我国轨道交通的ATC系统目前大多采用进口设备,主要来自德国SIEMENA、英国WESTINGHOUSE、美国US&S、法国ALSTON等公司。国产信号系统由于多种原因尚未形成完整的产品,近年来ATP系统等开始逐步在正线得到应用。
1.3城市轨道交通的发展趋势
当下我国城市轨道交通建设正处于高速发展阶段,各种各样交通信号系统纷纷踏入中国轨道交通市场,那么如何选择先进、安全、可靠、经济、使用性的信号系统成为了当前我国城市轨道交通的一项重要课题。当前国外主流的城市轨道交通通信系统主要有数字轨道电路系统、分析模拟轨道电路系统和基于通信的列车运行控制系统模式,我们要结合国内外各类轨道交通信号的优缺点,寻找出适合我国国情的城市轨道交通信号系统,在未来城市轨道交通系统国产化建设才是正确的发展方向。城市轨道交通国产化,不仅能降低建设成本(国产的CBTC比引进国外的系统造价低20%),而且能降低运营成本,更重要的是促进我国城市轨道交通技术水平的大幅提升,有利于人才培养。并且参与国际竞争。
那么,参与技术服务,国内硬件加工,逐步吸收熟悉国外技术是首要的。其次,通过技术引进,掌握系统功能单元间接口协议和技术标准,最后要积极跟踪并参与CBTC的研究。
城市轨道交通的信号系统,已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞,正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据,司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有六个基本目标:以安全的方式控制列车有条件地前进;使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离,防止出现列车冲突进路;使列车能够按照要求的时间间隔运行;使列车能够按时刻表速度运行,以便最大程度地避免危及安全的各种干扰,保证关键点锁闭在正确位置。
ATP的主要作用是根据故障-安全原则,执行列车间安全间距的监控、列车的超速防护、安全开关门的监督和进路的安全监控等功能,确保列车和乘客的安全;ATO主要执行站间自动运行、列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能;ATS的主要作用是监督列车状态、产生列车时刻表、自动调整列车运行时刻和保证列车按时刻表正点运行、生成运行报告和统计报告、向旅客向导系统提供信息等。
由于通信技术的发展,ATC系统中ATS子系统的功能也越来越强,已不仅仅是传统意义上的“列车自动监督”,ATS子系统正在向集成化方向发展;维修管理更加重要为了提高系统的可靠性、减少维护费用,信号系统的监控管理以及维修管理信息系统都非常重要。
二、城市轨道交通系统的构成及功能
2.1 列车自动监控子系统(ATS)
ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控,实现以下基本功能:
(1)通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。
(2)根据联锁表、计划运行图及列车位置,自动生成输出进路控制命令,传送至车站联锁设备,设置列车进路、控制列车停站时分。
(3)列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪,列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改,也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。
(4)列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况,自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分,控制发车时间。
(5)ATS中央故障情况下的降级处理,由调度员人工介入设置进路,对列车运行进行调整,由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制,由车站人工进行进路控制。
(6)在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理,并具有较强的人工介入能力。通过设在车辆段的终端,向车辆段管理及行车人员提供必要的信息,以便编制车辆运用计划和行车计划。
(7)列车运行显示屏及调度台显示器,能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视,能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。