地铁信号系统的施工技术

地铁信号系统的施工技术（共8篇）

地铁信号系统的施工技术 篇1

地铁信号系统的施工技术

摘要：信号系统就相当于驾驶员的眼睛，信号系统施工质量的好坏，直接影响到了通车后的运营安全，本文结合工程实例，对工程信号系统的施工技术进行了介绍，并分析了调试工序控制在地铁信号系统施工中的应用。

关键词：地铁 信号系统 施工安装 设备调试

工程概况

正线采用完整的列车自动控制系统ATC。列车自动控制系统ATC由列车自动监控子系统ATS、列车自动防护子系统ATP、联锁子系统、列车自动运行子系统ATO子系统组成。

西安市地铁一号线一期工程信号系统按子系统划分为：正线ATC系统；车辆段/停车场信号子系统；试车线信号子系统；培训子系统；维护监测子系统；电源子系统等。

西安市地铁一号线一期工程信号系统按地域划分为：控制中心设备；车站及轨旁设备；车载设备；试车线设备；车辆段/停车场信号设备；培训中心设备；维修中心设备等。

车辆段/停车场采用独立的计算机联锁系统，并配置微机监测设备。

西安市地铁一号线一期工程的信号系统还包括：信号系统内部各子系统设备间的接口；信号系统与其它系统及线路间的接口。

主要工作内容：正线车站及区间运营控制中心、车辆段正线相关部分所有室内、外正线信号系统设备的安装；车辆段/停车场联锁信号所有室内、外信号设备的安装；车载信号设备的配合安装；信号系统与通信、综合监控、屏蔽门等系统的接口安装；国铁联络线的接口安装；信号系统在运营控制中心与二、三号线信号系统的施工接口安装；所有线缆的敷设、测试、接续、成端和配线；各种沟、槽、管、洞的预留和预埋；与相关专业的安装配合；提供各阶段的进度报告及施工计划等；相关设备到其仓库或指定地点的运输、装卸、仓储和保管。负责设备由仓储地点至施工安装现场的运输、装卸、搬运、开箱、安装等。施工技术

2.1 室外设备安装

2.1.1 电缆线路施工。地铁信号系统电缆线路施工是整个系统最关键的技术，它主要包括电缆支架施工、接地扁钢施工、电缆敷设。电缆支架共五层，通信信号系统合用，信号用下三层，通信用最上二层。区间采用弧形、矩形，站内采用矩形。施工注意事项：①定测时和接触网专业联系定测出接触网坠拓的位置，此地段需制作特殊支架，以免影响坠拓安装；②弧形支架进行制作时一定要先对隧道内弧度进行实地测量，以便生产出的产品和实际相和；③电缆长度定测时，考虑附加量时要注意地铁与国铁的区别，相对要少的多，否则会造成电缆浪费。

2.1.2 轨道电路。在轨道交通运输中，列车位置检测设备是信号系统构成的关键设备，它为整个信号系统运行提供基础条件。最初，列车以站间闭塞的方式运行，轨道电路是最早的列车位置检测设备，随着高密度列车运行的要求和自动控制技术的不断发展，先后出现了固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞三种信号闭塞制式，随之出现了不同工作方式的列车位置检测设备，如轨道电路、计轴区段、环线，乃至于现在的移动闭塞列车位置检测设备。西安地铁一号、二号均采用计轴设备。

计轴设备安装由于是打眼安装在钢轨上，所以必须等铺轨专业长轨通时方可施工。

2.1.3 转辙装置。转辙部分施工由于地铁空间的限制，长基础角钢的放置，打眼在配合工务施工时最为关键，工务制作整体道床时要核对转辙机预留基坑、尺寸是否合适，长角钢采用先放置后打眼的办法。

2.1.4 发车表示器。发车表示器安装在站台上，每站2个，其安装支架需特制加工。

2.1.5 紧急停车按钮。紧急停车按钮安装在上下行线站台楼梯口墙壁、或车站柱子上，每站 4个，由于紧急停车按钮安装一般是安装在车站装修干挂石材或装修面上，所以，在安装装修期间，必须跟进安装装修施工进度同时施工，避免造成返工。

2.1.6 信号机施工。根据现场实际情况，地铁信号机构基础要制作特殊基础，信号机安装分隧道内、站内两侧壁上、站台上，安装时要注意位置是否影响显示，按照地铁设计规范，信号机一般安装在行车方向右侧，但有部分反方向信号机安装在行车方向右侧时，受限界、屏蔽门等影响，必须进行位置调整，所以在定测时，集成商、设计必须现场确定，并做好定测记录。

2.1.7 无线设备安装。无线设备安装包括轨旁AP机箱、AP天线。施工时注意几点：①定测：现场定测必须与区间各种无线网有距离，比如区间PS系统、专用系统、公安系统等。②工艺：安装时注意其施工工艺，尤其是天线安装、馈线安装方式必须按照集成商现场督导执行，避免造成返工。③安装位置：安装时，根据现场定测位置，先观察安装点是否满足与其它专业的距离要求。包含安装高度是否受电力等专业的影响。

2.1.8 轨旁应答器或信标安装。应答器（信标）是后续整个信号系统运行中列车精确停位以及线路运行速度计算的重要依据，所以安装精度比较高，必须从定测、安装、后续电子地图录入严格按照技术指导方相关标准执行。由于应答器（信标）是安装在股道中间，考虑其它专业施工的影响，便于成本保护，建议施工安排在后期。

2.2 室内设备安装 ①室内设备主要有防雷分线柜、联锁机柜、组合柜、电源系统、ATS系统、ATP系统、ATP系统根据信号集成商不同，配置不同。②机柜安装时要制作底座，由于目前地铁施工工期紧，受前期土建、安装装修单位进度影响，预留与信号施工时间短，所以目前均适于安装、装修交叉作业，只要安装装修单位提前告诉静电地板标高，信号就可以提前安装设备底座，建议静电地板在信号主体施工完成后开始施工，以便于静电地板保护。室外电缆引入到电缆间至分线盘时，不得交叉，要注意上下行电缆分开，因电缆较多，每根电缆挂上铭牌，电缆间要放置专用电缆架。

2.3 系统调试 地铁系统调试顺序为：信号联锁调试、先静态调试，后动态调试。先局部调试，后系统调试。联锁～ATP～ATO—ATS顺序。如图1所示。

2.3.1 室内模拟试验。分线盘上制作轨道、信号机、道岔假条件作室内模拟试验。

2.3.2 室外设备局部调试。轨道电路：调整计轴设备技术参数，使轨道正常工作。信号机：从分线盘上断开室内与室外联系，给每个灯位送电，同时试验灯丝报警。道岔：待室内模拟试验完毕时，通过室内单操道岔，试验道岔。紧急停车按钮：可在室外按压，检查室内输入情况及操作面板显示情况，达到试验目的。发车表示器：试验方法同信号机。

2.3.3 系统调试。每项设备试验完毕后，进行系统调试，通过办理进路，看信号显示、道岔位置是否正确。

2.3.4 动车调试。车载软件装入机头上，沿每个轨道电路运行，车地通信是否正常，检查轨旁设备是否能正常工作，同时设置各项设备技术参数，达到动车调试的目的。

2.4 综合联调 综合联调主要包括CBTC系统中的ATS子系统、联锁子系统、ATP子系统、ATO子系统、维护支持子系统、电源设备的联合调试及其与其它有关联专业的系统的联合调试。在信号系统各子系统的联调成功后，进行信号系统与其它有关联专业的系统的联合调试，包括两个阶段：即信号系统与其它系统的所有接口功能试验阶段和与各系统联合调试试验阶段。信号系统与各系统联合调试试验是轨道交通的几个关键相关专业系统同时工作在一起，通过单列或少量列车运行，证明几大系统可以有机的结合在一起，有效的工作，能满足各项指标及技术参数要求，包括与其它系统接口的稳定性指标。承包商负责提供设备的调试、信号各子系统及其他有关系统的接口检查，以保证所需联调的每组设备通过其接口达到的系统功能满足要求。

结语

总之，地铁信号系统的安装、调试、验收是一个系统工程，只有把控好每一个工序的工程质量，才能顺利实现系统联调及通车运营。随着我国城市轨道交通的快速发展，地铁信号设备制式的多元化，有必要针对各种设备制定统一的施工验收及调试管理办法，补充和完善相关标准，引领轨道交通向规范化发展。

参考文献：

[1]李华.地铁信号系统的施工技术[M].北京：中国铁道出版社，2011.[2]王海鹏.城市轨道交通系统技术难点分析与探讨[J].都市快轨交通，2010（8）：

[3]林瑜筠.城市轨道交通信号设备[M].北京：铁道出版社，2006.

地铁信号系统的施工技术 篇2

正线采用完整的列车自动控制系统ATC。列车自动控制系统ATC由列车自动监控子系统ATS、列车自动防护子系统ATP、联锁子系统、列车自动运行子系统ATO子系统组成。

西安市地铁一号线一期工程信号系统按子系统划分为：正线ATC系统;车辆段/停车场信号子系统;试车线信号子系统;培训子系统;维护监测子系统;电源子系统等。

西安市地铁一号线一期工程信号系统按地域划分为：控制中心设备;车站及轨旁设备;车载设备;试车线设备;车辆段/停车场信号设备;培训中心设备;维修中心设备等。

车辆段/停车场采用独立的计算机联锁系统，并配置微机监测设备。

西安市地铁一号线一期工程的信号系统还包括：信号系统内部各子系统设备间的接口;信号系统与其它系统及线路间的接口。

主要工作内容：正线车站及区间运营控制中心、车辆段正线相关部分所有室内、外正线信号系统设备的安装;车辆段/停车场联锁信号所有室内、外信号设备的安装;车载信号设备的配合安装;信号系统与通信、综合监控、屏蔽门等系统的接口安装;国铁联络线的接口安装;信号系统在运营控制中心与二、三号线信号系统的施工接口安装;所有线缆的敷设、测试、接续、成端和配线;各种沟、槽、管、洞的预留和预埋;与相关专业的安装配合;提供各阶段的进度报告及施工计划等;相关设备到其仓库或指定地点的运输、装卸、仓储和保管。负责设备由仓储地点至施工安装现场的运输、装卸、搬运、开箱、安装等。

2 施工技术

2.1 室外设备安装

2.1.1 电缆线路施工。

地铁信号系统电缆线路施工是整个系统最关键的技术，它主要包括电缆支架施工、接地扁钢施工、电缆敷设。电缆支架共五层，通信信号系统合用，信号用下三层，通信用最上二层。区间采用弧形、矩形，站内采用矩形。施工注意事项： (1) 定测时和接触网专业联系定测出接触网坠拓的位置，此地段需制作特殊支架，以免影响坠拓安装; (2) 弧形支架进行制作时一定要先对隧道内弧度进行实地测量，以便生产出的产品和实际相和; (3) 电缆长度定测时，考虑附加量时要注意地铁与国铁的区别，相对要少的多，否则会造成电缆浪费。

2.1.2 轨道电路。

在轨道交通运输中，列车位置检测设备是信号系统构成的关键设备，它为整个信号系统运行提供基础条件。最初，列车以站间闭塞的方式运行，轨道电路是最早的列车位置检测设备，随着高密度列车运行的要求和自动控制技术的不断发展，先后出现了固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞三种信号闭塞制式，随之出现了不同工作方式的列车位置检测设备，如轨道电路、计轴区段、环线，乃至于现在的移动闭塞列车位置检测设备。西安地铁一号、二号均采用计轴设备。

计轴设备安装由于是打眼安装在钢轨上，所以必须等铺轨专业长轨通时方可施工。

2.1.3 转辙装置。

转辙部分施工由于地铁空间的限制，长基础角钢的放置，打眼在配合工务施工时最为关键，工务制作整体道床时要核对转辙机预留基坑、尺寸是否合适，长角钢采用先放置后打眼的办法。

2.1.4 发车表示器。

发车表示器安装在站台上，每站2个，其安装支架需特制加工。

2.1.5 紧急停车按钮。

紧急停车按钮安装在上下行线站台楼梯口墙壁、或车站柱子上，每站4个，由于紧急停车按钮安装一般是安装在车站装修干挂石材或装修面上，所以，在安装装修期间，必须跟进安装装修施工进度同时施工，避免造成返工。

2.1.6 信号机施工。

根据现场实际情况，地铁信号机构基础要制作特殊基础，信号机安装分隧道内、站内两侧壁上、站台上，安装时要注意位置是否影响显示，按照地铁设计规范，信号机一般安装在行车方向右侧，但有部分反方向信号机安装在行车方向右侧时，受限界、屏蔽门等影响，必须进行位置调整，所以在定测时，集成商、设计必须现场确定，并做好定测记录。

2.1.7 无线设备安装。

无线设备安装包括轨旁AP机箱、AP天线。施工时注意几点： (1) 定测：现场定测必须与区间各种无线网有距离，比如区间PS系统、专用系统、公安系统等。 (2) 工艺：安装时注意其施工工艺，尤其是天线安装、馈线安装方式必须按照集成商现场督导执行，避免造成返工。 (3) 安装位置：安装时，根据现场定测位置，先观察安装点是否满足与其它专业的距离要求。包含安装高度是否受电力等专业的影响。

2.1.8 轨旁应答器或信标安装。

应答器(信标)是后续整个信号系统运行中列车精确停位以及线路运行速度计算的重要依据，所以安装精度比较高，必须从定测、安装、后续电子地图录入严格按照技术指导方相关标准执行。由于应答器(信标)是安装在股道中间，考虑其它专业施工的影响，便于成本保护，建议施工安排在后期。

2.2 室内设备安装

(1) 室内设备主要有防雷分线柜、联锁机柜、组合柜、电源系统、ATS系统、ATP系统、ATP系统根据信号集成商不同, 配置不同。 (2) 机柜安装时要制作底座, 由于目前地铁施工工期紧, 受前期土建、安装装修单位进度影响, 预留与信号施工时间短, 所以目前均适于安装、装修交叉作业, 只要安装装修单位提前告诉静电地板标高, 信号就可以提前安装设备底座, 建议静电地板在信号主体施工完成后开始施工, 以便于静电地板保护。室外电缆引入到电缆间至分线盘时, 不得交叉, 要注意上下行电缆分开, 因电缆较多, 每根电缆挂上铭牌, 电缆间要放置专用电缆架。

2.3 系统调试地铁系统调试顺序为：

信号联锁调试、先静态调试，后动态调试。先局部调试，后系统调试。联锁～ATP～ATO—ATS顺序。如图1所示。

2.3.1 室内模拟试验。

分线盘上制作轨道、信号机、道岔假条件作室内模拟试验。

2.3.2 室外设备局部调试。

轨道电路：调整计轴设备技术参数，使轨道正常工作。信号机：从分线盘上断开室内与室外联系，给每个灯位送电，同时试验灯丝报警。道岔：待室内模拟试验完毕时，通过室内单操道岔，试验道岔。紧急停车按钮：可在室外按压，检查室内输入情况及操作面板显示情况，达到试验目的。发车表示器：试验方法同信号机。

2.3.3 系统调试。

每项设备试验完毕后，进行系统调试，通过办理进路，看信号显示、道岔位置是否正确。

2.3.4 动车调试。

车载软件装入机头上，沿每个轨道电路运行，车地通信是否正常，检查轨旁设备是否能正常工作，同时设置各项设备技术参数，达到动车调试的目的。

2.4 综合联调

综合联调主要包括CBTC系统中的ATS子系统、联锁子系统、ATP子系统、ATO子系统、维护支持子系统、电源设备的联合调试及其与其它有关联专业的系统的联合调试。在信号系统各子系统的联调成功后, 进行信号系统与其它有关联专业的系统的联合调试, 包括两个阶段:即信号系统与其它系统的所有接口功能试验阶段和与各系统联合调试试验阶段。信号系统与各系统联合调试试验是轨道交通的几个关键相关专业系统同时工作在一起, 通过单列或少量列车运行, 证明几大系统可以有机的结合在一起, 有效的工作, 能满足各项指标及技术参数要求, 包括与其它系统接口的稳定性指标。承包商负责提供设备的调试、信号各子系统及其他有关系统的接口检查, 以保证所需联调的每组设备通过其接口达到的系统功能满足要求。

3 结语

总之，地铁信号系统的安装、调试、验收是一个系统工程，只有把控好每一个工序的工程质量，才能顺利实现系统联调及通车运营。随着我国城市轨道交通的快速发展，地铁信号设备制式的多元化，有必要针对各种设备制定统一的施工验收及调试管理办法，补充和完善相关标准，引领轨道交通向规范化发展。

摘要：信号系统就相当于驾驶员的眼睛, 信号系统施工质量的好坏, 直接影响到了通车后的运营安全, 本文结合工程实例, 对工程信号系统的施工技术进行了介绍, 并分析了调试工序控制在地铁信号系统施工中的应用。

关键词：地铁,信号系统,施工安装,设备调试

参考文献

[1]李华.地铁信号系统的施工技术[M].北京:中国铁道出版社, 2011.

[2]王海鹏.城市轨道交通系统技术难点分析与探讨[J].都市快轨交通, 2010 (8) :

地铁信号系统的施工技术 篇3

【关键词】地铁信号系统；安全性技术；分析

引言

改革开放以来，我国的经济快速发展，这也加速了我国城市化进程。同时，随着城市面积不断扩大，地铁工程应运而生，现在我国的一线城市中大多都建设了地铁。地铁工程的建设不仅为广大市民的工作、生活带来了方便，而且还在最大程度上减轻了城市交通的压力，提升了城市交通的运行效率。在现代化城市的建设中，地铁的建设成为了一项必不可少的工程，人们也就越来越关注地铁运行的安全。而在建设地铁工程的过程中，其得以安全运行的根本前提就是信号系统的安全性。因此，全面地提高我国地铁信号系统的安全性，不仅可以加快我国现代化城市公共交通的发展步伐，而且还更有利于发展安全系数更高的地铁工程。

1、地铁信号系统在我国的发展现状

地铁信号系统已经在我国运行了34年，在这段时间里，地铁信号系统也从原来的固定闭塞式发展成为了现如今的移动闭塞式。移动闭塞是利用数字技术去完成地铁自动控制系统的，它的设计理念是通过数字轨道技术来实现的，其可以较为稳定地保证地铁运行的灵活性与安全性。

目前，在我国的地铁信号系统中，所采用的自动控制系统是ATC系统，即列车自动控制系统。虽然，这个系统可以基本上满足城市地铁运行的所有需求；但是，由于ATC设备的品种较多，数量较大，导致了接口多、关系杂等多个地铁系统线路问题。然而，这些问题又与地铁信号系统的安全性和稳定性有着密切的关系。因此，面对这种现状，我国也在努力地寻求解决办法，加快其自身技术的发展，不断地使其技术更加的完备，来提高我国地铁运行安全性和可靠性。

2、影响我国地铁信号系统安全性的因素

2.1外在环境

我国东南部的沿海地区，多数都会经历梅雨季节，遭遇台风、暴雨等强对流天气。这种空气中湿气增加、天气潮湿的气候条件，不仅会造成某些地铁设备受潮、浸水，更有甚者会导致地铁设备的损坏和失灵。剧烈的湿度与温度的变化，也会对电子参数的变化造成影响，使其设备的稳定性遭到破坏。同时，有些地区还会发生地震，这种震动也会导致设备部件的松动、脱落、接触不良等。

2.2人为因素

在地铁中工作的相关人员，在其操作的过程中，可能会由于其违章操作或者是操作失误等，对系统设备造成不同程度的损坏，甚至可能会威胁到他人的生命安全。而现在的地铁信号系统大多是依托于计算机网络运行的，电脑黑客攻击、恶意木马病毒的入侵等，都能导致系统故障、数据丢失，甚至会造成整个系统的瘫痪。并且，地铁信号系统中有许多地接电缆，其分布的范围十分的广泛。因此，这些电缆很容易受到明火、老鼠啃咬等威胁。所以，一个全新的地铁信号系统，如果没有经过相当长一段时间的安全检查与调试就投入使用的话，是很容易发生危险的，并且还无法保障其运行的安全性与稳定性。

2.3设备方面

地铁的信号系统是由电子设备和计算机设备一起组成的一个具有一定的综合性的系统。在信号系统中所使用的一些电子元件，如果是由于线路老化、无法散热或者是不恰当的用电等原因导致了某些散热问题发生的话，就很有可能会引起较大范围的火灾。

由于地铁信号系统的线路也是十分复杂的，如果某些设备存在接地方法不正确的现象，则很有可能会造成设备的损坏或者是报废；如果是线路的布置出现了问题，则会造成整个线路的故障，甚至会危害人身安全。

若所使用的设备元件存在使用年限过短、性能不稳定或者是质量不合格等问题的话，则很有可能会对系统设备造成较大的损坏，甚至会造成控制中心和列车站点的之间的通信被中断，造成整个线路的瘫痪。

3、为确保地铁信号系统安全性所采用的措施

3.1在自动驾驶系统中采取的措施

首先，必须针对系统启动之前的实际情况，制定一些安全检查措施，以此来确保车辆之间接口的可靠性，然后待检查结束后，需要将检查人员、车厂信号值班员的有关信息进行上报，以备检查。

为了保障信息、数据的安全性，可以采用循环方式，实现对实际行驶的车速、控制器数据以及车门等数据进行控制和传送，同时，列车的驾驶人员还需要注意观察列车的指示灯、仪表以及仪表上的有关信息。

通常，在列车的正常行驶的过程中，总是按照某种早已设定好的运行图去行驶的。一旦列车的自动驾驶系统出现了某些异常或者是某种故障时，驾驶人员必须采取紧急措施，转自动驾驶为人工驾驶，并且还要及时地向行车调度员进行报告。

同时，在设计自动驾驶系统时，还可以通过采用编码冗余技术，来防止系统出现死循环；此外，还要禁止在编码软件中使用条件循环语句。为了保证地铁自动驾驶系统得以正常的运行，可以采用双层网络与全冗余相结合的工作方式，各个设备网络都配置相应的冗余与热备份的接口，避免网络通道与网络节点出现故障和异常。

3.2在自动监控系统中采取的措施

车站控制中心的自动监控主机和列车的自动监控设备之间，可以选择采用双通道方式或者是环路方式进行监控工作，来避免出现由于某段的通信信道，出现了某些故障，而影响整个系统工作的现象发生。

同时，还要在列车上安装一些智能识别装备，用以全线监控和跟踪列车的车次号、车体号、服务号以及目的地号等。

此外，在自动监控系统中，可以在控制中心建立两套互补干扰、互为热备份的监控系统。当其中的某一个系统更新数据失败，出现系统故障时，另一个系统还可以正常地进行对数据信息的收集与更新的工作。

为了避免在地铁运行的过程中，也许会出现的一些故障和异常，调度人员必须及时地进行对整个列车的调整工作。同时，在车站里，有关的调度人员还可以利用自动进路与自动信号控制进行调整工作。

在列车运行的过程中，如果其运行的情况与原有设定好的运行图存在着较大的偏差，则需要有关的调度员及时地对列车的停站时间、区间运行时间等进行人为的调整工作。如果其运行的实际情况与运行图上所设定的偏差不大时，则可以根据安装的地铁信号系统，自动地对其列车的停站时间、区间运行时间等进行调整工作。

结语

总之，在地铁工程中，地铁信号系统的安全有着举足轻重的地位，密切地关系到了地铁的安全行车情况。因此，我国正不断地发展现代地铁信号系统技术，以此同时，也取得了一定的效果，不断地完善了地铁信号系统技术，实现了安全性重点，以提高地铁线路利用率为目的的发展目标。

参考文献

[1]海洪岩.地铁信号系统采用的安全性技术[J].技术与市场，2013（1）：37-37

[2]张韬.广州地铁3号线信号系统的安全性应用及分析[J].城市轨道交通研究，2010，13（6）：55-58

[3]林天祥.城市地铁工程通信信号系统安全性研究[J].安全与健康，2010（3）：40-42

[4]陈新.浅谈城轨中信号系统的接口设计[J].铁道通信信号，2003，39（8）：36-37

地铁信号系统的施工技术 篇4

移动闭塞是基于通信技术的列车控制（简称CBTC—Communication Based Train Control）ATC系 统，该系统不依靠轨道电路向列控车载设备传递信息，而是利用通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”信息。通过车载设备、轨旁通信设备实现列车 与车站或控制中心之间的信息交换，完成速度控制。系统通过建立车地之间连续、双向、高速的通信，使列车命令和状态可以在车辆和地面之间进行实时可靠的交换，并确定列车的准确位置及列车间的相对距离，保证列车的安全间隔。

移动闭塞技术是通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信来实现。列车不间断向控制中心传输其标识、位置、方向和速度等信息，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。

1.基于交叉感应环线技术 2.基于无线电台通信技术

3.基于漏泄电缆无线传输技术 4.基于裂缝波导管无线传输技术

1.基于交叉感应环线技术

以敷设在钢轨间的交叉感应环线作为传输媒介的CBTC系统，在城市轨道交通中已经应用了较长时间。交叉感应环线的缺点在于，安装在钢轨中间，安装困难且不方便工务部门对钢轨的日常维修，车－地通信的速率低。但由于环线具有成熟的使用经验，使用寿命长以及投资少等优点，目前仍继续得到应用。

2.基于无线电台通信技术

随着无线通信技术的发展，基于自由空间传输的无线传输技术的在CBTC系统中得到了应用。无线的频点一般采用共用的2.4GHz或5.8GHz频段，采用接入点（AP）天线作为和列车进行通信的手段。AP的设置保证区间的无线重叠覆盖。自由空间传输的无线具有自由空间转播，对于车载通信设备的安装位置限制少；传输速率高；实现空间的重叠覆盖，单个接入设备故障不影响系统的正常工作；轨旁设备少，安装与钢轨无关，方便安装及维护的特点。

基于无线电台通信传输方式CBTC系统，已经在北京地铁10号线成功应用。

3.基于漏泄电缆无线传输技术

Alstom的CBTC系统在需要的时候也可采用漏泄电缆传输方式，而新研发的系统采用的不多。漏泄电缆方式特点是场强覆盖较好、可控，抗干扰能力强。单点AP的控制距离通常达800m（每侧漏泄电缆长度400m）。缺点是漏泄同轴电缆价格较高。

4.基于裂缝波导管无线传输技术

采用波导系统作为车地双向传输地媒介。即采用沿线铺设的裂缝波导及与波导连接的无线接入点作为轨旁与列车的双向传输通道。该系统的波导系统具有通信容量大，可在隧道及弯曲通道中传输、干扰及衰耗小、无其他车辆引起的传输反射、可在密集城区传输等特点。波导的另一个优点是传输速率大，可以满足列车控制系统的需要。波导的缺点在于安装困难，需全线沿线路安装波导管，安装维护复杂，并且造价高。

西安地铁系统施工与运营分析 篇5

摘要：本文主要针对BAS系统在西安地铁项目中的应用作为主要研究分析对象，从系统组成、施工建设、运行维护三个方面详述BAS系统的应用。关键词：中央级、车站级、模式控制

西安地铁建设已经进入快车道。自2007年开工建设以来，第一条即将开通运行的2号线安装调试即将完成，各项工作都在有条不紊的进行着。作为地铁机电设备守护者的BAS系统，有着其非常重要的地位。下面我们将从系统组成和功能入手，着重分析BAS系统在建设及运营过程中比较重要的一些问题。1．西安地铁二号线BAS系统组成和功能 1.1系统功能 1.1.1中央级功能

中央级功能主要在控制中心（OCC）实现，即全线功能。（1）监视全线各类机电设备的运行状态。

（2）根据通风与空调系统提供的环控工艺要求，对全线隧道通风系统设备进行正常模式控制，灾害模式控制。

（3）根据地铁运行环境及车站其他系统的监控要求，将相关的运行模式控制命令下达给车站BAS系统，使车站设备按设定的模式运行。

（4）在线编辑各个车站运行模式时间表，对车站运行状况在模式一级进行集中的控制。（5）报表打印、报警记录查询、时钟同步等功能。1.1.2车站级功能

车站级功能主要在车站实现，通过BAS设置在车站的工作站、PLC、局域网、现场控制网完成。

（1）车站机电设备监控对象有：通风空调系统、照明导向系统、给排水系统、电扶梯系统。

（2）监视和记录车站典型区域测试点的温度、湿度、二氧化碳、照度等环境参数。（3）对于所有的监控设备，可以实现单独控制和各种模式手动和自动控制。（4）接受FAS的指令，控制车站通风空调及相关设备转入灾害模式运行。

（5）通过过程控制算法，控制车站通风空调系统，调节站内的环境参数，保证车站环境的舒适性，同时实现最大限度的节能。1.1.3.就地级功能

就地级功能主要通过BAS设置在各处的PLC、RIO、仪器、仪表等现场设备实现。（1）能对单台设备进行就地控制，满足设备的现场调试要求。（2）能实现对现场信号的采集、信号的转换和控制信号的输出。

（3）具有智能通信接口的各个现场设备通过现场总线和控制器相连接，实现数据的通讯。（4）丰富的通信接口，用以实现不同通信要求的转换，保证通信数据的实时采集和安全传输。1.2设备组成 1.2.1中央级设备

BAS中央功能主要通过设置在中央级的交换机、服务器、工作站实现，交换机主要用于各设备接入全线公用网络，全线公用网络为全线各车站、各专业公用，由其他通信传输专业提供。

BAS在中央级的应用软件可以根据不同的用户需要选用不同的软件平台，在广州地铁的实际应用中，因为有综合监控专业，BAS专业在中央级的功能要求不高，西安地铁采用了AB公司的RSview32软件。在南京地铁的实际应用中，BAS在中央级的要求较高，采用的是Wonderware软件平台，在控制中心可以满足20万点的监控要求。1.2.2．车站级设备

在车站级主要设置PLC、工作站、交换机、打印机等设备。

BAS在车站级设置工业级局域网来实现车站级功能，可以采用工业级以太网或现场总线。广州和南京的应用中均采用了光纤冗余环网的方案，通过分别设置在两个光纤环网的上的交换机，来实现车站各个数据点的通信，西安地铁二号线采用的是工业级局域网。

根据不同的用户需求，地铁车站一般可以划分为三个主要数据点，分别是车站设备区的两端（A、B两端）、车站控制室。这三个主要的数据点，通过车站局域网进行连接。A、B两端主要完成本端设备的监控，车站控制室设置紧急后备盘（IBP盘），在紧急情况下，通过设置在IBP盘上的按钮来启动相应的灾害模式或者重要的设备，同时也可在IBP盘上设置指示灯，来监视设备、模式的运行状态。BAS专业需要在车站控制室设置PLC或者IO来接受IBP盘控制按钮的指令，并给指示灯反馈状态。

设置在A、B两端的PLC监控了车站的主要设备，要求有较高的可靠性，一般均要求采用热备冗余的PLC系统。在广州地铁4号线EMCS中，使用的是AB公司的ControlLogix冗余PLC系统，在南京地铁2号线BAS系统中，使用的Schneider的Unity Quantum 67160冗余系统，西安地铁采用了AB公司的PLC系统。1.2.3就地级设备

就地级设备主要包括PLC、远程IO、通信模件、传感器等。

BAS通过设置在各系统末端（风系统、水系统、公共区）的传感器采集车站主要的环境参数。

BAS通过设置在就地的远程IO控制箱中的DI、DO、AI、AO模块监控通风空调系统、照明配电系统、给排水系统的设备。

对于某些专业的设备，需要采用数据接口进行通信，则BAS设置相应的数据接口设备，例如，UPS、EPS、电扶梯、安全门、变频器、时钟、信号、FAS等专业或设备在实际应用中采用数据接口（Modbus RS485、Modbus TCP或其他）与BAS专业进行通信。

设置在不同区域的远程控制箱通过现场总线接入设置在车站A、B两端环控电控室的主PLC中。

IBP的按钮、指示灯通过硬线接入设置在车控室的IBP控制器IO上。1.2.4．各级设备在BAS系统中接口方式（1）硬线接口

通过硬接线的方式接入BAS系统（RIO），包括开关量、模拟量，例如照明、导向、温湿度传感器。（2）通信接口

通过数据总线的方式接入BAS系统，例如变频风机、UPS、应急电源等系统。接口协议一般采用通用、开放、标准协议，如Modbus、Modbus TCP/IP，各PLC厂家总线协议等。接入综合监控系统的接口采用Modbus TCP/IP。

西安地铁典型系统结构图（见下图）

1.3系统使用过程中的控制逻辑设置 1.3.1权限设计

从设备到OCC的控制权限可以分为以下五个：（1）非BAS/BAS；（2）IBP盘允许/禁止；

（3）FAS指令（仅是在火灾报警时有效）；（4）车站综合监控工作站允许/禁止；（5）OCC综合监控工作站允许； 1.3.2车站控制级逻辑

IBP设设设OCC设设设BAS设IBP设设设OCC 设设设设ISCS设设1BAS设设BAS设设设设设设设设设设设设设设设设设FAS设设设设设设设设设设设设nBAS设

1.3.3模式运行（1）正常模式的执行

正常模式的指令来源有：车站综合监控工作站点动、OCC综合监控工作站点动、时间表形式发出的模式指令。（2）火灾模式的执行

火灾模式的指令来源分为：FAS报警指令、IBP盘按钮指令、车站综合监控工作站点操指令、OCC综合监控工作站点操指令。（3）阻塞模式的执行

阻塞模式的指令来源为：OCC综合监控工作站指令（含与信号系统的联动模式提示框的点动），在任何状态下阻塞模式的启动和解除都需有OCC运营人员参与。阻塞模式解除后区间隧道模式进入正常工况模式。2.主要施工程序及施工注意事项 2.1.主要施工程序

环境与设备监控系统的施工跟配电系统的施工均属于电气施工的范畴，所以有类似部分。主要工序基本相同，都包括电气配管、电缆桥架架设、电缆穿管、配电柜控制柜安装。不同的是终端设备不同，电缆的种类和功能差别也很明显。2.2施工注意事项

（1）由于弱电系统电缆中主要以信号电压或信号电流为主，因此对于电缆抗干扰要求极高。而地铁系统中各种机电设备如机车、变电站、风机、变频器、信号器、电信设备等构成了一个及其复杂的电磁空间。可是说抗干扰是我们弱电工程中决定工程成败的关键因素。所以必须时刻保持敏锐的注意力，严格执行规范要求，坚决做好电磁防护工作。弱电系统接地方法及注意事项

（2）弱电系统的接地，按用途分有保护性接地和功能性接地。保护性接地分为：防电击接地、防雷接地、防静电接地和防电蚀接地；功能性接地分为：工作接地、逻辑接地、屏蔽接地和信号接地。不同的接地有不同的要求，应按设计决定的接地施工。2.3设备安装及调试注意事项 2.3.1调试必须具备的条件

BAS系统的全部设备包括现场的各种阀门、执行器、传感器等全部安装完毕、线路敷设和接线全部符合设计图纸的要求。

BAS系统的受控设备及其自身的系统不仅安装完毕，而且单体或自身系统的调试结束；同时其设备或系统的数据必须满足自身系统的工艺要求，例如空调系统中的冷水机组其单机运行必须正常，而且其冷量和冷冻水的进出口、进出口水温等必须满足空调系统的工艺要求。BAS与各系统的联动、信息传输的线路敷设等必须满足设计要求。2.3.2调试步骤

单体调试包括：BAS的IBP控制盘、环控电控柜、就地控制箱与现场设备（温（湿）度变送器、流量计、压力/压差变送器等的单体调试。

系统调试包括：系统单体设备调试、BAS站级、中央级设备联调、联动相关系统联调等几个阶段。PLC功能调试

第一步、关闭中央监控主机、数据网关（包括主机至PLC之间的通讯设备），确认系统及受控设备运行正常后，重新开机后抽检部分PLC设备中受控设备的运行记录和状态，同时确认系统框图及其它图形均能自动恢复。

第二步、关闭PLC电源后，确认PLC及受控设备运行正常，重新受电后确认PLC能自动检测受控设备的运行，记录状态并矛以恢复。

第三步、PLC抗干扰测试：将一台干扰源设备（例如冲击电钻）接于系统同一电源，干扰设备开机后，观察PLC设备及其它设备运行参数和状态运行是否正常。2.3.3．系统功能验证

调试基本完成时需要逐项验证站级监控系统主要功能：

（1）对本车站及区间隧道的通风空调系统、防排烟系统、给排水系统、自动扶梯、照明系统、车站事故照明电源等设备进行监视和控制，并对故障进行报警。（2）监视和记录车站典型区域测试点的温度、湿度等环境参数。

（3）对于所有的监控设备，可以实现单独控制、联锁控制和各种模式手动和自动控制。（4）彩色动态和多级显示等功能是否明确、生动。

（5）将车站被控设备运行状态、报警信号及测试点数据及时送至主控系统，并接受主控系统的各种监控指令和运行模式。

（6）接受车站级FAS的指令，控制车站通风空调及相关设备自动或手动转入灾害模式下运行。

（7）当监控站出现故障时，可以通过紧急控制盘IBP，控制通风排烟设备按灾害模式运行。

（8）车站控制系统具有PID控制、智能控制等先进控制功能。（9）利用不同的操作密码，实现不同级别的操作权限。

（10）在车站控制室的监控工作站上，所有的报警信息具有声光报警，并有故障确认功能：系统有数据、时间、确认和处理等记录。

（11）在火灾发生时，按照消防的要求在照明配电室切断与消防无关的电源的。（12）监视车站大系统水系统的参数及相应冷站设备的支行参数和状态，实现对车站大系统的控制。

（13）控制器可对车站级大系统空调设备进行运行模型的焓值控制和优化控制。（14）当供电电源中断后，控制器将根据规定的情况停止相关设备操作，当电源的恢复供应后，控制器即时自动根据适当程序重新启动。（15）当设备“冷”开启后，控制器可收集到相关监控设备的状态。

（16）系统自诊断程序可以监视每一个模块、UPS和网络的运行情况，当出现故障时发出报警。同时将故障的信息传达至车站设备监控系统监控工作站。

（17）就地级PLC控制器能对单台设备进行就地控制。就地级控制箱RI/O实现状态监视信息的采集、信号的转换和控制信号的输出。3.系统运营控制 3.1控制软件介绍

西安地铁2号线监控系统软件由南瑞公司开发，该软件具有模块化、易扩充性、分布式体系结构等特点，某一任务的故障不影响其他任务的正常执行，其主要包括以下功能：（1）基于事件的处理；

（2）支持10M/100M以太网连接；

（3）自动采集、储存、显示历史数据，显示过程趋势；

（4）具有趋势显示工具，支持实时及历史趋势图在同一画面显示；（5）具有报警及信息管理，提供报警区域选择、报警过滤等功能；（6）具有时实故障滚动画面；（7）时间事件及间隔的数据抽取；

（8）灵活的报表功能，支持实时报表、打印功能；（9）数学及逻辑运算和扩展编程功能； 3.2现场控制管理

BAS现场控制级由主、从PLC控制器（均冗余配置）、RI/O、各类通信转换接口模块、现场总线、各类变送器和调节阀、不间断电源（UPS）等组成。

（1）可现场设置控制器通过低压智能模块可以对隧道风机、轨道排热风机、相关风阀、电动蝶阀、新风机、送风机、回/排风机、排烟风机、组合式空调机等设备进行监控、启停等管理。

（2）设置热焓值，对车站通风空调设备进行运行模式的优化控制，从而达到节能的目的。（3）通过与综合监控系统的通信接口，将车站被监控设备运行状态、报警信号及测试点数据及时送至综合监控系统，并接受中央级和车站级综合监控系统下达的各种监控指令。（4）火灾情况下，通过与FAS的通信接口接受FAS的指令控制车站通风空调及相关设备转入灾害模式下运行，从火灾模式到正常模式的转换，需现场确认并手工操作。

（5）可设置现场变频器来实现组合式空调机、回排风机、轨道排热风机进行监控及管理。（6）电梯通过硬线方式，经RI/O及现场总线连接到BAS控制器，实现对电梯运行状态的监视以及对电梯紧急情况下的运行控制。

（7）照明、导向设备、二通调节阀及各类变送器，通过硬线方式，经RI/O及现场总线连接到BAS控制器，从而实现对环境参数的采集和对照明、导向设备及二通调节阀的监视、控制及管理。

（8）给排水水泵通过硬线或通信方式，经RI/O连接到BAS控制器，从而实现对水泵的运行状态的监视、设备故障和水位的报警以及紧急情况下通过设置在IBP盘上的按钮对区间排水泵的远程手动紧急启动控制。

（9）BAS在相关设备、管道、公共区、设备用房设置各类变送器，并通过RI/O实现对相关环境参数信息的采集。

A.室内温、湿度变送器分别设置在站厅和站台墙壁或天花板、设备管理用房墙壁上，用于测量各位置的环境温度、湿度。

B.风管式温度、湿度变送器分别安装于各类风道和风室，用于测量空气的温度、湿度。C.CO2浓度变送器设置在站厅和站台天花板上，用于测量站厅、站台空气环境的CO2浓度。3.3控制优化（1）照明控制优化。

在车站正式运行后，通过运营管理人员长时间的统计和分析。可以制定一个更为合理的车站照明管理模式。比如对公共区不同区域对光照的需求，可以适当的增加或减少照明灯具的投入数量，或者广告照明的开闭时间。（2）通风、空调系统控制优化。

通风、空调系统的自动化程度相对比较高。基本可以实现全程自动化运行。不过通过我们对车展中不同空间的温度需求要求，设置更为精确的设备启停阙值也可以达到最有的控制目标和节能目标。（3）设备维护优化。

合理分析系统故障信息，找出系统中故障发生的成因。BAS系统能够相对比较全面的掌握车展中大部分设备的运营状态，当一个系统出现故障时，有可能引起关联系统的故障报警。这对我们分析系统中的设备故障原因提供了非常有效地手段。参考文献：1：GB 50157－2003 地铁设计规范

地铁信号系统的施工技术 篇6

［摘要］铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引进采用新技术，大幅度提高了

现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。［关键词］故障-安全技术、实时操作系统开发平台、数字信号处理、计算机网络技术的应用、通信技术与控制技术的结

合、通信信号一体化近10多年来，运输市场竞争激烈，各国铁路，特别是我国

铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通

信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。

一、故障-安全技术的发展随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，故障—安全技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的故障—安全核心设备出现了“二取二”、“二乘二取二”和“三取二”等不同结构

形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔斯通公司、日本日信公司等推出了

不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。故障—安全技术的提高为高可靠和高安全的铁路信号系统的发展打下坚实的基础。

二、高水平的实时操作系统开发平台实时操作系统（RTOS,Real Time Operation System）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平

台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储

器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等，这些管理功

能是通过内核服务函数形式交给用户调用的。在铁路、航空航天以及核反应堆等安全性要求

很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随

着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理

成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证系统的容错性和故障—安全性成为一个亟待解

决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，可实现90%以上设备独立，从而

有利于系统故障—安全的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高

知识创新的效率。

三、数字信号处理新技术的应用随着铁路运输发

展，基于分立元器件和模拟信号处理技术的传统铁路信号设备越来越满足不了铁路运输的安

全性和实时性。因此，引进计算机技术，利用计算机的高速分析计算功能，来提高信号设备的技术水平已非常紧迫。数字信号处理技术（DSP,Digital Signal Pr ocessing）的出现为

铁路信号信息处理提供了很好的解决方法。与模拟信号处理技术相比较，数字信号处理技术

具有更高的可靠性和实时性。数字信号处理的频域分析和时域分析的两种传统分析方法有着

各自的优缺点。频域分析的优点是运算精度高和抗干扰性能好，而缺点是在强干扰中提取信

号时容易造成解码倍频现象，例如将移频的低频11Hz误解成22Hz；时域分析的优点是定型

准确，而缺点是定量精确地剔除带内干扰难度大。随着数字信号处理技术的新发展，在铁路

信号处理中引入了新的实用技术，如ZFFT（ZOOM-FFT）、小波信号处理技术、现代谱分析技

术等。目前，我国区间采用的ZPW2000-A信号发送、接收以及机车信号的接收都采用了数字

信号处理技术，日本的数字ATC和法国UM2000数字编码轨道电路也都采用了数字信号处理技

术。

四、计算机网络技术的发展 随着计算机网络技术的飞速发展，实施企业网

络化管理已成为企业实现管理现代化的客观要求和必然趋势。铁路信号系

统网络化是铁路运输综合调度指挥的基础。在网络化的基础上实现信息化，从而实现集中、智能管理。

（一）网络化，现代铁路信号系统不是各种信号设备的简单组合，而是功

能完善、层次分明的控制系统。系统内部各功能单元之间独立工作，同时又互相联系，交换

信息，构成复杂的网络化结构，使指挥者能够全面了解辖区内的各种情况，灵活配置系统资

源，保证铁路系统的安全、高效运行。

（二）信息化，以信息化带动铁路产业现代化，是铁路发展的必然趋势。全面、准确获得线路上的信息是高速列车安全运行的保证。因而现

代铁路信号系统采用了许多先进的通信技术，如光纤通信、无线通信、卫星通信与定位技术

等。

（三）智能化，智能化包括系统的智能化与控制设备的智能化。系统智能化是指

上层管理部门根据铁路系统的实际情况，借助先进的计算机技术来合理规划列车的运行，使

整个铁路系统达到最优化；控制设备的智能化则是指采用智能化的执行机构，来准确、快速

地获得指挥者所需的信息，并根据指令来指挥、控制列车的运行。近年来，我国铁路行业已

成功地推广应用了原TMIS和DMIS（现称TDCS）等系统，在利用信息技术方面取得了长足的进步。具有代表性的列车调度指挥系统TDCS，以现代信息技术为基础，综合运用通信、信号、计算机网络、多媒体技术，建立了新型现代化运输调度指挥系统（铁道部、铁路局、基层信

息采集网）。

五、通信技术与控制技术相结合随着计算机技术

（Computer）、通信技术（Communication）和控制技术（Control）的飞跃发展，向传统的以

轨道电路作为信息传输媒体的列车运行控制系统提出了新的挑战。综合利用3C（Computer、Communication、Control）技术代替轨道电路技术，构成新型列车控制系统已成必然。用3C

技术代替轨道电路的核心是通信技术的应用，目前计算机和控制技术已经渗透到列控系统中，称为“基于通信的列车运行控制系统”（CBTC，Communication Based Train Control）。其具

有以下特点：列车与地面之间有各种类型的无线双向通信。可分为连续式和点式的。其中又

可分为短距离传输（指1m以内）和较长距离传输（远至几公里至几十公里）的移动通信。它

们仍然保留闭塞分区，其中最简易方式CBTC仍采用固定的闭塞分区，但是闭塞分区的分隔点

不是用轨道电路的机械绝缘节或电气绝缘节（如无绝缘轨道电路），而是用应答器或计轴器，或其他能传送无线信号的装置构成分隔点，这种简易形式仍然保留固定长度的闭塞分区（FAS，Fixed Autoblock System），简称为CBTC—MAS。在CBTC中进一步发展的闭塞分区不是固定的,而是移动的(MAS,Moving Autoblock System),简称CBTC-MAS。

六、通信信号

一体化随着当代铁路的发展，铁路通信信号技术发生了重大变化，车站、区间和

列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破

了功能单

一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数

字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。从铁路信号系统纵向发展看，德国已经

形成从LZB、FZB发展到ERTMS的发展趋势。LZB利用轨道电缆环线传输列车运行控制系统行

车指令和速度指令机车信号，取消地面闭塞信号机，保留闭塞分区，列车按固定闭塞方式（即

FAS）运行。FZB是基于无线的列车运行控制系统，是新一代移动自动闭塞系统（即MAS），其

目的是实现低成本、高性能的列车运行控制系统，并已加入ETCS。ERTMS/ETCS（欧洲铁路运

输管理系统/欧洲列车控制系统）是欧盟支持的统一的行车控制系统，采用GSM—R作为传输

系统，其成功应用将进一步推动铁路通信信号的技术进步，加快实现铁路通信信号一体化的进程。从信号系统的横向发展来看，日本新干线在1995年成功开发和投入运行的COSMOS系

统，则是通信信号一体化的又一个成功案例。该系统包含运输计划、运行管理、维护工作管

理、设备管理、集中信息管理、电力系统控制、车辆管理、站内工作管理等8个子系统，以

通信信号一体化技术，实现中心到车站各子系统的信息共享，并使系统达到很高的自动化水

平。另外成功地应用了安全光纤局域网，使之成为联锁系统、列车运行控制系统的安全传输

通道，达到通信技术与信号安全技术的深度结合，实现了通信信号一体化。

七、信号系统的规范化和标准化随着全球经济一体化的发展，铁路信号系统市场也出

现了全球一体化，主要体现在技术规范和安全规范的全球化，如ERTMS/ETCS。“统一规范、统一标准”是铁路信号系统的发展方向。信号系统的规范化和标准化的制定（如欧洲铁路运

输管理系统ERTMS规范），体现了以下的优势：

（一）新产品开发费用低；由于规范化和标

准化的制定考虑了系统的连续性，所以新产品能与老系统兼容；

（二）规范明确定义所有接

口（机械、电器、逻辑）标准，系统实现了模块结构，从而实现设备的互通互连；公开规范

和标准，开放市场，促进竞争，降低成本，从而获取最佳产品和最佳价格。参考

文献马桂贞 微机联锁系统 西南交通大学出版社 2001陈红霞 以微机为基础的铁

路信号设备的可靠性设计与分析西南交通大学图书馆，2005，第5期吴汶麒 城市轨道

交通信号与通信系统 北京 中国铁道出版社,1998.阮春欣 铁路信号容错技术 北京：中

国铁道出版社，1997：50~65［摘要］铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌

现。［关键词］故障-安全技术、实时操作系统开发平台、数字信号处理、计算机网络

技术的应用、通信技术与控制技术的结合、通信信号一体化近10多年来，运输

市场竞争激烈，各国铁路，特别是我国铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引

进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。

一、故障-安全技术的发展随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，故障

—安全技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的故障—安全核心设备出现了“二取二”、“二乘二取二”和“三取二”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔斯通公司、日本日信公司等推出了不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。故障

—安全技术的提高为高可靠和高安全的铁路信号系统的发展打下坚实的基础。

二、高水平的实时操作系统开发平台实时操作系统（RTOS,Real Time Operation System）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的。在铁路、航空航天以及核反应堆等安全性要求很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开

发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证

系统的容错性和故障—安全性成为一个亟待解决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，可实现90%以上设备独立，从而有利于系统故障—安全的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业

交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。

三、数字信号

处理新技术的应用随着铁路运输发展，基于分立元器件和模拟信号处理技术的传

统铁路信号设备越来越满足不了铁路运输的安全性和实时性。因此，引进计算机技术，利用

计算机的高速分析计算功能，来提高信号设备的技术水平已非常紧迫。数字信号处理技术

（DSP,Digital Signal Pr ocessing）的出现为铁路信号信息处理提供了很好的解决方法。

与模拟信号处理技术相比较，数字信号处理技术具有更高的可靠性和实时性。数字信号处理的频域分析和时域分析的两种传统分析方法有着各自的优缺点。频域分析的优点是运算精度

高和抗干扰性能好，而缺点是在强干扰中提取信号时容易造成解码倍频现象，例如将移频的低频11Hz误解成22Hz；时域分析的优点是定型准确，而缺点是定量精确地剔除带内干扰难

度大。随着数字信号处理技术的新发展，在铁路信号处理中引入了新的实用技术，如ZFFT

（ZOOM-FFT）、小波信号处理技术、现代谱分析技术等。目前，我国区间采用的ZPW2000-A

信号发送、接收以及机车信号的接收都采用了数字信号处理技术，日本的数字ATC和法国

UM2000数字编码轨道电路也都采用了数字信号处理技术。

四、计算机网络技术的发展 随着计算机网络技术的飞速发展，实施企业网络化管理已成为企业实现管理现

代化的客观要求和必然趋势。铁路信号系统网络化是铁路运输综合调度指挥的基

础。在网络化的基础上实现信息化，从而实现集中、智能管理。

（一）网络化，现代

铁路信号系统不是各种信号设备的简单组合，而是功能完善、层次分明的控制系统。系统内

部各功能单元之间独立工作，同时又互相联系，交换信息，构成复杂的网络化结构，使指挥

者能够全面了解辖区内的各种情况，灵活配置系统资源，保证铁路系统的安全、高效运行。

（二）信息化，以信息化带动铁路产业现代化，是铁路发展的必然趋势。全面、准确获得线

路上的信息是高速列车安全运行的保证。因而现代铁路信号系统采用了许多先进的通信技术，如光纤通信、无线通信、卫星通信与定位技术等。

（三）智能化，智能化包括系统的智能化与控制设备的智能化。系统智能化是指上层管理部门根据铁路系统的实际情况，借助先进的计算机技术来合理规划列车的运行，使整个铁路系统达到最优化；控制设备的智能化则是指采用智能化的执行机构，来准确、快速地获得指挥者所需的信息，并根据指令来指挥、控制列车的运行。近年来，我国铁路行业已成功地推广应用了原TMIS和DMIS（现称TDCS）等系统，在利用信息技术方面取得了长足的进步。具有代表性的列车调度指挥系统TDCS，以现代信息技术为基础，综合运用通信、信号、计算机网络、多媒体技术，建立了新型现代化运输调度指挥系统（铁道部、铁路局、基层信息采集网）。

五、通信技术与控制技术相结合随着计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）和控制技术（Control）的飞跃发展，向传统的以轨道电路作为信息传输媒体的列车运行控制系统提出了新的挑战。综合利用3C（Computer、Communication、Control）技术代替轨道电路技术，构成新型列车控制系统已成必然。用3C技术代替轨道电路的核心是通信技术的应用，目前计算机和控制技术已经渗透到列控系统中，称为“基于通信的列车运行控制系统”（CBTC，Communication Based Train Control）。其具有以下特点：列车与地面之间有各种类型的无线双向通信。可分为连续式和点式的。其中又可分为短距离传输（指1m以内）和较长距离传输（远至几公里至几十公里）的移动通信。它们仍然保留闭塞分区，其中最简易方式CBTC仍采用固定的闭塞分区，但是闭塞分区的分隔点不是用轨道电路的机械绝缘节或电气绝缘节（如无绝缘轨道电路），而是用应答器或计轴器，或其他能传送无线信号的装置构成分隔点，这种简易形式仍然保留固定长度的闭塞分区（FAS，Fixed Autoblock System），简称为CBTC—MAS。在CBTC中进一步发展的闭塞分区不是固定的,而是移动的(MAS,Moving Autoblock System),简称CBTC-MAS。

六、通信信号一体化随着当代铁路的发展，铁路通信信号技术发生了重大变化，车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单

一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。从铁路信号系统纵向发展看，德国已经形成从LZB、FZB发展到ERTMS的发展趋势。LZB利用轨道电缆环线传输列车运行控制系统行车指令和速度指令机车信号，取消地面闭塞信号机，保留闭塞分区，列车按固定闭塞方式（即FAS）运行。FZB是基于无线的列车运行控制系统，是新一代移动自动闭塞系统（即MAS），其目的是实现低成本、高性能的列车运行控制系统，并已加入ETCS。ERTMS/ETCS（欧洲铁路运输管理系统/欧洲列车控制系统）是欧盟支持的统一的行车控制系统，采用GSM—R作为传输系统，其成功应用将进一步推动铁路通信信号的技术进步，加快实现铁路通信信号一体化的进程。从信号系统的横向发展来看，日本新干线在1995年成功开发和投入运行的COSMOS系统，则是通信信号一体化的又一个成功案例。该系统包含运输计划、运行管理、维护工作管理、设备管理、集中信息管理、电力系统控制、车辆管理、站内工作管理等8个子系统，以通信信号一体化技术，实现中心到车站各子系统的信息共享，并使系统达到很高的自动化水平。另外成功地应用了安全光纤局域网，使之成为联锁系统、列车运行控制系统的安全传输通道，达到通信技术与信号安全技术的深度结合，实现了通信信号一体化。

七、信号系统的规范化和标准化随着全球经济一体化的发展，铁路信号系统市场也出现了全球一体化，主要体现在技术规范和安全规范的全球化，如ERTMS/ETCS。“统一规范、统一标准”是铁路信号系统的发展方向。信号系统的规范化和标准化的制定（如欧洲铁路运输管理系统ERTMS规范），体现了以下的优势：

（一）新产品开发费用低；由于规范化和标准化的制定考虑了系统的连续性，所以新产品能与老系统兼容；

（二）规范明确定义所有接口（机械、电器、逻辑）标准，系统实现了模块结构，从而实现设备的互通互连；公开规范和标准，开放市场，促进竞争，降低成本，从而获取最佳产品和最佳价格。参考文献马桂贞 微机联锁系统 西南交通大学出版社 2001陈红霞 以微机为基础的铁路信号设备的可靠性设计与分析西南交通大

地铁信号系统的施工技术 篇7

地铁信号系统是地铁安全运行的重要保证同时也是地铁施工中的重要一环, 做好地铁信号系统的安装、调试和验收是确保地铁信号系统施工质量的重要保证。地铁信号系统的安装、调试、验收是一个有机的统一整体, 在科学技术不断发展的今天, 地铁信号系统设备呈现出多元化的发展趋势, 做好不同制式的地铁信号系统的施工验收及调试办法、健全和完善相关的地铁信号系统验收标准是确保地铁信号系统验收质量的重要保证。

1某地铁工程地铁信号系统施工实例

某地铁工程中的地铁信号系统正线采用的是完整的列车自动控制系统ATC (ATC系统主要是由自动监控子系统ATS、列车自动防护子系统ATP、连锁子系统以及列车自动运行子系统曾组成。) 在新建地铁信号系统中采用的是列车自动控制系统、车辆段/停车信号子系统、试车线信号子系统等。同时需要注意做好对于控制中心设备、车站及轨旁设备、车载设备等的调试等。

整个地铁信号系统中的施工内容包含:正线地铁车站及其运营区间的控制中心、车辆段正线相关部分的所有室内、外正线信号系统设备的安装调试、车辆段联锁信号所有设备的安装调试、列车车载信号设备的安装调试、各级信号系统与通信、监控设备等的接口的安装等, 同时各级线缆的铺设、测试、接续等。各种沟槽、管、洞的预留和埋设等。

2地铁信号系统设备、线路的铺设安装

2.1地铁信号系统中的室外设备的安装

地铁信号系统需要由复杂的线路进行连接, 做好线路的铺设施工时确保地铁信号系统施工质量的重要保证, 地铁信号系统线缆的施工主要由电缆支架施工、接地扁钢以及电缆的铺设等几个环节组成。地铁信号系统中的电缆支架主要由五层构成, 其中地铁信号使用下三层进行数据交换, 而通信则使用剩下的两层, 在进行线缆的铺设时要注意: (1) 定测时和接触网专业联系定测出接触网坠拓的位置, 并在此区段设置特殊支架来确保坠拓的安装。 (2) 在确定地铁信号系统线缆安装所使用的支架的弧度时一定要确保其弧度与地铁隧道内的弧度相契合, 从而确保地铁信号系统线缆的安装质量。 (3) 在电缆长度的确定时, 在预留量的确定要结合我国地铁的实际情况, 避免预留量大造成地铁信号系统所使用电缆的浪费。

在地铁信号系统中, 对于地铁位置的检测设备是整个地铁信号系统中的关键组成部分, 其通过对地铁进行位置测量从而为整个地铁信号系统的运作提供最基础的数据支撑。现今, 随着电子的发展, 地铁信号系统中对于列车位置的测量方式由站点闭塞向着固定闭塞、准移动闭塞以及移动闭塞等方式发展, 各种闭塞方式都有与之配套的轨道电路、计轴区段、环线等的方式, 需要在地铁信号系统设备安装时引起足够的重视。在转辙装置的安装过程中, 由于地铁隧道中的空间限制, 在对长基础角钢进行放置时, 需要注意控制好安装的尺寸, 确保安装的质量。列车发车器需要安装在列车的站台上, 每个站台安装2个发车表示器, 安装的位置需要制作专用的安装支架。列车紧急停车按钮需要安装在上下行线站台楼梯口墙壁上或是站台的柱子上, 每个站台安装4个紧急停车按钮, 确保紧急情况下能够快速进行车辆的停止。在紧急停止按钮安装时需要跟安装施工同步进行, 避免因施工不当而造成安装装修施工的返修。在地铁信号系统信号机的安装施工时, 需要根据地铁施工现场的实际情况来制作地铁信号机的安装基础, 信号机的安装位置在隧道内、站点内两侧壁上、站台上, 在安装时需要注意安装位置是否合适, 在安装时信号机一般安装在列车行驶的右侧方向, 对于安装后的信号机需要根据现场实测情况来对于其进行定测。无线设备是地铁信号系统中的重要组成部分, 其分为轨道旁的AP机箱、AP天线等, 在对其进行安装时需要注意: (1) 定测。现场定测需要确定各种无线网距离, 如区间PS系统、专用系统以及安全系统等, 确保安装的无线设备能够在信号的接收范围内且信号接收清晰、正常。 (2) 在无线设备安装时还需要注意安装工艺, 特别是在天线、馈线的安装时需要确保技术人员到场指导, 避免安装不当造成返工。在确定无线设备的安装位置是, 首先观测无线设备的安装点是否满足安装的距离要求并确定安装的高度是否合适。做好应答器的安装, 应答器的安装精度较高, 需要从定测、安装、后续电子指标等方面入手, 严格按照相关的安装技术规范进行设备的安装。

2.2地铁信号系统的调试

完成了地铁信号系统相关设备的安装后, 需要对完成安装的设备进行联机调试, 确保安装效果及设备安装的可靠性。地铁信号系统安装后的调试需要按照:信号联锁调试-静态调试-动态调试, 先局部后整体的调试顺序来完成对于地铁信号系统的调试。在地铁信号系统调试的室内模拟试验调试时, 做好对于分线盘上制作轨道、信号机、道岔假条件作为室内模拟试验。在对地铁信号系统设备进行室外设备局部调试时, 对于轨道电路需要调整计轴设备的技术参数, 使得轨道能够正常工作, 将信号机从分线盘上与外界断开, 并对每个灯位送电, 测试灯丝报警。在对道岔进行局部调试时需要在室内模拟试验完毕后进行, 通过室内来对道岔进行单独操作, 测试道岔的反应是否正常。并做好对于紧急停止信号的调试, 测试其工作是否正常。完成了对于地铁信号系统设备的局部调试后, 需要对地铁信号系统进行系统调试, 通过办理进路, 查看地铁信号系统中所显示的信号、道岔位置是否正常。在进行地铁信号系统中的动车调试时, 将车载软件装入列车中, 对于列车在运行的过程中注意检测车地通信是否正常, 同时还需要注意检查轨旁设备是否能够正常工作, 并在动车调试时注意检测系统中所设置的各项技术参数是否正常, 以此来达到动车调试的目的。

完成了以上设备的调试后, 还需要注意做好对于地铁信号系统的综合联机调试, 此项调试包含有对ATS系统、联锁子系统、ATP子系统、ATO子系统以及维护支持子系统等的联合调试, 在地铁信号系统中的各子系统的联合调试成功后, 进而对地铁信号系统于其他相关系统来进行联合调试, 此项调试分为:地铁信号系统与其他系统之间的接口功能测试以及各系统之间的综合联调, 并在调试时通过测试单列好事少量列车的运行来验证各系统之间能够有机的结合在一起进行工作, 并且各项指标能够满足地铁运行的技术参数要求, 以确保地铁系统能够安全、可靠的运行。

3结束语

地铁信号系统是地铁系统中的重要组成部分也是地铁安全运行的重要保证, 在地铁系统的建设过程中, 完成了对于地铁信号系统中的各项设备的安装后需要做好各项设备的联机调试, 以确保地铁信号系统能够满足其通行要求。同时通过地铁信号系统中的设备故障检测以及联锁、区间自动控制等完成对于地铁运行状态的监测, 确保地铁安全运行。

参考文献

[1]王海鹏.城市轨道交通系统技术难点分析与探讨[J].都市快轨交通, 2010, 8.

[2]闻新, 周露, 等.控制系统的故障诊断和容错控制[M].机械工业出版社, 2008, 5.

地铁信号技术的发展现状及对策 篇8

【关键词】地铁信号技术；发展现状；对策

随着社会经济的快速发展，城市现代化水平不断提高，城市交通压力日益严重。地铁的建设不仅有效缓解了城市交通压力，而且对城市的经济增长，人民生活的改善具有积极的意义。在地铁的建设与应用过程中，地铁的信号系统是保证地铁列车正常运行的基础。当前，我国的地铁信号技术研究取得了不小的进步，然而在运行的过程中还存在着一定问题，需要我们进一步的改善，从而提高地铁运行的安全性。

1.我国地铁信号技术概述

地铁信号技术是由传统列车的自动停车技术发展而来的，是通过列车上的自动控制系统，接受地面轨道传送的允许列车行车速度的信息，之后利用计算机进行控制，从而实现列车的自动控制。地铁信号技术把地面轨道传送的，允许列车行车速度的信息同列车的时实前进速度对比，当列车的行驶速度超过限定车速时，自动控制系统就会依据计算机分析出最佳的降速方案，在该系统的实际应用中，信号的传递方式、及信号的运用是决定列车控制的关键环节。近年通过对地铁信号的研究，地铁信号系统得到了很大改善，为地铁的安全行驶提供了有力的保障。

2.我国地铁信号技术发展现状

相较于其他的发达国家，我国的地铁信号技术的应用与发展起步晚，在初期阶段以引入国外信号系统为主，以此来弥补我国地铁信号技术方面的空白。与此同时，我国也借此加入到了地铁信号技术的研究中，当前我国的地铁信号技术已经取得了较大的进步。在引进国外先进技术的基础上，我国对当前所使用的地铁信号系统进行了较好的完善与更新。此外，就当前的城市地铁信号技术存在的缺陷进行了较好完善。目前，我国已将城市的轨道交通发展列入了国民经济大发展纲要之中，并将其作为城市经济不断持续发展的重要方针战略。目前北京、深圳、上海、等大城市已经实现了轨道交通运营，其他城市也在积极的筹划和建设，由此可见，地铁信号技术的重要性。当前，我国地铁信号系统主要是应用于自动控制、自动保护、自动运行等系统；要逐渐使用列车自动控制技术，并逐步实行数字轨旁信号技术，利用该技术来提高地铁运行的安全性与稳定性。

3.我国地铁信号技术发展趋势

近年来，随着我国城市地铁工程项目的建设进程逐渐加快，地铁信号技术也随之得到了快速发展。未来我国的地铁信号技术的发展趋势将以移动闭塞系统、以及控制系统为主要发展趋势。这主要体现在三个方面，即：

第一，通信网络技术在城市地铁信号技术中的应用，进而形成以通信为基础的列车自动控制系统。轨旁信号是把区间线路划分成多个固定区段，以此来作为列车占用检测，以及向列车自动控制设备传输信息的载体。列车定位主要是通过固定的轨道电路区段为基本单位，采取模拟轨道电路的方式，从地面轨道向列车自动控制设备传输多种信息，进而列车利用阶梯式的方法来控制列车行驶速度，这就是通常所说的固定闭塞。由于模拟轨道电路的列车自动控制系统中，各个子系统都处于分离的状态，技术水平落后，并给维修工作带来了困难，制约了列车的行驶速度。

第二，随着技术的不断进步，通信安全得到了很大提高，通信手段也变得多样化，当前我国普遍使用站间列车自动运行方式，即在正常的情况下，列车出站时由驾驶员来启动，运行过程则是全自动的。随着技术的不断发展进步，未来将会向全程无人的列车自动运行方式方向发展，即列车上没有驾驶员，采用全自动系统控制来实现发车、行驶、站停、返回等过程。就当前的技术水平来讲，只要保证通信速率及通信安全，实现全程无人的列车自动运行并不难。

第三，利用当代计算机技术，结合网络技术，促使单一的列车自动监控系统逐渐向集成化方向发展，逐步形成综合城市地铁交通系统。这不只是传统意义上的列车自动监控，地铁工程中的无线通信系统、公共广播系统、火灾报警系统等信号子系统能够完好的实现监督与控制功能，并且能够与乘客信息系统等功能集成在一个系统当中，这样不仅可以保证地铁安全的运行，而且能够减少工作人员，促使地铁信号系统更加的先进、高效。

4.我国地铁信号技术存在的问题及相应对策

4.1逐渐使用国产设备

由于我国的地铁信号技术的应用起步较晚，该技术的发展完善还需要很长一段时间，才能够与世界先进国家的技术水平相当。当前所使用的设备和技术主要来自先进国家，为了进一步促进地铁信号技术在我国的应用与发展，现代的地铁建设应该更多的使用国产的自控技术，以此来促进我国自控设备技术的不断提高。此外，要加强对我国地铁信号的自身技术力量建设，可以通过借鉴国外先进的技术的方式，来实现我国地铁信号技术的进一步提高。

4.2注重培养相关专业人才

因为我国城市地铁应用的较晚，相应的地铁信号技术及设备的专业人才也相对缺乏，而为了推进地铁信号技术在我国的应用和发展，与轨道交通相关的人才必须具备更多的专业知识，对此，要注重对相关专业人才的培养，例如在高校开设相应的专业、加强对相关技术人员的培训、为技术人员提供更多与拥有先进技术国家技术人员进行交流的机会，提高技术人员的专业素养，丰富他们的专业知识，为地铁信号技术的持续研究、发展提供储备力量，避免地铁信号技术的研究、以及列车应用过程中缺乏专业人才的现象发生。

4.3不断提高自身的技术力量

当前我国的地铁信号技术仍然处于发展阶段，在技术和设备方面都有待进一步的提高，针对这一阶段所产生的问题，相关的科研机构、地铁设备的生产企业应该尽可能的加快对国产技术和设备的分析探讨与深入研究，加强对新型地铁设备的试验和论证，进而促进我国地铁信号技术水平的提高，同时也促进铁道交通设备的生产研发水平的提升。

5.总结

随着我国经济的持续发展，城市化进程逐渐加快，城市人口逐渐增多，对城市地铁的运行能力要求越来越高。结合我国当前地铁信号技术的现状，在以引进国外先进技术和设备为主的市场背景之下，我国的地铁信号技术研究和发展面临着极大的挑战。为了能够彻底解决这一现象，我国应加强对自身技术力量的提高，尽快提高地铁信号技术水平，促进轨道交通行业和技术的进一步发展，为城市的健康快速发展贡献一份力量。 [科]

【参考文献】

[1]张国良.地铁信号技术现状与发展[J].轨道交通资讯，2009（05）.

[2]唐涛.轨道交通信号系统安全评估与认证体系研究[J].都市快轨交通，2004，17（01）.

[3]马维.轨道交通自动控制系统技术应用的探析[J].铁路技术信息，2010（11）.

[4]王春宝.论我国地铁信号技术的发展现状及趋势[J].民营科技，2011（11）.