軌道交通信號系統(tǒng)精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的軌道交通信號系統(tǒng)主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】軌道交通；信號系統(tǒng)；可靠性；安全性

在軌道交通系統(tǒng)的運行中采用相應(yīng)的交通信號系統(tǒng)，不但能夠在最大程度上保證列車的安全正常行駛，解決各個列車行駛時間上的沖突和矛盾，避免追尾事件發(fā)生，還能夠極大的提高列車的運行效率，增大軌道交通建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。除此之外，軌道交通信號系統(tǒng)的使用還有利于實現(xiàn)列車運行自動化管理，對于提高城市交通管理現(xiàn)代化水平有著重要意義。而要使軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用，就要確保其可靠性與安全性。以下本文筆者就結(jié)合自己對軌道交通信號系統(tǒng)的認(rèn)識來探討其可安全性與可靠性問題。

一、軌道交通信號系統(tǒng)概述

軌道交通信號系統(tǒng)主要是由連鎖裝置與列車自動控制系統(tǒng)（ATC）組成。ATC系統(tǒng)又包括列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）、列車自動防護(hù)系統(tǒng)（ATP）及列車自動運行系統(tǒng)（ATO）。其中，ATS的主要作用是對列車的實際運行情況進(jìn)行監(jiān)督與控制，這樣可以使行車調(diào)度工作者對整個線路的列車進(jìn)行全面、系統(tǒng)、完整的管理。ATP的作用主要是對行駛中的列車進(jìn)行監(jiān)控和安全防護(hù)，避免其出現(xiàn)連鎖設(shè)備或自身系統(tǒng)中出現(xiàn)問題故障而影響列車運行安全。ATO則主要是通過分析地面情況來對列車進(jìn)行控制，這樣就可以避免列車在行駛中突然的加速或減速，提高列車運行的舒適性和節(jié)能性。這三個系統(tǒng)相互作用，相互影響，從列車、地面、控制中心三個方面對列車進(jìn)行全方位的控制，確保列車的安全穩(wěn)定運行。目前的軌道交通系統(tǒng)是各種先進(jìn)科技的共同產(chǎn)物，其不但技術(shù)密集程度較高，而且成本低，效益高，是一種高速度、高效率、高安全性的可靠控制系統(tǒng)。

二、軌道交通信號系統(tǒng)的安全性分析

對于軌道交通信號系統(tǒng)而言，安全性主要是指行車的安全和乘客的人身安全。在列車的行駛過程中，無論是因為設(shè)備出現(xiàn)故障，還是因為電路、軟件出現(xiàn)問題，都可能會影響到列車的正常行駛，而由此造成的誤動或錯誤操作，極有可能造成嚴(yán)重的安全事故。為此，在軌道交通信號系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用中，應(yīng)該將以故障為導(dǎo)向的安全性能放在首要地位。在此過程中，需要解決的問題主要包括軌道數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)热齻€方面的故障-安全問題?？梢圆捎卯?dāng)前先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)，如容錯技術(shù)、故障檢測和診斷技術(shù)以及多重化技術(shù)等，均能夠為提高軌道交通信號系統(tǒng)的安全性提供技術(shù)支持。以下主要對列車自動控制系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的安全性進(jìn)行分析。

1、ATS系統(tǒng)

（1）在控制中心設(shè)立兩套ATS系統(tǒng)，互為熱備份，即其中的一個系統(tǒng)在線時，另一個系統(tǒng)也在不斷更新其數(shù)據(jù)信息，當(dāng)出現(xiàn)故障需要切換時，熱備份系統(tǒng)在很短時間內(nèi)完成對軌旁信息的掃描，從而保證系統(tǒng)獲取最新的數(shù)據(jù)。

（2）控制中心ATS主機(jī)與車站ATS設(shè)備間采用雙通道（主、備）或環(huán)路方式構(gòu)成系統(tǒng)（由通信專業(yè)提供），以保證某點或某段通信信道發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍能正常工作。

（3）當(dāng)系統(tǒng)中某些單元出現(xiàn)故障或運營過程中出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)具備降級運行的功能，由調(diào)度員人工介入設(shè)置進(jìn)路，對列車運行進(jìn)行調(diào)整，如在車站可以完成自動進(jìn)路調(diào)整或根據(jù)列車識別號進(jìn)行自動信號控制。

（4）當(dāng)列車運行偏離運行圖時，系統(tǒng)自動生成調(diào)整計劃或自動調(diào)整列車的停站時間、區(qū)間運行時間。當(dāng)偏離誤差較大時，可由調(diào)度員人工介入，指定列車的停站時間和區(qū)間運行時間，或?qū)ο到y(tǒng)實施運行圖進(jìn)行調(diào)整。

（5）通過列車識別裝置（PTI）能自動完成全線監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的列車跟蹤（服務(wù)號、目的地號、車體號、車次號）。隨著列車的運行，跟蹤顯示從一個軌道區(qū)段向下一個軌道區(qū)段移位、顯示。

2、ATP系統(tǒng)

由于ATP系統(tǒng)主要是對列車的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)控，因此其安全性設(shè)計應(yīng)該將重點放在保證設(shè)備系統(tǒng)安全上。首先，ATP系統(tǒng)可以利用雙層網(wǎng)絡(luò)與全冗余的模式來進(jìn)行設(shè)計，將系統(tǒng)中的所有設(shè)備都設(shè)置相應(yīng)的冗余接口，并做好備份，以保證系統(tǒng)某個節(jié)點出現(xiàn)故障后系統(tǒng)也可以不受影響而正常運行。其次，編碼軟件也可以利用冗余技術(shù)，且編碼中不可出現(xiàn)循環(huán)語句，這樣是為了保證某個編碼控制程序出現(xiàn)中斷后可以繼續(xù)對系統(tǒng)進(jìn)行控制，且不會形成死循環(huán)的問題。第三，為了進(jìn)一步的保證系統(tǒng)的安全性與可靠性，對于一些較為重要或者較為容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，應(yīng)該進(jìn)行雙重備份。同時，為了避免強(qiáng)信號對系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，還要在電路中設(shè)計一定的防沖擊電路和防干擾措施。這樣才可以很好的保證系統(tǒng)的安全運行。

3、ATO系統(tǒng)

作為以地控車的控制系統(tǒng)，ATO系統(tǒng)應(yīng)該能夠在列車超速運行時給予一定的警告，并利用系統(tǒng)中的車載設(shè)備采取一定制動措施。正常情況下ATO系統(tǒng)是自動運行，但是如果其因故障無法自動運行，應(yīng)該要能夠盡快轉(zhuǎn)入人工操作的程序中，以保證列車安全運行。同時，在系統(tǒng)的運行中需要大量的實時數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)該首先循環(huán)傳送。為了保證行駛中的列車和地面工作站點之間可以隨時聯(lián)系溝通，在列車出站之前，要對ATO系統(tǒng)進(jìn)行檢查，尤其是要對接口處進(jìn)行仔細(xì)檢查，以保證系統(tǒng)的安全工作。

三、軌道交通信號系統(tǒng)的可靠性分析

要充分發(fā)揮軌道交通信號系統(tǒng)的作用，不但要保證其安全性，還要保證其可靠性。因為只有確保系統(tǒng)的可靠，才能保證其高安全性。尤其是在實踐中，可靠性是評價軌道交通信號系統(tǒng)安全性的重要指標(biāo)。在國際上目前已經(jīng)提出了定量可靠性性分析指標(biāo)，并規(guī)定列車超速防護(hù)的車上設(shè)備的平均無故障時間（MTBF）不低于104h，地面設(shè)備的平均無故障時間不低于105h。

在城市軌道交通中由于ATP系統(tǒng)在正常駕駛模式下使用，是惟一能連續(xù)控制列車運行，并長期確保列車安全運行的駕駛模式。降級駕駛模式是ATP系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況下，在限速條件以人工駕駛來降低列車運行風(fēng)險所采用的一種駕駛模式。不過，該模式并不能避免所有風(fēng)險，所以要求正常駕駛模式必須非常穩(wěn)定可靠，以盡量減少采用降級駕駛模式。鑒于上述因素，在國外城市軌道交通工程中，提出ATP系統(tǒng)正常駕駛模式的可靠必須高于99.99%。

四、結(jié)語

總之，在現(xiàn)代城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展中，加強(qiáng)列車運行的安全控制是非常重要的。這就需要合理的設(shè)計和運用軌道交通信號系統(tǒng)，從每個子系統(tǒng)的角度出發(fā)來確保其安全性與可靠性，為人們出行提供安全可靠的交通設(shè)施。

參考文獻(xiàn)

[1]何泳斌.城市軌道交通信號控制方式研究[J].交通世界，2004（09）.

第2篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

摘要：本文從系統(tǒng)保證的角度開始，對有關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了大量的深入閱讀。也參考了國外與國內(nèi)的一些項目，對其實施狀況進(jìn)行了分析和比較，在此基礎(chǔ)上對軌道交通信號系統(tǒng)的安全性、可用性、可維護(hù)性以及可靠性進(jìn)行了總結(jié)和論述，最后對怎樣實施全面的方法以及技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用性研究。

關(guān)鍵詞：軌道系統(tǒng) 信號系統(tǒng) 系統(tǒng)保證 故障安全

軌道交通信號設(shè)備的系統(tǒng)保證工程技術(shù)在城市軌道交通中發(fā)揮著重要的作用，該技術(shù)使用了系統(tǒng)保證領(lǐng)域中的一些方法以及手段，因此可以讓信號設(shè)備達(dá)到有關(guān)的要求，符合系統(tǒng)保證的指標(biāo)。這樣，城市軌道信號設(shè)備就會處于一種可用性、安全性、穩(wěn)定性以及可維護(hù)性的環(huán)境中運行。在對城市軌道系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)以及運作、測試、運營時，都需要參考一定的準(zhǔn)則和指標(biāo)，即：系統(tǒng)保證要求以及一些具體的指標(biāo)，這樣行車才會安全。

1、系統(tǒng)保證文件的介紹

一般來說，信號系統(tǒng)在每一個工程階段時，和系統(tǒng)保證有關(guān)系的任務(wù)、交付的文件以及相關(guān)的要求都會在合同中出現(xiàn)，并給與一定的明確和界定。我們可以在表1中看到在工程信號階段時，信號系統(tǒng)需要使用的不同種類的通用性的系統(tǒng)保證文件。通過對表中的內(nèi)容分析，不難發(fā)現(xiàn)文件所處的階段不同，要求也就不同，因此系統(tǒng)保證的進(jìn)度管理以及質(zhì)量管理就會形成，這二者共同組成了系統(tǒng)保證文件的內(nèi)容。

2、信號系統(tǒng)的安全性分析

2.1安全完整性水平

在對信號每一個子系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行制定和設(shè)計時，必須參考EN 50126、EN 50128以及EN 50129標(biāo)準(zhǔn)中的一些要求，比如：有關(guān)安全完整性方面的SRL要求和規(guī)定以及所要達(dá)到的SRL等級。我們可以在表2中看到關(guān)于信號系統(tǒng)中的每一個子系統(tǒng)的等級要求。需要注意的是，每一個信號系統(tǒng)接口的SRL等級一定要和其子系統(tǒng)的等級要一樣，保持一致，不能有偏差。

2.2信號系統(tǒng)開發(fā)的周期以及過程

EN 50129對信號系統(tǒng)開發(fā)的周期進(jìn)行了有關(guān)的界定，內(nèi)容包括：開發(fā)需要的安全管理以及系統(tǒng)保證要使用的一些措施和方法。針對信號系統(tǒng)的安全保證，我們一定要按照有關(guān)規(guī)定的步驟進(jìn)行操作，開展開發(fā)以及設(shè)計。

2.3危害性分析

所謂的危害性的分析指的是當(dāng)系統(tǒng)存在潛在的危險時，需要有關(guān)的工作人員進(jìn)行分析和研究。而危害性分析可以作為一項評估技術(shù)，在工程項目的對應(yīng)階段被用來當(dāng)做信號系統(tǒng)的安全保證，其重要性可見一斑。在實際的實施過程中，我們需要提前對全部的危害進(jìn)行等級的評估，此外還要制定風(fēng)險矩陣。

風(fēng)險等級的概念。（1）R1：如果沒有特殊的狀況，一般要對該類的風(fēng)險進(jìn)行消除。（2）R2：一定要把風(fēng)險降到最低，一直到最低的實際可行的水平。（3）R3：是可以承受的風(fēng)險，盡管這樣還要從成本的效益出發(fā)，將風(fēng)險降到最低。（4）R4：可以接受的風(fēng)險。

關(guān)于信號系統(tǒng)每個風(fēng)險等級的不同的處理要求。（1）當(dāng)風(fēng)險的等級處于R1或者是R2這個等級時，一定要對這些危害事件進(jìn)行處理方法的設(shè)計，將風(fēng)險的等級有效的降低，爭取降到R3或者是R4這個范圍中。（2）對于剩余風(fēng)險等級為R1時，不要接受。

2.4量化風(fēng)險的評估

當(dāng)剩余風(fēng)險等級為R1或者是R2時，這些事件就會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，會導(dǎo)致員工或者是乘客死亡。量化風(fēng)險的評估的方法有兩種，分別是：故障樹分析和事件樹分析。

故障樹分析。使用該方法可以對復(fù)合故障、多種原因的影響、多余的設(shè)計以及人員的傷亡進(jìn)行綜合的分析和評估，也可以對組合事件發(fā)生的概率進(jìn)行分析。此外，一些人為的因素以及環(huán)境因素都會在其中被包括。

事件樹分析。使用該方法可以對全部的潛在后果進(jìn)行分析和評估。同樣，一些人為的因素以及環(huán)境因素都會在其中被包括。

3、可靠性、可用性和可維護(hù)性的分析

3.1 RAM分析

RAM分析一般在設(shè)計的階段會使用到，這樣信號的供貨商就會對系統(tǒng)的RAM表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測，設(shè)計就會滿足設(shè)備的可靠性的要求。需要對以下這些情況進(jìn)行列明：維修時怎樣降低干擾和造成的不良影響、故障的模式等。此外，還包括人為因素。在分析之后，系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)就會得到確認(rèn)，因此可以對改進(jìn)的子系統(tǒng)進(jìn)行清晰的顯示。在這個過程中，需要參考有關(guān)設(shè)備的故障記錄，從實際的運營過程中所出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)出發(fā)，做到對數(shù)據(jù)來源的詳細(xì)的記錄。我們要根據(jù)實際的情況來決定使用哪一種分析方法。

3.2 RAM證明計劃

可靠性、可用性和可維護(hù)性（RAM）的證明計劃需要信號供貨商進(jìn)行提供，一般是在保質(zhì)期的前3個月。

結(jié)束語

信號系統(tǒng)在城市的軌道交通中發(fā)揮著重要的作用，因此需要使用一些成熟、先進(jìn)的可靠設(shè)備，這樣才會降低運營的成本，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳登科.城市軌道交通信號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全分析[J].鐵路通信信號工程技術(shù).2012（5）.

[2]張文都.城市軌道交通信號系統(tǒng)的設(shè)計方案探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012（23）.

[3]程新勝.淺談城市軌道交通信號系統(tǒng)的安全措施[J].中國科技博覽.2012（36）.

[4]姜華.淺談城市軌道交通信號系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國科技博覽.2012（36）.

[5]甘勇.城市軌道交通信號系統(tǒng)冗余技術(shù)分析[J].城市軌道交通研究.2012（5）.

第3篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：質(zhì)量 安全 信號 系統(tǒng)集成管理

質(zhì)量是企業(yè)賴以生存和發(fā)展的基石，是保證安全的必要條件。7?23溫州動車組特大事故使“質(zhì)量、安全”這一字眼再一次成為公眾關(guān)注的焦點。軌道交通領(lǐng)域引入獨立第三方進(jìn)行安全評估，已成為十分迫切的事情之一。筆者認(rèn)為“安全”必須從質(zhì)量源頭抓起。本文通過對質(zhì)量、安全相關(guān)知識的闡述，對信號系統(tǒng)集成企業(yè)質(zhì)量安全工作策略進(jìn)行粗淺分析，望批評指正。

一、質(zhì)量、安全內(nèi)涵的釋義

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量的內(nèi)涵在不斷充實、完善和深化。質(zhì)量的定義有兩層含義，第一層含義：質(zhì)量是一組固有特性滿足要求的程度。主要反映在對產(chǎn)品的性能、經(jīng)濟(jì)特性、服務(wù)特性、環(huán)境特性和心理特性等方面。這種“要求”可是技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的，也可能是在技術(shù)規(guī)范中未注明，但用戶在使用過程中實際存在的需要，它是動態(tài)的、變化的、發(fā)展的和相對的，隨時間、地點、使用對象和社會環(huán)境的變化而變化。第二層含義：質(zhì)量是反映實體滿足明確或隱含需要能力的特性總和。這些特征和特性通常是可以衡量的，全部符合特征和特性要求的產(chǎn)品，就是滿足用戶要求的產(chǎn)品。實質(zhì)上就是產(chǎn)品或服務(wù)的“符合性”，它可以是活動、過程、產(chǎn)品、組織、體系、人員以及它們組合。

質(zhì)量管理是指在對質(zhì)量方面指揮和控制組織的協(xié)調(diào)活動。從當(dāng)初的“產(chǎn)品檢驗制度”，發(fā)展到今天的全面質(zhì)量管理；從最初注重產(chǎn)品的一般性能發(fā)展為注重產(chǎn)品的可用性、可靠性、安全性、可維修性和經(jīng)濟(jì)性等方面，并形成一系列質(zhì)量管理和控制體系。質(zhì)量管理不僅要管好產(chǎn)品本身的質(zhì)量，還要管好質(zhì)量賴以產(chǎn)生和形成的工作質(zhì)量，并以工作質(zhì)量為管理的重點。通常包括制定質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo)以及質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)等措施。

質(zhì)量本身具有社會性、經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)性三個重要屬性。社會性是指質(zhì)量的好壞不僅單從直接用戶，而從整個社會的角度來評價，尤其是關(guān)系到安全等方面問題時更是如此。經(jīng)濟(jì)性是指質(zhì)量不僅從某些技術(shù)指標(biāo)來考慮，還需從制造成本、價格、使用價值和消耗等方面綜合評價。在確定質(zhì)量水平或目標(biāo)時，不能脫離社會的條件和實際需要，不能單純追求技術(shù)上的先進(jìn)性，還應(yīng)考慮使用上的經(jīng)濟(jì)合理性，使質(zhì)量和價格達(dá)到合理的平衡。系統(tǒng)性是指質(zhì)量是一個受到設(shè)計、生產(chǎn)制造、施工安裝、操作使用等其它諸多過程、諸多環(huán)節(jié)和相關(guān)聯(lián)因素影響的復(fù)雜系統(tǒng)。

安全是指人、物、環(huán)境不受到危險、危害和損失的良好狀態(tài)。是在生產(chǎn)過程中，將系統(tǒng)的運行狀態(tài)對人類的生命、財產(chǎn)、環(huán)境可能產(chǎn)生的危害控制在可接受水平以下的狀態(tài)。安全性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要性能之一，安全始終是人們追求的最終目標(biāo)。但現(xiàn)實生活中并沒有絕對的安全，安全總是相對的。當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生故障時，以特殊的、技術(shù)上可實現(xiàn)的方式作出反應(yīng)并導(dǎo)向安全，即軌道交通信號系統(tǒng)所遵循的“故障DD安全”原則。

二、信號系統(tǒng)質(zhì)量安全背景

截至2012年底，全國鐵路運營通車總里程約為10萬公里，預(yù)計到2020年，運營通車總里程將達(dá)12萬公里。在城市軌道交通領(lǐng)域，2012年全國共有35個城市正在建設(shè)城市軌道交通，投入通車運營的城市軌道交通線路總里程達(dá)2042公里，預(yù)計到2020年，運營通車總里程將達(dá)到7400Km。信號系統(tǒng)是軌道交通領(lǐng)域眾多機(jī)電自動化系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，它好比人體的中樞神經(jīng)，利用它可以把軌道交通各機(jī)電自動化系統(tǒng)有機(jī)的聯(lián)系起來，實現(xiàn)之間的相互聯(lián)動功能。從而實現(xiàn)保證列車運行和乘客安全，提高運行效率，實現(xiàn)列車運行高效、指揮管理有序的自動控制等功能。信號系統(tǒng)質(zhì)量的好壞，尤其是安全性能的好壞，直接關(guān)系到廣大乘客的生命和財產(chǎn)安全。因信號系統(tǒng)本身質(zhì)量問題而導(dǎo)致的行車事故越來越多，事故性質(zhì)越來越嚴(yán)重，帶來的危害也越來越大。如在1997年發(fā)生的“4?29特大事故”、1999年的“7?9列車顛覆事故”和2011年的“7?23動車特大事故”等均是由信號原因而造成的。

IRIS是一套適用于鐵路行業(yè)的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，它是在ISO 9001：2000的基礎(chǔ)上，針對鐵路行業(yè)的特殊要求增加了投標(biāo)管理、項目管理、成本管理、績效管理等方面的內(nèi)容。在內(nèi)容上涵蓋了企業(yè)管理的方方面面，不僅包括了質(zhì)量管理的內(nèi)容，而且涉及環(huán)境管理、職業(yè)健康安全管理的內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)借鑒了航天（AS9100）、汽車（ISO/TS16949）、食品工業(yè)（ISO22000）行業(yè)對于質(zhì)量、安全方面比較好的做法，使之更貼合鐵路行業(yè)實際，目前已經(jīng)成為國際鐵路行業(yè)普遍認(rèn)可的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)。IRIS管理體系和ISO 9001：2000最大的不同是增加了許多如體系要求、項目管理、質(zhì)量控制、設(shè)計與輸入、設(shè)計和開發(fā)確認(rèn)、生產(chǎn)過程和服務(wù)的規(guī)范等強(qiáng)制性項目要求。它是基于鐵路行業(yè)的特殊要求，總結(jié)國際鐵路巨頭多年的經(jīng)驗，總結(jié)并提出了相應(yīng)的系統(tǒng)化規(guī)范，集中體現(xiàn)了以產(chǎn)品全生命周期為核心的管理思想，增加鐵路產(chǎn)品在安全性、可靠性及質(zhì)量方面的特殊要求，要求其產(chǎn)品在性能、安全、成本、效率上加以體現(xiàn)，期望在合理的成本下確保顧客滿意。

我國軌道交通信號系統(tǒng)，主要是遵照原鐵道部制定的鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或參照建設(shè)部、交通協(xié)會等制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。1994年引入新版ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)，并逐步開展了第三方質(zhì)量體系認(rèn)證工作，促進(jìn)了質(zhì)量管理體系的普及和管理水平的提高。隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程明顯加快，為解決城市交通和環(huán)境問題，諸多大型、特大型城市把發(fā)展城際客運專線和城市軌道交通作為發(fā)展公共交通的根本方針，可以說我國軌道交通建設(shè)已步入建設(shè)的高峰期。由于目前我國信號系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展滯后，大多數(shù)軌道交通線路，特別是城市軌道交通線路核心信號系統(tǒng)主要采用國外系統(tǒng)和技術(shù)，由國內(nèi)集成商進(jìn)行二次開發(fā)和集成配套。由于國內(nèi)、外采用的信號系統(tǒng)的研制標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)水平存在差異，無法按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量管理，極易出現(xiàn)質(zhì)量管理不善導(dǎo)致安全問題。2011年7月23日發(fā)生的溫州動車組特大事故即是一起因信號系統(tǒng)質(zhì)量控制不力引發(fā)的典型事故案例。因此，軌道交通信號系統(tǒng)集成已經(jīng)成為一個高風(fēng)險的工作。

三、信號系統(tǒng)集成質(zhì)量安全管理策略

實施國產(chǎn)化政策，對扶持國有大型企業(yè)和民族工業(yè)發(fā)展，壯大我國軌道交通產(chǎn)業(yè)體系、拉動內(nèi)需、保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長等具有重要作用。國家發(fā)改委于2010年以發(fā)改產(chǎn)業(yè)2866號文“國家發(fā)改委關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)城市軌道交通裝備制造業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見”，對軌道交通裝備制造的國產(chǎn)化事宜提出要求，信號系統(tǒng)投標(biāo)企業(yè)必須具備信號系統(tǒng)列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）和計算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CI）（或列車自動防護(hù)/列車自動駕駛（ATP/ATO）子系統(tǒng)）的合格產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)能力及信號系統(tǒng)集成能力。在當(dāng)前“爆發(fā)式”的建設(shè)形勢下，研發(fā)與工程并存、設(shè)計/生產(chǎn)與施工并存、國產(chǎn)與進(jìn)口系統(tǒng)接口并存等，必須盡快建立符合國情和當(dāng)前情況并與我國軌道交通信號系統(tǒng)建設(shè)模式相匹配的質(zhì)量安全管理體系。筆者建議從以下方面加強(qiáng)對信號系統(tǒng)集成企業(yè)的質(zhì)量安全管理工作。

1. 建立和統(tǒng)一產(chǎn)品質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)，形成與自身相適應(yīng)的質(zhì)量管理體系

當(dāng)前我國鐵路及城市軌道交通領(lǐng)域，大部分采用西門子、龐巴迪、泰雷茲等國外系統(tǒng)供應(yīng)商提供的信號系統(tǒng)設(shè)備，系統(tǒng)制式、系統(tǒng)設(shè)計及產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各不相同，建設(shè)和運營主管部門尚未對信號系統(tǒng)產(chǎn)品制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)，給項目質(zhì)量管理和控制帶來難度。

國內(nèi)信號集成商雖已各自建立ISO9000質(zhì)量管理體系并通過了第三方質(zhì)量認(rèn)證，但由于各種原因并不能做到體系和實際的有機(jī)結(jié)合。相比之下國外的信號系統(tǒng)供應(yīng)商大都以IRIS作為質(zhì)量管理體系，從產(chǎn)品設(shè)計、研制生產(chǎn)、出廠檢驗、供應(yīng)鏈管理、系統(tǒng)設(shè)計、勘察定測、施工安裝、測試、交付、維護(hù)管理等，均嚴(yán)格遵守IRIS事先制定的質(zhì)量管理和控制程序。并將程序細(xì)化到每一項活動，詳細(xì)規(guī)定了每項活動的質(zhì)量管理內(nèi)容和控制方法，輔以相應(yīng)的檢驗表單作為證據(jù)記錄，從而保證整個活動質(zhì)量管理過程的可追溯性。任何時間、地點，任何人都不能逾越質(zhì)量這個紅線，在上一工序出現(xiàn)的質(zhì)量問題沒有解決前，絕對不會放行進(jìn)入下一工序。在整個質(zhì)量管理活動中，質(zhì)量工程師有絕對的話語權(quán)，尤其是安全保障工程師更具有一票否決權(quán)。從而實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的過程質(zhì)量控制，確保將風(fēng)險降低到最低限度。

第4篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】 車――車通信 CBTC 通信 自動控制 信號控制系統(tǒng)

引言：

目前，大多數(shù)城市軌道交通信號系統(tǒng)都采用了CBTC系統(tǒng)，CBTC系統(tǒng)是基于通信的列車自動控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與應(yīng)用已非常成熟。

隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，基于車――車通信技術(shù)的新型軌道交通信號控制系統(tǒng)將很有可能取代現(xiàn)有的CBTC系統(tǒng)，成為主流的軌道交通信號系統(tǒng)。

一、基于通信的CBTC信號控制系統(tǒng)原理及缺點

基于通信的CBTC系統(tǒng)的核心是列車自動控制系統(tǒng)（ATC），它由算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CI）、列車自動防護(hù)子系統(tǒng)（ATP）、列車自動駕駛子系統(tǒng)（ATO）及列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）構(gòu)成。

各子系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)通信傳輸子系統(tǒng)（DCS）作為信息交換網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)地面與車上控制相結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制相結(jié)合，構(gòu)成一個以安全設(shè)備為基礎(chǔ)，集行車指揮、運行調(diào)整以及列車自動駕駛自動化等功能等為一體化的自動控制系統(tǒng)。

其業(yè)務(wù)主要為：對列車實施調(diào)度、防護(hù)、操縱、多子系統(tǒng)通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化信息化。具體功能表現(xiàn)為：列車按照運營圖自動運行；為列車門、站臺屏蔽門的開閉提供安全監(jiān)控信息；全線列車及信號設(shè)備的自動監(jiān)控；列車運行及信號運行的日志及數(shù)據(jù)收集存儲；與外部接口系統(tǒng)（如：綜合監(jiān)控系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、無線通信系統(tǒng)、TCC系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)交互等。

雖然CBTC系統(tǒng)已日趨成熟且在軌道交通領(lǐng)域大量應(yīng)用，但仍有不少問題亟待解決：如前后車運行聯(lián)動的問題。CBTC系統(tǒng)雖支持不同控制級別列車的混跑，但當(dāng)CBTC級別的列車與點式列車互相追蹤時，前車車載設(shè)備在不同控制級、不同故障類型、不同駕駛模式下對后車運行的影響，以及前后車追蹤間隔的設(shè)置等，都是需要進(jìn)一步解決的問題。又如闖紅燈防護(hù)問題。

在點式級別下，因為沒有連續(xù)的車-地通信，且應(yīng)答器作用范圍有限，司機(jī)很難做到對列車的誤啟動保護(hù)。再如車-地?zé)o線傳輸及同站臺換乘車站無線干擾的問題。車-地之間的無線傳輸對信號傳輸質(zhì)量穩(wěn)定性的影響，以及現(xiàn)場不同系統(tǒng)的復(fù)雜信號干擾對線路開通調(diào)試帶來的困難，甚至在運營階段由于通信不穩(wěn)定而導(dǎo)致的列車緊急制動等問題，也需進(jìn)一步優(yōu)化。

為了進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，解決以上問題，更新一代的基于車――車通信技術(shù)的新型城市軌道交通信號系統(tǒng)方案已悄然登場。

二、基于車――車通信的信號控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

基于車一車通信的新型信號控制系統(tǒng)，其本質(zhì)是以列車為中心的新型CBTC系統(tǒng)。

根據(jù)ALSTOM在法國里爾l號線提出的基于車――車通信的新型CBTC系統(tǒng)概念，與傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)相比，其結(jié)構(gòu)中去掉了聯(lián)鎖子系統(tǒng)和區(qū)域控制器子系統(tǒng)，ATS直接與車載控制器VOBC進(jìn)行通信，將進(jìn)路信息發(fā)送給車載，車載根據(jù)進(jìn)路信息，直接控制道岔的轉(zhuǎn)動和進(jìn)路的開放，以及移動授權(quán)的計算等與軌旁相關(guān)的安全功能。這一設(shè)計不但減少了聯(lián)鎖子系統(tǒng)，而且減少了系統(tǒng)的接口數(shù)量，從而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

由于精簡了軌旁的設(shè)備，基于車一車通信的新型CBTC系統(tǒng)與傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)在功能分配上差別很大：CBTC系統(tǒng)中大多數(shù)軌旁核心功能，都移至車載控制器上實現(xiàn)，大大簡化了系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的復(fù)雜度，減少了信號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，縮短了通信時延，提高了系統(tǒng)整體性能。

在車――車通信方式中，后續(xù)列車根據(jù)自己的狀態(tài)，向前行列車請求前車的位置信息。后續(xù)列車可根據(jù)收到的前車位置信息自行計算移動授權(quán)和相關(guān)的制動曲線。因此，前后列車之間，僅僅通過交互列車位置信息的簡單動作便可實現(xiàn)列車移動授權(quán)的計算等功能，而無需由軌旁系統(tǒng)計算后再通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給車載控制器，這樣就大量減少了數(shù)據(jù)通信量，降低了車載控制器的反應(yīng)時間，并且能快速更新后續(xù)列車的速度曲線。

三、基于車――車通信的信號控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

3.1結(jié)構(gòu)簡單成本低廉

車――車通信系統(tǒng)省略了聯(lián)鎖子系統(tǒng)和區(qū)域控制器子系統(tǒng)，其余各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流交互和接口簡單清晰，避免了繁瑣的流程，降低了各個子系統(tǒng)之間的耦合度，防止了各子系統(tǒng)的干擾，而且系統(tǒng)不用過多的連接，也解決了系統(tǒng)接口不兼容的問題，使系統(tǒng)在使用的過程中比較簡單，維護(hù)過程中成本低廉。

3.2聯(lián)鎖功能更加靈活

車――車通信系統(tǒng)車載控制器的聯(lián)鎖功能可以在列車運行的過程中使之更加的靈活，可以對道岔道的轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制，讓列車能夠及時地運行決策，提升列車的運行效率。

在確保運行安全的基礎(chǔ)上，防止對各類設(shè)備的干擾，節(jié)省了大量管理設(shè)備的時間，而且在具體的運行設(shè)計中也節(jié)省了時間。

3.3信息交互能力大幅提升

基于車一車通信的新型信號控制系統(tǒng)取消了軌道旁的控制器設(shè)備，所以也不用存儲聯(lián)鎖的數(shù)據(jù)，客觀上精簡了車――地之間交互的信息量以及交互時間，減少了車載控制器的系統(tǒng)反應(yīng)時間，使得車載控制器反應(yīng)的速度非?？?，而且會及時地建立速度曲線，列車會將自己的運行狀態(tài)調(diào)整，在列車發(fā)出請求后，迅速獲得周圍列車和設(shè)備的位置，在接收到相關(guān)的信息后，通過對移動授權(quán)的分析，繪制制動曲線。所以，在列車之間，其交互性大大的提高，而且，通過移動授權(quán)的計算，完成了各項功能。

3.4運行時間間隔進(jìn)一步縮短

由于車――車通信系統(tǒng)減少了車載控制器的系統(tǒng)反應(yīng)時間，于是它能提供更小的運行時間間隔?？梢栽诒ＷC安全的前提下，可以為運營提供更加靈活和多樣化的運輸組織方案。

3.4節(jié)省大量空間

車――車通信系統(tǒng)去掉了聯(lián)鎖子系統(tǒng)和區(qū)域控制器子系統(tǒng)，節(jié)省了大量的空間，不但提高了整個系統(tǒng)的運行性能，而且使列車在運行的過程中更加的安全。

總體而言，車――車通信系統(tǒng)對傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)實現(xiàn)了創(chuàng)新，使信息的交互性更好，有效控制了車載控制器反應(yīng)時間，使整個系統(tǒng)的運行性能更有保障。

四、結(jié)語

基于車一車通信的新型信號控制系統(tǒng)，能夠大幅度提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)性能、機(jī)動靈活性能及安全穩(wěn)定性能，具有很大的發(fā)展空間和潛力，將是未來城市軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和方向。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]安靜，王令群，吳汶麒. 基于無線通信的列車控制系統(tǒng)研究及應(yīng)用綜述[J]. 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，02：132-138.

[2]陸[，朱翔，紀(jì)文莉，鄭國莘. CBTC系統(tǒng)無線通信采用UHF低頻段的可靠性分析[J]. 城市軌道交通研究，2016，04：15-20.

第5篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；通信號維護(hù)支持系統(tǒng)；信號系統(tǒng)同步設(shè)計；可行性

中圖分類號：C913文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1 、MSS產(chǎn)生背景及在設(shè)計施工中存在的問題

隨著我國城市軌道交通事業(yè)的高速發(fā)展，城市軌道交通的安全、高效運營日益受到高度重視。信號系統(tǒng)作為保障行車安全的核心設(shè)備，當(dāng)前迫切需要一套行之有效的手段對其進(jìn)行有效的維護(hù)管理，及時發(fā)現(xiàn)、及時處理運行中的故障，保證穩(wěn)定運行。城市軌道交通信號維護(hù)支持系統(tǒng)（Maintenance Support System，MSS）應(yīng)運而生，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測信號設(shè)備狀態(tài)，并對狀態(tài)信息進(jìn)行分析、處理，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，對發(fā)生的故障及時定位，以壓縮故障延時。

MSS脫胎于國鐵的信號集中監(jiān)測系統(tǒng)（微機(jī)監(jiān)測），在設(shè)計和施工組織上多延用國鐵的模式。在國鐵因歷史原因，造成信號集中監(jiān)測的設(shè)計、施工與信號系統(tǒng)存在脫節(jié)，需要在信號系統(tǒng)已經(jīng)安裝好的設(shè)備上進(jìn)行二次安裝和二次配線。MSS對轉(zhuǎn)轍機(jī)和信號機(jī)的監(jiān)測需要在組合內(nèi)部安裝采集模塊，沿用原有模式需要對組合內(nèi)部配線進(jìn)行更改。由于現(xiàn)場施工條件限制，現(xiàn)場改動組合內(nèi)部配線容易出錯，現(xiàn)場配線質(zhì)量較難于控制。而且這些問題往往在設(shè)備上電調(diào)試期間甚至是到設(shè)備開通時才會被發(fā)現(xiàn)，在此期間處理問題對配線和校線都有很多不便，甚至?xí)l(fā)新的問題。

2、 MSS與信號同步設(shè)計的可行性與必要性

為了解決上述問題，避免既有國鐵設(shè)計和施工模式的弊端在城市軌道交通中出現(xiàn)，通過深入思考，結(jié)合工程實踐，認(rèn)為只要做到MSS與信號系統(tǒng)同步設(shè)計及施工，就可以解決國鐵模式的弊端。只需在信號圖紙設(shè)計階段做好與設(shè)計單位的溝通，由設(shè)計單位統(tǒng)一協(xié)調(diào)即可以做到與信號圖紙同步統(tǒng)一設(shè)計。

在設(shè)計單位完成信號圖紙后（主要包括信號平面布置圖、電路、組合柜側(cè)面端子配線表及排列表），MSS的監(jiān)測對象和內(nèi)容已經(jīng)確定，配線位置、使用的傳感器類型和數(shù)量也隨之確定。設(shè)計單位在原圖紙上增加MSS監(jiān)測用傳感器的安裝方式、內(nèi)部接線和配線，并將其接口配線統(tǒng)一引到側(cè)面端子（需要安裝MSS采集模塊的組合側(cè)面端子一般都有空余，足夠MSS配線使用），然后由組合生產(chǎn)廠家在工廠內(nèi)完成MSS采集模塊的安裝和配線，現(xiàn)場安裝時只需要在MSS機(jī)柜與側(cè)面之間進(jìn)行配線。這樣可以有效地降低模塊安裝和配線出錯概率，大大提高施工效率和施質(zhì)量。

3、 MSS與信號系統(tǒng)同步設(shè)計的初步實踐

3.1 信號機(jī)點燈回路電流監(jiān)測

點燈電流即為信號機(jī)燈絲繼電器的工作交流電流，MSS采用WB21414SH1_0.5型雙路電量傳感器對其進(jìn)行采集。某地鐵工程加入電量傳感器后信號機(jī)1DJ點燈電路的室內(nèi)部分見圖1，側(cè)面內(nèi)部配線圖見圖2，1DJ接點圖見圖3。

其中A路采集1DJ點燈電流。電纜從RD1的2接點接入側(cè)面端子01-9處，原圖中再由01-9接到1DJ的5接點。監(jiān)測點設(shè)在01-9和1DJ的5接點連線處，穿心通過采集孔。傳感器電源由內(nèi)部06-5、06-6接入，輸出接入內(nèi)部01-17?，F(xiàn)場施工時只需要將MSS供電接到側(cè)面06-5、06-6，并把采集回線接到01-17即可。B路采集2DJ點燈電流，不再贅述。

對比：二次施工需要把5接點的焊點焊掉（從01-9處斷開更麻煩，內(nèi)部配線在端子排后端，需要拆下整個端子排），同步施工直接從01-9經(jīng)傳感器穿孔后焊到5接點即可，與原施工內(nèi)容相比幾乎沒有變化。

3.2 道岔監(jiān)測

以三相道岔為例，MSS監(jiān)測內(nèi)容為1DQJ狀態(tài)、定位/反位表示、轉(zhuǎn)轍機(jī)動作電流/功率曲線。MSS采用WB9060-7型電流、有功功率傳感器，監(jiān)測轉(zhuǎn)轍機(jī)的動作電流曲線和功率曲線。1DQJ、定位/反位表示的采集與此類似，不再詳述。斷相保護(hù)器BDZ對應(yīng)A、B、C三相電壓的輸出接點21、41、61分別接至傳感器的采集端，電流穿心過采集孔至1DQJ的接點12、1DQJF的接點12、22。傳感器電源由內(nèi)部側(cè)面06-14、06-15接入，采集輸出接入內(nèi)部側(cè)面

03-15、03-16、03-17、03-18。同樣，現(xiàn)場施工只需要把電源線、采集線接到對應(yīng)的側(cè)面即可。

4 、MSS與信號系統(tǒng)同步設(shè)計的意義及實現(xiàn)條件

MSS與信號系統(tǒng)同步設(shè)計避免了現(xiàn)場施工的重復(fù)勞動，提高了施工效率。由機(jī)柜廠家統(tǒng)一配內(nèi)部線，施工方配采集線，減少了現(xiàn)場施工的工作量，降低了配線錯誤概率，提高了MSS的可靠性和穩(wěn)定性。此外，如絕緣漏流測試線、外電網(wǎng)采集線等，需要在斷電情況下才能配線，如果繼續(xù)采用國鐵模式則施工時間大大受限，往往會拖后工期。MSS的功能作用可以貫穿到整個地鐵信號施工的過程中，而不僅僅是地鐵正式運營以后對信號系統(tǒng)的維護(hù)支持，便于及早發(fā)現(xiàn)和協(xié)助解決隱患。

由此可見，MSS與信號系統(tǒng)同步設(shè)計具有重大意義。當(dāng)然，同步施工對各方也提出了更高的要求。首先，繪制施工圖紙需要更準(zhǔn)確。不僅設(shè)計單位需要保證圖紙的規(guī)范性一致性，做到概念明確無歧義，而且MSS廠家設(shè)計時要做到配線位置合適、監(jiān)測點采集正確無遺漏、傳感器類型及安裝位置無誤、接口數(shù)量類型明確等，這些都需要提前做好協(xié)調(diào)工作。其次，增加MSS配線后，組合內(nèi)部配線更加復(fù)雜，加大了組合生產(chǎn)廠家的工作量，對組合生產(chǎn)廠家的業(yè)務(wù)水平要求也相應(yīng)提高。

第6篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通；信號系統(tǒng)工程；接口管理

城市軌道交通工程是城市中的專業(yè)性、單位性的系統(tǒng)工程，同時也是一個城市展現(xiàn)其面貌的途徑。一般情況下，城市軌道交通的工程設(shè)計、項目的成本以及涉及系統(tǒng)設(shè)備的可靠性、可用性等各方面都需要經(jīng)過慎重的研究和論證；信號系統(tǒng)工程作為其中涉及運營安全相關(guān)的系統(tǒng)工程，便成為整個軌道交通建設(shè)過程中的重要組成部分，因為信號系統(tǒng)工程的接口（含內(nèi)部接口和外部接口）較多且復(fù)雜，故加強(qiáng)信號系統(tǒng)工程接口方面的管理，實現(xiàn)信號系統(tǒng)工程與其他系統(tǒng)工程的“無縫”連接，將會為城市軌道交通的建設(shè)、運營安全，成為優(yōu)秀的城市交通工具打下堅實的基礎(chǔ)。

1 城市軌道建設(shè)工程信號系統(tǒng)的工程概況

城市軌道交通在城市建設(shè)的過程中具有重要的作用，一般城市軌道交通的建設(shè)工程都分為以下幾個步驟。首先是前期工程，對軌道交通的建設(shè)工程進(jìn)行初期的規(guī)劃：線路走向、站點設(shè)置、工程的功能可行性研究及的初步設(shè)計等；其次是土建工程，對軌道交通的線路、站點區(qū)域進(jìn)行土建開挖，進(jìn)入土木結(jié)構(gòu)工程建設(shè)階段，為之后的設(shè)備安裝工程提供前期保障；隨后進(jìn)行軌道線路鋪設(shè)和車站的裝飾裝修工程；最后是軌道工程系統(tǒng)設(shè)備的安裝調(diào)試和其他工藝需求的安裝。在城市軌道建設(shè)的工程項目中，重要的步驟之一為安裝、調(diào)試軌道交通的系統(tǒng)設(shè)備，需要對包括信號、通信、供電和監(jiān)控等系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試并實現(xiàn)聯(lián)動，信號系統(tǒng)設(shè)備軟、硬件設(shè)備調(diào)試則尤為重要。

城市軌道交通工程信號系統(tǒng)主要通過列車自動控制子系統(tǒng)（automatic control systems，ATC）實現(xiàn)對列車的自動控制，該自動控制系統(tǒng)又分為三個組成部分：列車自動監(jiān)測系統(tǒng)（automatic test system，ATS）、列車自動防護(hù)系統(tǒng)（automatic test programm，ATP）和列車自動駕駛系統(tǒng)（automatic test operating，ATO），該控制系統(tǒng)能夠有效地、實時地監(jiān)控（監(jiān)視和控制）列車的運行情況。由于我國的科技不斷地快速發(fā)展，信息化的發(fā)展進(jìn)程也隨之加快并已應(yīng)用在我國的各個領(lǐng)域之中，而在這個發(fā)展迅速的時代，城市軌道交通的信息化就應(yīng)運而生了，列車的自動控制系統(tǒng)也是信息化的產(chǎn)物。列車控制系統(tǒng)能夠?qū)④嚿吓c地面設(shè)備緊密地聯(lián)系在一起，通過二者的信息交換，形成一個嚴(yán)密的列車運行控制網(wǎng)絡(luò)，保障了列車運行更加安全，提高了城市軌道交通的服務(wù)質(zhì)量。

2 城市軌道信號系統(tǒng)工程接口的構(gòu)成

按城市軌道交通的信號系統(tǒng)工程范圍及技術(shù)接口協(xié)議來劃分，信號系統(tǒng)工程主要存在外部接口和內(nèi)部接口。信號系統(tǒng)內(nèi)部的各個子系統(tǒng)之間的技術(shù)連接部分為內(nèi)部接口，參與信號系統(tǒng)工程管理的各單位之間的工作接口也是內(nèi)部接口；其他與信號系統(tǒng)工程的技術(shù)連接和工作連接部分為外部接口。協(xié)調(diào)好各個接口之間的關(guān)系，是工程順利進(jìn)行的保障。

2.1 內(nèi)部接口

一般地，城市軌道交通信號系統(tǒng)的內(nèi)部接口大致如下：

1）軌旁控制單元ATP與聯(lián)鎖系統(tǒng)之間的接口；

2）軌旁控制單元ATP與ATS之間的接口；

3）軌旁控制單元列車、線路數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與ATS之間的接口；

4）軌旁控制單元ATP與站臺緊急停車按鈕之間的接口；

5）軌旁控制單元ATP/軌旁控制單元列車、線路數(shù)據(jù)庫服務(wù)器到中央服務(wù)和診斷系統(tǒng)的接口 ；

6）軌旁控制單元ATP之間車載子系統(tǒng)之間的接口；

7）軌旁控制單元列車、線路數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與車載子系統(tǒng)之間的接口；

8）軌旁控制單元ATP與軌旁控制單元ATP之間的接口 ；

9）軌旁子系統(tǒng)與軌旁服務(wù)和診斷之間的接口 ；

10）車載子系統(tǒng)與車載服務(wù)與診斷系統(tǒng)的接口；

11）車載控制單元與車載控制單元之間的接口；

12）ATS與聯(lián)鎖系統(tǒng)之間的接口；

13）聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATP/ATO子系統(tǒng)、 ATS子系統(tǒng)與電源子系統(tǒng)之間的接口

一般地，城市軌道交通工程的信號系統(tǒng)主要由聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATP/ATO子系統(tǒng)、 ATS子系統(tǒng)組成。個子系統(tǒng)之間的接口關(guān)系如下圖所示。

中央ATS將列車運行交路計劃下發(fā)，由聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATP/ATO子系統(tǒng)及信號部件、計軸和應(yīng)答器部件等組成軌旁設(shè)備，共同執(zhí)行進(jìn)一步的聯(lián)鎖和軌旁ATP功能，為列車提供安全可靠的運行路徑，列車上同樣配置具備車載ATP/ATO設(shè)備，通過列車―地面信息連續(xù)的交互（無線通信），實現(xiàn)列車按計劃的安全運行。

2.2 外部接口

1）與通信系統(tǒng)的接口

用于通信系統(tǒng)的時鐘子系統(tǒng)向信號系統(tǒng)提供時鐘信息。

2）與車輛的接口

主要表現(xiàn)為：車載子系統(tǒng)與列車控制裝置之間的接口；車載子系統(tǒng)與駕駛室之間的接口；車載子系統(tǒng)與乘客信息系統(tǒng)/列車管理系統(tǒng)之間的接口。

3）與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口

用于信號系統(tǒng)向綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供全線列車運行信息。

4）與低壓配電系統(tǒng)的接口

用于低壓配電系統(tǒng)向信號系統(tǒng)的電源子系統(tǒng)提供電源。

5）與屏蔽門/安全門接口

用于站臺屏蔽門/安全門與信號系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。

第7篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：軌道交通；課程體系；通信信號；技術(shù)體系：專業(yè)開設(shè)

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-5349（2016）05-0132-02

軌道交通通信號專業(yè)包含鐵道通信信號和軌道交通通信信號技術(shù)兩個方向，前者主要為大鐵路服務(wù)，后者為城市軌道交通服務(wù)。不論鐵道通信信號技術(shù)，還是軌道交通通信信號技術(shù)，各技術(shù)形成設(shè)備都自成系統(tǒng)，各系統(tǒng)既相互獨立又相互聯(lián)系，但是都屬于自動控制領(lǐng)域和可靠性工程領(lǐng)域在鐵路信號控制方面的一項應(yīng)用技術(shù)，因此在人才培養(yǎng)上有共同的基礎(chǔ)。

一、鐵道通信信號專業(yè)人才培養(yǎng)體系

自2003年至今，鐵路建設(shè)進(jìn)入飛躍發(fā)展期，其中既包含既有線路的提速、電氣化改造和鐵路中長期路網(wǎng)規(guī)劃而新建的普速、快速鐵路，又有城際鐵路和高速客運專線的開通，截止2015年底，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12.1萬公里，其中高鐵運營里程超過1.9萬公里。由此，帶來了軌道交通行業(yè)人才需求旺盛的局面。隨著鐵路的不斷建設(shè)及投入運營，人才的需求出現(xiàn)井噴，出現(xiàn)了軌道交通行業(yè)人才供不應(yīng)求的局面，各鐵路背景院校對鐵路專業(yè)進(jìn)行了擴(kuò)招，并出現(xiàn)了其他院校開設(shè)鐵路專業(yè)的情況。

鐵道通信信號專業(yè)是高等職業(yè)院校為長大鐵路（指長大干線、支線、高速鐵路、城際鐵路、地方鐵路等）通信信號工程建設(shè)和維護(hù)而培養(yǎng)鐵道通信信號人才的專業(yè)，以車站信號聯(lián)鎖設(shè)備、區(qū)間信號閉塞設(shè)備、列車運行控制系統(tǒng)、鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)為核心專業(yè)課，旨在培養(yǎng)鐵道通信信號專業(yè)（側(cè)重鐵道信號）高端高技能型人才。該專業(yè)在各鐵路背景院校均開設(shè)，在山東職業(yè)學(xué)院（原濟(jì)南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院）自2009年至現(xiàn)在，共計為濟(jì)南、上海、蘭州、南昌、成都等各鐵路局及工程局培養(yǎng)技術(shù)人才共計約1000余人。經(jīng)過近幾年人才培養(yǎng)經(jīng)驗的積累，已形成較為完善的人才培養(yǎng)體系。其課程體系綜合了計算機(jī)、通信技術(shù)和交通運輸三個學(xué)科方面的課程，人才培養(yǎng)體系關(guān)系見圖1。專業(yè)基礎(chǔ)課主要包括：電工電路分析、電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，專業(yè)課主要包括：鐵道概論、鐵路信號基礎(chǔ)、區(qū)間信號自動控制、車站信號自動控制、鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)、列車運行控制系統(tǒng)等。

二、軌道交通通信信號技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系

“十三五”時期，我國將進(jìn)入城市軌道交通建設(shè)大發(fā)展階段，到2020年，全國城市軌道建設(shè)里程將由2015年的3000公里達(dá)到7，000公里。隨著城市軌道交通建設(shè)，會急需一批具有扎實基本功的軌道交通專業(yè)技術(shù)人才。依據(jù)國際軌道交通專業(yè)人才配備標(biāo)準(zhǔn)，每建設(shè)一公里城市軌道交通線路，至少需要60名管理及技術(shù)人員。由此可見，未來國內(nèi)軌道交通從業(yè)人員需求量是相當(dāng)巨大的。

城市軌道交通人才需求有區(qū)域性特點，因此各高等職業(yè)院校城市軌道交通人才培養(yǎng)主要以區(qū)域培養(yǎng)為主。以山東為例，山東現(xiàn)已開展?jié)稀⑶鄭u地鐵和輕軌建設(shè)（總規(guī)模約1200公里）。“十三五”期間，山東將加強(qiáng)城市交通體系建設(shè)，加快以軌道交通為主體的城市快速通道建設(shè)，推進(jìn)濟(jì)南、青島地鐵和輕軌建設(shè)， 啟動煙臺、濰坊、淄博、臨沂、濟(jì)寧、威海、日照等市軌道交通規(guī)劃建設(shè)，因此未來山東省內(nèi)城市軌道交通從業(yè)人員會有較大需求量，城市軌道交通相關(guān)專業(yè)的開辦就顯得極為必要。軌道交通通信信號技術(shù)專業(yè)主要為城市軌道交通建設(shè)（地鐵和輕軌等）和維護(hù)培養(yǎng)城軌通信信號方向（側(cè)重城軌信號）高端高技能型人才。

軌道交通通信信號技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系關(guān)系圖見圖2，其課程體系綜合了計算機(jī)、通信技術(shù)和交通運輸三個學(xué)科方面的課程。其專業(yè)基礎(chǔ)課主要包括：電工電路分析、電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，專業(yè)課主要包括：城市軌道交通概論、鐵路信號基礎(chǔ)、車站信號自動控制、ATC（列車運行控制系統(tǒng)）系統(tǒng)、城市軌道交通ATP及ATO系統(tǒng)、城市軌道交通ATS系統(tǒng)等。

三、專業(yè)開設(shè)情況

鐵道通信信號專業(yè)和軌道交通通信信號技術(shù)專業(yè)都為軌道交通行業(yè)服務(wù)，可直接分為兩個獨立專業(yè)單獨招生及授課。但從人才培養(yǎng)體系中大家又不難看出，鐵道通信信號專業(yè)和軌道交通通信信號技術(shù)專業(yè)其支撐課程完全相同，因此其基礎(chǔ)課程的設(shè)置完全相同， 且在個別專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課課程上也有交叉，因此也可按同一專業(yè)招生，其后分鐵道通信信號和軌道交通通信信號技術(shù)不同方向，這樣做的優(yōu)點是：師資和實訓(xùn)資源實現(xiàn)最大程度的共享，并利于統(tǒng)籌安排，而且還可根據(jù)個人愛好及市場對專業(yè)人才需求（根據(jù)最近就業(yè)情況做出最精準(zhǔn)判斷）做出選擇和判斷，最大限度避免培養(yǎng)出的專業(yè)人才的浪費。

四、結(jié)語

隨著高速鐵路的發(fā)展和城市軌道交通的快速建設(shè)，通信信號技術(shù)及裝備都得到了很大的發(fā)展，既給高等職業(yè)院校的人才培養(yǎng)帶來了機(jī)遇，同時也帶來了挑戰(zhàn)。一方面隨軌道交通的建設(shè)帶來大量的人才需求，另一方面隨著技術(shù)及裝備發(fā)展對專業(yè)技術(shù)人才提出了更高的要求。因此只有不斷的將各學(xué)科專業(yè)知識融合，緊緊地與現(xiàn)場設(shè)備及現(xiàn)代通信信號技術(shù)結(jié)合，才能培養(yǎng)出合格的、適應(yīng)崗位需求的高端高技能型通信信號專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉玲. 鐵路與城市軌道交通人才需求調(diào)查分析與培養(yǎng)改革[J]. 城市軌道交通研究，2010（12）：12-14.

[2]羅建國，張麗華. 城市軌道交通對技能型人才的需求[J]. 中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011（34）：191.

[3]慕威. 城市軌道交通運營管理專業(yè)人才需求及培養(yǎng)目標(biāo)分析[J]. 現(xiàn)代商業(yè)，2013（06）：125-126.

[4]韓松齡. 我國城市軌道交通行業(yè)人才培養(yǎng)面臨的難題及其解決途徑[J]. 經(jīng)濟(jì)師，2013（03）：247-248.

[5]張洪滿. 城市軌道交通運營管理專業(yè)人才需求及定位分析[J]. 職業(yè)時空，2014（05）：84-86.

第8篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通;聯(lián)鎖系統(tǒng);MicrolokⅡ;信號

前言

國內(nèi)城市軌道交通正處于跨越式發(fā)展的階段中，在軌道交通成為廣大市民出行最便利的方式之一的同時，作為其核心的信號系統(tǒng)設(shè)備也逐漸呈現(xiàn)在人們眼前。軌道交通信號系統(tǒng)國內(nèi)外產(chǎn)品種類繁多，其中MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是多用途的鐵路和軌旁聯(lián)鎖設(shè)備的控制和監(jiān)視系統(tǒng)。MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計可以為軌道交通提供廣泛的應(yīng)用。

一、MicrolokⅡ系統(tǒng)的原理

（一）系統(tǒng)原理

MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器是一個提供故障安全二進(jìn)制輸入輸出管理的安全邏輯處理器。每個MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器對應(yīng)每個網(wǎng)絡(luò)都僅有唯一的IP地址，通過軌旁網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域控制器保持安全通信。

MicrolokⅡ通過由簡單到復(fù)雜的不同硬件配置來實現(xiàn)聯(lián)鎖功能。MicrolokⅡ的模塊化設(shè)計可以使用戶根據(jù)實際需要來配置系統(tǒng)，從而實現(xiàn)所需控制方式和接口需求。MicrolokⅡ的操作結(jié)構(gòu)主要是用應(yīng)用邏輯軟件來實現(xiàn)的，該軟件是用MicrolokⅡ編程工具配置實現(xiàn)的。

（二）MicrolokⅡ的應(yīng)用和使用

MicrolokⅡ的應(yīng)用和使用包括：軌旁信號直接控制、道岔位置監(jiān)視、控制轉(zhuǎn)轍機(jī)、通過鋼軌通信、監(jiān)視軌道電路的占用狀態(tài)、機(jī)車信號傳送/傳輸編碼。其擴(kuò)展應(yīng)用和使用又包括：（作為）通信線路接口、非安全控制邏輯、軌旁信號和轉(zhuǎn)轍機(jī)本地控制、非安全/與遠(yuǎn)端控制室代碼線信息傳輸、與其他兼容系統(tǒng)不間斷通信。

二、MicrolokⅡ系統(tǒng)的基本硬件和軟件元素

（一）MicrolokⅡ系統(tǒng)的基本硬件

MicrolokⅡ系統(tǒng)的基本硬件包括：機(jī)籠、安全斷路繼電器（VCOR）、電源監(jiān)控、電路絕緣/保護(hù)。

系統(tǒng)的構(gòu)成有用于現(xiàn)地控制盤的非安全控制和指示的非安全I(xiàn)/O通道、用于與其他遠(yuǎn)端系統(tǒng)通信的安全串行I/O數(shù)據(jù)通道、用于非安全代碼通信的非安全串行I/O通道、用于應(yīng)用邏輯和執(zhí)行軟件下載和升級的串行I/O通道、用于指示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和診斷的用戶控制顯示單元、軌道電路傳輸?shù)能囕d信號的生成和編碼、現(xiàn)地控制盤。

安全斷路繼電器（VCOR）用于CPU控制提供電池電源給安全輸出電路。作為商業(yè)電源監(jiān)視器，一個電源切斷繼電器提供非安全的商業(yè)電源故障指示。

電碼化軌道電路和機(jī)車信號接口具有下列特色：用于電碼化軌道電路信號接收和向鋼軌輸出軌道代碼的接口盤、用于不同載頻時車載信號輸出的接口盤、用于使編碼軌道探測反應(yīng)時間最小化的快速分路模塊。

電路絕緣/保護(hù)具有下列安全特性：用于雙斷安全輸出電路絕緣的絕緣模塊、用于非安全串行通信線的浪涌抑制/絕緣單元、用于保護(hù)與遠(yuǎn)端設(shè)備室安全串行連接的串行通信適配器盤。

（二）MicrolokⅡ系統(tǒng)的軟件元素

MicrolokⅡ系統(tǒng)的軟件元素：MicrolokⅡ通過使用軟件發(fā)揮硬件的作用，它基于布爾函數(shù)的邏輯對處理系統(tǒng)輸入變量和輸出函數(shù)的軟件進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)。在建立MicrolokⅡ應(yīng)用源文件時必須遵守一些規(guī)則和協(xié)議。MicrolokⅡ程序是不拘格式的，并且不易受損。MicrolokⅡ支持兩種數(shù)據(jù)類型：布爾比特位和數(shù)字變量。離開了對布爾邏輯的準(zhǔn)確理解就不能對MicrolokⅡ支持軟件進(jìn)行升級和維護(hù)。

三、MicrolokⅡ聯(lián)鎖系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用

（一）MicrolokⅡ聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作方式

MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)在軌道交通系統(tǒng)中用作安全聯(lián)鎖控制器和軌道電路的通信中介，執(zhí)行聯(lián)鎖邏輯功能，驅(qū)動安全輸入輸出設(shè)備。MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)一般在設(shè)備集中車站安裝為聯(lián)鎖Microlok和軌道Microlok兩個獨立而相互聯(lián)系的機(jī)柜，均采用雙機(jī)熱備的工作方式。

（二）聯(lián)鎖Microlok

聯(lián)鎖Microlok通過操控相關(guān)繼電器負(fù)責(zé)車站聯(lián)鎖區(qū)域道岔和信號機(jī)的控制，并將運算數(shù)據(jù)和軌道電路數(shù)據(jù)通過非安全邏輯控制器（NVLE）與車站控制工作站及控制中心數(shù)據(jù)進(jìn)行實時通信交互。任何必須的安全輸出都通過與Microlok并口相連的安全型繼電器實現(xiàn)。

（三）軌道Microlok

軌道Microlok是聯(lián)鎖Microlok的從單元，實現(xiàn)串行通信，完成速度數(shù)據(jù)邏輯控制，與軌道電路進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給聯(lián)鎖Microlok。軌道電路將信息送到系統(tǒng)進(jìn)行管理，以便控制中心進(jìn)行安全處理和通信。

圖1

（四）MicrolokⅡ系統(tǒng)的故障診斷和維護(hù)

MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是一個具有軟件多樣性和自診斷功能的安全系統(tǒng)。每個MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器包括主備兩個單元。當(dāng)在線單元故障時系統(tǒng)自動切換到備用單元并向車站控制工作站和控制中心發(fā)出報警信息，當(dāng)備用單元故障時在線單元在正常工作的同時向車站控制工作站和控制中心發(fā)出報警信息。MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器板卡上提供用于檢測和設(shè)置的串口，可用于連接帶有相應(yīng)串口的筆記本電腦，通過電腦上安裝的診斷程序?qū)β?lián)鎖控制器進(jìn)行相應(yīng)的歷史記錄下載、系統(tǒng)時鐘修正、應(yīng)用程序更新等操作。

四、MicrolokⅡ聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展

城市軌道交通信號聯(lián)鎖系統(tǒng)快速發(fā)展，MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)經(jīng)歷了長期的應(yīng)用實踐，在半移動閉塞、移動閉塞控制廣泛應(yīng)用的環(huán)境下為確保列車運行安全提供必需的聯(lián)鎖功能。經(jīng)過多年的積累和升級發(fā)展，MicrolokⅡ接口已經(jīng)可以包括本站及其聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)其它車站的信號機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、計軸主機(jī)、緊急停車按鈕、自動折返按鈕、站臺屏蔽門和防淹門等。

MicrolokⅡ作為較為成熟的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)在今后軌道交通中可以繼續(xù)實現(xiàn)它的功能和價值。信號聯(lián)鎖系統(tǒng)伴隨著軌道交通科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)和通信技術(shù)的深度融合，成為了當(dāng)今世界軌道交通系統(tǒng)的主流形勢，對加強(qiáng)系統(tǒng)集成起到巨大推動作用，進(jìn)一步推動信號聯(lián)鎖系統(tǒng)向安全系統(tǒng)化、移動智能化的大力發(fā)展，為適應(yīng)城市軌道交通信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，提供了有力的科學(xué)技術(shù)條件，為實現(xiàn)信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的創(chuàng)新打下了堅實基礎(chǔ)。

五、結(jié)語

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市軌道交通得到了極大的發(fā)展。在發(fā)展的大環(huán)境中信號聯(lián)鎖系統(tǒng)也隨著前進(jìn)的步伐正在逐步的升級完善，以降低和減少故障的發(fā)生，保證行車安全和人身安全。城市軌道交通信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)日趨成熟，可以滿足人們對軌道交通安全、準(zhǔn)點、高效、節(jié)能等不斷增長的需求，從而支撐和引領(lǐng)軌道交通信號系統(tǒng)向更加安全化和智能化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]林瑜筠.城市軌道交通聯(lián)鎖系統(tǒng)[M].中國鐵道出版社，2013.

[2]劉伯鴻.城市軌道交通車輛段信號技術(shù)[M].西南交通大學(xué)出版社，2012.

[3]魏曉東.城市軌道交通自動化系統(tǒng)與技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2011.

第9篇：軌道交通信號系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：地鐵信號維護(hù)支持系統(tǒng)信息安全采集設(shè)計

中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

前言：城市軌道交通信號系統(tǒng)快速發(fā)展，特別是基于無線通信的列車控制系統(tǒng)和無人駕駛等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，使得列車的行車間隔越來越短，信號維護(hù)壓力越來越大，這就需要在城市軌道交通信號系統(tǒng)中引入信號維護(hù)支持系統(tǒng)。城市軌道交通信號維護(hù)支持系統(tǒng)，為城市軌道交通系統(tǒng)的信號設(shè)備維護(hù)、維修提供全方位的服務(wù)和支持，為其提供一個日常管理和維護(hù)的工作平臺，能夠有效提高信號設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量和維護(hù)效率，為城市軌道交通系統(tǒng)的安全、高效運行提供有力的支持。

一、地鐵信號維護(hù)支持系統(tǒng)與管理

軌道交通信號系統(tǒng)中，將地鐵信號的維護(hù)支持系統(tǒng)即MSS（Maintenance Support System）引入，并作為整個信號系統(tǒng)在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測、日常維護(hù)的輔助工具，在列車自動防護(hù)系統(tǒng)（ATP）、列車自動運行系統(tǒng)（ATO）、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）和計算機(jī)聯(lián)鎖（CI）、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)（DCS）等發(fā)生故障的情況下，能快速、準(zhǔn)確地幫助信號維護(hù)人員將故障設(shè)備進(jìn)行定位，對維修作業(yè)進(jìn)行管理，并能提供維護(hù)項目相對應(yīng)的指導(dǎo)文檔，制定維護(hù)計劃，完成維護(hù)管理。對信號系統(tǒng)中各類信息的采集網(wǎng)絡(luò)如圖1.1

1.1地鐵信號維護(hù)支持系統(tǒng)信息安全采集網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

二、接口安全問題

地鐵交通信號維護(hù)支持系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接口對信號設(shè)備進(jìn)行信息采集，信號設(shè)備提供的接口方式有串口RS232、RS422 /485、CAN總線、以太網(wǎng)，通常車載控制器（CC） 、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)（ATS） 、區(qū)域控制器（ZC） 、聯(lián)鎖（CI) 、 數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)（DCS) 等信號設(shè)備提供以太網(wǎng)接口，計軸（ACS）、UPS、智能電源屏等設(shè)備提供RS232 或RS422 /485 接口。

信號設(shè)備與信號維護(hù)支持系統(tǒng)采用RS232、RS422 /485、CAN 等接口進(jìn)行通信時，通訊設(shè)備間可能存在參考電位不同、系統(tǒng)噪聲以及浪涌等，容易造成影響信號設(shè)備正常工作的通信故障甚至信號設(shè)備的損壞，嚴(yán)重時則會影響到行車效率和行車安全。

而在采用以太網(wǎng)將信號維護(hù)支持系統(tǒng)接鎖、數(shù)據(jù)通信、區(qū)域控制器、列車自動監(jiān)控等子系統(tǒng)時，則有可能出現(xiàn)因外接系統(tǒng)造成原來各子系統(tǒng)相對獨立的信息采集、傳輸方面的額外連接，進(jìn)而造成各系統(tǒng)直接的數(shù)據(jù)傳輸混亂。同時，也因為外部數(shù)據(jù)進(jìn)鎖系統(tǒng)，增加了計算機(jī)病毒、外部數(shù)據(jù)給聯(lián)鎖信息帶來不安全隱患。如果出現(xiàn)上述問題，將可能造成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全問題，甚至是系統(tǒng)的崩潰，對信號系統(tǒng)以及運營安全帶來巨大影響。

三、串口通信安全方案

信號設(shè)備通過串口與信號維護(hù)支持系統(tǒng)通信時，通常聯(lián)鎖提供RS-422 接口，ACS、UPS、智能電源屏等信號設(shè)備提供RS-485 接口。為了實現(xiàn)信號維護(hù)支持系統(tǒng)對信號設(shè)備接口信息的安全采集，通常采用帶光電隔離的串口．

1、系統(tǒng)隔離

信號傳輸中非預(yù)期的電涌可能由多種原因引起，它們是電流通過感應(yīng)方式耦合到電纜上的結(jié)果，信號系統(tǒng)中的長電纜特別容易受此現(xiàn)象的影響。電機(jī)操作尤其容易引起地電位的快速變化，這些變化可產(chǎn)生電流，流過所有鄰近線路以補(bǔ)償?shù)仉娢?。其他感?yīng)電涌來源包括靜電放電( ESD) 和電擊 ，它們可導(dǎo)致線路中的電位高達(dá)數(shù)百或甚至上千伏特，并表現(xiàn)為瞬態(tài)電流和電壓浪涌。

由于RS-485 系統(tǒng)鋪設(shè)距離長并且連接多種系統(tǒng)，特別容易受到這類情況的影響。為防范此類潛在的破壞，總線上的所有設(shè)備和連接至總線的系統(tǒng)都必須參考同一地線。將RS-485 系統(tǒng)器件與連接至總線的各個系統(tǒng)隔離，可防止接地環(huán)路和電涌損壞電路。連接至RS-485電纜總線的各系統(tǒng)和每個RS-485 電路都有單獨且隔離的地線，使各RS-485 電路僅參考同一地線，可消除接地環(huán)路。通過隔離，還可以使RS-485電路基準(zhǔn)電壓水平隨著電纜線中產(chǎn)生的電涌而升高和降低。使電路基準(zhǔn)電壓源隨浪涌而變化，而不是鉗位在固定的地線，可防止器件損壞。為實現(xiàn)系統(tǒng)隔離，必須將RS-485 信號線和電源隔離。電源隔離是使用隔離DC-DC 電源實現(xiàn)的。信號隔離通常是使用光耦合器實現(xiàn)的。隔離的實現(xiàn)方式并不復(fù)雜，但設(shè)計者在實現(xiàn)隔離電路時必須考慮多個因素。由于數(shù)字隔離器不支持RS-485 標(biāo)準(zhǔn)，無法在RS-485 接收器、驅(qū)動器和RS-485 電纜之間插入數(shù)字隔離器。為實現(xiàn)RS-485 系統(tǒng)信號路徑隔離，需要在RS-485 驅(qū)動器、接收器和本地系統(tǒng)之間的數(shù)字信號路徑中設(shè)計一個隔離器。

2、系統(tǒng)應(yīng)用

RS-485 總線標(biāo)準(zhǔn)是使用最廣泛的物理層總線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之一。RS-485 標(biāo)準(zhǔn)可用于驅(qū)動多達(dá)32個驅(qū)動器/接收器。長度可以達(dá)4 000 m。RS-485的多功能性使該設(shè)計適用于各類應(yīng)用，尤其是遠(yuǎn)程的系統(tǒng)間連接。RS-485 驅(qū)動器使用平衡的差分信號通過兩條輸出線路發(fā)送數(shù)據(jù)信號。接收器通過將這兩個輸入信號互相比較進(jìn)而確定邏輯狀態(tài)。驅(qū)動器和接收器包含差分放大器和兩個差分信號線路之間的電路引導(dǎo)電流。相比單端驅(qū)動方案( 如RS-232)差分信號的使用使系統(tǒng)具有較高的抗噪水平。

所有的RS-485 驅(qū)動器還包含使能驅(qū)動，可使驅(qū)動器處于高阻狀態(tài)。使能驅(qū)動功能可使多個驅(qū)動器共享同一總線并防止總線競爭問題。驅(qū)動器使能功能和軟件協(xié)議定義了驅(qū)動器之間線路共享的仲載程序。軟件協(xié)議在驅(qū)動器之間仲載，確保一次只有一個驅(qū)動器保持激活狀態(tài)。此仲裁允許多達(dá)32 個驅(qū)動器共享線路。RS-485 可采用一種半雙工、雙向、雙線、多分支配置，在一條總線上支持多達(dá)32 個驅(qū)動器和32 個接收器。線路上的每個節(jié)點都包含一個接收器和一個驅(qū)動器。在此配置中，所有的接收器和驅(qū)動器都共享相同的兩個差分信號線路．雙線系統(tǒng)可以使用一條雙絞線安裝。該設(shè)計可簡化安裝并降低成本，但它需要所有驅(qū)動器共享線路，從而限制了最大數(shù)據(jù)吞吐率。

利用數(shù)字隔離技術(shù)可減少信號失真和誤差，并防止系統(tǒng)和組件發(fā)生和總線電壓及接地失配。在網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出的今天，采用串口通信的方式可以有效隔離病毒。串口間的數(shù)據(jù)流、編碼格式、數(shù)據(jù)報文完全由串口通信程序控制，通用的TCP /IP 協(xié)議、UDP 協(xié)議無法在此通過。

同時串口通訊協(xié)議不是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，都是自己根據(jù)系統(tǒng)特點設(shè)計，只有符合串口通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)才能完成傳輸，如果設(shè)備間只是通過串口進(jìn)行連接，病毒將無法通過串口通信線路進(jìn)行傳播。造成串口通信設(shè)備損壞的主要原因有兩端設(shè)備不共地、浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電干擾、熱插拔、電磁干擾等，當(dāng)串口通信設(shè)備采用光電隔離技術(shù)后，兩端串口通信設(shè)備的電氣與地線回路完全隔離，使得一側(cè)的電信號變成光信號傳到另一側(cè)以后，再將光信號轉(zhuǎn)換回電信號，從而保護(hù)了串口通信設(shè)備，提高了系統(tǒng)通信的可靠性與穩(wěn)定性。

3、通信接口機(jī)

如果信號維護(hù)支持系統(tǒng)直接通過交換機(jī)與信號設(shè)備相連，可能造成本來沒有互連關(guān)系的信號設(shè)備通過信號維護(hù)支持系統(tǒng)提供的交換機(jī)有了互連關(guān)系，對列車的安全運行來說具有一定的風(fēng)險。當(dāng)需要采集的接口數(shù)據(jù)量較大，同時通信距離又較遠(yuǎn)，采用光電隔離的串口通信安全方案無法滿足要求時，可以采用以太網(wǎng)通信安全方案。在通信安全方案中可以采用通信接口機(jī)實現(xiàn)信號設(shè)備與信號維護(hù)支持系統(tǒng)間的互聯(lián)互通，同時保證通信的安全。

因此，通信接口機(jī)可以很好地實現(xiàn)信號維護(hù)支持系統(tǒng)與信號設(shè)備間、各信號設(shè)備間的安全隔離。若采用通信接口機(jī)作為安全隔離方案，還需要考慮通信接口機(jī)、多串口卡( 當(dāng)信號維護(hù)支持系統(tǒng)提供的串口太少且無法滿足與多種信號設(shè)備通信時，采用多串口卡進(jìn)行串口擴(kuò)展) 的串口速率以及網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。若信號設(shè)備發(fā)送給信號維護(hù)支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量特別大，由于串口速率較小，此時就不適合采用通信接口機(jī)這種安全隔離方案，只能采用其它的安全隔離措施。

結(jié)語：綜上所述，地鐵交通信號系統(tǒng)是運營生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，日益增長的客流對信號設(shè)備安全、高效運行的要求越來越高。信號維護(hù)支持系統(tǒng)通過對信號設(shè)備

工作信息的實時采集和智能分析，可以從整個信號系統(tǒng)的視角對信號系統(tǒng)的運行質(zhì)量進(jìn)行評估。對信號設(shè)備的運行進(jìn)行實時監(jiān)測，能夠及時地對設(shè)備運行故障發(fā)出預(yù)警，提高信號系統(tǒng)的維護(hù)質(zhì)量。在地鐵信號維護(hù)支持系統(tǒng)中串口安全通信的優(yōu)點是基于光電隔離的串口通信成本低，隔離病毒。但是通信速率較低，通信距離短；適用于通信距離短、通信數(shù)據(jù)量較小的信號設(shè)備通信。通信接口機(jī)優(yōu)點成本低，隔離病毒，各路通訊通道間相互獨立。但是通信速率較低，不適合通信數(shù)據(jù)量較大的場合，適用于控制中心、設(shè)備集中站、車輛段/停車場的信號設(shè)備的通信安全隔離，因此在應(yīng)用時可根據(jù)不同的場景選擇不同的設(shè)計方案。

參考文獻(xiàn)：

［1］王詩琦．網(wǎng)絡(luò)安全隔離與信息交換技術(shù)的系統(tǒng)分析［J］．信息通信，2012，（3）．

［2］周英漢．城市軌道交通通信信號仿真系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)［J］．信息系統(tǒng)工程，2013，（10）．

［3］陳登科．城市軌道交通信號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全分析［J］.鐵路通信信號工程技術(shù)，2012，（9）.