基于地铁信号系统的自动控制技术分析和应用

谢晶

摘要：本文主要分析了基于地铁信号系统的功能，重点介绍了地铁信号系统自动控制技术、地铁信号系统自动控制功能以及控制系统在城市交通轨道的具体应用。通过对基于地铁信号系统的自动控制技术的介绍和应用分析，有效的提升了城市轨道交通的运行效率，提高了经济效益和社会效益。

关键词：地铁信号系统;自动控制技术;优化

随着社会的发展，地铁成为了人们出行必不可少的交通工具，给人们的日常生活带来便利，有效的提高了城市的通行能力，从而缓解了交通压力。地铁信号系统是列车自动控制系统，是列车的“眼睛”，能大大提高列车运行效率，发挥着保护列车安全的作用，使得对列车运行的控制更加便捷。

1.地铁信号系统自动控制技术

在地铁信号系统中，自动控制技术得到了广泛应用，其具备灵活、便捷等优势，不仅可以确保地铁安全、高效运行，而且还可以进一步推动我国地铁行业的发展。通常情况下，地铁信号系统自动控制主要由三部分组成，具体内容如下：（1）列车自动驾驶系统。其可以实现对地铁驾驶功能的动态调整，不仅可以实现在站点自动运行，而且还能够实现在车站定点停车;（2）列车自动监督系统。其可以保证列车按照时刻表进行运行，并结合实际情况对列车运行时间进行调整;（3）列车自动防护系统。其能够实现列车定位、列车追踪以及保证停车位置的。

2.地铁信号系统自动控制技术实现

在地铁运行过程中，最好结合实际情况来对自动控制技术进行科学、合理的选择，这样不仅可以确保技术优势的发挥，而且还可以提高地铁信号系统运行效率。

2.1列车自动驾驶系统（ATO）

基于列车自动防护系统的基础上之上，才可以更好的發挥列车ATO的基本优势，其实际上是根据列车自动监督系统来发送命令，从而进行具体的操作。为了使站点间自动运行功能得到有效发挥，要确保地铁列车能够在规定区间内进行行车，利用自动防护系统充分发挥站点精确停车的功能，通过轨旁的设备和车地通信设备来对其进行控制，保证地铁开行质量，能够很好的控制速度曲线，进而确保乘客的舒适感和满意度。

2.2列车自动监督系统（ATS）

该系统设置于操作控制中心，并且在车站内还需要按照要求设置本地ATS系统，以实现对区域的有效控制。ATS系统可以实现对地铁全线内列车运行状态的实时、动态监视和控制。通常情况下，本地和中央ATS系统结合在一起组成了局域网，并借助搭载光纤线路来实现对数据的有效传输。其中有两个明显优势：（1）在工作站上，操作员可以根据自身权限来对地铁系统进行有效监督和控制;（2）鉴于监督特性，ATS系统中一些部分功能出现故障不会对地铁列车运行产生影响。

2.3列车自动防护系统（ATP）

该系统可以根据故障导向安全原则来实现对列车占用状态、运行速度、追踪间隔和运行信号等指示进行有效控制，以确保其能够安全、高效运行。整个ATP系统是由车载自动防护系统和轨旁自动防护系统两部分组成，其不仅可以使列车的定位功能得到充分发挥，并实施提供列车运行信息，而且还可以对列车运行位置进行准确预测，从而将安全位置信息向防护系统内进行传递，保护列车的运行安全。为了保证列车追踪共鸣，该系统需要根据道岔位置和列车位置报告信息，形成追踪系统，并结合安全位置和非安全位置信息来对安全区间两端的位置距离进行计算，以确保列车制动停车功能得到充分发挥。

3.控制系统在城市轨道的具体应用

当前列车自动控制系统被广泛的应用于城市轨道交通中，市场上有各种不同型号及供应商，功能上整体相同，实现细节上略有差异。

各类型系统都包含列车自动监控系统、自动防护系统以及自动驾驶系统。系统能够保证列车的停车精度维持在0.5米之内，对列车的速度进行全面监督，防止列车越限运行，避免发生碰撞事故。当列车在运行时，如果发生突发状况，系统能够进行紧急制动，使列车停下，防止事故的产生。此外，系统还能够进行全自动化操作，降低人为操作失误的发生，减少了车辆运行过程中的损耗，进一步优化了列车运行效率，有效缩短了列车间隔，保证了不同列车运行情况和时刻表的吻合。不同之处在与对细节设备的处置，如室外道岔设备，西门子系统采用板件采集信息高度继承，而泰雷兹、卡斯柯系统采用继电器采集动作信息，完成功能的同时均具有较强的安全性、可靠性。

4.地铁信号系统自动控制技术发展前景

对于地铁信号系统而言，在其未来发展过程中，具有以下发现前景：（1）基于信息化时代背景下，单一线路ATS控制系统逐渐过渡到城市综合轨道交通控制系统，因为后者具有比较高的集成化程度，可以对轨道交通网络实现综合监控;（2）在列车出站时，现有ATO自动驾驶模式需要对司机发出发车命令，此时可以通过系统升级方式来满足全程无人ATO驾驶需求，这样不仅可以降低运营单位生产压力，而且还可以提高其经济效益;（3）如今，各城市地铁线路间均采用了联络线预留，且在轨道线路、车型等条件允许下，通过升级车载控制器，来确保各线路间的互联互通，进而提高地铁运行效率。

5.总结

简而言之，随着科学技术的进一步发展，地铁系统中单一路线自动化控制系统逐渐发展成为集成化控制系统，进而达到列车自动驾驶、列车自动监督和列车自动防护的目的，充分发挥其功能，实现高度自动化，降低地铁的维修成本，避免地铁设备大范围故障的发生，使轨道交通更加完善和智能，保障了地铁运行的安全性和稳定性。

参考文献

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