軌道交通信號系統(tǒng)安全技術的發(fā)展和研究現(xiàn)狀初探

曹昕鷙

浙江機電職業(yè)技術學院 浙江 杭州 310053

軌道交通列車在具體應用時需要依賴于相關軌道的使用，而軌道交通系統(tǒng)的相關設備設施具體包括橋梁隧道、軌道線路以及列車等，其肩負著運送貨物和運輸乘客等重要責任。軌道交通列車的安全穩(wěn)定運行也直接關系到乘客自身的生命安全，因此為了保證軌道列車運行的高效性、安全性和穩(wěn)定性，需要充分確保相關信號系統(tǒng)的完整性?，F(xiàn)如今，隨著微電子、計算機等相關技術在軌道交通領域當中的有效應用，信號系統(tǒng)也在不斷創(chuàng)新當中。在過去，信號系統(tǒng)主要包括模擬電路以及繼電邏輯等，而到了如今逐漸被智能化和數(shù)字化等模式所替代，這極大地提升了信號系統(tǒng)的運行水平[1]。

1 軌道交通信號系統(tǒng)構成分析

信號系統(tǒng)具體包括自動、手動以及遠程控制等相關技術應用，其組織構成則主要包括以下幾個方面。

（1）普速鐵路。為了防止列車在運行過程中出現(xiàn)相關的沖突問題，在區(qū)間信號系統(tǒng)等方面主要應用的傳統(tǒng)方法為劃分鐵路線路線段，對于車站內線段稱之為進路，而車站間的線段則被稱之為區(qū)間。在系統(tǒng)的具體運行過程當中，對區(qū)間線段會進行檢查，從而對其是否為空閑狀態(tài)進行判斷，也就是檢查在各個車站之間是否有列車通行，在確認區(qū)間為空閑狀態(tài)后會開放防護信號。在此過程當中，區(qū)間信號在具體開放之后會呈現(xiàn)出閉塞狀態(tài)。當列車進入?yún)^(qū)間之后，關閉防護信號。通過應用這種防護方式，可以確保列車在區(qū)間內通行的安全性，防止區(qū)間內的列車出現(xiàn)對向沖撞、追蹤等不良現(xiàn)象。而在區(qū)間防護時所采用的信號系統(tǒng)則為區(qū)間閉塞系統(tǒng)。為了使區(qū)間的運輸效率得到提升，需要合理劃分區(qū)間，具體可以通過將站間區(qū)間進行劃分的方式，從而使站間區(qū)間合理劃分為相關的閉塞分區(qū)，使列車的運行數(shù)量得到提升，而且還能在確保行車安全的基礎上使區(qū)間的通過能力得到有效增強[2]。

（2）車站信號系統(tǒng)。車站信號系統(tǒng)的具體作用在于可以在進路的始段位置合理設置信號防護，在具體運行過程當中需要對進路是否為空閑狀態(tài)進行檢查，同時還能夠檢查道岔位置的正確性、進路之間的沖突性。這樣一來，可以在充分保證道岔位置的前提下，確認敵對進路處于未建立狀態(tài)。當進路處于空閑狀態(tài)時，將防護進路的信號機進行開放。在列車到達進路后，防護進路信號機可以立即關閉。在車站信號系統(tǒng)的運行過程當中，需要應用連鎖技術，從而更好地保證道岔、進路和信號之間的操作順序能夠保證規(guī)范性和合理性，互相制約三者，進一步保證行車安全性。

（3）列車運行控制系統(tǒng)。列車運行控制系統(tǒng)在具體應用時，其主要作用在于可以對列車的運行速度和運輸能力進行控制。而列車運行控制系統(tǒng)具體包括自動駕駛系統(tǒng)、自動防護系統(tǒng)以及自動監(jiān)控系統(tǒng)等。我國高鐵可以具體分為兩個不同等級，對于時速達到200千米每小時的列車主要采用軌道電路系統(tǒng)、列控中心系統(tǒng)以及分散自律調度集中系統(tǒng)、應答器等進行控制，而時速達到300千米每小時的列車則在其基礎上增設了無線閉塞中心系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)設備等相關設備。

2 信號系統(tǒng)安全技術發(fā)展現(xiàn)狀

在軌道交通運行過程中，信號系統(tǒng)的運用可以充分保障列車的行車安全性，在系統(tǒng)當中對相關安全技術進行應用，可以防止出現(xiàn)人員傷亡、環(huán)境破壞等現(xiàn)象。隨著我國科學技術的快速發(fā)展以及人們安全意識的提升，信號系統(tǒng)安全技術也在不斷更新?lián)Q代當中。

（1）安全概念發(fā)展。隨著我國軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展，相關信號系統(tǒng)安全技術也在不斷完善和創(chuàng)新當中。在1825年，英國出現(xiàn)了首條鐵路，但由于當時技術和知識比較落后，因此列車的安全技術相對比較匱乏。當夜間行駛時，列車只能根據(jù)車站的窗口蠟燭作為信號指示，當燈光熄滅之后則表示相關列車可以運行。但由于蠟燭在具體使用時容易受到外界因素的影響，進而導致列車行駛過程的安全性無法得到充分保證，頻繁發(fā)生安全事故。因此，人們對于列車行駛安全技術的研究逐漸加大了重視程度。

（2）安全繼電器應用。在1869年，軌道鐵路在信號領域的研發(fā)得到了創(chuàng)新發(fā)展，通過對軌道電路的應用研發(fā)出了自動閉塞系統(tǒng)，使列車行駛的安全性和效率性得到有效提升。在最初時期，軌道電路主要為直流電，無法傳輸車地信息，只能對列車進行檢測。在這之后，又相繼誕生出了音頻、工頻軌道電路，通過應用交變電磁場可以有效傳輸車地信號。對初期軌道電路構成進行分析，其具體涉及繼電器應用，可以作為邏輯和執(zhí)行單元。繼電器在具體應用后獲得相應的成效，但后期隨著I/O數(shù)量的快速增加，繼電器的應用逐漸無法滿足軌道交通電路運行需求，顯露出了一些弊端和問題，例如配線復雜和邏輯更改難度較大等。

（3）計算機系統(tǒng)應用。隨著計算機技術的快速發(fā)展，其在軌道交通領域當中的應用也變得更加廣泛，這也使得信號系統(tǒng)安全技術得到了進一步創(chuàng)新發(fā)展。通過融合計算機系統(tǒng)，可以對實時通信系統(tǒng)和微機聯(lián)鎖系統(tǒng)進行應用，其不僅可以信號系統(tǒng)的運行效率得到提升，而且還能夠促進信號系統(tǒng)向著智能化和自動化的方向進行轉變。在應用計算機控制系統(tǒng)后，可以使系統(tǒng)控制成本得到有效降低，防止由于人為因素導致控制失誤。在具體應用時，計算機系統(tǒng)的使用也同樣存在著一定的弊端，雖然可以使信號系統(tǒng)的安全性和效率性得到提高，但也對信號安全運行提出了較高的要求。

3 結束語

隨著我國城市現(xiàn)代化建設步伐的不斷加快，軌道交通系統(tǒng)的應用水平也得到了顯著提升。對此，相關軌道交通企業(yè)需要對信號系統(tǒng)安全技術加大研究力度，不斷創(chuàng)新安全技術，使信號系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性以及高效性得到有效提升，充分確保列車的安全穩(wěn)定運行。