城市轨道交通通信与信号控制研究
摘要：信号控制应用在城市交通信号系统中具备优异的应用效能，文章分析了ATS系统控制、ATO控制技术，并得出结论：信号控制技术有助于增强城市轨道交通通信质量，促进城市轨道交通处于稳定运行的状态，应在城市轨道交通系统中广泛应用。
关键词：联锁设备；故障安全；信号控制
城市交通所运行的通信信号系统用于保障列车运行安全与稳定，提升对列车运行的控制与指挥效果，是城轨交通系统的关键因素。通信信号系统的运行质量，作为技术学院的教学重点，为学生开展系统性课程，提升学生行车安全意识，使其掌握行车调度的先进性与科学性的控制方法，以此提高列车交通服务质量，有利于优化工程投资，减少工程造价。
1 城市轨道交通通信的应用
1.1 某地铁信号系统
某地铁实际应用的信号系统具有ATC 自动控制功能， 该控制功能包括：微机联锁、自动防护、自动驾驶等，此类功能具有技术先进性。车辆段信号连锁的设备组成包括：连锁子系统、自动防护、集中操作、自动监控等。室外设备中引入了电动转辙机、绝缘音频遥控技术等。
1.2 联锁设备
以行车安全为基础，在进路位置开展信号机防护工作。如若道岔位置具有偏差性，或者进路方面存在其他行车，应保障进路信号机设备的封闭性。如若信号机处于封闭状态，将会禁止列车通行，以此保障列车行驶的安全性。依据道岔、进路的设计原则，结合信号的使用需求，开展设备联络设计。
（1） 在某进路处于开放状态时，应有效规整进路区域内的全部道岔，使其处于正确位置，由此开启进路信号设备。
（2） 开启某进路具有防护功能的信号设备时，此进路区域内的全部道岔，应予以关闭，不再采取扳动措施。
（3） 开启某进路信号设备时，其他进路的信号设备应采取关闭措施，严禁开放。
（4） 主体信号设备在开启前期，预先信号设备严禁开启。在正线出站信号设备予以开启前期，进站信号设备难以有效显示正线兼容能力。
值班人员可借助控制系统的若干个按钮，加强现场设备的控制效果，借助控制台对应的站场信息显示界面，完成现场设备运行状态的监控过程。
2 信号控制的具体应用
2.1 信号控制系统
借助通信系统的信号传输功能，保障后续与前行两辆列车处于安全距离的相对位置。安全距离具体指在前后列车之间的距离，此距离具有固定性，应借助信号控制系统予以监控保持。在设定安全距离时，应综合考量多方因素，保障列车分隔的有效性。
2.2 ATO控制
2.2.1 信号分级速度控制
分级速度控制具体指处于运行状态的列车，行车速度具有差异性，结合列车行驶的实际情况，有效调整行车速度。行车速度调整方法，借助速度曲线予以完成，此曲线具有阶梯式。在运行分级速度信号系统时，针对系统电路予以有效规定，信号传输介质设定为轨道电路，选择型号为多信息传输功能，有效传输列车行车速度信息，提升行车速度控制效果。
2.2.2 目标信号控制
运行目标信号控制系统时，针对列车之间的间距应采取有效控制措施，以获取列车速度控制的各项需求，并制定为速度控制标准。ATO 系统能够向地面设备完成信号发送， 发送的信号信息来源于列车间距信息、速度变化幅度、ATP 设备传输的列车行驶指令等。借助目标信号控制系统，能够有效控制列车运行的稳定性，加强列车运行权限的设定，提升列车运行的整体安全，有效增加列车通行车次，满足列车运输与行驶的各项需求。
2.2.3 闭塞控制
ATO 控制系统的组成元素有两个，一是用于监控轨道电路的信号系统，二是用于完成通信传输的信号系统。针对轨道电路开展的信号控制，包括闭塞控制、固定控制、移动控制3 种。一般情况下，通信信号系统尚未包括固定控制， 以移动控制为主。列车之间设定安全距离时，结合列车的实际运行情况、线路控制的具体情况等因素予以综合考量，不具有固定性，称之为闭塞控制。
2.3 ATS系统控制
2.3.1 集中控制
集中控制系统，具体指列车在实际运营期间，系统开展的指挥与调度控制。信号调整的内容以列车整体运行规划为主，完成对全部列车行车的有效控制。集中控制系统的运行优势在于借助电缆完成传输，提升信息传输稳定性，保障信息数据的完整性，传输信号包括：列车整体的运行信息、潜在的危险信息。在实际使用集中控制系统期间，具有操作便利性，究其原因在于：此技术所涉及的控制设备数量较小， 具有较高的操作便利性，对通信有效性提出了较高要求。
2.3.2 集中监视
集中监视控制系统的运行优势表现在：当列车进行车站控制时，控制中心将会针对列车调度计划、运行信息等因素予以有效监督，尚未直接控制列车，有效缓解了信号控制压力。集中监视控制的运行理念在于：控制中心与列车两个位置之间不存在信号传输的直接关系，信号传输不涉及列车安全信息。为此，当控制系统运行发生异常时，列车与之系统具有相对独立性，以此保障列车运行的正常性。
2.3.3 分散控制
在信息技术发展的背景下，信号控制系统应用在轨道交通，从技术与运行各方面获得了更新与升级。分散控制系统具有衍生性，结合了集中控制与集中监控两种控制系统的运行优势。此控制系统的运行优势表现为：控制中心完成整车调度规划的制定，有序运行监督与管理各项工作，加强车辆运行情况的监管，以此提升车站控制效果，提升列车调度效果。然而，分散控制所具有的差异性特点在于：控制中心可对列车运行情况采取直接控制，能够有效完成控制系统与列车两者主体之间的信息传输。分散控制在实际运行期间，对运行设备数量要求较高，对软件所具有的运行功能提出了较多需求，相比集中控制与集中监控，具有较高的运行灵活性。
3 信号控制系统的运行优势
（1） 轨道交通在实际运行信号控制系统时，此系统具有运行的独立性，具有现代性运行功能，与电路其他设备不发生相互连接关系，有助于提升信号控制设备的安装与维护便利性。
（2） 信号控制系统能够完成信息双向的传输需求，适用于较大的传输量，具有传输的快速性。
（3） 借助移动闭塞功能，能够有效控制列车间距，尽可能地提升运行效率，科学规避交通事故问题。
（4） 信号控制系统具有自动化运行能力，采取无人调控模式，缓解人员工作强度。
（5） 信号控制系统，借助装置在列车上的控制器，完成列车之间设备的信息共享与传输。信息类型包括：列车所在位置、列车运行轨迹、列车行驶速度、列车行驶稳定性等。信号控制系统将会依据实际接收的信息，结合列车将会经过的道路、岔道设计、道路速度规定等因素，采取科学控制方式，保障列车运行安全与稳定，提升列车间距的安全性。
4 信号控制系统发展建议
（1） 提升信号控制系统运行稳定性。稳定性的增强措施是依据信号控制系统的干扰条件、影响力度等因素，有效提升信号控制系统的对抗能力，减少负面因素对其产生的负面作用，比如信号传输强度不足、信号完整性损坏等。
（2） 建设完善的信号控制体系。现阶段，信号控制系统处于广泛使用状态，具有较大的运行规模。然而，信号控制系统运行程序完善效果不佳。相关研发人员应开展信号控制系统的研发工作，为信号控制体系的有序运行提供技术保障。现阶段，国内研发人员处于专业性发展阶段，应加强通信技术人才培养，制定人才出国学习的有效方案，提升通信技术人才的培养力度，增强信号控制研发的可行性。
5 结语
综上所述，在科学探索城市轨道交通信号的基础上，有效运行其内在的控制、监控等技术。在实际运行城市轨道交通信号控制系统时，应有序开展周期性运维管理工作，结合实际情况，有效确定技术类型。在信号控制系统运行期间， 应关注技术升级、维护等各项工作，发挥信号控制的综合效益，以保障行车安全。
作者简介：毕昆（1993-），男，江苏淮安人，常州工业职业技术学院助教，研究方向：通信与信号、电力电子与电力传动。
参考文献
<1> 卢柏蓉. 城市轨道交通通信信号专业人才培养质量关键集控制分析
<2> 杨晓荣，任颖，姜宏阔. 城市轨道交通车辆重联运行的车载信号系统控制方案
<3> 谢润泽. 基于通信的城市轨道交通信号控制系统研究