軌道交通信號系統(tǒng)論文
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軌道交通信號系統(tǒng)論文一
1軌道交通信號系統(tǒng)概述
�。�1）ATS自動監(jiān)控模式：一般情況下，該運(yùn)行模式對在線列車的運(yùn)行進(jìn)行自動監(jiān)控，并向列車自動發(fā)出進(jìn)路指令，列車在安全保護(hù)下司機(jī)按照規(guī)定的運(yùn)行時刻表駕駛列車。
�。�2）調(diào)度員人工介入模式：調(diào)度員在工作站下達(dá)相關(guān)的列車運(yùn)行指令，并人工干預(yù)全線列車的運(yùn)行。介入的內(nèi)容主要包括對列車進(jìn)行“扣車”、“終止”、改變行車路線、列車增減等。
�。�3）列車出入車場調(diào)度模式：列車調(diào)度員在當(dāng)天列車運(yùn)行時刻表的指導(dǎo)下編制列車的運(yùn)營計(jì)劃及場內(nèi)行車計(jì)劃，并上傳至控制中心。車場信息值班工作人員根據(jù)運(yùn)營計(jì)劃調(diào)整相應(yīng)的進(jìn)路信息，以滿足列車的行車需求。
�。�4）車站現(xiàn)地控制模式：一般情況下只有設(shè)備集中站參與到列車運(yùn)營控制，車站聯(lián)鎖及車站ATS系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對車站及中央二級控制權(quán)的調(diào)整。經(jīng)中央ATS設(shè)備故障后車站值班工作人員的申請后，并經(jīng)調(diào)度員同意后，可改由車站現(xiàn)地控制。
�。�5）車場控制模式：場地值班人員根據(jù)用車計(jì)劃對列車的出入場及場內(nèi)的作業(yè)安排進(jìn)路排列。
2項(xiàng)目管理及生命周期
項(xiàng)目管理，作為管理學(xué)中最為重要的分支學(xué)科，一般是指在項(xiàng)目活動過程中，應(yīng)用專門的知識、技能、工具及方法，并在項(xiàng)目可利用的有限項(xiàng)目資源條件下，實(shí)現(xiàn)或超過預(yù)期的需求及期望的活動過程。項(xiàng)目管理，主要是對成功實(shí)現(xiàn)系列目標(biāo)相關(guān)的活動進(jìn)行整體的檢測及管控，包括策略、進(jìn)度計(jì)劃即維護(hù)項(xiàng)目活動的進(jìn)展。一般而言，項(xiàng)目管理內(nèi)容主要包括對項(xiàng)目范圍、項(xiàng)目時間、項(xiàng)目成本、項(xiàng)目質(zhì)量、項(xiàng)目人力資源、項(xiàng)目溝通及項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容的管理。項(xiàng)目管理主要經(jīng)歷項(xiàng)目需求調(diào)研、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目上線及項(xiàng)目運(yùn)維跟蹤等生命周期。
3軌道交通信號系統(tǒng)項(xiàng)目管理模式
3.1城市軌道交通信號系統(tǒng)項(xiàng)目特點(diǎn)
與其他的項(xiàng)目相比，城市軌道交通信息系統(tǒng)擁有獨(dú)特的建設(shè)特性及建設(shè)目標(biāo)，主要體現(xiàn)在以下方面：首先、需按照地鐵業(yè)主的時間要求，保質(zhì)保量地完成軌道建設(shè)，確保順利開通運(yùn)營。其次、需完成相關(guān)設(shè)備的安裝調(diào)試、以確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.2城市軌道交通信號系統(tǒng)項(xiàng)目管理模式
項(xiàng)目管理生命周期中不同的階段有相應(yīng)的管理任務(wù)，需使用到多種技術(shù)與工具，信號管理項(xiàng)目管理需完成以下的實(shí)踐過程：
3.2.1信號系統(tǒng)項(xiàng)目集的定義
項(xiàng)目集定義階段，主要包括對項(xiàng)目期望收益的定義，對關(guān)鍵成功要素的確定及對項(xiàng)目集所需的資源進(jìn)行估算，并進(jìn)行論證商業(yè)過程。而城市軌道交通信號系統(tǒng)，在項(xiàng)目集定義階段主要有兩方面的內(nèi)容：第一、掌握用戶運(yùn)營層面的需求，熟悉城市軌道交通建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)流程，以滿足信號系統(tǒng)的國產(chǎn)化率達(dá)到70%的目標(biāo)。第二、努力成為信號系統(tǒng)供應(yīng)商，掌握信號系統(tǒng)領(lǐng)域的核心科技，并提供信號系統(tǒng)領(lǐng)域的完整解決方案，以實(shí)現(xiàn)自主化發(fā)展目標(biāo)。而信號系統(tǒng)項(xiàng)目集資源管理，主要是估算人力、財(cái)力及物力。而商業(yè)論證的任務(wù)，主要在于對項(xiàng)目集進(jìn)行合理性方面的論證，這是信號系統(tǒng)成功的關(guān)鍵因素所在。
3.2.2信號系統(tǒng)項(xiàng)目集的啟動
啟動階段，一般包括項(xiàng)目經(jīng)理指派、項(xiàng)目章程制定、收益分解結(jié)構(gòu)分解、項(xiàng)目資源預(yù)算編制、項(xiàng)目路線圖制定等方面的內(nèi)容。信號系統(tǒng)項(xiàng)目集經(jīng)理需同時與多個項(xiàng)目經(jīng)理或者職能經(jīng)理打交道，因此指派的項(xiàng)目經(jīng)理需在溝通和協(xié)調(diào)方面擁有較強(qiáng)的能力，并具備較強(qiáng)的說服能力。而項(xiàng)目章程的制定，需從信號系統(tǒng)項(xiàng)目集的愿景、核心目標(biāo)及期望收益等方面出發(fā)。對于信號系統(tǒng)項(xiàng)目集而言，路線圖就是項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃，一般是由里程碑構(gòu)成。而商業(yè)論證是啟動階段最為重要的成功之一，等待規(guī)劃階段的審批。
3.2.3信號系統(tǒng)項(xiàng)目集的規(guī)劃
�。�1）明確項(xiàng)目的發(fā)展方向，主要包括項(xiàng)目愿景、任務(wù)和戰(zhàn)略目標(biāo)。
�。�2）為項(xiàng)目成功構(gòu)建必要的組織，主要包括政策、流程、角色與職責(zé)的定義，并解決項(xiàng)目進(jìn)展中的各種爭端。
�。�3）控制、監(jiān)控、評估及審批項(xiàng)目變更，以確保實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)和收益。
3.3信號系統(tǒng)項(xiàng)目集的實(shí)施與監(jiān)控
在實(shí)施階段，主要包括項(xiàng)目執(zhí)行、項(xiàng)目變更活動的管理及交付項(xiàng)目收益等。信號系統(tǒng)項(xiàng)目執(zhí)行，主要依托于工程、生產(chǎn)及研發(fā)等三部分。在實(shí)際執(zhí)行過程中，為實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化項(xiàng)目目標(biāo)，一般通過與外方信號系統(tǒng)就技術(shù)轉(zhuǎn)讓、生產(chǎn)制作授權(quán)等內(nèi)容達(dá)成相應(yīng)的協(xié)議，以確保中方信號公司實(shí)現(xiàn)掌握設(shè)計(jì)圖紙、工藝文件、測試流程等內(nèi)容的掌握。而實(shí)現(xiàn)信號系統(tǒng)自主化目標(biāo)，很難通過協(xié)議轉(zhuǎn)讓方式實(shí)現(xiàn)，必須做好以下兩方面的內(nèi)容：第一，技術(shù)人員素質(zhì)的提高。第二、為了確保系統(tǒng)研發(fā)的獨(dú)立性，形成自主化的知識產(chǎn)權(quán)，就要求研發(fā)部與其他部門的人員編制相隔離。信號系統(tǒng)監(jiān)控階段主要任務(wù)，包括信號系統(tǒng)項(xiàng)目層次、運(yùn)營層次的評估，控制項(xiàng)目變更，及對知識和人才的管理。
軌道交通信號系統(tǒng)論文二
城市軌道交通信號系統(tǒng)是其自動化系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，是保證列車和乘客安全，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行高效、指揮管理有序的自動控制系統(tǒng)。信號系統(tǒng)的核心是列車自動控制系統(tǒng)（ATC 系統(tǒng)），它由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）、列車自動防護(hù)（ATP）子系統(tǒng)、列車自動駕駛（ATO）子系統(tǒng)、列車自動監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)構(gòu)成。四個子系統(tǒng)通過信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間相互滲透，實(shí)現(xiàn)地面控制與車上控制相結(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(yùn)行調(diào)整以及列車駕駛自動化等功能為一體的自動控制系統(tǒng)。從而保證行車安全，提高運(yùn)行效率，縮短行車間隔，促進(jìn)管理現(xiàn)代化，提高運(yùn)輸能力和服務(wù)質(zhì)量。
1 城市軌道交通信號系統(tǒng)的構(gòu)成
城市軌道交通信號系統(tǒng)主要由列車自動控制（ATC）系統(tǒng)、聯(lián)鎖設(shè)備、軌道電路等組成。
作為城市軌道交通信號系統(tǒng)最重要的組成部分，列車自動控制（ATC）系統(tǒng)主要功能就是對行車指揮及列車運(yùn)行自動化的一種最大限度地實(shí)現(xiàn)，同時起到確保列車安全運(yùn)行及提高運(yùn)輸效率的作用，只有這樣才能降低工作人員的工作量，對城市軌道交通的通行能力進(jìn)行充分發(fā)揮。
ATC（automatic train control）系統(tǒng)主要有三部分構(gòu)成，包括：列車自動防護(hù)（ATP}automatic train protection）、列車自動運(yùn)行（ATO}automatic train operation）及列車自動監(jiān)控（ATS}automatic train supervision）。
ATP系統(tǒng)分為軌旁ATP和車載ATP，負(fù)責(zé)對列車的運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，對列車進(jìn)行超速防護(hù)、車門監(jiān)督和速度監(jiān)督，保證列車的安全間隔。
ATO系統(tǒng)分為軌旁ATO和車載ATO，其應(yīng)用的主要目的就是對、地對車控制]的一種實(shí)現(xiàn)，就是實(shí)現(xiàn)地面信息對列車運(yùn)行情況的一種良好控制，并送出車門和屏蔽門同步開關(guān)信號。
ATS系統(tǒng)主要有兩部分中央ATS與車站ATS，其應(yīng)用的主要目的就對列車運(yùn)行監(jiān)督及控制，包括：列車運(yùn)行情況和設(shè)備的集中監(jiān)視、自動排列進(jìn)路、自動列車運(yùn)行調(diào)整、自動生成時刻表、自動記錄實(shí)際列車運(yùn)行圖、自動進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及各種報(bào)表的自動生成，輔助調(diào)度人員對全線進(jìn)行管理。
聯(lián)鎖設(shè)備有中央聯(lián)鎖系統(tǒng)和車站聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)，主要對室外設(shè)備信號機(jī)和道岔進(jìn)行控制，排列列車進(jìn)路并傳送進(jìn)路信息給軌旁ATC設(shè)備。
軌道電路主要用于傳送軌道電路信息和ATP報(bào)文信息。
2城市軌道交通信號系統(tǒng)方案
通常情況下在城市交通疏解任務(wù)中城市軌道交通線路承擔(dān)著十分重要的任務(wù)，為確保人們出行的安全性，應(yīng)采用完整的、先進(jìn)的、高效的列車控制系統(tǒng)作為地鐵信號系統(tǒng)。正線信號系統(tǒng)采用完整的列車自動控制（ATC）系統(tǒng)，由ATS、ATP、ATO、聯(lián)鎖設(shè)備組成。車輛段/停車場由聯(lián)鎖設(shè)備、微機(jī)監(jiān)測設(shè)備、ATS分機(jī)等主要設(shè)備組成。目前城市軌道交通的'信號系統(tǒng)主要有準(zhǔn)移動閉塞和移動閉塞系統(tǒng)選擇。
2.1 基于目標(biāo)距離模式的準(zhǔn)移動閉塞ATC系統(tǒng)
通常選用音頻數(shù)字無絕緣軌道電路作為目標(biāo)距離模式，這種模式的主要特點(diǎn)為信息傳輸量較大及抗干擾能力很強(qiáng)。列車車載設(shè)備依據(jù)由鋼軌傳輸而接收到的聯(lián)鎖、軌道電路編碼、線路參數(shù)、控制管理等報(bào)文信息，連續(xù)對列車追蹤運(yùn)行及折返作業(yè)進(jìn)行速度監(jiān)督，最大限度對其進(jìn)行超速防護(hù)，控制列車運(yùn)行間隔，以滿足規(guī)定的通過能力。由于音頻數(shù)字軌道電路具有極大的傳輸信息量，可以將目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路狀態(tài)等信息提供給車載設(shè)備，為計(jì)算出列車相適應(yīng)的運(yùn)行模式速度曲線，將ATP車載設(shè)備與固定的車輛性能數(shù)據(jù)進(jìn)行充分地結(jié)合。
2.2基于通信的移動閉塞系統(tǒng)（CBTC）
基于通信的移動閉塞列車控制系統(tǒng)具有極為先進(jìn)的發(fā)展技術(shù)，是列車控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，是國際ATC先進(jìn)水平的代表。是獨(dú)立于軌道電路的高精度列車定位。
CBTC系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)車與地、地與車間之間的雙向數(shù)據(jù)通信，可以選用自由空間無線天線、交叉感應(yīng)電纜環(huán)線、漏泄電纜以及裂縫波導(dǎo)管等方式進(jìn)行有效通信。依據(jù)列車的位置信息及進(jìn)路情況軌旁ATP設(shè)備可以有效對每一列車的移動權(quán)限進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，同時根據(jù)列車位置速度的變化不斷更新數(shù)據(jù)，利用連續(xù)車地通信設(shè)備向列車進(jìn)行信息的發(fā)送。依據(jù)接收到的移動授權(quán)及本身的運(yùn)行狀態(tài)車載設(shè)備可以對列車運(yùn)行速度曲線及防護(hù)曲線進(jìn)行有效計(jì)算，在ATP子系統(tǒng)的保護(hù)防御過程中，在該速度曲線下ATO子系統(tǒng)或人工駕駛控制列車可以正常運(yùn)行�？梢宰畲笙薅鹊貙�(shí)現(xiàn)后續(xù)列與前行列車尾部的緊密性，并始終處于安全距離范圍內(nèi)。在確保安全的基礎(chǔ)上，CBTC系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)區(qū)間通過能力的有效提高，同時不受軌道電路區(qū)段分割的限制。
雖然CBTC系統(tǒng)在調(diào)試時因?qū)ΜF(xiàn)場環(huán)境要求高、調(diào)試周期較長等一些不盡如人意的地方，但是CBTC系統(tǒng)在具有自身優(yōu)越性的同時已經(jīng)成為城市軌道交通信號系統(tǒng)的首選方案。其相對于準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng)的優(yōu)越性是不可取代的。
3 城市軌道交通信號系統(tǒng)通信設(shè)備的傳送方式
3.1通過軌道電路進(jìn)行傳送
軌道電路不僅可以檢測列車占用情況，也可以傳遞報(bào)文信息給車載設(shè)備。在軌道電路不忙的情況下，將軌道電路信息傳送給聯(lián)鎖系統(tǒng)，當(dāng)列車對軌道進(jìn)行占用時，利用裝置切換，并將發(fā)送軌道電路信息的作業(yè)進(jìn)行停止，開始采用軌旁設(shè)備將ATP報(bào)文信息連續(xù)向鋼軌進(jìn)行發(fā)送，將接收和發(fā)送設(shè)備裝置在列車底部，可將接收到的信息向車載設(shè)備進(jìn)行傳遞，同時也可以向地面發(fā)送列車信息。
3.2通過軌間電纜傳送
單獨(dú)沿著鋼軌鋪設(shè)一條線路，專門用于傳送ATP報(bào)文信息，此方法安全可靠，但費(fèi)用較高。
3.3 通過點(diǎn)式應(yīng)答器傳送
在軌道電路的部分地方進(jìn)行應(yīng)答器的設(shè)置，應(yīng)答器的設(shè)置主要有兩種形式：固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器與可變數(shù)據(jù)應(yīng)答器。用于存儲固定數(shù)據(jù)的應(yīng)答器為固定數(shù)據(jù)應(yīng)答器，可變應(yīng)答器通過對中心進(jìn)行控制來取得數(shù)據(jù)，將接收和發(fā)送天線安裝在列車底部，當(dāng)列車運(yùn)行在應(yīng)答器位置經(jīng)過時可以感應(yīng)到應(yīng)答器的信息，然后進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，因?yàn)檫@種信息的傳送不具有連續(xù)性，只能在一定位置才能進(jìn)行接收，因此這些位置被叫做點(diǎn)式ATC。
3.4通過無線方式進(jìn)行傳送無線車地通信主要采用無線方式，由控制中心來實(shí)現(xiàn)車載ATP/ATO的功能，利用無線交換器和軌旁無線單元AP與車載無線通信設(shè)備進(jìn)行時時數(shù)據(jù)的交換。
一般情況下一個控制中心可以實(shí)現(xiàn)對一條線路上所有車站的控制，當(dāng)控制中心設(shè)備發(fā)生故障時，為了確保整條線路不出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，可以將車站現(xiàn)地工作站和車站ATS遠(yuǎn)程控制單元設(shè)置在車站。這樣當(dāng)控制中心出現(xiàn)故障之后，車站工作人員可通過車站現(xiàn)地工作站進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)的功能，ATS遠(yuǎn)程控制單元可代替中央ATS系統(tǒng)向聯(lián)鎖系統(tǒng)和軌旁設(shè)備發(fā)送相關(guān)信息，此時ATS遠(yuǎn)程控制單元所具有的信息不全面，但能夠保證列車在本站的正常運(yùn)行。
4結(jié) 語
綜上所述，城市軌道交通信號系統(tǒng)的主要目的就是對列車進(jìn)行有效控制，完善城市軌道交通信號系統(tǒng)不僅可以提高運(yùn)輸效率，還可以確保整個列車運(yùn)行的安全性及有效性，實(shí)現(xiàn)整個城市軌道交通信號系統(tǒng)的功能。
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