眾所周知,城市軌道交通系統(tǒng)因基建成本高,往往采用高速度、高密度方式運(yùn)營(yíng),這樣就必須依靠先進(jìn)的通信信號(hào)設(shè)備來進(jìn)行控制和管理。同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,信號(hào)系統(tǒng)必將發(fā)展成為更先進(jìn)、更可靠、服務(wù)性能更佳、智能化程度更高的系統(tǒng)。
城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng),已從早期的固定閉塞發(fā)展到了準(zhǔn)移動(dòng)閉塞,正在向移動(dòng)閉塞方向發(fā)展。傳統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)即以地面信號(hào)顯示為依據(jù),司機(jī)按行車規(guī)則操縱列車運(yùn)行。
現(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)有6個(gè)基本目標(biāo):以安全的方式控制列車有條件地前進(jìn);使本列車與前行車或股道盡頭保持安全距離;防止出現(xiàn)列車沖突進(jìn)路;使列車能夠按要求的時(shí)間間隔運(yùn)行;使列車能夠按時(shí)刻表速度運(yùn)行,以便最大程度地避免危及安全的各種干擾;保證關(guān)鍵點(diǎn)閉鎖在正確位置。
目前世界各國(guó)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)大都采用列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC),已基本上滿足上述基本目標(biāo)。列車自動(dòng)控制系統(tǒng)由列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)、列車自動(dòng)駕駛(ATO)和列車自動(dòng)監(jiān)督(ATS)三個(gè)子系統(tǒng)組成。ATP的主要作用是根據(jù)故障-安全原則,執(zhí)行列車間安全間距的監(jiān)控、列車的超速防護(hù)、安全開關(guān)門的監(jiān)督和進(jìn)路的安全監(jiān)控等功能,確保列車和乘客的安全;ATO主要執(zhí)行站間自動(dòng)運(yùn)行、列車在車站的定點(diǎn)停車、在終點(diǎn)的自動(dòng)折返等功能;ATS的主要作用是監(jiān)督列車狀態(tài)、產(chǎn)生列車時(shí)刻表、自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行時(shí)刻和保證列車按時(shí)刻表正點(diǎn)運(yùn)行、生成運(yùn)行報(bào)告和統(tǒng)計(jì)報(bào)告、向旅客向?qū)到y(tǒng)提供信息等。
ATC系統(tǒng)所含設(shè)備的品種多、設(shè)備量大、接口關(guān)系復(fù)雜,在安全性、可靠性等方面尚有需完善的空間,地鐵信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:
(1)基于通信的ATC系統(tǒng) 作為信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)施的軌道電路將被日新月異的現(xiàn)代通信技術(shù)所代替,形成以通信為基礎(chǔ)的ATC系統(tǒng)。由于無線具有設(shè)置靈活、雙向傳輸、信息量大、易于維護(hù)、成本低等特點(diǎn),發(fā)達(dá)國(guó)家開始開發(fā)基于無線通信技術(shù)的ATC系統(tǒng)。
(2)全程無人ATO系統(tǒng) 隨著通信安全性、可靠性的提高和通信手段的多樣化,目前普遍采用的站間ATO方式將向全程無人ATO方式發(fā)展。應(yīng)用全自動(dòng)化的先進(jìn)系統(tǒng),以消除人為因素的不利影響,縮短追蹤間隔,提高通過能力,使系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)時(shí)、可靠。
(3)集成的綜合軌道交通控制系統(tǒng)。由于通信技術(shù)的發(fā)展,ATC系統(tǒng)中ATS子系統(tǒng)的功能也越來越強(qiáng),已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的“列車自動(dòng)監(jiān)督”,ATS子系統(tǒng)正在向集成化方向發(fā)展。軌道交通系統(tǒng)的其它子系統(tǒng)如電話系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)及保安系統(tǒng)等的監(jiān)督和控制功能,都可與乘客信息系統(tǒng)、列車自動(dòng)監(jiān)督系統(tǒng)等功能集成在一個(gè)系統(tǒng)中。
(4)維修管理更加重要 為了提高系統(tǒng)的可靠性、減少維護(hù)費(fèi)用,信號(hào)系統(tǒng)的監(jiān)控管理以及維修管理信息系統(tǒng)都非常重要,如發(fā)達(dá)國(guó)家地鐵ATC系統(tǒng)大都具有在線維護(hù)計(jì)算機(jī)、綜合測(cè)試試驗(yàn)車、維護(hù)管理信息系統(tǒng)、設(shè)備維修基地等。