轨道交通信号系统精品(七篇)

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[关键词]城市轨道交通；信号系统；关键技术；分析

城市轨道交通信号系统在当今社会中发挥着重要的作用，是轨道交通发展中必不可少的科研成果。随着科技信息技术高速发展，列车对信号系统要求越来越高，不仅表现在安全方面，同时还表现在效率方面，都需要信号系统具有较强的技术基础，为此，下文对城市中城市轨道交通信号系统的关键技术进行深入研究。

1城市轨道交通信号系统

1.1城市轨道交通信号系统在生活中的作用

城市轨道交通在实际运行中具有舒适性、不间断性、准点性等特点，基于城市轨道交通的这些特点，在城市轨道交通系统中采用轨道交通信号系统能够将信号设备的作用充分发挥，达到事半功倍的效果。从世界上先进的轨道交通运营中发现，只有高水平的信号系统，才能够在交通中实现提高列车运行的效率，并且安全性能比较高[1]。

1.2城市轨道交通信号系统特征

第一，城市轨道交通中所承担的客流量比较多，基于安全角度考虑，对于行车之间的最小行车间距要求比较高，进而对列车的速度监控提出了较高的要求，其主要的目的就是为了实现列车运行中的安全保障。第二，对城市轨道交通运输速度进行分析，城市轨道交通运行中的实际速度与铁路干线相比，数值上相差很多，所以，在实际的城市轨道交通信号系统中，不需要数据传输较快的信号系统，只需要传输速度较低的系统就可以实现信号传输功能；第三，由于在城市中，列车的运行间隔比较小，运行中所展现的规律性比较强[2]。

2城市轨道交通信号系统设计情况

由于我国在城市轨道交通信号系统研发中起步比较晚，与国际水平间存在一定的距离。在城市轨道交通信号系统建设阶段，由于在各项技术上，外商对信号系统设计的核心技术掌握着主动权，因此，在国内市场中，不得不对信号系统进行比较长时间的调试；在信号系统的运营阶段，进口设备在实际运行与维护上存在很多障碍，一些比较轻微的故障就需要外援，并且设备在实际运行中的风险比较大；在建设阶段，对于网络化比较复杂的城市，存在多种形式的信号系统，因此，在实际的信号系统投入使用中，要想实现多元化网络系统的实际使用，需要在多种线路中进行线路互联，但是该种方式在某种程度上严重影响了资源的共享[3]。

3基于LTE技术的城市轨道交通信号系统技术分析

3.1LTE技术概述

LTE技术是当今比较适用的交通信号技术，该项技术在实际城市轨道交通信号系统中能够实现高传输速率，低时延，并支持信号系统中的多种功能，支持广播组的播出业务，具有无线接入架构。LTE技术的主体性能为：在20MHz频谱带宽条件下，技术系统能够提供上行、下行分别为100Mb/s和50Mb/s的峰值速率。实现的城市轨道交通覆盖率达到了100Km。为了实现更加优化的功能，LTE系统中采取一种网格化结构，集成了适用于宽带移动传输的众多先进技术。LTE技术优势有很多，能够实现传输效率高、频谱使用灵活等功能[4]。

3.2LTE技术与WLAN技术性能对比

第一，在项目干扰方面，LTE技术能够申请比较专业的频段，有效避免外部设备的信号干扰，并且由ICIC来解决系统内部干扰。但是WLAN技术在该方面采用的是开放性的频段，信号很容易受到外部的干扰。从技术的可维护性上进行分析，LTE技术在网元上的数量比较少，实现无线覆盖距离比较远，城市轨道交通轨旁设备之间的距离比较大。在WLAN技术下，其信号覆盖距离比较短，每200米就需要设置无线设备，后者在维护比较困难；从移动性上进行分析，LTE自动频率校正技术性能比较高，能够保证信号平稳。而WLAN只适合于低速环境；从技术的服务质量上进行分析，LTE技术支持优先级的设置，能够保证信号系统的无线传输，但是WLAN技术却不能实现信号系统的优先级。

3.3LTE信号系统在城市轨道交通中应用

随着科技不断发展，LTE技术在城市轨道交通中的应用越来越广泛，LTE技术在诸多个城市轨道交通中应用。信号系统主要涉及的问题就是安全，无线信息系统要想实现稳定性以及可靠性，对于信息系统的要求比较高。信号系统在进行通讯传输时实时性要求比较高，而在PIS系统中，无线通信传输要求比较低，但是在宽带方面的需求比较大。两者在技术需求上的方向不同，因此，不能单一的将PIS系统中的LTE技术灵活应用到城市轨道交通信号系统中来[5]。2014年，在北京地铁指挥中心的支持下，多家信号厂商对LTE技术在信号系统中的实际应用进行现场测试，希望能够通过专业的技能检测，促进城市轨道交通信号技术发展。在现场测试中，具有代表性的厂商有华为、中兴、普天等，通过这些厂商对LTE技术的实际测试，得出结论，并提出LTE技术在信号系统中应用的测试结果：第一，从延时方面，其传输时延的测试结果为10~25ms，其中最长的延时为106.5ms；第二，从信号方面，信号丢包率上下行均为0.005%以下；切换延时为34~46ms左右，其中最长时间为135ms；15MHz频宽的平均吞吐量为，上行11Mb/s，下行19Mb/s。在实际的测量下，LTE技术能够完全满足信号系统在无线传输中的要求。在频率信息选择上，工信部了与无线接入系统频率使用的相关事宜，对城市中轨道交通的申请使用提供支持以及肯定，换言之，城市轨道交通单位可以使用该频段，并获取得该频段的使用权。民用手持设备中，对于信号的频段占位将不会影响频段的使用。与WLAN的开放频段相比，专用频段能够有效缓解外部信息的干扰。LTE技术逐渐成为移动通信发展中的关键技术，在城市轨道交通信号系统中发挥着重要的作用。

4结论

本文中所介绍的城市轨道交通信号系统，在轨道交通行业发展中作用突出，是城市轨道交通的主力军。在科技不断发展的进程中，城市轨道交通信号系统与科技相结合，逐步实现智能化与科技化。本文立足于城市轨道交通信号系统的作用、特点，针对目前我国城市轨道交通信号系统的发展近况，对相关问题进行分析，为信号系统中的关键技术的发展研究提供了一定的帮助。

[参考文献]

[1]刘晓娟.城市轨道交通CBTC系统关键技术研究[D].兰州交通大学,2009.

[2]王飞杰.城轨CBTC智能调度指挥系统关键技术的研究[D].北京邮电大学,2011.

[3]阚庭明.城市轨道交通乘客信息系统关键技术研究[D].中国铁道科学研究院,2013.

[4]王东.轨道交通信号系统仿真测试与验证技术研究与应用[D].浙江大学,2014.

篇(2)

关键词　基于通信的列车控制，移动闭塞，信号系统

基于通信的列车控制(简为CBTC)技术，利用先进的通信、计算机技术，突破了固定闭塞的局限，实现了移动闭塞，技术和成本上较传统的信号系统有明显的优势。该技术无需在轨道上进行固定长度、固定位置的闭塞分区，而是把每一列车加上前后的一定安全距离作为一个移动的分区，列车制动的起点和终点都是动态的。列车的安全间距是按后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算得出的。列车的最小运行间隔在90s以内，个别条件下可实现小于60s的间隔时间。和传统的固定闭塞、准移动闭塞技术相比，移动闭塞技术实现了车载设备与轨旁设备不间断的信息双向传输，使列车定位更精确、控制更灵活，可以安全有效地缩短列车间隔，提高列车运行的安全性与可靠性，降低列车的运营和维护成本[1，2]。我国于2004年投入运营的武汉轻轨是国内第一条采用CBTC方案的城市轨道交通线路。然而对于仍在运营的轨道交通系统，如何在不影响服务的条件下应用先进的信号系统，是运营商在考虑对信号系统进行升级时必须面对的问题。本文结合一个工程实例说明CBTC技术在信号系统升级中的应用。

1 信号系统升级需求

欧洲的许多轨道系统设备超过了30年的历史，潜在的轨道交通信号系统升级业务巨大。在亚洲也存在着类似的情况。信号系统升级的需求来自以下几个方面。

·技术过时:20世纪70年代建造的轨道系统都使用了当时的先进技术，如香港MTR使用当时先进的基于轨道的模拟列车自动防护(ATP)和数字化的列车自动运行(ATO)系统。而现在这样的信号系统已过时，组成系统的构件或子系统部件已很难获得，甚至无法找到合适的替代品用以更换。同样，维护这些过时系统所需的人力成本也相当高。缺少可替换元件及相应的维修人员，使维护时间延长，导致系统可靠性下降。

·性能:在亚洲，许多城市轨道交通系统的建设滞后于交通需求的增长，使得投入运营的线路马上达到了其设计通行能力甚至超负荷运行。上海轨道交通1号线北延伸段就是一例，为了缓解运能紧张，不得不采用地面公交分散客流。提高运能最直接的手段就是缩短发车间隔，而这又受到信号系统本身能力的限制。

·标准:一个城市轨道交通网络中存在多条线路运营，如采用了不同供应商的系统，则不同信号系统使用的标准可能不同，这不利于轨道网络的互联互通[3]。而采用CBTC，其控制系统间的接口均通过数据通信系统实现，采用开放式的国际标准，有利于实现不同线路的互联互通。

2 升级中应考虑的问题

在确定了信号系统升级需求后，对升级项目进行规划是非常必要的。有三种可以考虑的方案:

·使用兼容新旧两个ATP系统的轨旁设备，使车辆始终在信号控制系统中运行;

·使用兼容新旧两个ATP系统的车载设备，使升级工程在局部展开;

·停止服务或使系统运行于没有ATP的特殊环境下，更换所有ATP设备。

选择以上任一方案时，应考虑以下问题。

(1)列车应照常运行

世界上只有少数的城市轨道系统能保证在列车运行时进行维护工作。纽约的轨道交通系统是一例，它在部分区段有4条并行的线路，保证了列车运行和维护工作完全隔离。其它许多轨道系统没有这样的条件，也不可能在进行信号系统升级时将整个系统关闭，通常每晚只有3～4h可以进行系统升级工作，且同时必须兼顾正常维护工作的进行。这使得系统升级必须分阶段实施，并制定周密的计划保证系统运行的可靠性和安全性。

(2)可用空间

信号系统升级过程中必然有一个阶段是新旧两个系统共同存在的，这就要求轨旁、列车及控制系统中有足够的空间。这个问题往往在制定计划时被忽略。如果需要在列车上同时安装两套设备，这个问题就更加突出了。

(3)设备的兼容性

如果新的设备或ATP系统能从已有系统中获得信息并发送给新的信号系统，这将使升级中的风险大大降低。现有的联锁系统和ATP系统可工作到所有ATP都更换完成时，而这要求新系统对已有系统的兼容能力。为此，新系统的模块化(包括硬件、软件、数据等方面)是有效手段。

3 应用实例

于1968年开始运行的伦敦维多利亚线使用的系统，虽然经过一些小的改造，但基本保留了建设初期使用的信号系统:电压联锁和单机，基于轨道代码的ATP和基于轨道电路的ATO系统、控制机和控制中心。其升级目标为:计算机控制联锁，高性能车辆控制系统(包括先进的基于无线通信的ATP及ATO)，先进的控制中心。

由于列车内可用空间和站台空间的限制，决定在新列车上使用新的ATP和ATO，并改造轨旁系统使其能兼容两套信号系统直到所有旧的列车被替换。升级工程包括:过渡性设备的安装，车辆测试，信号系统更新，控制中心升级等。

1) 过渡性设备的安装

新列车的安装、调试和运行需要在非运营时间进行，包括如下工作:在设备方面安装联锁机和ATP系统的接口设备，安装ATP处理器以及无线电通信设备;在轨旁安装漏泄电缆无线电通信设备，安装绝对定位参照信标。上述工作可采用不同的次序进行。在实际工程中，首先从维多利亚线的北端一段线路开始;一旦这一段线路的安装、调试和试运行完成，就可以进行下一段线路的升级工程。

2) 车辆测试

车辆测试同样要分阶段进行，这包括在不断扩大的范围内进行的测试:在试车场进行;非运营时间单车测试;非运营时间多车测试;运营时间单车测试;运营时间多车测试。经过这些系统的测试，才能确保新旧车辆、新旧信号系统安全可靠地联合运行。

3) 信号系统更新

由于在联锁机和ATP系统安装了接口设备，故可将现有的联锁机更新。新的联锁机设备是数据驱动的，这使得更新过程中涉及到的只是输入输出数据的改变和相应的测试。当旧的列车都被更换掉后，将旧的联锁机、代码选择电路和ATP、ATO系统停止工作。其他设备的更新如轨道电路、报文头等也同时展开。

4) 控制中心升级

控制中心的安装可与信号系统的安装相互独立。本地计算机(LocalSiteComputers)和接口设备以及无线电通信设备一起安装，并通过接口设备与已有信号系统交互。在经过必要的出厂测试后，控制中心可以在受控模式下运行，此时控制输出被屏蔽。一旦系统运行稳定后，控制中心开始对设备进行控制，这时新旧系统运行在一个可相互切换的状态。一旦相关的控制设备更换完成，新的信号系统完全控制联锁系统，这时旧控制中心可以被拆除了。

从以上的应用实例中可以归纳出如下信号系统升级中的几个关键技术。

·覆盖方式:在进行新旧系统的更新时，必然会以一定的方式用新设备将旧设备覆盖，但又要保证过渡时期设备运行的平稳性。CBTC实现灵活高精度的列车控制，提高了系统的集成度，简化了系统的结构，本身能为互联互通提供技术基础，可以叠加在已有信号系统上，便于已有系统的改造。使用无线通信技术很大程度上提高了这种方法的可行性。只要符合频率和通信协议的要求，任何一个厂商的无线电系统都可以被采用，这增加了系统的灵活性。

·模块化:在升级项目中不可避免地将工作分阶段进行，因此信号及车辆控制设备的模块化相当关键。通过使用接口设备使新设备运行时对已有设备的干扰最小，这样也减少了测试所需的时间。

·系统安全保障:从技术特点来讲，CBTC提供的是基于软件和信息安全的控制，使得系统调度安全控制向自动化、智能化、信息化的方向发展。系统安全在设备设计、生产、安装、测试和运行的每个阶段都必须予以统一考虑。在工程的每个阶段，都需要用户及监管部门的授权以降低风险，这也是工程顺利进行的必要保障。

希望通过本文的介绍，加深对信号系统升级中涉及的控制技术、工程技术等问题的认识，推动CBTC技术及相关信号系统国产化的进程。

参考文献

[1]　诸蓉萍，吴汶麒.移动闭塞技术及其应用[J].城市轨道交通研究，2004(2):81.

篇(3)

关键词：城市轨道交通；信号系统；互联互通

中图分类号：TL372文献标识码： A

所谓城市轨道交通的“互联互通”，是指列车可以在包含不同厂商设备的线路或网络中安全运营。若买现路网间的联通、联运，轨道交通的建设、运营、管理就可以买现资源共享，减少轨道交通的建设、维修和运营成本等优点。还有利于不同车辆的共线混跑;有利于不同线路的车辆综合备用;有利于线路改造及延长。

1城轨互联互通实现的条件

城市轨道交通线路之间运营互联互通是一个系统工程，涉及土建、轨道、车辆、行车组织、供电、信号、安全门/屏蔽门等多个专业，需要各线路统一标准，协同配合才有可能买现(如图1)。

2城轨信号系统互联互通的优点

可以独立于轨旁设备，自由的采购车载设备;列车能够在多条线路上运行，而只装备一套车载ATC设备;对于既有线路的延长，能够有具有竞争力的报价;可提供替代设备的供应商数量增加;降低了信号系统全生命周期成本;由于标准化，降低了培训的成本。

3城轨信号系统互联互通方案

目前，随着我国城轨信号系统核心技术设备从自主研发已走向成熟应用，使得我国城轨信号系统之间实现互联互通已不再是雾里看花，根据国铁互联互通成功实施的经验，城轨实现互联互通已完全成为可能。但我们需要清晰地看到目前已经研发出来的几家国产化信号系统由于设计理念和设计标准的不统一，使得虽然实现的系统功能基本相同，但系统的结构、子系统的功能分配、子系统间的接口等存在着诸多的不同点，这就需要制定统一的信号系统互联互通相关标准，结合各家的开放的接口，进行二次开发，实现真正意义上的信号系统互联互通。

3.1从众共性的基础设备

实现城轨信号系统互联互通首先要实现基础设备的设计标准的统一，基础设备的统一是互联互通的前提条件、基础设备的统一不是狭义的统一生产厂家，而是统一基础设备的类型、性能和设计规范统一基础设备采取的原则为“从众共性”的原则，保证基础设备的选择满足大多数供货商的设备选型需求，从而减少大多数供货商实现互联互通的工作量和实现难度。基础设备主要包括:通用基础设备(包括信号机、计轴、转辙机等)、应答器、无线通信设备等。

3.2统一标准的信号系统解决方案

3.2.1互联互通需求分析

在实现信号系统间的互联互通前，必须统一地进行功能需求分析，所有需要互联的子系统必须有统一的功能需求书。然后通过功能需求细分，进而将整个信号系统的功能变成各子系统的功能，从而得到大家都认同的系统需求书，并对系统间的接口进行详细定义。按照目前信号系统的组成，大致可以分为轨旁系统、车载系统、车地通信系统和列车自动监督系统、实现互联互通的基础是列车和轨旁ATP的相互通信和安全功能的共同实现，还有列车和ATS系统的相互通信和非安全调整功能的共同实现。可以通过系统功能分配，建立各子系统需求书。

(1)车载系统需求

线路间识别能力;存储所有线路的地图数据，且和轨旁系统的地图数据必须完全兼容;同一类型车载系统可以和不同供应商提供的轨旁ATP通信;车载系统和不同供应商提供轨旁系统的数据交换可以保证列车的运行安全;车载系统可以适应不同类型的列车性能和线路条件，保证列车安全和列车自动运行。

(2)轨旁系统需求

同一类型轨旁ATP系统可以和不同供应商提供的车载系统通信;和不同供应商提供车载系统的数据交换可以保证列车的运行安全;和不同供应商提供车载系统的地图数据必须完全兼容;和不同供应商提供轨旁系统的数据交换可以保证列车在跨区时运行安全。

(3)车地通信系统需求

车地通信系统必须是选明传输;必须建立统一的开放标准和协议，并采用共同认可的通用制式、

(4)ATS系统需求

ATS系统可以和不同供应商提供的车载系统通信;和不同供应商提供车载系统的数据交换可以保证列车的运行调整;可以识别不同供应商提供车载系统的位置报告;可以和不同供应商提供轨旁ATP系统通过通用标准进行通信。

3.22互联互通接口要求

CBTC系统是模块化设计的现代化系统.提供了灵活的接口。图2展示了互联互通接口

（1）通信接口条件

CBTC互联互通包括以下通信接口:

车载设备与轨旁ATP设备接口;轨旁ATP设备与相邻轨旁ATP设备接口;ATS与轨旁ATP设备接口;ATS与车载设备接口。

(2)轨旁连续式通信

建议轨旁连续式通信系统依据开放无线局域网(WLAN)标准，并以选明传输方式支持所有IP协议。对于ATC设备，车地通信系统就像是两个冗余的标准连接的路由器。连续通信系统允许如下的直接通信:车载系统和 ATS系统;车载和轨旁ATP系统。连续式通信系统必须完全独立于ATC系统，只是为ATC系统提供一个传输通道。

(3)轨旁点式通信

根据国内业主的需求和互联互通的需求对应答器报文预留字段的补充定义，制定统一的国内应答器报文标准。使用主流产品S供应商提供的欧式应答器即可实现互联互通。

3.2.3统标准的信号系统解决方案

目前轨道交通信号系统通常具有三种控制级别，分别是联锁控制等级，点式控制等级和连续式控制等级。从这三个等级方面，各家信号系统供应商可以通过统一的标准来实现信号系统的互联互通。互联互通标准按照控制等级可以划分为联锁控制等级互联互通标准，点式控制等级互联互通标准和连续式互联互通控制等级标准。这些标准制定的完成和信号基础设备的统一将成为互联互通实现的关键。

(1)联锁控制等级互联互通标准

联锁控制等级属于互联互通标准中最低等级的标准，其他两个等级能够向下兼容本控制等级，由于本控制等级只由基础的信号设备构成，因此基础的信号设备及信号设计的统一即能满足本控制等级的互联互通，例如统一信号机的显示制式，统一设计保护区段、接近区段等，因此本控制等级最容易实现互联互通，该控制等级能够满足装备列车和非装备列车混跑的功能需求。由于没有车载ATP的防护，这种互联互通方式效率和安全性比较低。此方式只运用到非运营时段的列车跨线调车中。

(2)点式控制等级互联互通标准

点式控制等级是基于点式应答器及轨道检测设备的列车运行控制信息的点式系统，本控制等级的信号设备是通过联锁控制等级增加点式信号设备来实现点式控制等级，点式控制等级的地面设备由轨道检测设备、点式应答器设备、联锁设备以及列车自动监督设备组成，车载设备由车载ATP设备及设备构成。速度传感器、HMI、信标天线等)，系统的机构如图3所示。

互联互通需要确定和分配的主要功能如下:

列车定位功能;点式下列车安全防护功能(包括接近锁闭和解锁，保护区段锁闭和解锁，进路和道岔保护等);点式下的屏蔽门联动功能;点式下的临时限速功能;点式下列车自动驾驶功能。

其中列车定位和列车安全防护功能是强制需求，其他功能是可选需求，可以根据具体用户需求确定。对于上面的功能实现，需要各供应商共同协商和制定统一的功能需求书和接口说明书。

对于点式下的互联互通由于关键接口比较少，车地设备相对较独立，相对于CBTC模式下实现互联互通在统一功能需求、系统需求以及接口需求方面都相对容易实现。采用欧式应答器标准，效仿欧洲的URTMS根据国内的需求出具统一报文标准，便可以方便享用互联互通成果，如与干线铁路、市郊铁路和城际铁路联通联运。而且可在最终实现连续式ATP的互联互通之前，率先实现在点式ATP上的互联互通。

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关键词：信号系统；自动闭塞；行业培训机构；ATC

1 引言

信号系统是现代大运量、高密度的轨道交通自动控制系统中的重要组成部分，保证列车和乘客的安全，对列车高速、有序运行起到重要的作用。闭塞技术是信号系统中的一项核心技术。闭塞是指为保证列车运行的安全，防止列车相撞和追尾，在同一区间同一时间之内只准许一列列车占用(即列车已经进入区间或列车虽未进入区间，但已取得占用区间的许可)，为了达到这一技术要求而采取的方法。

闭塞技术经历了半自动闭塞时期到如今的自动闭塞时代。并逐步建立起我国的自动闭塞、机车信号和列车运行超速防护的完整体系。实现了大运量、高密度安全可靠行车。

2 自动闭塞技术

自动闭塞是在列车运行自动控制系统（ATC）控制下，根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机显示而司机凭信号行车

的闭塞方法。按闭塞制式分为固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞。

2.1 固定闭塞

运行列车间的空间间隔是若干个闭塞分区，闭塞分区数依划分的速度级别而定。一般情况下，闭塞分区是用轨道电路或计轴装置来划分的，它具有列车定位和占用轨道的检查功能。固定闭塞的追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端，后行列车从最高速开始制动的计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端，这两个点都是固定的，空间间隔的长度也是固定的。

由于地铁的特殊条件，对安全的要求更加严格，因此必须配备列车自动保护系统。列车自动保护系统通过列车间的安全间隔、超速防护及车门控制来保证列车运行的安全畅通。在固定划分的闭塞分区中，每一个分区均有最大速度限制。若列车进入了某限速为零或被占用的分区，或者列车当前速度高于该分区限速，列车自动保护系统便会实施紧急制动。列车自动保护系统地面设备以一定间隔或连续地向列车传递速度控制信息。该信息至少包含两部分：分区最高限速和目标速度(下一分区的限速)。列车根据接收到的信息和车载信息等进行计算并合理动作。速度控制代码可通过轨道电路、轨间应答器、感应环线或无线通信等传输，不同的传递方式和介质也决定了不同列车控制系统的特点。为了保证安全，地铁列车在两列车之间还增加了一个防护区段，即双红灯区段防护。后续列车必须停在第二个红灯的外方，保证两列车之间至少间隔一个闭塞分区。如图1所示。

2.2 准移动闭塞

传统的固定闭塞制式下，系统无法知道列车在分区内的具置，因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。为充分保证安全，必须在两列车间增加一个防护区段，这使得列车间的安全间隔较大，影响了线路的使用效率。

准移动闭塞方式采取目标距离控制模式。在控制列车的安全间隔上比固定闭塞进了一步。它通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息，信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离，后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔，提高线路利用效率。但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此它并没有完全突破轨道电路的限制。

目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，不设定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动方式。准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端，当然会留有一定的安全距离，而后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点相对固定，在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的，由于要与移动闭塞相区别，所以称为准移动闭塞。显然其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些。一般情况下，闭塞分区是用轨道电路或计轴装置来划分的，它具有列车定位和占用轨道的检查功能。

2.3 移动闭塞

目标点是前行列车的尾部，与前行列车的走行和速度有关，是随时变化的，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的。

通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信，控制中心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运营效率。

移动闭塞的线路取消了物理层次上的分区划分，而是将线路分成了若干个通过数据库预先定义的线路单元，每个单元长度为几米到十几米之间，移动闭塞分区即由一定数量的单元组成，单元的数目可随着列车的速度和位置而变化，分区的长度也是动态变化的。线路单元以数字地图的矢量表示。如图2所示，线路拓扑结构的示意图由一系列的节点和边线表示。任何轨道的分叉、汇合、走行方向的变更以及线路的尽头等位置均由节点(Node)表示，任何连接两个节点的线路称为边线。每一条边线有一个从起始节点至终止节点的默认运行方向。一条边线上的任何一点均由它与起点的距离表示，称为偏移。因此，所有线路上的位置均可由[边线，偏移]矢量来定义，且标识是唯一的。边线e7连接节点n5和n6，默认方向为从n6到n5方向；节点n5与边线e7、e8和e11相连。

移动闭塞系统中列车和轨旁设备必须保持连续的双向通信。列车不间断向轨旁控制器传输其标识、位置、方向和速度，轨旁控制器根据来自列车的信息计算、确定列车的安全行车间隔，并将相关信息(如先行列车位置、移动授权等)传递给列车，控制列车运行。

3 结语

通过与香港地铁运营培训公司的合作调研分析，并通过模拟实践操作，更深刻地体会到不同制式下的应用。可以看出，在固定闭塞、准移动闭塞中是利用前行列车所在分区的始端作为后续列车行车的观测点，在这种技术中分区的设置对行车的速度、密度等起着重要的作用；在移动闭塞中采用先进的通信方式进行大容量的地-车信息双向传输，能够实现列车精确定位，后续列车以前行列车的尾部作为观测点，大大提高了行车的密度，缩短了行车间距，易于实现无人驾驶。

参考文献

[1]林瑜筠.城市轨道交通信号.中国铁道出版社，2008(2).

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关键词：轨道交通；通信；信号；技术；趋势

中图分类号：U213文献标识码： A

引言

我国经济社会不断发展，城市人口数量也不断增多。每年都有大量的农村劳动力进入城市与城市人一起劳动生活，这给城市的公共交通造成了巨大的压力。目前的城市道路建设已经与日益增长的交通需求不相适应，需要采取一定的措施进行改善。经过探索，目前已经有多个城市开始增加轨道交通建设，并把高速公路、等级公路与城市进行接轨，形成多种布局的城市交通格局，为人们的出行提供了极大的便利。随着现代交通技术的发展，城市地铁与轻轨受到了城市管理者更多的青睐，一方面是由于能源利用少，缓解交通作用明显，另外就是速度快，占用地面面积非常少，使城市资源得到合理配置，促进社会与经济的发展，带动周边沿线的消费水平。目前高铁的应用已经充分表明了城轨交通可以为现代社会经济的发展带来强大生命力。[1]

城市需要轨道交通技术的进步，而轨道交通技术则需要完善的通信信号系统支持。交通通信信号对于轨道交通来说十分重要，轨道交通通信信号能够有效指导轨道上的运行秩序，避免造成安全隐患，从而极大地保护了人民的财产安全与生命安全。轨道交通如果想要完成安全运行与提高通过率，必须需要有轨道交通信号系统的应用支持。随着近年来电子、计算机、网络技术的不断发展，轨道交通信号技术将会面临新的改善更新。城市轨道交通信号系统为安全与通过提供了强力保障，甚至实现了列车自动化运行。

轨道交通信号系统组成

轨道交通信号系统通过各种各样的信号显示、轨道应用电路、道岔装置以及其他设施共同组成的一个完整系统。就城市轨道交通信号系统而言，一般包括联锁装置与列车自动控制系统。列车自动控制系统包括自动监控系统、自动防护系统以及自动运行系统，这三个子系统的相互配合促进了轨道交通的安全稳定运行，极大地保护了使用安全。列车的自动控制系统需要接收来自地面的信息，来对列车的运行状态进行自行控制。通过对轨道运行速度的监测，根据不同的参照速度做出相关的反应。这种自动控制作用将会使列车速度自动下降，确保安全。同时这种控制手段有易于实现列车运行的智能化，减少人为原因造成了失误与其他问题。相对于传统的轨道信号系统而言，目前的轨道交通信号技术较为先进，传统的轨道信号系统主要还是靠驾驶员对列车的速度进行控制与调整，现代轨道交通已经不再依赖人为工作因素。轨道交通智能化系统将会把列车主要信号传给列车指挥中心，数据包括速度、距离等。通过智能化的运行系统，列车可以在站点自动停止、启动并进行相关的调整。[2]

3.轨道交通信号技术

我国轨道交通的不断发展，将会促进信号系统技术的不断进步。目前我国多是以进口国外先进的信号系统与轨道交通通信进行结合，国内目前只能提供信号系统配套设备与技术服务。针对目前无法实现的ATP子系统，需要不断加快研制的进度，结合我国的轨道交通实际国情与轻轨需要，借鉴国内外先进的设备运营经验，消化吸收国外先进的信号系统设备与技术。

在轻轨交通信号系统中，微机联锁系统是我国自主研发的一种技术。而冗余技术则是为了实现计算机可靠性的一种常用技术，可以有效提高信号系统的运行稳定性。当信号系统发生故障时，冗余配置部分将会承担不良部件进行操作，减少了因故障造成的停机时间，确保系统继续稳定运行。随着计算机技术的发展，硬件冗余技术从双机冷备、双机准热备，再到双机热备技术。[3]

轨道交通信号系统均有列车自动控制系统，同时可供选择的系统方案有三种，一是固定闭塞方式的点式系统、准移动式系统与基于通信的移动闭塞系统。固定闭塞点式系统相对应的是连续式系统，这主要是基于通信方式的不同进行划分的，点式系统实现车与地面进行信息传输，连续式的固定系统已经不再满足现代轨道交通业的发展。准移动闭塞式的系统多采用数字式音频无绝缘轨道形式来进行列车占道检测与信息传输，具有较强的抗干扰能力与大量的信息传输能力，通过一定的信息发射设备可以向车载设备中提供诸如速度、目标距离等参数，ATP车载设备结合本身的车辆性能，可以计算出适合列车运行的最佳参数，从而传送给列车的控制系统，维持安全稳定的运行曲线，提高线路的利用率。基于通信的移动系统即为CBTC系统，主要是采用交叉感应电缆、漏缆或扩频电台等方式来完成车与地面的信息传输，通过测速传感器来对列车进行准确定位，保持地面设备可以得到每一节列车的运行参数，将动态更新的信息发回到列车，收到信号后，自动计算出速度曲线。[4]

为了降低列车驾驶员的疲劳强度，在列车的信号系统上增加ATO系统是现代轨道交通的一项重要进步。上文中提到的准移动式系统可以实现这一功能。

轨道交通信号系统网络安全

由于现代IP网络协议的开放程度不断加深，系统间的接口与数据共享将会进一步扩大，数据与网络的安全性需要进一步考虑。所以需要按照专网对轨道交通进行网络规划，各个网络间通过防火墙进行隔离，设置严格的安全策略。所有线路网络与以太网的连接均需要配置在中性区，对数据交互进行监控。随着现代无线网络技术的不断发展，尤其需要对安全性进行关注，避免信息传输过程中出现干扰与其他异常。在轨道交通中，WLAN将会作为信号系统进行车与地面间通信、监控甚至外部信号的重要途径。基于网络频段的开放性与加密协议的脆弱性方面的特点，同样需要做好安全防范工作。建立配置服务区标识符，关闭对外广播，控制终端与AP设备配置修改权限等。[5]

5.轨道交通通信信号系统演进趋势

随着现代计算机信息技术的发展，轨道交通信号系统将实现IP化。IP服务的提升需要多信息传输技术的发展与共享平台的成熟，另外虚拟专用局域网络业务的技术也将会成为重要保障。这些技术的不断发展将会促进轨道交通信号系统IP化的基础。轨道交通信号IP化将会促进轨道交通的管理更加快捷准确，极大地促进了管理效率的提高，确保交通安全，降低管理成本。另外通信与信号系统将会向着一体化方向发展。城市轨道交通信号与通信系统目前是独立运行的，单独运行将会对轨道交通的未来发展设置障碍。[6]自动控制系统需要经过多次数据处理环节，才能真正实现信息的交换与共享，实现全面安全防护。得益于通信技术与信号技术的迅速发展，通信技术与信号技术的整合与统一将会进一步融合。ATC系统已经可以实现道路安全防护与列车本身的防护功能，不过它的通信技术仍然需要先进的技术支撑，未来的通信信号系统将会实现基础设施共享功能，包括线路共享、传输网络设备与数据存储设备的共享等。随着IP化的不断发展，系统之间的接口与联系将会更加密切，将不会再出现独立的通信系统与信号系统。[7]

随着通信网络宽带技术的不断普及应用，传统的RS232接口、64位低速数据端口在现代轨道交通中的应用将会越来越少，基于现代通信技术的不断进步，乘客信息显示系统与CCTV技术将会在轨道交通中得到广泛应用。语音、广播等系统也将会向着宽带网络平台进行过渡。

6.结语

随着全球轨道交通技术的不断发展，通信信号系统的集成度将会越来越高，在实现更快捷功能与服务的同时，来的风险也就越来越大。随着IP与无线技术的应用技术更加成熟，国内轨道交通的各个系统建设将会不断完善，运营成本压力将会不断增大。随着现代信号系统与通信技术的发展，在运营过程中的问题将会得到完善解决，促进着我国轨道交通行业的发展。

参考文献：

[1]熊先银,赵克河.谈轨道交通通信信号技术及其整合趋势[J].现代城市轨道交通,2008,04:57-60+8.

[2]张铁增,林瑜筠.对于城市轨道交通信号系统发展的思考[J].铁路通信信号工程技术,2013,02:32-36.

[3]桑元.城市轨道交通与通信信号系统[J].中国新通信,2013,13:33-34.

[4]喻智宏,孙吉良,申大川.有轨电车通信信号技术与智能交通系统[J].城市交通,2013,04:44-51.

[5]翟维丽.城市轨道交通系统关键技术及相关问题研究[D].吉林大学,2007.

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城市轨道交通信号系统主要由列车自动控制（ATC）系统、联锁设备、轨道电路等组成。作为城市轨道交通信号系统最重要的组成部分，列车自动控制（ATC）系统主要功能就是对行车指挥及列车运行自动化的一种最大限度地实现，同时起到确保列车安全运行及提高运输效率的作用，只有这样才能降低工作人员的工作量，对城市轨道交通的通行能力进行充分发挥。ATC（automatictraincontrol）系统主要有三部分构成，包括：列车自动防护（ATP—automatictrainprotection）、列车自动运行（ATO—automatictrainoperation）及列车自动监控（ATS—automatictrainsupervision）。ATP系统分为轨旁ATP和车载ATP，负责对列车的运行进行保护，对列车进行超速防护、车门监督和速度监督，保证列车的安全间隔。ATO系统分为轨旁ATO和车载ATO，其应用的主要目的就是对“地对车控制”的一种实现，就是实现地面信息对列车运行情况的一种良好控制，并送出车门和屏蔽门同步开关信号。ATS系统主要有两部分中央ATS与车站ATS，其应用的主要目的就对列车运行监督及控制，包括：列车运行情况和设备的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录实际列车运行图、自动进行数据统计以及各种报表的自动生成，辅助调度人员对全线进行管理。联锁设备有中央联锁系统和车站联锁计算机，主要对室外设备信号机和道岔进行控制，排列列车进路并传送进路信息给轨旁ATC设备。轨道电路主要用于传送轨道电路信息和ATP报文信息。

2城市轨道交通信号系统方案

通常情况下在城市交通疏解任务中城市轨道交通线路承担着十分重要的任务，为确保人们出行的安全性，应采用完整的、先进的、高效的列车控制系统作为地铁信号系统。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。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。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。

2.1基于目标距离模式的准移动闭塞ATC系统通常选用音频数字无绝缘轨道电路作为目标距离模式，这种模式的主要特点为信息传输量较大及抗干扰能力很强。列车车载设备依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，连续对列车追踪运行及折返作业进行速度监督，最大限度对其进行超速防护，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具有极大的传输信息量，可以将目标速度、目标距离、线路状态等信息提供给车载设备，为计算出列车相适应的运行模式速度曲线，将ATP车载设备与固定的车辆性能数据进行充分地结合。

2.2基于通信的移动闭塞系统（CBTC）基于通信的移动闭塞列车控制系统具有极为先进的发展技术，是列车控制技术的发展趋势，是国际ATC先进水平的代表。是独立于轨道电路的高精度列车定位。CBTC系统为实现车与地、地与车间之间的双向数据通信，可以选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进行有效通信。依据列车的位置信息及进路情况轨旁ATP设备可以有效对每一列车的移动权限进行准确计算，同时根据列车位置速度的变化不断更新数据，利用连续车地通信设备向列车进行信息的发送。依据接收到的移动授权及本身的运行状态车载设备可以对列车运行速度曲线及防护曲线进行有效计算，在ATP子系统的保护防御过程中，在该速度曲线下ATO子系统或人工驾驶控制列车可以正常运行。可以最大限度地实现后续列与前行列车尾部的紧密性，并始终处于安全距离范围内。在确保安全的基础上，CBTC系统可以实现区间通过能力的有效提高，同时不受轨道电路区段分割的限制。虽然CBTC系统在调试时因对现场环境要求高、调试周期较长等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。

3城市轨道交通信号系统通信设备的传送方式

3.1通过轨道电路进行传送轨道电路不仅可以检测列车占用情况，也可以传递报文信息给车载设备。在轨道电路不忙的情况下，将轨道电路信息传送给联锁系统，当列车对轨道进行占用时，利用装置切换，并将发送轨道电路信息的作业进行停止，开始采用轨旁设备将ATP报文信息连续向钢轨进行发送，将接收和发送设备装置在列车底部，可将接收到的信息向车载设备进行传递，同时也可以向地面发送列车信息。

3.2通过轨间电缆传送单独沿着钢轨铺设一条线路，专门用于传送ATP报文信息，此方法安全可靠，但费用较高。

3.3通过点式应答器传送在轨道电路的部分地方进行应答器的设置，应答器的设置主要有两种形式：固定数据应答器与可变数据应答器。用于存储固定数据的应答器为固定数据应答器，可变应答器通过对中心进行控制来取得数据，将接收和发送天线安装在列车底部，当列车运行在应答器位置经过时可以感应到应答器的信息，然后进行双向数据交换，因为这种信息的传送不具有连续性，只能在一定位置才能进行接收，因此这些位置被叫做点式ATC。

3.4通过无线方式进行传送无线车地通信主要采用无线方式，由控制中心来实现车载ATP/ATO的功能，利用无线交换器和轨旁无线单元AP与车载无线通信设备进行时时数据的交换。一般情况下一个控制中心可以实现对一条线路上所有车站的控制，当控制中心设备发生故障时，为了确保整条线路不出现瘫痪现象，可以将车站现地工作站和车站ATS远程控制单元设置在车站。这样当控制中心出现故障之后，车站工作人员可通过车站现地工作站进行操作来实现联锁计算机的功能，ATS远程控制单元可代替中央ATS系统向联锁系统和轨旁设备发送相关信息，此时ATS远程控制单元所具有的信息不全面，但能够保证列车在本站的正常运行。

4结语

篇(7)

关键词:信号系统;安全性;可靠性

1概述

轨道交通系统作为大容量的公共交通工具，其安全性直接关系到广大乘客的生命安全。信号系统作为保证列车运行安全，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，在轨道交通系统中有举足轻重的地位，通常由列车自动控制系统(AutomaticTrainControl，简称ATC)组成。ATC系统包括列车自动监控系统(AutomaticTrainSupervision，简称ATS)、列车自动防护子系统(AutomaticTrainProtection，简称ATP)、列车自动运行系统(AutomaticTrainOperation，简称ATO)。其中，ATP主要对行驶中的列车进行监控和安全防护，避免其出现联锁备或自身系统中出现问题故障而影响列车运行安全。ATS对列车的实际运行情况进行监督与控制，可使行车调度工作者对整个线路的列车进行全面、系统、完整的管理。ATO则通过分析地面情况来对列车进行控制，避免列车在行驶中突然加速或减速，提高列车运行的舒适性和节能性。3个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。

2轨道交通信号系统的安全性分析

对于轨道交通信号系统而言，安全性主要是指行车的安全和乘客的人身安全。在列车的行驶过程中，无论是因为设备出现故障，还是因为电路、软件出现问题，都可能会影响到列车的正常行驶，而由此造成的误动或错误操作，极有可能造成严重的安全事故。为此，在轨道交通信号系统的设计与应用中，应该以故障－安全为原则。在此过程中，需要解决的问题主要包括轨道数据处理、数据采集与驱动以及数据传输等三个方面的故障－安全问题。可以采用当前先进的计算机技术，如容错技术、故障检测和诊断技术以及多重化技术等，均能够为提高轨道交通信号系统的安全性提供技术支持。

2．1ATS系统

在控制中心设立两套ATS系统，互为热备份，即其中的一个系统在线时，另一个系统也在不断更新其数据信息，当出现故障需要切换时，热备份系统在很短时间内完成对轨旁信息的扫描，从而保证系统获取最新的数据。各车站和车辆段ATS系统通过冗余配置的网络通道和控制中心ATS连接，实现信息交换，以保证某点或某段通信信道发生故障时，系统仍能正常工作。ATS系统采用DCS系统提供的接口独立组网，实现信息的安全独立稳定传输。ATS采用集中控制的方式，可以减少系统维护工作，并且减少沿线工区和人员配置。车站自动控制为控制中心自动控制的降级模式，当控制中心设备故障或者控制中心与车站通信网络故障，造成控制中心ATS子系统无法正常工作时，系统自动降级为车站自动工作模式，此时ATS本地系统根据本地服务器中存储的时刻表信息继续进行进路自动办理。

2．2ATP系统

由于ATP系统主要是对列车的设备和系统进行安全监控，因此其安全性设计应该将重点放在保证设备系统安全上。首先，ATP系统可以利用双层网络与全冗余的模式来进行设计，将系统中的所有设备都设置相应的冗余接口，并做好备份，以保证系统某个节点出现故障后系统也可以不受影响而正常运行。其次，编码软件也可以利用冗余技术，且编码中不可出现循环语句，这样是为了保证某个编码控制程序出现中断后可以继续对系统进行控制，且不会形成死循环的问题。第三，为了进一步保证系统的安全性与可靠性，对于一些较为重要或者较为容易出现故障的设备，应该进行双重备份。同时，为了避免强信号对系统产生干扰，还要在电路中设计一定的防冲击电路和防干扰措施。这样才可以很好地保证系统的安全运行。例如地面ATP子系统一般采用“二乘二取二”安全冗余设计，带独立“故障－安全”检验的安全冗余系统，其硬件平台从硬件设计上采用了“二乘二取二”结构、双系并行工作的“二乘二取二”安全计算机系统，内部通信和外部通信都采用冗余通道设计。双系之间采用隔离技术，对其中一系进行维修与替换不会对另外一系以及其他子系统正常工作有任何影响，任何一个计算机或网络设备不能正常工作，整个系统仍可继续正常运行，不会导致其他子系统的无故切换。

2．3ATO系统

作为以地控车的控制系统，ATO系统自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及旅行速度。当其因故障无法自动运行，应该能够尽快转入人工操作的程序中，以保证列车安全运行。同时，在系统的运行中需要大量的实时数据，因此数据传输应该首先循环传送。为了保证行驶中的列车和地面工作站点之间可以随时联系沟通，在列车出站之前，要对ATO系统进行检查，尤其是要对接口处进行仔细检查，以保证系统的安全工作。ATO系统主要与列车控制系统非安全性的功能相关，深圳地铁7号线车载ATO子系统在车头、车尾各设置一套，单套ATO子系统采取双机热备的冗余架构，若一系出现故障，可自动切换为备机工作。

3轨道交通信号系统的可靠性分析

对于系统可靠性要求，目前一般以平均功能故障间隔时间(MeanTimeBetweenFunctionalFailure，MTBFF)和平均故障间隔时间(MeantimeBetweenFailure，MTBF)两个参数作为定量可靠性性分析指标。规定系统的MTBFF应考虑影响系统完成规定功能的所有故障，系统的MTBF则既包括影响系统功能的故障，也包括不影响系统功能完成(例如由于设备冗余)的所有故障。考虑实际应用系统的特点，在对现场的城市轨道交通信号系统评估时，MTBF作为基本可靠性的特征量，应反映出系统对维修人力、费用及备品备件的需求。如果一个系统基本可靠度低，即便任务可靠度满足要求，也会导致该系统维护成本太高，不能说该系统是一个可靠的系统。因为，只要有设备故障，即使由于设备采用冗余并没有影响系统功能的完成，却仍马上需要有维修人员进行诊断、维修或更换备件。而软件故障是指软件设计的缺陷在一定的运行条件下，导致系统运行中出现可感知的不正常、不正确和不按规范执行的状态。任何软件内部缺陷引起的错误，不在用户维修范畴内，并且用户也无法维修，因而考虑软件故障，并不能考察出系统对维修人力、费用和备品备件的需求。因此，针对城市轨道交通信号系统，MTBF应主要考虑硬件故障。MTBFF则应综合考虑硬件故障与软件错误，考察系统在规定的任务剖面中完成规定功能的能力。随着现代信号系统中采用计算机(包括微机、单片机)越来越广泛，由软件来承担安全和可靠性需求的比重越来越大，因而软件的可靠性在完成系统功能方面往往起着至关重要的作用。实际运行的故障统计也表明，由于软件缺陷引起的系统功能失效约占故障总数的70%。因此，只有综合考虑软件故障和硬件故障，才能全面准确地衡量系统完成规定任务的可靠度。综上所述，信号系统可靠性指标可以参考国际相关标准，明确MTBF主要考虑硬件故障以衡量系统对维修人力、费用及其备品备件的要求;MTBFF综合考虑软件和硬件故障，以便准确考察系统完成规定功能的能力。例如在城市轨道交通中，由于ATP系统在正常驾驶模式下使用是惟一能连续控制列车运行，并长期确保列车安全运行的驾驶模式。降级驾驶模式是ATP系统出现故障情况下，在限速条件以人工驾驶来降低列车运行风险所采用的一种驾驶模式。不过，该模式并不能避免所有风险，所以要求正常驾驶模式必须非常稳定可靠，以尽量减少采用降级驾驶模式。鉴于上述因素，在国外城市轨道交通工程中，提出ATP系统正常驾驶模式的可靠性必须高于99．99%。参考相关的技术标准，计轴设备平均无故障工作时间≥1.75×105h;BTM天线≥2．5×105h;雷达传感器在40℃环境温度下，平均无故障时间≥1．66×105h;速度传感器平均无故障时间≥1×105h。

4轨道交通信号系统安全性与可靠性的关系

信号系统的安全性与可靠性相辅相成，并且相互影响。可靠性是衡量系统在规定的时间内、规定的条件下完成规定功能的能力，而系统的安全性是衡量系统在发生故障时不致产生危险侧输出的能力，二者密不可分。系统的可靠性越高，其发生故障的概率越小;系统的安全性越高，发生故障时产生危险侧输出的概率也就越小。

参考文献: