浅谈城市轨道交通信号系统工程设计
摘要:城市交通运输是影响和制约城市发展的重要因素，轨道交通信号系统是保障运输安全，提高运营效益的重要工具。本文结合城市轨道交通信号系统的发展趋势，以基于通信的移动闭塞制式实际工程设计当中所遇到的实际情况对目前城市轨道交通信号系统的闭塞制式比较，系统构成等进行分析。
关键词:城市轨道;信号系统;工程设计;CBTC 1 引言
城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备。城市轨道交通信号工程造价高,高科技内容含量高,涉及到通信技术、计算机技术、网络技术和远程控制技术等。从事这一领域的企业,要求企业的拥有较高的技术水平和自主创新能力。
2 城市轨道交通信号系统方案
一般城市轨道交通线路在城市交通疏解任务中担当非常重要的角色，为满足以上要求，地铁信号系统应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统。
(1)正线信号系统采用完整的列车自动控制（ATC）系统，由ATS、ATP、ATO、联锁设备组成。
(2)车辆段/停车场由联锁设备、微机监测设备、ATS分机等主要设
备组成。
a)闭塞方式分析
目前城市轨道交通的信号系统主要有准移动闭塞和移动闭塞系统选择。
1.基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统
目标距离模式一般采用音频数字无绝缘轨道电路，具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。列车车载设备根据由钢轨传输而接收到的联锁、轨道电路编码、线路参数、控制管理等报文信息，对列车追踪运行以及折返作业进行连续的速度监督，实现超速防护，控制列车运行间隔，以满足规定的通过能力。由于音频数字轨道电路传输信息量大，可向车载设备提供目标速度、目标距离（指从占用音频轨道电路始端至停车点的距离）、线路状态（坡道、弯道数据等），使ATP车载设备结合固定的车辆性能数据计算出适合于本列车运行的模式速度曲线。 2.移动闭塞系统（CBTC）
基于通信的移动闭塞列车控制系统技术先进，是列车控制技术的发展方向，代表了国际ATC的先进水平。 ★ 独立于轨道电路的高精度列车定位； ★ 连续、大容量的车－地双向数据通信； ★ 车载和轨旁的处理器执行安全功能。
CBTC系统采用自由空间无线天线、交叉感应电缆环线、漏泄电缆以及裂缝波导管等方式实现车-地、地-车间双向数据通信。轨旁ATP设备根据列车的位置信息和进路情况计算出每一列车的移动权限，并动态更
新，通过连续车地通信设备发送给列车。车载设备根据接收到的移动授权和自身的运行状态计算出列车运行速度曲线和防护曲线，在ATP子系统的防护下，ATO子系统或人工驾驶控制列车在该速度曲线下运行。后续列车可最大限度地接近前行列车尾部，与之保持一个安全距离。在保证安全的前提下，CBTC系统能最大程度地提高区间通过能力，不受轨道电路区段分割的限制。
虽然CBTC系统在调试时存在一些不尽如人意的地方，但是CBTC系统在具有自身优越性的同时已经成为城市轨道交通信号系统的首选方案。其相对于准移动闭塞系统的优越性是不可取代的。 4 城市轨道交通信号系统构成
信号系统设备按地域划分可分为控制中心设备、车站与轨旁设备、车辆段和停车场设备、维修中心设备及车载设备五部分。
控制中心的设备主要是ATS子系统的中央级设备及显示终端设备。 a)控制中心设备（ATS） 1.控制中心ATS系统
信号系统的控制中心设备设于控制中心大楼内，是列车自动监控系统（ATS）的核心部分，设冗余ATS服务器，网络时钟服务器、总调度长及行车调度员工作站、综合显示系统、中心计算机系统、运行图编辑工作站、维护工作站、培训模拟工作站、网络设备及电源设备等。 （1）ATS服务器
信号设备室设置中心计算机系统，包括ATS系统中心控制主机、中心通信处理器、中心数据服务器、中心局域网及各自配备的外部设备。