有關(guān)地鐵信號(hào)系統(tǒng)中的自動(dòng)信號(hào)功能分析論文

　　地鐵系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)具有小編組、高密度、運(yùn)行間隔短等特點(diǎn),因此其信號(hào)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)的基礎(chǔ)上,必須盡可能地以提高運(yùn)營(yíng)效率為目標(biāo)。為此,提高地鐵信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化程度就顯得尤為重要。自動(dòng)信號(hào)則是為了達(dá)到此目的而設(shè)計(jì)的,并已在地鐵信號(hào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

　　1自動(dòng)信號(hào)功能概述

　　為了提高自動(dòng)化程度,給車站的相關(guān)信號(hào)機(jī)賦予自動(dòng)屬性,使得以某信號(hào)機(jī)為始端,一條或幾條進(jìn)路可以根據(jù)列車的運(yùn)行狀況而自動(dòng)辦理出來(lái),則稱此始端信號(hào)機(jī)具有自動(dòng)功能,或簡(jiǎn)稱為自動(dòng)信號(hào)。自動(dòng)信號(hào)屬于列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS)系統(tǒng)的一部分。

　　如圖1所示,由規(guī)定的操作賦予X2信號(hào)機(jī)自動(dòng)屬性后,X2為自動(dòng)信號(hào)。當(dāng)列車運(yùn)行至軌道區(qū)段S2時(shí),根據(jù)列車目的地自動(dòng)辦理出X2～X4或X2～X6進(jìn)路,區(qū)段S2、S4、S6、S8為X2的觸發(fā)區(qū)段。若將X2的自動(dòng)屬性取消后,X2即成為一般信號(hào)機(jī),不具有自動(dòng)觸發(fā)功能,必須手工辦理進(jìn)路。

　　2自動(dòng)信號(hào)的觸發(fā)機(jī)制

　　列車運(yùn)行至觸發(fā)區(qū)段時(shí),由ATS系統(tǒng)根據(jù)列車目的地生成自動(dòng)信號(hào)觸發(fā)命令。若車載信號(hào)和地面信號(hào)系統(tǒng)之間有車地通信系統(tǒng)(TrainWaysideCommunication,以下簡(jiǎn)稱TWC),則通過(guò)TWC系統(tǒng),ATS可以由列車發(fā)至地面的信息中獲得列車目的地;對(duì)于無(wú)TWC的系統(tǒng),ATS可通過(guò)列車運(yùn)行圖獲得列車目的地。為了保證命令的正確執(zhí)行,在觸發(fā)命令生成前ATS還應(yīng)按照以下原則進(jìn)行預(yù)先檢查:

　　1.觸發(fā)進(jìn)路的始端信號(hào)為自動(dòng)信號(hào)。

　　2.列車運(yùn)行方向處于正向,即若運(yùn)行方向?yàn)榉聪?則不允許自動(dòng)信號(hào)觸發(fā)。

　　3.所要觸發(fā)進(jìn)路內(nèi)的道岔、區(qū)段等基本聯(lián)鎖條件滿足。

　　4.為了防止錯(cuò)辦進(jìn)路,在車站同一咽喉內(nèi),同一時(shí)間只允許生成1條進(jìn)路觸發(fā)命令。

　　觸發(fā)自動(dòng)信號(hào)前,ATS系統(tǒng)會(huì)不斷檢查以上條件是否滿足,若條件滿足則生成觸發(fā)命令并發(fā)送給聯(lián)鎖系統(tǒng),由其辦理出相應(yīng)進(jìn)路。在這里,ATS系統(tǒng)負(fù)責(zé)自動(dòng)觸發(fā)命令的生成,而聯(lián)鎖負(fù)責(zé)命令的執(zhí)行。

　　3自動(dòng)信號(hào)觸發(fā)距離的確定

　　在實(shí)際應(yīng)用中,觸發(fā)區(qū)的長(zhǎng)短即在距自動(dòng)信號(hào)多遠(yuǎn)處開始發(fā)出進(jìn)路觸發(fā)命令是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。距離太長(zhǎng)則由于提前將相關(guān)道岔鎖閉,影響其他進(jìn)路的辦理;太短則由于進(jìn)路來(lái)不及辦理出來(lái)使得列車提前減速甚至在區(qū)間停車,影響運(yùn)行效率和旅客舒適度。這部分應(yīng)和列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(ATP)結(jié)合在一起考慮,應(yīng)根據(jù)列車的ATP速度-距離曲線、聯(lián)鎖辦理進(jìn)路所需時(shí)間、以及ATP系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間作綜合考慮,使得列車接近該信號(hào)時(shí),其速度-距離曲線平滑。下面予以說(shuō)明。

　　自動(dòng)信號(hào)X前方有N個(gè)軌道區(qū)段,沿運(yùn)行方向依次為S1、S2、…Sn…SN,在ATP防護(hù)下,列車在每一區(qū)段的運(yùn)行時(shí)間(這里指列車頭部占用本區(qū)段至列車頭部占用前方下一區(qū)段所經(jīng)歷時(shí)間)為t1、t2、…tn…tN。為了確定觸發(fā)區(qū)段,從區(qū)段S1開始,根據(jù)列車速度-距離曲線找到因信號(hào)X不開放而導(dǎo)致列車開始減速的第1個(gè)區(qū)段Sn。為使列車在進(jìn)入Sn后不會(huì)因信號(hào)X未開放而減速,X需在進(jìn)入Sn前開放。

　　現(xiàn)設(shè)開放信號(hào)X的時(shí)間為T1(這里考慮最不利條件,如進(jìn)路內(nèi)道岔均在非期望位置等),系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為T2,列車在Sn后方區(qū)段Sn-1內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間為tn-1。若tn-1>(T1+T2),即說(shuō)明列車占用Sn-1時(shí)開始觸發(fā)信號(hào)X能滿足要求,因此區(qū)段Sn-1作為開始觸發(fā)區(qū)段;若tn-1(T1+T2)是否滿足;若滿足則Sn-2作為開始觸發(fā)的區(qū)段,如此不斷重復(fù),直至找到合適的區(qū)段。

　　4自動(dòng)信號(hào)的安全性前提

　　自動(dòng)信號(hào)是根據(jù)列車運(yùn)行狀況而自動(dòng)觸發(fā)進(jìn)路,在一定程度上提高了運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化程度,但這種自動(dòng)化是具有安全前提的,這個(gè)前提就是列車必須處于ATP系統(tǒng)的防護(hù)之下。若此項(xiàng)前提不具備(如列車ATP系統(tǒng)已切除),則很可能由于進(jìn)路自動(dòng)辦理而引發(fā)安全性事故。因此,實(shí)際運(yùn)營(yíng)中若列車已無(wú)ATP防護(hù),應(yīng)避免使用自動(dòng)信號(hào),采取相應(yīng)的安全措施后需人工辦理進(jìn)路以保證安全。

　　5總結(jié)

　　自動(dòng)信號(hào)可以有效地提高地鐵運(yùn)營(yíng)效率,應(yīng)結(jié)合聯(lián)鎖、ATP等其他信號(hào)系統(tǒng)綜合考慮自動(dòng)信號(hào)的設(shè)置、觸發(fā)機(jī)制、觸發(fā)區(qū)段的設(shè)計(jì)。

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