全驾驶，提高交通能力，节约能源以及改善运输人员的工作环境等方面起着重要的作用，在城市轨道交通中使用先进的信号设备可以轻松进行测量。

（三）城市轨道交通信号系统的特点

城市轨道交通系统与大型轨道交通信号系统有许多相似之处，但它们仍然具有自己的特点，主要体现在以下几个方面：

1.城市轨道交通经常载有很多乘客，因此最小行驶间隔要求比大型轨道要高得多。这将对列车速度监控提出更高的要求，并提供更高的安全保证。

2.城市的轨道速度远远低于主要轨道的速度，因此可以在信号系统中使用慢速数据传输系统。

3.大多数城市轨道站没有岔道或地面信号（依靠轨道信号1和速度监控装置进行列车管理）大多数城市轨道站只支持乘客上下站。因为仅连接车站配备信号后，对互连设备的监视要比传统的大型客运和货运站的监视要少得多。

4.除乘客高峰期外，大多数城市轨道站的运营非常简单。

5.城市轨道站之间的距离短，由于轨道时刻表的规律性，城市轨道信号系统通常具有自动放置路线的功能。路径会根据给定的程序自动分类，仅在更改操作方案时才需要人工干预。

二、城市轨道交通信号系统新技术的应用

城市轨道交通信号系统主要负责运输和派遣车辆，控制轨道时间表以及检测轨道的实际运行情况。它还包含与系统操作有关的各种数据，必须对其进行有效的控制和配置，以确保轨道的正常运行，保证安全操作，轨道列车基于现代计算机信息技术，可以实现自动运行信号点或连续传输，并在各种可以自动控制的系统的监督下执行双向控制。

（一）FAO新技术应用

全自动操作涉及使用全自动转向系统，以提高城市轨道列车运行的安全性并降低运输列车的成本，这是一项新技术。系统运行过程：火车自动醒来，自动检查，如果检查正确，将自动行驶。在操作过程中，改变路线，进入干线，恢复CBTC，实现乘客操作，到达目的地后继续返回目的地，完成一天的工作后，上传并输入工作数据并执行自动关机。

（二）信号系统互联互通

当前，城市轨道CBCT系统是主要的应用系统。系统的互连意味着来自不同制造商的轨车辆可以在不同制造商的轨道设备线上行驶。目标是开放城市轨道运输网络，即实现城市轨道交通数据共享。

（三）新型CBTC系统

在未来的发展中，用于车对车通信的新CBCT系统将逐步取代用于车对地通信的CBTC系统。新的CBCT系统需要相对少量的线路设备结构，并且还包含相关的系統接口协议，它可以简化复杂的协作并提供高度的集成，用于车对车通信的CBCT系统可以保证火车的正常运行，并且可以根据实际需要修改各种运输系统。车对车通信是一种新型的CBTC系统，它消除了对计算机链接子系统CI的需求。技术人员所需要做的就是管理和控制设备，例如信号灯和站旁门的操作。在交流方面，VOBC主要用于接收信息，下一列火车可以与前一列火车进行无线通信，以实时定位上一列火车，通过相应的计算确定列车运行距离，以确保列车运行的安全性。

三、城市轨道交通信号系统的发展前景

（一）积极促进轨道交通信号系统国产化

首先，国产化是中国城市轨道交通信号系统的必要发展途径。如果将城市轨道信号系统国产化，不仅可以控制建筑成本，还可以降低运营成本，最重要的是加快中国城市轨道交通技术水平的提高，这将有很大的帮助和参与培训人才。国际竞争即将到来，通过采用我国开发的系统，可以大大简化各个子系统之间的接口，可以采用相同的技术平台，并且可以实现联锁和列车控制系统的集成，从而缩短开发时间，控制开发成本并创建系统，它更稳定、更安全。其次，这是中国轨道交通信号系统的国产化过程。自实施国产化政策以来，许多外国供应商已根据当前的发展状况选择与中国制造商合作，并出现了合作生产状况。但是，通过这种协作产生的产品不是高端产品，并且与核心技术（尤其是软件）仍然相距甚远。中国已经引入了各种标准和级别的ATC系统，但是在短时间内掌握和生产此类设备仍然存在更大的困难。但是，随着中国经济的持续增长以及城市轨道交通市场的成熟和扩展，这种情况肯定会大大改善。

（二）培养专业城市轨道交通信号人才

工程师和专业技术经理对轨道信号的理论基础、新轨道信号技术的强大应用和构建能力具有扎实的知识，并且通常在拥有轨道信号科学学士学位的本科院校中学习，被视为企业和工作团队的骨干，以确保城市轨道信号的正常运行。了解和掌握国家和国际技术水平的发展，熟悉城市轨道信号和其他技术的应用和管理，并能够独立实施工程建设和指导项目，验收及各种技术咨询服务。

工程师和维护工程师具有相对扎实的基础理论和专业知识，具有出色的分析和解决实际工作问题的能力，以及城市轨道运输信号产业（主要是电力），这是服务公司的基本人力资源。该部门最基本的工作水平是所从事的技术工作系统的日常运行和维护，这些系统具有很高的实践操作能力和解决问题的能力，以及技术含量高的应用程序的技术能力，能够独立完成职位和使用小型技术也可以完成翻新项目。

当涉及城市轨道时，建立高质量和称职的劳动力并不是一件容易的事，它必须在很长一段时间内完成，需要足够的设备和资金。

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