浅析轨道车辆信号系统的应用

浅析轨道车辆信号系统的应用

白秀清

中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市 063000

摘要：本文所述的铁路车辆基地由与库、停车场库、每周检查库、车库、非旋转储存器、静态库、纯库等相关的城市铁路车辆的库、维护、组和清洗组成，铁路车辆基地信号系统以计算机技术、控制技术、网络技术、通信等硬件设备为基础， 可让您存取铁路车辆，以及在铁路车辆上执行车辆作业的设备，包括电脑锁子系统装置、ATS子系统装置、列车位置侦测装置及其他装置。

关键词：轨道车辆；信号系统；应用

引言

城市轨道交通车辆的车门有两种控制方式:一种是手动控制,司机通过操作设置在司机台上的门选开关及开/关门按钮,以硬线指令的形式向车门发送使能信号及开/关门指令;另一种是自动控制,信号系统通过采集车辆的位置、速度、开关按钮状态等信息,判断满足车门开/关的条件,向车门发送使能信号及开/关门指令。

1.既有车门控制系统存在的问题

车辆控制接口，CC控制车门需采集车辆侧的输入信号包括车门全锁闭信号、门模式选择开关挡位信号和手动开/关门信号。其中,车门全锁闭信号可以使用既有的车门安全继电器触点信号,门模式选择开关挡位信号由开关自身触点直接给出,但车辆既有的控制接口无法给出手动开/关门脉冲信号。车门的开关由一个万转开关单线控制,当开关打到“开门”位时,门控器收到持续的高电平信号,车门打开;当开关打到“关门”位时,门控器收到持续的低电平信号,车门关闭。所以,车辆控制接口不能满足CC脉冲信号的采集需求。

2.轨道车辆信号系统的应用

2.1工程实施方面

维护现有系统恢复方案的工程实施侧重于硬件更新，主要的系统配置、系统功能、系统参数等基本上没有经过修改和实施，因此可以相对简单地同时利用新设备和旧设备的互操作性，在子系统之间进行修改、关闭控制区，甚至在设备之间进行交换，包括对可能陆续投入运行的汽车设备进行更改，从而最大限度地减少故障转移的风险。 但是，由于新设备和旧设备的调试负担很重，需要对现有电路重新设计系统，重新收集和验证关键参数(如电路、轨道和车辆)，因此在过渡期间可能会影响现有操作，因此需要验证系统的稳定性，并且新系统设备和统一系统可能难以单独进行系统设计和定制， 在不影响现有运行的情况下，必须对轨道交通接口和其他专用系统(如车辆)进行反向控制和调试，特别是必须经常反向操作的车辆接口[6]，这可能会对现有操作产生更大的影响，因为新系统的一次性反馈包括全线、较大的反向线路负载以及取消反向操作的可能性，从而使现有系统保持在轨道上的项目实施的总体难度，同时还将重点放在翻新车辆设备上。

2.2轨道车辆基地信号系统的特点

但是，具有较多管理经验、更好的法规和更少投资的铁路车辆基准信号系统不太自动化，不仅驾驶员必须控制列车，而且自动驾驶列车还配备了一整套ATP子系统、ATS子系统、ATO子系统、锁定子系统和ZC设备，并复盖了沿轨道的冗馀无线设备、点型控制工具和轨道旁的精确停车设备(如源转发器)， 固定转发器和相应的自动驾驶系统接口具有较高的车辆基准线信号自动化程度，因此设计更为复杂，需要进行制造安排，而且投资更大，因此无需驾驶员参与即可实现列车的自动控制，从而大大降低了驾驶员的劳动量，提高了列车的运行效率，但自动驾驶基准线签名系统可以实现列车的自动控制，在一定程度上减少了驾驶员的分配，同时降低了系统人力资源的成本。 这就增加了故障点的数量，从而增加了维护成本，并间接增加了维护资源的成本，因此，在高速发展的技术(如智能运营和铁路维护)中，人力资源分配的总体影响很小，但整个铁路设备都与其他技术(如大型数据技术、云计算平台)相结合，从而提高了运行和维护的便利性。

2.3信号控制车门

信号系统在IATP、ATB、ATO、ATP模式下均可自动控制车门开关,信号系统控制车门可以根据车辆条件自动向门控器发送门使能信号和开/关门信号,为配合既有门控器接口,CC将同为高电平有效的开门信号和关门信号合并为单线控制信号,该信号为高电平时,门控器执行开门指令;该信号为低电平时,门控器执行关门指令。 “开/关左门”指令由CC的OLD触点控制,“开/关右门”指令由CC的ORD触点控制,当触点闭合时输出高电平信号,门控器执行开门指令;触点断开则输出低电平信号,门控器执行关门指令。信号系统控制车门也可以由司机手动向CC发送开、关门脉冲信号,CC再向门控器发送门使能信号和开/关门信号。如图2所示,将门控万转开关用开门按钮(为避免误操作,开门按钮设置2个)和关门按钮替代,LODB1和LODB2为开左门按钮(自复位),RODB1和RODB2为开右门按钮(自复位),LCDB为关左门按钮(自复位),RCDB为关右门按钮(自复位),CC通过MDO和MDC继电器的触点采集司机手动开/关门指令信号。

2.4转辙机适应性分析

转辙机适应性分析，主要体现于转辙机安装工艺需求对立体化车辆基地咽喉区功能开发的影响。调研实际工程案例，侧式安装是目前车辆基地应用最多的转辙机安装方式，一般将转辙机固定于轨道外侧，实现道岔位置的控制。为满足转辙机侧式安装空间和日常的检修维护，一般需要在道岔岔心单个牵引点前后2m左右的范围做局部加宽。以ZDJ9交流转辙机为例，加宽要求为线路中心线至车辆基地建筑墙及结构柱须≥2800mm，深度要求在轨面以下410mm至轨面以上1500mm范围，整个范围内要保证无其他设备、支架、建筑物等侵入。由于立体化开发车辆基地咽喉区增加大量柱网、承台、连梁等结构设计需求，导致侧式转辙机的安装维护空间以及转辙机与室外管线之间的相对空间关系尤为紧张。某立体化开发车辆基地咽喉区结构柱侵入该处转辙机安装空间，需依据转辙机安装位置合理调整结构柱的设置。立体化车辆基地室外管线布置空间有限，需满足不同专业管线水平净距和检修间距的要求，经常会存在弱电电缆槽、站场排水沟等管线与转辙机安装维护空间冲突。除了提前考虑管线需求预留足够的空间范围，还可通过对冲突区域进行特殊设计来解决。例如弱电电缆槽的改进是通过调整线槽深度、明槽改为暗槽等。

结束语

对于在线路改造运行期间购买了部分车辆的车辆设备,通过一定的维护措施,经过严格的认证,可以延长其使用寿命,使其生命周期与新信号系统同步,因为其运行时间没有达到生命周期。由于机电系统和车辆的生命周期与城市轨道交通相似,当信号系统进行大规模改造时,其他相关的机电系统和车辆将同时改造和实施,应考虑信号系统改造和车辆改造,相关的机电系统等综合规划,以实现设计,实施,避免重复建设,投资浪费。

参考文献

[1]GB50157-2013地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2014.

[2]GB50458-2008跨座式单轨交通设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]林瑜筠,李鹏,等.铁路信号新技术概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.2.