城市轨道交通信号系统新技术发展应用前景
摘要：众所周知，信号系统是当前城市轨道交通运行的主要控制系统，给交通设施提供动力，应用先进网络通信技术、计算机技术来确保车辆运行的安全性和稳定性，能够满足高效、高密度的行车调度指挥要求。本文主要对城市轨道交通信号系统新技术发展应用前景做论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：城市轨道；交通信号系统；新技术；发展应用前景 引言
当前，地铁车载信号控制系统在车辆运行中应用广泛，是实现地铁智能化、数字化管理的关键技术，在地铁运行过程中车载信号系统对于地铁的运行安全及运营效率至关重要。随着轨道交通线路的建设和运营，作为地铁列车的“中枢神经系统”——车载信号系统，已经在列车行驶过程中得到了极大的应用。 1城市轨道交通信号系统新技术 1.1全自动驾驶FAO新技术应用
城市轨道交通信号系统新技术之一是全自动驾驶FAO新技术应用。全自动驾驶指的是城市轨道交通列车采用全自动驾驶系统，提高列车运行安全性，尽量降低列车运输成本，是一种全新的技术应用。此系统的运行流程是列车自动唤醒，上电进行自我检查，检查无误后自动出轨，运行过程中转换轨道，进入正线并升级CBTC，实现载客运营，到达终点后再折返，继续运营。当天运行完成后，上传运营数据并记录，进行自动断电休眠。全自动驾驶FAO可分为两种模式，一种是DTO模式，指的是没有列车司机，但有人值守，只有在列车运行中出现异常时才由人工干扰；另一种是UTO模式，这种自动化驾驶是无人模式，由列车自行运作，通过信息监控系统、信号系统等来控制列车，解决列车运行中出现的异常情况，以保障列车的安全运行。大部分突发状况，UTO自动驾驶系统都能有效应对。全自动驾驶系统中应用的关键技术主要有以下几种：一是联动功能。此功能能通过各项系统来有效把控整个地铁运营状况，对列车运行进行全方位的监管和控制。以列车上电自检和唤醒为例，联动功能的应用流程是先按照规定的计划来启动唤醒列车，进行CCTV推送PA广播联动，远程发出上电指令，根据区域分类来进行上电，ATS发出唤醒命令，车辆升弓，车载唤醒，做好车辆设备和信号系统的自动检查工作，检查SPKS和库门，需要进行静态测试，包括对车门、制动、空调、照明、牵引等测试，之后便要开展向前后跳跃和鸣笛等动态测试。VOBC将唤醒过程中每个设备的系统状态报告给TIAS，以成功唤醒列车。二是自动化功能。主要是于信号CBTC系统上增设新设备，此自动系统的增加能够使列车正线运行，实现整个运营阶段的自动化，无需人工发动车辆或是清理乘客，而且车辆段也能够进行自动化运行，有效应对和处理运行中的突发状况；三是冗余技术。将冗余技术应用车载系统和地面系统化中，配备完善的硬件设备，如车载系统中的速度传感器，地面系统中的继电器等。四是软件系统升级。相较于传统的自动驾驶系统来说，当前所使用的系统功能性更强，具有一定的复杂性，为有效运行自动化系统，应当更新相应的软件，优化顶层设计，以为系统的运行提供稳定保障。 1.2城市轨道交通CBTC系统互联互通技术
城市轨道交通信号系统新技术之二是城市轨道交通CBTC系统互联互通技术。城市轨道交通CBTC系统互联互通是指装备不同CBTC厂商提供车载设备的列车可以在不同厂商提供轨旁设备的线路上运营。互联互通的总体目标是支持轨道交通
网络运营的联通联运，实现轨道交通线网建设、运营和管理的资源共享。目前我国城市轨道交通CBTC系统主要依赖于进口，各供货商CBTC系统因接口标准不统一，无法实现互联互通。随着城市轨道交通建设规模的扩大，我国对轨道交通提出了“节约成本、避免重复投资、实现网络化建设、运营、管理”的新要求。随着中城协互联互通标准规范制定工作的稳步推进，CBTC系统的互联互通势必成为今后发展的方向。各互联互通的线路采用的信号系统应采用统一的标准和规范，主要包括：1）采用一致的系统功能定义；2）采用一致的系统架构和功能分配；3）采用一致的互联互通接口规范（接口协议从物理层、协议层和应用层必须保持统一）；4）采用一致的轨旁设计原则和设备安装原则（应答器、信号机、计轴等安装位置应统一或兼容；DCS轨旁漏缆、天线安装位置应统一或兼容）；5）采用一致的人机界面和操作方式，为调度员和司机的共享提供条件。 1.3地-车信息传输技术
城市轨道交通信号系统新技术的应用之三是地-车信息传输技术。对于CBTC系统来说，地-车信息传输技术是最为重要和关键的技术，常见的地-车信息传输方式有：（1）以环线传输作为信息传输基础的CBTC系统，该系统的应用需要将交叉型感应环线铺设在两轨之间，每间隔25m交叉1次。不仅可以实现列车的精准定位，还可以实现列车和地面之间的信息双向通信。（2）以波导管作为信息传输基础的CBTC系统。电磁波由地面控制中心发出然后沿着导管传输，电磁波的传输会对周围的空间进行敷设，在导管外部产生漏泄电场，列车就可以从中获取信息能量，实现地面和列车之间的信息通信。同样，电磁波发出后在波导管外部产生漏泄电场的同时，也会和波导管内部的电厂发生耦合，实现控制中心和列车之间的信息通信。
2城市轨道交通信息化建设的发展前景
为了推动我国城市轨道交通的大力发展，应当朝着城市轨道交通信息化建设方向发展，这也成为我国城市轨道交通发展过程中的迫切问题。在城市轨道交通的六大系统中，信号系统是其重要组成部分，也是最大的子系统之一，就目前而言虽然城市交通轨道信号系统建设取得了不错成效，但是在信息建设方面还是存在着一定的问题，比如说信息系统整体架构还比较落后，不具备现代性，难以提高系统运行效率，而且信息之间的交互并不紧密，存在信息孤岛现象，在基础设施建设方面不够集中，并没有充分发挥网络资源的作用，更有甚者大量浪费了资源，在安全方面的管理还不够严格，运行和维护体系不健全，缺乏标准化管理，没有制定规范而统一的要求，以致于城市轨道交通信号系统的运行效率不高。面对这些问题，基于互联网背景，应该充分发挥计算机信息技术，将其有效应用于城市轨道交通中，利用信息技术来改造信号系统，提高信号系统的运行效率，并使其逐步走向智能化和信息化，以保障城市轨道交通的长远发展。 结语
总之，城市轨道交通信号系统新技术的应用，为人们的生活带来了巨大改变，也将成为城市轨道交通信号系统的未来发展方向。可加强对城市轨道交通信号系统新技术发展的研究，使其技术更加成熟，便于推广和应用，这有利于引发一场城市轨道交通技术变革，符合时代发展需求，而且能为智慧城市轨道交通的实现奠定扎实基础，具有重要意义。 参考文献：
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城市轨道交通信号系统新技术发展应用前景
