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城市轨道交通与铁路的信号控制系统比较分析

2020-09-10董四光

交通科技与管理 2020年8期
关键词:城市轨道交通铁路

董四光

摘 要:随着国民经济的迅速发展,我国的交通运输产业实现了跨越式的发展,并逐渐向着数字化、智能化的方向转变,这进一步促进了我国交通运输能力的提升,更是对经济发展以及社会进步起到了重要的推动作用。其中,城市轨道交通与铁路是目前比较重要的两种交通工具,对人们的日常出行以及当地经济的发展有着关键性的影响。而两者的信号控制系统既有相似之处,又有着很大的不同,通过对相关技术的对比和研究,有助于促进我国交通运输技术的未来发展。

关键词:城市轨道交通;铁路;信号控制系统

中图分类号:U284 文献标识码:A

近年来,随着经济社会的发展,我国的铁路建设逐渐进入到“高速时代”,营运里程逐年增加,铁路技术水平更是实现了长足的进步。尤其是在信号控制系统方面,通过对先进技术的借鉴和发展,已迈入世界前列。与此同时,城市轨道交通在全国各大城市落地生根,实现了跨越式的发展,不仅为人们的日常出行提供了更加便捷的交通工具,更是对当地经济的发展起到了重要的促进作用。城市轨道交通与铁路都属于轨道交通,两者在技术、设备等方面都有着极为密切的联系,但也又有着一定的区别。本文主要对两者在信号控制系统方面的异同展开分析。

1 城市轨道交通与铁路信号控制系统的相同点

1.1 停车点防护

两者作为重要的公共交通方式,在安全性能方面都必须得到充足的保障,必须将人民群众的生命安全放到首位,而停车点在列车整个运行过程中具有较高的危险性,对这一环节的安全必须引起足够的重视。一般来说,都会在停车点前方设置一定的防护距离,并以此为基础进行计算分析,确保列车在安全范围以内,同时能够及时提醒控制人员按规定进行停车,这样就大大降低了安全事故的发生概率,在这一环节两者是相同的。

1.2 速度监测与超速防护

要想保障交通安全,对速度的控制是非常重要的,不管是高速还是低速都有可能带来安全隐患,因此,速度监测就变得尤为重要。目前。超速防护的速度限制主要包括以下两种情况:一是,固定限制,如某个区间范围内的最大速度限制;二是,临时性限制,如施工、维修等工作中根据需要设置的速度限制。通过超速防护技术的应用,可对列车速度进行及时、有效的监控,一旦超出限制,就会迅速给出警告,并开启相应的应急处置措施,确保列车安全。

1.3 测速与测距

当前,城市轨道交通与铁路都有列车速度自动控制系统,两者在测速与测距方面有着共同之处。主要是利用安装在相应位置的速度传感器对行驶速度进行检测,并在控制中心通过传送回来的数据形成速度曲线。而列车定位则是以轨道电路为基础,可根据得到的车轮转数等进行计算,对其运行距离进行准确的测量和控制。

2 城市轨道交通与铁路信号控制系统的不同点

城市轨道交通与铁路都属于轨道交通,两者在技术、设备等方面存在密切的联系,同时又有着一定的区别:前者更加关注的是行车密度,需要对列车的追踪间隔进行实时控制,而后者更加重视运行速度的提升,以此提高总体的运营能力。因此,两种信号系统有着很多的不同之处,下面一一展开分析。

2.1 发展过程不同

铁路信号系统,主要是由我国自主研发,关键技术已基本实现了国产化,且通过对已有技术的优化、创新,已居于世界领先水平,更是逐步实现了技术体系的统一化、标准化,并形成了独立的研发、制造、维护团队,这些对于我国铁路事业的发展起到了重要的推动作用。而城轨信号系统,主要还是引进的国外技术,还没有发展到技术层面的自主创新,更是远未形成统一的技术标准。这恰恰是我国城市轨道交通技术的未来发展方向,只有在技术上实现独立,才能实现总体竞争力的根本性提升。

2.2 信号设备布局及应用的不同

具体来说:(1)信号机的布局及显示。在城轨中,信号机大多设置在线路右侧,主要选用的是LED信号机,信号显示包括红绿黄三色;而铁路信号采取左向行车制,主要选用的是色灯信号机,信号显示更为多样,在含义上也更加的复杂。(2)道岔控制。对于铁路来说,在正线上多是选用大号码可动心轨道岔,需要用到多点多台转辙机,同时采用复合锁闭,在技术构成上较为复杂;在城轨中,由于对速度的限制较低,且在不同地域有着比较大的区别,正线多是选用9号道岔,车辆段多是选用7号道岔。(3)联锁方式。两者最大的不同之处在于,城轨一般不存在分支、道岔,因此,一般不需要地面信号机,在联锁技术上较为简单;而铁路则需要单独设置联锁系统,其控制要求较高。

2.3 闭塞制式不同

在城轨中,主要选用的是准移动或移動闭塞方式,通过对最小安全间隔的设置,对列车运行情况进行及时、有效的追踪,不依靠轨道电路实现,而是利用更为先进的通信技术,实现相关数据的实时传输以及列车位置的准确检测。铁路则主要选用的是固定闭塞方式,通过对闭塞分区的设置,实现点式或连续式控制。目前,通过对相关技术的创新和优化,已能够完全满足列车运行控制需求,而且有着非常高的安全性与可靠性,且总体成本较低。

2.4 排列进路方式不同

考虑到城轨的线路里程、各个站间的距离都比较有限,列车类型也比较单一,其运行有着极强的规律性,往往是持续性地按照同一计划运行。因此,在其信号系统内,往往包含有进路自动排列功能,也就是根据提前设定好的程序自动排列进路,只有在运行图发生变化时,才需要人工干涉。铁路信号系统人工进路较多,但随着高速铁路技术的发展,在运行方式上与城轨逐渐接近。

3 城市轨道交通与铁路信号控制系统发展展望

随着科技的进步,城市轨道交通与铁路信号控制系统在技术上不断优化,运行效率和运行质量不断提升。从铁路技术的发展来看,最初也是对国外先进技术进行借鉴,但我国国土面积广阔,不同地域的地质条件千差万别,对于铁路建设技术的要求也不尽相同。经过近些年的发展,我国的铁路技术水平不断提升,信号控制系统逐渐实现了规范化、标准化,相应的研发设计体系也在不断完善。城市轨道交通的发展,则是随着城市化的推进而发展的,为进一步缓解日益加剧的交通压力,各大城市都开始投资建设城轨交通,这有效促进了城市轨道交通技术的发展,与此同时,信号控制技术的发展也加快了步伐。

随着我国经济发展的加快,更多的新技术、新工艺被应用到交通运输产业当中。数字化、智能化技术的发展,更是对城市轨道交通及铁路的发展起到了重要的促进作用。而信号控制系统的发展,则要从理论、实践方面进行更深层次的研究和探讨,并为相应技术的应用打下坚实的基础,要更加快速、稳定的实现标准化的建设发展。当前的研究表明,轨道交通的共轨运行是重要发展趋势,这对于提升资源利用率有着明显的积极作用,在信号控制技术方面也要注重标准互通,在未来应向着这一方向迈进。

4 结语

总的来说,随着经济社会的发展,我国的交通运输产业取得了长足的进步,对我国经济的持续发展起到了重要的推动作用。近年来,城市轨道交通与铁路技术迅速发展,两者在信号控制系统方面有着很多的相同之处,也有着很大的不同,前者更加重视行车密度,而后者更加重视运行速度,注重的是总体运营能力的提升。调查发现,城市轨道交通有着行车密度大、追踪间隔小、运营方式简单、自动化水平高等特点,而高速铁路有着闭塞分区长、行驶速度快、系统控制复杂等特点,我们应针对两者的特点进行分析,在技术上做到取长补短,从而实现信号控制技术的共同进步。

参考文献:

[1]张敏慧.国铁与城轨信号系统差异及互通性探讨[J].铁道工程学报,2019,36(12):76-80.

[2]王秀玄,魏君.城市轨道交通CBTC信号系统分析[J].山东工业技术,2018,37(05):144.

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