城市轨道交通信号系统自动闭塞技术的研究

王 婵

（湖南中车时代通信信号有限公司，湖南 长沙 41000）

信号系统在如今的轨道交通自动控制系统的地位是不容忽视的，尤其是在保证列车的正常行驶以及车上乘客的安全上发挥着十分重要的作用。而闭塞技术则是信号系统当中的重要组成部分，是其中的关键技术。为了提高列车运行的安全系数，避免列车出现追尾以及与其他车辆相撞的情况，在列车运行之前，要对本时段要运行的列车情况做一个综合的了解，尽量错开列车运行的时间，用信号显示或凭证来保证列车按照空间间隔法运行的技术方法，即为闭塞。闭塞技术的发展同样经历了一段较为漫长的时间，从原先的固定闭塞到现在的移动闭塞技术，它的进步是十分明显的，我国在这个方面也逐渐形成了完整的体系，在列车超速防护上的贡献是突出的，能够保障大运量的安全行车目标的实现。

1 自动闭塞技术

自动闭塞技术主要是受自动控制系统的管理，在了解列车运行的相关情况基础之上，自动改变信号，而司机正是凭借着这些变化的信号行车。闭塞技术由于制式的不同，主要分为不同的三种，分别为 以下：

1.1 固定闭塞

运行中的列车之间的空间可以看做是一个个单独存在的闭塞区域，不同闭塞区域的划分是根据速度的级别来确定的。通常情况下，闭塞的分区的划分是有单独的标准的，轨道电路或者是计轴装置都可以是划分闭塞分区的依据，它拥有进行列车定位以及检查轨道是否占用的重要作用。固定闭塞在进行追踪任务时，将目标点确定为前行列车闭塞分区的起点，而后行的列车一般都是从最高速度开始进行制动，并且后行列车在要求减速的闭塞分区的起点也是确定的，闭塞分区之间的空间间隔长度也是固定的，因此称为固定闭塞。固定闭塞要求后行列车不允许进入前行列车占用的闭塞分区，且两列追踪列车之间的空间间隔距离必须大于后行列车的最大制动距离，以保证前后追踪列车不会发生追尾。

1.2 准移动闭塞

固定闭塞的制式最大的缺点就是无法给系统提供列车在分区当中的准确定位，追踪运行间隔过大，缺乏灵活性，这就让列车制动的起点与终点的确定总是在某一个闭塞区间的边缘，危险性较大。因此，在安全性要求不断提高的基础之上，列车之间的防护区段的设置是必不可少的举措。它在一定程度上保证了列车之间的间隔，但是影响到了原先线路的使用效益。而准移动闭塞的方式则很好的解决了这样的问题，它在控制模式上利用了目标距离的方式，很好地把控列车之间的距离间隔。这样的闭塞方式比固定闭塞更具优势，它可以充分利用应答器在闭塞分区信息的作用，与后行列车进行联系，告知后续的列车与前行列车之间存在多远距离，应该要采取怎样的速度行驶，列车的制动起点也可以安全的延展到接下来的闭塞分区，这样可以让列车的速度得到进一步的控制，有依据的缩小列车之间的间隔，并且不影响到线路的使用效率。但是准移动闭塞的目标制动点落在之前列车多占据分区的外部，准确来说，它仍然会受到轨道电路的影响。目标距离控制模式在确定列车制动的曲线时汇总考虑多方面的因素，比如列车本身的性能等等，并不考虑在不同的闭塞分区当中依据速度设置不同的等级，采用一次制动的方式。准移动闭塞的追踪目标点恰好是之前列车所在闭塞区域的起点，这就留有一部分的间隔，可以让后续的列车以此作为计算制动的起点，根据列车本身的性能等等因素，决定开始制动的计算点。这样可以让目标点能够固定下来，不受到运行列车的影响。但是，列车之间的空间间隔的长度是不确定的，准移动闭塞与固定闭塞要有所区分，在空间间隔长短的比较上就有较为明显的差异。通常情况下，闭塞分区会充分发挥检查轨道以及为列车提供具体位置的重要功能[1]。

1.3 移动闭塞

移动闭塞制动的目标确定点是前行列车的尾部，它的确立与列车的速度等因素有着密切的关系，变化可能十分大。后行列车的最高速度制动点随着目标距离、目标速度以及车子本身性能而变化，列车之间的空间间隔长度是不确定的，运行间隔自动调整。前后追踪列车之间通过基于通信的列车运行控制技术，借助地面处理器、车载控制器、车地通信设备等实现信息的传达、控制与交流。区域控制器根据实时收到的当前列车所在的位置以及行驶的最大速度，计算出列车最大的制动距离。而虚拟分区的形成离不开对最大制动距离的计算，它加上列车的长度同时加上所确定的一定的防护距离[2]，这就形成一个虚拟的分区，它与列车同步向前移动。移动闭塞给列车划分一段随列车走形而移动的闭塞分区，实时保持两车之间足够的安全制动距离，以保证行车安全，显著地缩小了列车之间的间隔，极大地提高了列车追踪运行效率。

城市轨道交通信号系统还有列车自动防护系统，能够让列车运行的安全得到进一步的保障。列车自动防护系统可以充分保证列车的顺利运行，主要是通过控制列车之间的距离、防护超速等实现的。在每一个单独的闭塞分区当中，列车运行的速度都是有一定的限制的，不能够超过最大速度的限制。当列车运行出现意外情况时，比如说，列车速度过快，超过最大速度的限制时，列车的自动防护系统就会立刻发挥作用，要求列车即刻紧急制动。除此以外，列车自动防护系统的地面设备与列车之间的联系是紧密的，它们之间以一定的时间间隔传送关于列车速度的信息，提醒列车接下来该如何控制好行驶的速度，并且可以提前了解到接下来的闭塞分区应当以怎样的速度行驶。向列车传递的速度信息可以通过许多不同的途径，比如无线通信。不同的传送形式也进一步影响到之后不同列车控制系统的使用，彼此之间的特点大有不同。在地铁运行中，两辆列车之间还有一个防护的区段，这是为了能够保障地铁运行的安全性，提醒后续的列车需要将车停在指定的区域当中。

2 结语

综上所述，在固定闭塞、准移动闭塞的探讨中，可以清楚地看到列车行驶的速度以及密度等情况对于闭塞分区的设置发挥着十分重要的作用，而在移动闭塞当中，先进的通信技术则是十分重要的存在，在信息的双向传递与交流上发挥着重要作用，能够提供十分精准的列车定位信息，让列车的行驶安全性有更明显的提高，列车之间的间隔长度可以控制在一个合理的范围当中，既能够增加线路运行的效率与效益，又能够让列车的运行更加安全，行车的间距也有明显的缩短，这将对无人行驶目标的达成起到很大的推动作用，奠定坚实的基础[3]。