刘威 梅梦婷

【摘  要】轨道交通信号系统是对铁路交通安全进行保护的一种系统。基本上可以将城市轨道交通信号划分成三种类别，而确定该部分类型的重点需要结合对模拟轨道电路的分析，同时还要根据数字轨道电力与运行控制系统中的优势和不足展开考虑，而在研究分析完该部分数据之后还要对符合国情的交通信号系统进行决策，以期更好的促进城市轨道交通系统的发展。

【关键词】城市轨道;交通信号;系统控制

城市轨道交通系统不但能够确保铁路交通运行的安全，对其进行合理规划也能够在一定程度上增强运输能力。由于科学技术不断进步，能够将其投入到轨道交通系统当中，其中信息技术、计算机技术的应用可以合理确保轨道交通系统的安全性。在全部交通信号系统运行过程中，通常会经历模拟轨道电路、数字轨道电路和无线通信这几个环节。

1城市轨道交通信号系统技术发展趋势

1.1基于模拟轨道电路的ATC系统

最原始的交通信号系统就是对轨道电路进行模拟，其关键功能就是划分一段区间内的线路，并将所划分的固定区段对列车实施占用检查，在该部分区段当中还要给列车所设置的车载ATC发出信号。该系统具有较好的固定闭塞能力，其主要管理对象就是将固定的轨道电路区段当作定位单位的车辆，该种设备利用对轨道的模拟能够给列车中设置的车载设备提供数据资料，能够同时给车载设备传递10-20种信息，并且可以对列车的速度实施阶梯式管控。而对轨道电路系统进行模拟的方式在我国取得了普遍的应用。虽然该部分系统依旧在应用，然而根据模拟轨道系统的综合情况可以得知，在对该系统进行分类时较为分散，而各个子系统都位于较为分立的状态，因此工作效率较低，技术水平也无法顺应现阶段的发展，因为系统较为分散，在维修过程中也需要花费较大的工作量，该部分问题都使得列车行驶的安全性与运行速度被限制，也已经逐渐被其他设备所替代。

1.2基于数字轨道电路的ATC系统

还有一项系统为数字轨道电路系统，该种电路系统重点应用了数字编码的形式，利用地面设立的装置给车载设备传输数据，输送的形式长达十位，该种传输方式的优点为可以对列车实施曲线式的安全防护，不但能够缩短列车的运行距离，还能够提高区间内运行车次的数量，极大的优化了列车的舒适度。其和模拟电路系统存在差异的有，其应用的是准移动闭塞。与模拟轨道相比，数字轨道电路在我国的应用更加普遍，其存在于上海、广州、南京等地区的地铁建设当中。而数字轨道电路中的ATC系统在技术的使用上与模拟轨道电路系统相比来说改进较大，并在全部系统当中使用了微电子技术，计算机技术与数字通信技术，该部分高新技术的使用能够在一定程度上增加安全性能保证，正是由于其安全性与稳定性取得了较好的保障，因此不但在我国，甚至是世界上的全部应用范围中都是非常广泛的。然而数字轨道电路中依旧存在着大量的不足：由于存在于轨道电路中的信息电流通常十分小，可列车的牵引回流电流却非常大，这也导致信息电流非常容易被影响，因此要求轨道电路中的信息电流具备较强的抗干扰能力。另外，即使数字轨道电路具备较强的信息传输能力，可是其特性也限制了数据传输性能，现阶段仅能满足地面设备对列车实施的单向运输，这也限制了信息传输量，每次的传输量仅有数十比特，传输量较小使得系统的综合性能被影响。同时最主要的不足就是数字轨道电路不能实现列车的精准定位，只能大致掌握区段中的轨道电路，因为该种区段内不能实施精确定位，因此需要维持列车的间距在合理的距离当中，这使得列车的间隔缩减被制约，进一步妨碍了运行速度。

1.3基于通信的列车运行控制系统（CBTC）

CBTC是现阶段比较优秀的铁路交通信号系统，和之前的两者对比来说，其效率与安全性也更加稳定可靠。CBTC通常应用了动态信息的传输方式，在前后车上都设置了动态定位的系统，该部分系统能够共享两车的位置信息，这样就能够较快的让后车安全快速的了解到前车的位置信息，并维持一定的距离。该种信号传输的形式，能够进一步增强对突发事件的预防，而且可以更好的提高铁路交通的安全防护措施。无线通信的传输方式十分多样化，并且都有着较大的差异，现阶段为止我国重点应用的方式大概为四类，第一类就是无线AP传输形式，该种形式在设置与施工过程中非常便利，并且成本非常低，通常是朝着轨道前进的方向进行线路敷设，从而实现信息传输，该种传输形式的传输距离能够达到200—400 m。然而定向天线的强弱遍布不够均匀，也会对其性能造成影响。第二类就是漏缆传输方式，该种传输形式需要花费较高的成本，其主要原理就是对同轴的电缆外部导体进行处理，并在外部导体上设置槽口，在电缆中进行电信号的传输，在通过槽口时，会将部分电磁能量通过电磁波形式的方式向外辐射到附近的环境中，这样不但有着传输线作用，还具备无线电发射天线特性，因此在传输过程中具有较好的性能，由于是双重线路，因此其场强的分布均匀，并且具有较强的适应能力。第三类就是波导管传输方式，该种形式的传输具有较好的效果，由于其作为一种双向数据传输，其居于频带跨度大、耗能低、工艺技术非常繁琐，常常会被环境干扰，这也使其普及受到限制。第四类就是感应环线方式，重点是在轨道附近铺设交叉型的环形感应线路，进一步满足全面的无线通信。

2我国城市轨道交通信号系统的国产化发展战略方向

（1）因為我国具有较大的国土面积与人口，在对城轨交通进行修建时所规划的城市非常多，所以信号系统国产化只能由政府进行统一的领导与规划。

（2）信号系统国产化需要凭借“引进一消化一吸收一创新”的形式，让该项工作的起点平台和国际水平一致。因为我国的城市轨道交通正位于超常进步阶段，所以将该机会掌握好，并利用“市场换技术”的方式满足信号系统国产化的目的。

（3）由于城市轨道交通的运用区域存在一定的局限性，无法要求具备全国统一制式的信号系统，所以我国在将信号系统国产化过程中，需要始终坚持“从实际出发”的原则，在各个条件与需求下的城市能够采用相应的方式，然而不得过多泛滥，尤其是同个区域或城市中更应如此。

3国产化的主要内容

（1）要是将“准移动闭塞”当成最基本的形式，而国产化的重点内容包括安全型计算机的故障安全操作系统;数字轨道电路的传输与接收;车载ATP装置;ATS子系统等，同时还涵盖了运行控制中心的设备配置，在对列车运行信息进行集中、输送和显示，列车运行图的产生与管理，列车运行仿真系统等;ATO子系统，涵盖了列车运行速度曲线的产生、定点停车、运行路线自动排列等;对准移动闭塞的区间闭塞规划。

（2）要是采用无线移动闭塞当成最基本的制式，就需要在国产化内容当中增加这些内容：创建技术规范;确定数据通信系统（的综合结构，对所采用的信号调制形式进行确定，对DCS与车载设备及地面设备的标准接口进行确定等;信源码及信道码的生成和解码技术;直接序列扩频或跳频、无线信号的发射、连接与接收装置;开放式传输系统中的密钥技术，安全防护技术。

结束语

在我国的城市轨道交通信号系统发展过程中，其战略方向应该结合当地的具体发展水平进行决定，应该合理采用适当的轨道交通信号系统，强化对城市轨道交通信号系统的主动研发，创建全面合理的城市轨道交通信号系统管理机制，并且培养出更具专业化技术水平的高素质人才，增强城市轨道交通信号和通信设备一体化建设，才可以进一步让其和国际优秀的水平相连接。

参考文献：

[1]陈光武.轨道交通安全计算机系统及安全控制机制关键技术研究[D].兰州交通大学，2014.

[2]华宇虹.我国城市轨道交通战略成本动因研究[D].北京交通大学，2014.