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樊少锋 (天津铁道职业技术学院，天津 300000) 摘 要：基于高速铁路发展对信号技术的需求，提出将城市轨道交通现有的成熟信号技术引入到高速铁路的思想，而为了更好发挥信号技术的应有作用，需对二者的运行控制系统差异进行比较。 关键词：高速铁路；城市轨道交通；运行控制系统 1 系统优势及特征1.1 速度与距离的测量 无论是高速铁路还是城市的轨道交通，其列车速度的控制系统都具备测距和测速的功能。系统借助装设于轮轴等部位上的传感器对列车时速进行测量，同时显示在驾驶室内。系统对列车位置进行确定是将轨道电路作为前提的，而对于距离的测量而言，可使用车轮转数与车轮的直径进行换算得出。 1.2 车辆间隔时间控制 间隔控制能确保行车安全，提升运行效率，是一种全新的信号技术。当前，因为铁路线路的行车组织与列车的种类等都存在很大差别，常规列车的运行控制系统一般可以分成两个档次，其中第一档次为轨道电路作为前期，按照固定闭塞等方式对车速进行分级控制，也就是将分区的出口当作目标点，按照速度的等级自动生成相应的防护曲线；第二档次主要将数字编码作为基础，并按照一次制动等方式对列车进行控制。 1.3 停车危险点防护 停车点是将危险点作为基础而确定的，而危险点主要指列车超越以后有几率产生危险或风险的点。特殊情况下，停车点也有可能是危险点，一般会在停车点的前方布置防护区，由ATP系统通过计算获取的曲线就是将这一防护区作为基础的，确保列车不会超越该防护区。有时也能在防护区上布设列车滑行的速度值。根据实际需要，列车可以在此速度值上进行加速，也可直接停在危险点的前段。 1.4 速度监督和超速防护 ATP系统的速度限制共分成两种：第一，固定速度的限制，如区间或列车的最大允许速度等；第二，临时速度的限制，如在线路维修等过程中设置的限制。只要ATP系统可以正常运行，就可时刻对速度进行监视，如发现有超速迹象，先给予列车警告，然后再强行启动制动，同时做好相应的记录。TR列车的控制与防护系统如图1所示。  图1 TR列车的控制与防护系统 2 系统差异2.1 联锁方式 相比城市轨道，高速铁路有一个十分明显的差别，即为站内道较多，城市轨道车站却无分岔，只在行驶路上临时停车。车站上不设置过多的道岔，甚至无需设置信号机。由此可见，城市轨道并没有完整的联锁系统，只是采用区域性的联锁方法，也就是使用一个系统对多个车站进行联锁控制。 2.2 系统数据信息的传输 根据不同的信息传输方式，可将ATP分成连续式与点式两种。其中，点式系统造价低廉、安全性好且使用方便，因此备受人们欢迎，但其信息传输却是间断式的，在列车获取地面上的信息以后，需到达下一点才能对信息进行更新，如果在这一过程中地面产生变化，则将影响信息传输。由此可见，点式系统存在很大的局限性。连续式系统则可很好的克服这一缺陷，采用信息传输通道这一关键设备，借助线路上的电缆对信息进行传输，或直接采用无线网络传输信息，实现远距互联。 就目前来看，国际城市轨道大多使用两类信息传输通道，分别为钢轨通道和电缆通道。轨道电路在行车控制系统中最早应用，它能对区段占用情况及出清等进行反映，但电路的实际传输性能较差，因此传输信息量与速率均有限。从城市轨道角度讲，由于列车速度比铁路干线列车慢很多，而且闭塞分区的距离也很短，所以轨道电路所存在的缺陷并不会造成太大的影响。基于此，城市轨道普遍使用这一电路方法，并且在关键的控制点上设置装点式装置，以此对无法进行传输的信息进行有效弥补。 从高速铁路角度讲，依然使用轨道电路为系统主要信息传输方式并不妥当，因为钢轨使用的材料会对信号造成极大的损耗，限制电路实际长度。另外，使用钢轨对信息进行传递的数码率也极低。因此，使用轨道电路对庞大的数据量进行传输是极为困难的。 德国研发的LZB系统主要使用敷设轨间电缆的形式，这是完成信息高效传输的有效方式。在此系统中，轨间电缆是进行信息传输的唯一通道。为有效抵抗电流干扰，电缆上每间隔一定的距离便设置一处交叉。系统使用电缆实现了对列车位置的准确确定，彻底打破了以往闭塞分区的控制观念。 典型的点式系统有瑞典研发的EBICA900系统、法国研发的TVM430系统等。近年来，日本研发出全新的数字ATC系统，使用自然耗损形式的电路对信息进行传输，以此完成了设备的自动化与智能化升级。 2.3 车门开关控制 城市轨道与高速铁路相比，前者车门控制较为复杂。对于车门控制而言，其关键在于严格监督开门的安全条件。从ATP系统的角度讲，它所具备的功能有：(1)列车到达站外后自动打开车门；(2)当列车还处在站内时，可对非站台一侧的车门进行自动开启；(3)车门打开以后列车随即启动。 2.4 道岔控制 在高速铁路的正线中，主要使用“大号码可动心轨道岔”，需同时使用多个转辙机进行牵引，同时引用复合闭锁技术。在联锁系统当中，通常都设置较为特殊的电路，要求列车的速度控制系统需要具备避免列车超速经过控制道岔的基本功能。由此可以看出，与城市轨道相比，高速铁路的道岔控制更为复杂。 2.5 其他差异 (1)不同轨道交通方式的功能有很大不同，以大铁路区段站为例，其包含编解和接调车等组织功能。因而，城市有轨车辆段上安装的信号设备数量较多，一般单独使用电气装置。除了这一车辆段，其余车站的实际组织作业不仅简单而且单纯，因此联测站有三种颜色的信号灯，涵盖了四层含义：红灯表示停车；绿灯表示前进，道岔处于定位状态；月白灯同样表示前进，道岔处于反位状态；红灯与月白灯同时闪光表示引导信号。 (2)在高速铁路中，因为其车站之间的距离很长，很难满足对信息传输方面的要求，因此通常需要在区间内增设无人值守的中继站，但城市轨道则不需要设置。 (3)城市轨道和高速铁路的又一个明显区别是列车的间隔时间相对较短，在我国大城市的轨道交通中，列车间隔一般都在2 min左右。基于此，这对速度的监控系统提出了很高的要求，必须具备更高的安全性与可靠性。 (4)城市轨道的长度较大且车站间距短，列车的种类几乎完全相同，行车时刻表具有很高的规律性，每日都严格按照同一计划重复运行。对于城市轨道信号系统而言，需要具备对进路实施自动排列的功能，也就是按照规定的明确要求及程序对进路进行正确规范的自动排列，排列程序一旦确定不得人员更改，只有在运行图出现变更以后才允许人工介入。 3 结束语我国铁路运输的运量和运能存在十分突出的矛盾，客运与货运互相争抢运能，所以在实际客流量较大的高速铁路中，创建新的客运通道系统是未来发展趋势。相比城市轨道，高速铁路的运行控制系统在本质上并没有太大的差别，因城市轨道行车密度极大，所以对比之下城市轨道对信号技术有更高要求。但我国的高速铁路还处在发展初期，如果能将现有的技术引入高速铁路，则会大幅推动高速铁路工程发展。通过上述对比可以看出，高速铁路不仅分区较长，行车速度极快，而且联锁控制与道岔控制都十分复杂，因此高速铁路需要结合自身特征做好系统创新工作，为高速铁路发展提供良好条件。 参考文献： [1] 钱蔚.高速铁路与城市轨道交通列车运行控制系统比较[J].铁道通信信号,2014,10(8):23-25. [2] 杨光,唐祯敏.几种典型轨道交通运行控制系统的比较研究[J].铁道学报,2014,11(1):82-87. [3] 刘宏杰,郜春海,刘波,陈黎洁.城市轨道交通列车运行控制系统分级标准研究[J].都市快轨交通,2014,11(4):15-18. 收稿日期：2017-04-28 作者简介：樊少锋(1988-)，女，河北邯郸人，硕士研究生，研究方向：铁道信号自动控制。 中图分类号：U492 文献标识码：B 文章编号：1008-3383(2017)07-0172-02 |
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