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轨道交通信号系统范文1
Abstract: Urban Transit system is an extensive use of public transport, and its security is directly related to the personal safety of commuters. The signaling system is to ensure the safety of the train, comfortable, run by high-density technology and equipment, its reliability and security continue to improve and perfect, so as to effectively guarantee the safe operation of the rail transportation. In this paper, the design of Urban Transit signal system and CBTC is analyzed。
Keywords: Urban Transit; signal system; CBTC
中图分类号：U239.5 文献标识码：A
1轨道交通系统信号系统
城市轨道交通信号系统是保证列车安全运行，实现行车指挥和列车现代化运行，提高高效运输的关键系统设备。城市轨道交通信号系统一般由列车自动控制系统（Automatic Train Control，ATC）组成。ATC系统由列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，ATS）、列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，ATP）和列车自动运行系统（Automatic Train Operation， ATO）三个子系统组成。
由列车自动防护系统来完全保证行车安全。列车自动运行系统可以完成列车站间自动运行、定位停车、接收控制中心运行指令从而实现列车运行速度的自动调整，使整套信号系统能够满足列车高速和高密度运行的需求。
2 CBTC信号系统
基于通信的列车自动控制系统CBTC（communication based train control system）是一种连续的列车自动控制系统，采用高精度的列车定位，独立于轨道电路，连续、大容量、双向车-地数据通信，车载及轨旁处理器能够实施安全功能的信号控制系统。ATS子系统包括中央至车站的数据传输子系统，通常分布在运营控制中心OCC (operation control center)及车站。ATP/ATO子系统包括车-地传输子系统，ATP子系统设备由联锁和列控设备组成。ATP/ATO子系统设备分布在车站、轨旁及列车上。
2.1 CBTC系统的列控原理
基于系统确定的列车移动授权、列车运行的速度、列车运行的线路等数据，CBTC系统实现对列车的控制。CBTC系统对列车的控制是由地面设备和车载设备共同完成，其基本原理如下：
（1）地面设备（轨旁设备）周期性地接收本控制范围内所有列车传来的列车识别号、列车位置、列车运行方向和速度信息，通过计算确定各列车的移动授权，并向本控制范围内的每列列车周期性地发送移动授权(安全防护点)的信息。由前行列车的位置及运行速度来确定移动授权，随着前行列车的移动，移动授权将逐渐前移。
（2）车载设备接收到由地面设备发送的列车移动授权信息以及列车运行的最大限制速度命令、线路技术参数、紧急制动的建立和反应时间等数据，根据这些数据计算出列车的紧急制动触发曲线和紧急制动曲线，从而控制列车在紧急制动曲线下运行，以确保列车的运行安全。
2.2 CBTC系统的闭塞原理
在CBTC系统中，基于对最大运行速度、制动曲线和线路上相邻列车的动态位置计算出列车间的安全间隔距离。因为列车频繁的向地面设备发送其位置，地面设备频繁的向列车传送更新的移动授权信息，系统对列车的定位分辨率可以达到10m以下的精度。随着前行列车的移动，后续列车运行的移动授权的范围总是实时变化。基于相关区段的最大允许速度、在安全制动距离范同内安全地靠近前一列车尾部最后一次确定的位置，车载设备制定列车的运行曲线，从而尽可能缩短追踪列车的运行间隔。将随前行列车的运行位置和运行状态而变化追踪运行列车间的安全间隔距离的闭塞方式称为移动闭塞。
信号系统通过在车载和地面设备之间连续和高速的数据通讯来实现移动闭塞。在CBTC系统中，随前行列车的移动，列车从地面设备获得的移动授权的目标点总是变化，其后续列车运行的安全保护停车点总是在前行列车占用的闭塞分区轨道电路入口的前方。从而移动闭塞信号系统可大大缩短运行间隔，提高列车的运输效率。
2.4 CBTC系统的分类
随着数据通信技术的快速发展和应用，以及城市轨道交通对信号系统设备标准化的要求，通用数据通信系统快速应用于CBTC系统中，CBTC系统的车-地信息主要有交叉感应电缆环线、漏泄电缆、漏泄波导管和无线电台等传输媒介。
采用交叉感应电缆环线作为车-地数据通信媒介，车-地间直接通过电磁感应方式交换信息。采用漏泄电缆、漏泄波导管、无线电台作为传输媒介的车地数据通信系统，一般采用通用的无线扩频通信技术，因此CBTC系统按车-地数据通信媒介可分为：
（1）基于交叉感应电缆环线的CBTC系统，即CBTC-IL(inductive loop)；
（2）基于无线扩频通信技术的CBTC系统，即CBTC-RF(radio frequency)。
基于交叉感应电缆环线传输车-地信息的CBTC-IL系统有传输特性好，抗干扰能力强等优点。基于交叉感应电缆环线传输方式的缺点：需要在道床上安装感应电缆环线，受土建安装条件限制；数据传输速率比较低；数据传输需采用专用通信协议。
基于漏泄电缆、漏泄波导管、无线电台传输车地信息的CBTC-RF系统，其车-地间的无线扩频传输采用通用的IEEE 802.11系列标准，无线扩频传输是将要传输的数据信号转换为无线信号，当接收方接收到无线信号后将其还原为数据信号，数据信号和无线信号间的转换由无线网卡来实现。
3 CBTC应用现状及存在的问题
CBTC系统中采用当前先进的计算机技术和数据通信技术。与基于轨道电路的传统信号系统相比，CBTC信号系统有自动化程度高、轨旁设备少、运营能力大、高安全性和高可靠性等特点。其优点还有不与牵引供电争轨道，有利于牵引供电设备的合理布置；不需要在轨道上安装设备，易于形成疏散通道。正是由于CBTC系统的诸多优势，其开发和应用正在朝着互联互通和兼容性的方向发展，代表着城市轨道交通信号系统的发展方向。目前国内城市轨道交通信号系统选型采用CBTC信号系统作为主流制式，在轨道交通建设和改造过程中得到了广泛应用。
目前国外厂商都在结合工程实践不断完善CBTC系统，开通投入商业运营的线路并不多。开通和运营过程中主要存在以下技术问题，需要在今后的研制和工程实施中加以解决。
（1）由于CBTC系统中的列车定位和移动授权依赖于无线信息传输。如果某列车或地面某点发生无线通信中断或故障，就会失去对列车的定位，将对运营造成较大的影响，而且故障处理将比原来的轨道电路系统复杂。因此一旦发生通信故障时，如何保障行车安全和减小对运营的影响是一个技术瓶颈。为此绝大多数采用CBTC系统的工程都配置了后备信号系统，以解决上述问题。
（2）目前CBTC系统采用的IEEE 802.11系列的WLAN标准使用的是一个开放的无线频段。该频段不限制其他用户使用，因此用户较多时容易造成相互干扰。特别是在高架开放区段，抗外部干扰问题也是一个技术难题。
（3）从地面的一个AP切换到另一个AP时，列车信息传输会有中断，导致了一定程度的丢包现象，如何提高信息传输的可靠性也有待继续研究。
3 结束语
随着我国城镇化过程的不断深入，城市交通拥堵和环境问题与城市现代化发展的矛盾日益尖锐。城市轨道交通作为一种大容量、环保的交通方式，逐步成为解决此类问题的关键。CBTC系统为保障城市轨道交通运营的安全和高效至关重要。随着各大城市轨道交通基础设施的建设，CBTC系统将得到更大的完善和更广泛的应用。
参考文献
[1] 杜平.城市轨道交通信号系统的发展[J].铁道通信信号，2010，46(5).
[2] 周富彬，范永华.探析城市轨道交通信号控制系统[J] . 民营科技，2010(10).
轨道交通信号系统范文2
【关键词】现场总线城市轨道信号系统
一、引言
随着计算机和通信技术大量应用于信号系统中，传统的集中控制模式的信号系统逐渐被淘汰，采用现场总线技术的分散控制模式的信号系统逐步应用于城市轨道交通中。
二、现场总线技术的分类
目前城市轨道交通信号系统中使用的现场总线主要有以下几种：PROFIBUS、CAN、LONWORKS等。其主要技术特点如下：（1）PROFIBUS现场总线。PROFIBUS是一种国际性的、开放式的、不依赖于生产商的现场总线标准。它诞生于1987年，由德国SIEMENS公司等组织开发，先后成为德国和欧洲的现场总线标准（EN50170），并于2000年成为IEC61158中的现场总线国际标准之一。（2）CAN现场总线。CAN是控制器局域网（Control Area Network）的简称，最早由德国BOSCH公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信，其总线规范被ISO国际标准组织制定为国际标准。CAN总线在国内应用非常广泛，在目前的轨道交通有大量应用实例。
三、现场总线技术在城市轨道交通信号系统中的应用
城市轨道交通信号系统主要由计算机联锁子系统、列车自动防护子系统、列车自动驾驶子系统和列车自动监控子系统组成。本文讨论西门子计算机联锁子系统中现场总线的应用。
SICAS ECC基本配置：（1）操作与显示控制系统：包括计算机单元操作控制台、中央操作与显示功能、服务与诊断（S&D）设备。（2）IC（联锁计算机）系统：包括用于联锁的信号和安全逻辑，多样化的微机、冗余设计和到EIM-ECC的总线连接。（3）SICAS ECC（元件控制计算机）：带有3取2计算机系统的故障-安全EIM-ECC，用于室外设备和轨道空闲检测的接口连接）。
从SICAS系统硬件图中可以看到整个SICAS系统用到了ATS总线和PROFIBUS总线。其中SICAS ECC与相邻的SICAS ECC之间采用PROFIBUS总线进行通信、SICAS ECC与下一个SICAS之间采用PROFIBUS总线进行通信，SICAS IC与SICAS ECC采用PROFIBUS总线进行通信，而SICAS IC与相邻的SICAS IC采用ATS总线通信，SICAS IC和控制中心也采用ATS总线进行通信。
SICAS系统进行了冗余设计，SICAS的冗余设计分为设备冗余和通道冗余。通道冗余指的是每一台设备提供两个通道，例如PROFIBUS A通道和PROFIBUSB通道，两个通道信息同步，设备可以任意选择一条传输通道进行信息的传递。
由于采用了PROFIBUS现场总线，计算机联锁系统的系统结构具有高度分散性，网络采用冗余结构，而且从PROFIBU协议模型看，显而易见不仅简化了系统结构和设备，还提高了可靠性。重要的工作站，如SICAS ECC都享有信息通道冗余，可实时地选用PROFIBUS A、B网络中任一通道完成数据传输，保证了信息的安全性和可靠性。
四、结论
城市轨道交通的快速发展，对信号系统提出了更高的要求，为了改进传统信号系统的一些缺点，比如设备复杂，故障查找困难等，越来越多的城市轨道交通信号系统使用现场总线技术来简化系统结构、提高系统可靠性、降低成本。现场总线技术的应用也使得城市轨道交通信号系统向着数字化、网络化、智能化的方向发展。随着我国城市轨道交通快速发展，会有越来越多的现场总线进入城市轨道交通领域。
参考文献
[1]刘阳学，现场总线技术在城市轨道交通综合监控中的应用，现代城市轨道交通，2006年5月，pp.11-13
轨道交通信号系统范文3
关键词：城市轨道交通；信号系统；接口管理
中图分类号：C913文献标识码： A
一、城市轨道交通信号系统工程简介
城市轨道交通工程是一项综合性的系统工程。可分为前期工程、土建工程、轨道工程、装修工程、设备安装工程及工艺设备等。设备安装工程是实现地铁运营功能的核心工程，可分为系统设备安装和常规设备安装。系统设备包括通信、信号、供电、车辆、屏蔽门或安全门、自动扶梯及电梯、自动售检票、综合监控以及门禁系统等；常规设备包括通风空调、给排水与消防、低压动力照明设备等。
信号系统是实现城市轨道交通运营功能和安全的重要系统。当前城市轨道交通信号系统通常指的是列车自动控制系统（简称ATC），ATC系统主要包括三个子系统：列车自动监控系统（简称ATS）、列车自动防护子系统（简称ATP）、列车自动驾驶系统（简称ATO）。三个子系统通过网络构成一个集行车指挥、运行调整以及自动驾驶等功能为一体的安全列车自动控制系统。
随着无线通信、网络技术的飞速发展和可靠地应用，一种基于无线通信的移动自动闭塞（简称CBCT）列车自动控制ATC系统开始蓬勃发展。该系统通过无线通信技术和网络技术建立车地之间连续、双向、高速的通信，使列车控制命令和状态可以在车辆和地面之间进行实时可靠地交换，并确定列车的准确位置及列车间的相对距离，保证列车的安全运行间隔，并缩短行车间隔，提高列车运行效率。
二、信号系统工程接口管理存在的问题
1、管理职能接口存在的问题
第一、参建各方在接口管理中的职责、权利不明确，执行力不强，相互推诿。譬如信号系统集成方与设计单位、施工单位、其他专业、车辆之间的接口。常常出现如：设计范围及责任不详细导致与设计单位在设计出图方面的纠纷；在货物装卸或搬运责任不清导致的与施工单位的纠纷。
第二、业主方在接口管理中缺乏有效的监督、考核以及相应的奖惩措施。业主方专业代表在各专业或各单位接口管理过程中，将接口联络工作完全扔给接口双方，自己却很少过问或未能深入了解接口双方存在的问题，往往导致接口协调效率较低，而且即便接口协调完成后，也会在接口双方存在较多的后续遗留问题。而业主方的管理层对此缺乏监督和考核，给各专业代表较大的自由空间。
第三、业主赋与监理方的责权利不明确，监理方在接口管理过程中没有发挥其应有作用，甚至有的监理根本不具备城市轨道交通建设各个专业间接口管理的能力。业主聘任的监理，本应承担类似总承包项目中的“工程师”角色，但目前国内城市轨道建设中，业主对监理的责任要求通常并不严格，监理的工作更多的是传达执行业主的行政指示，对工程的质量、安全、进度等掌控能力较弱。
2、接口设计方面存在的问题
设计方对各专业接口的标准和协议，未能或也可能无法详细地进行描述或要求，如：与通信专业接口标准或协议未深入详细地沟通和确定导致的接口功能无法实现；与车辆专业在车载设备接口标准及协议等方面的协调难度较大等问题。
3、施工阶段存在问题
信号系统与各施工单位之间，如土建、装修、设备安装等，之间存在大量接口。如：
第一、安装预留存在的问题
土建工程未按设计图要求进行孔洞预留；轨道工程未按设计图要求进行电缆过轨防护管的预留；轨道工程未按设计图要求进行道岔转辙机的安装基坑预留施工；空调所在位置
第二、进度接口
进度衔接接口上存在的问题更多：区间电缆支架安装进度滞后，影响信号电缆敷设；车辆段、试车线的铺轨、设备房进度滞后，影响信号设备安装；道岔转辙设备安装基坑，轨道承包商迟迟不能整改到位，影响道岔转辙设备安装调试；低压照明系统提供正式电源的进度严重滞后，影响信号设备的调试；系统集成商负责供应信号系统设备的供货进度严重滞后，影响设备安装工期。
三、接口管理问题产生的原因分析
通过对接口问题的分析对其产生的原因分析如下：
职能管理方面问题产生的原因是接口管理体系不健全造成。主要表现为：组织机构不完善，管理人员配备不到位，人员职责不清；管理程序和制度不健全，执行力差，相互推诿；接口管理计划性差，没有预见性。导致了接口管理无论是在空间控制上，还是在时间控制上，都推进不力。
接口设计方面的问题最多，产生的原因是系统的主要材料、设备的技术参数和选型在施工图设计时，无法及时确定，给接口设计带来很大的困难。一方面是信号系统设备基本上需从国外引进，受各种因素的影响，一些进口设备的技术参数不能及时确定，导致设备集成与安装工程设计的内部接口无法确定；另一方面是由于信号系统与其他系统间主要材料、设备的技术参数不能完全确定，导致外部接口设计存在缺陷。
施工方面问题产生的原因是接口管理的过程控制不到位。主要表现为：施工质量控制不到位；接口进度控制不到位；纠偏控制不到位。
四、做好接口管理的建议
1、建立完善的接口管理体系
应用标准化管理原理，通过接口管理组织标准化、接口管理流程标准化、接口管理制度标化。建立起一个完善的接口管理体系。以解决管理职能接口不清晰、职责不明确等弊端接口管理组织标准化主要包括人员、职责标准化。
人员标准化包括人员数量、素质配置。
根据接口管理工作的需要，各参建单位必须配备接口管理负责人和接口技术工程师。为提高接口管理的决策效率及执行力，对各方人员的素质要求为：业主接口管理负责人应为其主管建设的副总经理；监理单位接口管理负责人必须是总监或总监代表；设计总包单位接口管理负责人必须是系统的设计的总体负责人；其他系统承包商接口管理负责人必须是主管项目生产的副经理或总工程师。
职责标准化就是明确参建各方的职责。根据接口管理的工作内容，对各方的职责明确如下：
业主：明确参建各方的职责、接口任务；审核批准接口管理程序、接口管理手册、重大接口问题的重要设计变更。勘察设计总包单位：参与编制工程接口管理手册；解决设计方面的工程接口技术问题；负责重大接口问题的设计变更。
监理：负责对职责范围内承包商接口实施的监督、检查。各系统承包商：执行其所负责系统的接口管理任务。
2、接口管理流程标准化
材料设备的技术参数的确定，是影响信号系统内、外部技术接口设计的关键因素。因此必须通过加强与供货商的设计联络，来尽快明确设备材料的技术参数，以解决接口设计的困难。具体措施为：（1）业主应尽量提前系统设备的招标，为设计联络提供足够的时间条件；（2）设计方要坚持“先外后内”接口设计原则。即先与相关系统进行设计联络，确定相关系统的材料设备技术参数后，再根据其他系统设备技术参数来确。
编制接口矩阵表：包括接口分类、注明接口编码。
编制接口细则：包括定义描述、明确责任、分工、配合、接口试验等。
编制接口计划：编制接口实施计划，满足各系统进度衔接要求。
接口计划报批：经监理审核后，报业主审批。
接口实施：各方严格按照批复的接口计划组织实施，并作好接口记录。实施过程中，监理要加强接口质量、进度的监督，确保接口质量和进度。
接口协调：接口实施过程如存在问题，业主及时组织各方召开协调会，商讨解决办法，并形成接口协调会议纪要，各方按纪要执行。
接口修改：责任方根据纪要制定接口修改方案，报各方确认。
更新接口矩阵表：接口修改方案经各方确认后，记录并编制更新接口矩阵表。
接口试验、记录：当接口施工完毕，监理组织各责任方进行试验，并记录试验结果。
接口评估、记录：监理组织相关责任方对接口功能、安全进行评估，合格后填写评估记录。
3、加强接口管理过程控制
接口管理过程控制的要点为质量、工期。针对接口质量控制。设计单位在设计阶段应加强设计联络，尤其需加强信息类接口性能匹配的设计联络，确保接口的设计质量；施工单位严格按照设计要求施工；监理单位在接口实施过程中，加强接口质量监督、检查，发现问题，及时整改；接口试验必须严格按照型式试验、出厂试验、现场安装试验或设备联调试验的程序进行。
针对接口工期控制。业主组织接口管理相关方，编制下发各接口实施节点工期，各单位应严格按照节点工期组织实施；运用“界面交接验收”控制方法，制定接口节点工期考核制度，来加强对各方节点工期的控制，确保各方按节点工期完成接口。
结束语
信号系统接口管理是一项既复杂，又重要的管理活动。实践证明，只有建立完善的管理体系，加强设计阶段的联络，加强过程控制，才能处理好信号系统与相关系统的接口，并对接口实行全过程动态的控制，才能确保信号系统整体功能的实现。
参考文献
[1]董焰.城市轨道交通发展的政策导向[J].城乡建设，2009.
轨道交通信号系统范文4
关键词：城市轨道交通；信号系统；维护保养模式；维修修程
中图分类号：C35文献标识码： A
城市轨道交通的运营管理和维护保养，对城市轨道交通运营安全至关重要。城市轨道交通信号系统是城市轨道交通的调度和指挥的核心系统，是保证行车安全和运输效率的重要设备，因此提供高质量的、高水平的信号系统责任重大。但是目前的问题是我国的城市轨道交通信号系统发展尚不平衡，系统核心列车自动控制系统（ATC）仍然多是引进国外成熟的现有设备和系统，因此在维护保养模式上具有较强的特殊性。
1、城市轨道交通信号系统维护保养模式
信号系统的维护保养在我国各城市的地铁运营单位主要有三种模式：自主维保、委外维保和联合维保。但是由于信号系统包含子系统比较多，对各个子系统的维护保养能力需求不尽相同，如车辆段信号、轨旁单项设备在国内铁路系统运用多，维修经验丰富，而其它如ATS系统、车载系统等新技术系统因引入国外设备多，系统构成不尽相同，核心技术掌握有限。但是到底采用何种维保模式，各个城市考虑出发点不尽相同，每种维护保养模式均有各自的优缺点。
1.1自主维保模式
自主维保模式是指设备维保工作完全由运营公司独立自主完成的一种维保模式。但由于核心系统的核心技术不尽掌握，因此必须依赖于供货商的技术支持，因此目前国内地铁就信号系统而言完全独立自主而不依赖于供货商支持的维保较难实现。一般部分子系统能完全实现独立维保，而核心系统仍然需要供货商的技术支持。
（1）运营公司完全独立自主维保模式
目前在城轨信号系统中，能够达到完全独立维保的信号子系统主要包括车辆段信号系统、轨旁子系统，如：信号机、道岔转辙设备、部分联锁子系统、DCS子系统和电源设备、局部继电设备。这些设备运营公司人员相对比较熟悉，同时也能独立处理设备故障，运营安全相对能够保障，同时也不必支付大量的维保费用。
（2）供货商技术支持下的自主维保模式
我国城市轨道交通信号系统中，核心设备仍然是引进国外设备为主，比如车载系统等。这种维保模式借助于供货商的技术支持，但这种模式存在较大的缺点就是因为核心设备多为引进国外设备，国外供货商是不可能现场提供技术指导，一般通过国内的商（或集成商）进行技术指导，由于技术保密而国内集成商也存在对核心技术的掌握深度不够，造成一些技术难题需由集成商收集故障数据，而后发至国外供货商进行分析，造成信息交流缓慢，故障处理不及时。
自主维保模式的优点是无论独立维保还是供货商技术支持下的维保模式，作为运营公司都可以锻炼一批自己的生产技术人员，有利于自身技术队伍的建设，经过长时间的磨练，生产人员积累了经验，利于设备的应急处理，此外自主维保模式相对委外模式更节约成本，降低维修费用。
1.2委外维保模式
委外维保模式根据责权利划分可分为委外单位全权负责的维保模式和运营公司提供维保环境，委外单位承包维保业务的维保模式。
（1）委外单位全权负责的维保模式
该维保模式是由委外单位与运营公司签订合同，由委外单位全权负责信号系统设备的维护#保养以及应急故障的处理，委外所需的人员、材料、技术均由委外单位提供，关于运营场地、设备的使用均需要在合同中详细界定，对于运营中的安全效益目标、安全风险必须详细规定。
由于委外单位多为比较有经验的单位，其人员、材料及技术力量均能满足信号系统维保的需求，而且由于责任划分比较明确，安全性也比较高，同时为地铁减少了人力资源。但是由于委外单位承担了较大的运营安全风险，因此也必须付给较为昂贵的费用。此外由于运营公司完全依赖于委外单位，所承担的运营压力较大，容易造成维保垄断现象，不利于自身人员的培养。
（2）运营公司提供维保环境，委外单位承包维保业务的维保模式
该维保模式由运营公司提供维保用的设备、场地、能源及主要物资，委外单位提供人员#技术及一般材料，维保业务由委外单位完成，运营公司负责维保质量、安全效益目标的验收。这种维保模式对双方的责权利需在合同中明确、详细规定。从安全性上来说，委外单位多为有经验的单位，能够满足信号系统维保的需求，但是双方在“责权利”划分上较多，合同细节执行中容易出现偏差，易产生扯皮、推诿现象，不利于运营安全。从运营公司来说，由于设备、场地及主要物资仍然掌握在运营公司，因此当委外单位终止合同时，运营公司可以轻松找到委外单位，有一定的主动权。
1.3联合维保模式
联合维保模式是由运营公司和委外单位共同完成设备维保的模式，这种模式可以根据运营公司人员状况，合理搭配维保人员，有效利用现有人力资源。因此根据运营人员状况，可分为两种模式：运营公司完成日常保养，委外单位完成定期检修；运营公司完成日常保养，委外单位和运营公司共同完成定期检修。
（1）运营公司完成日常保养，委外单位完成定期检修
此种模式受限于运营公司人力资源的短缺，将相对比较简单的日常保养工作交由运营公司自己完成，而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修交由委外单位完成。这样能够合理地利用人力资源，但是同样由于双方对于“责权利”细节会存在分歧，推诿扯皮现象时有发生，安全风险较大。因此在合同中对安全效益目标、应急处理等须有详尽的规定。
（2）运营公司完成日常保养，委外单位和运营公司共同完成定期检修
此种模式也是在运营公司有限的人力资源下，兼顾自身人员培养的任务，将相对简单的日常保养工作由运营公司自身完成，而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修由运营和委外单位人员共同完成。这种模式能够减少委外人员，降低成本支出，同时也能培养运营人员，不失为一种过度维保模式。同样双方对于“责权利”细节容易产生分歧，安全隐患仍然存在。当然运营人员参与定期检修，能够提高检修的质量，减少维修不良故障的发生，不论采用何种维保模式，由于核心技术的欠缺，对核心设备的维保、故障处理仍然离不开供货商的技术支持，这是制约地铁信号系统维护保养的关键因素。
2、城市轨道交通信号系统的维修修程
调研国内相关城市轨道交通信号系统的维保模式，维修修程可划分为以下几种：日常保养、二级保养、小修、中修和大修。
（1）日常保养
日常保养是指日巡检和周巡检的任务，一般只是进行设备运行的访问了解、设备现象的观察、设备表面的清洁、报警监测信息的调看、设备房屋卫生打扫等工作，也就是说只检不修，对于发现的问题及时汇报后，根据程度采取相应的措施，原则上不影响使用的设备问题放在停运后进行处理。 日常保养的具体内容由各运营公司自己规定，不同设备有不同的保养内容和周期。
（2）二级保养
二级保养是指完成从半月检到半年检各阶段的检修任务，不同设备有不同的检修周期和检修任务。一般制定《设备检修规程》作为标准，因此维保人员必须严格按照《设备检修规程》规定的周期和内容认真完成检修工作。原则上每次检修后设备安全运营必须保证至下个检修周期之前，否则视为设备“失修”，作为安全考核的依据。因此二级保养是设备维保的最重要环节，直接决定着设备运营的安全性。二级保养一般包含半月检、月检、季检和半年检，并不是每项设备必须完成这四个修程，而是不同的设备，根据设备性能，使用频率，外部环境等因素综合考虑而定。
（3）小修
小修是指完成的年检任务。小修除要完成二级保养的所有检修内容外，还要对设备进行全面的整修，对于设备内部日常检修难以完成的工作或日常难以测试的内容做一次全面的检修和测试。可以理解为小修是对二级保养的补强，同二级保养一样小修也是设备维保的重要环节。
（4）中修
中修是对设备的进一步补强与加固，是对部分配件，单项设备由于长期运行出现的磨损，疲劳进行一次彻底的整治，多为对配件，单项设备的更换。中修的周期一般为2年至10年不等，不同设备根据性能、使用频度、外部环境等有不同的中修周期，具体运营公司要根据实际在《设备检修规程》中制定出标准。
（5）大修
大修是设备寿命到期后的一次彻底换新。大修的周期根据不同设备的使用寿命一般为15年至 25 年不等。不同的设备大修周期不同，可参考厂家提供的使用寿命来进行。
地铁信号系统的设备维修修程基于以上原则进行，各个城市地区的运营公司在维护使用过程中可根据实际情况适当进行调整。
轨道交通信号系统范文5
【关键词】城市轨道交通；信号系统；冗余技术；系统分析
列车指挥和运行对城市轨道交通信号系统的安全可靠性有着极高的要求，不仅仅要求采用安全可靠性高的元件、器件和软件，而且还要求城市轨道交通信号系统具有故障导向安全的特征。冗余技术是提高计算机系统安全可靠性的手段中最有效的一种手段，也是提高城市轨道交通信号系统安全可靠性的最有效的方法之一。一般情况下，城市轨道交通信号系统的控制系统的设计和应用中采用冗余技术，并且对系统配置一些实用的部件，在城市轨道交通信号系统发生故障时，重复配置的部件就会介入并且承担故障部件的工作，这样就可以减缓城市轨道交通信号系统发生故障的时间，从而达到提高城市轨道交通信号系统安全可靠性的目的。在《城市轨道交通信号系统通用技术条件》章程中，对城市轨道交通信号系统的总则系统、基本功能、技术要求和环境条件提出了相应的规定。对于城市轨道交通信号系统中运用冗余技术的相关方面做了全面的介绍，明确了冗余技术对于提高城市轨道交通信号系统安全可靠性的重要性，认为合理的冗余技术将会大大提高信号系统的安全可靠性。冗余技术在城市轨道交通信号系统中的运用，加强了列车运行的安全性，促进了列车指挥和运行的现代化进程。笔者就城市轨道交通信号系统和冗余技术进行了全面的介绍，对城市轨道交通信号冗余技术进行了全面分析，指出了冗余技术对提高城市轨道交通信号系统的安全和可靠性的深刻影响。
一、城市轨道交通信号系统简介
城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，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。城市轨道交通信号系统一般是由列车的自动控制系统组成，列车的自动控制系统的英文简称为ATC，列车自动控制系统包括列车自动监控系统、列车自动防护子系统和列车自动运行系统三个子系统。这三个子系统是通过信息交换网络来构成闭环系统，实现地面控制与车上控制相结合、地面控制与中央控制相结合，构成了一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整和列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。城市轨道交通信号系统分为列车自动控制系统、固定闭塞ATC系统和移动闭塞ATC系统。其中，列车自动控制系统按照闭塞布点方式可以分为固定式和移动式；按照机车信号传输方式可以分为连续式和点式；按照各系统设备所处地域可以分为控制中心系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统和车场子系统。城市轨道交通信号系统的运营模式分为列车自动监控模式、调度员人工介入模式、列车出入车场调度模式、车站现地控制模式、车场控制模式、列车运行控制模式以及列车折返模式等。
二、冗余技术
1.冗余技术简介
冗余技术又称为储备技术，是利用系统的并联模型来提高系统安全可靠性的一种有效的手段，冗余技术可以分为工作冗余和后背冗余两种技术。其中，工作冗余是一种或者两个或以上的单元并行工作的并联模型，一般情况下是由各处单元平均负担工作，因此工作能力有冗余；后背冗余一般情况下只需要一个单元工作，另一个单元是冗余的，用于待机备用。就以计算机为案例来介绍冗余技术，计算机的服务器以及电源等重要的设备，都是采用一用二备甚至是一用三备的配置，在计算机正常工作时，几台服务器可可以同时工作，互为备用，电源也是同样的工作。但是，一旦遇到通电或者是计算机故障，服务器或者电源就会自动转到正常的设备上继续工作，这样就能确保系统不停机，数据不丢失。
2.软件冗余技术
计算机软件冗余技术指的是在一台计算机的主机内拥有两套独立程序，也就是所谓的带有比较结果的一硬二软技术。主机内的两套程序都能独立完成对输出数据的处理，在计算机运行正常的情况下，数据经由比较器进行比较，在比较结果一致的情况下会经过两套输出电路，达到数据的输出来接通控制电路。在计算机发生故障时，因为两套计算机程序都是独立的，这样经过比较器得出的比较结果就会变得不一致，这种比较结构无法接通控制电路，就会导致计算机无法得到正常的供电。这样就会通过计算机的自动监控器的监控，在计算机电路短点的情况下，软件冗余就会将计算机导向安全的结果。在软件冗余技术中，计算机的存储器和CPU等器件都是公用的，而计算机的程序编制需要严格独立。这种计算机的一硬二软技术不能做到电路的完全独立，因此这种软件冗余技术存在着孪生性故障的隐患。
3.“二取二”硬件冗余系统
“二取二”硬件冗余系统是指两全相同的计算机在对输入数据进行处理后，得到的数据结果是相同的。这种处理结果会经过比较器的比较，在确认结果后就能使同步器的控制系统通过输出电路做出控制命令。而在计算机发生故障时，两台计算机的数据处理结果是不相同的，这样比较器进行比较后会给出切断电路的命令，切断计算机的电路做出故障警报。“二取二”硬件冗余系统有效的保证了计算机电路的输出，防止计算机在发生故障时产生连锁反应，导致计算机的数据丢失。
三、城市轨道交通信号冗余技术分析
城市轨道交通信号系统是依靠计算机技术来保证列车运行的安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的系统设备。冗余技术在城市轨道交通信号系统中的运用，加强了列车运行的安全性，促进了列车指挥和运行的现代化进程。城市轨道交通信号系统中，列车的行车设备或者子系统的计算机系统采用二取二或者三取二的计算机冗余技术，这种冗余技术对于提高列车指挥和运行的安全可靠性是最为有效的。每辆列车上面可以配置二取二或者三取二的冗余技术的车载设备，对列车的自动防护系统等安全设备采用计算机冗余技术，这样就能有效的运用列车的自动防护系统，提高列车的行车安全性。城市轨道交通信号系统的计算机软件应该具有冗余、容错以及纠错的功能，这样就不允许因为计算机的故障造成信号系统的失控，城市轨道交通信号系统的冗余技术会将付账导向安全方面。城市轨道交通信号系统的数据传输网络应该采用双网的结构，列车的自动监控系统的主要设备都要进行重配置，例如各种类型的服务器、网络的交换器、数据的传输设备等都应该进行重复配置，城市轨道交通信号系统的工作站也应该能互为备用，这样对于提高城市轨道交通系统的安全可靠性具有很大的作用。
四、结语
通过对前文的分析，可以看见冗余技术对于城市轨道交通信号系统的运行有着十分巨大的作用，合理的冗余技术对于提高城市轨道交通信号系统的安全可靠性有着巨大的影响。城市轨道交通信号系统采用冗余技术，可以在城市轨道交通信号系统发生故障时，重复配置的部件就会介入并且承担故障部件的工作，这样就可以减少城市轨道交通信号系统发生故障的时间，从而达到提高城市轨道交通信号系统安全可靠性的目的。
参考文献
[1]GB/T 12758 2004城市轨道交通信号系统通用技术条件[S].
轨道交通信号系统范文6
关键词：信号系统；施工质量；分部分项验收；验收程序
城市轨道交通信号系统作为城市轨道交通行车控制的重要组成部分，对列车运行的安全性、舒适性、准时性起着关键性的作用。信号设备如果具备较高的技术水平和良好的工作状态，可以保证行车安全，提高运行效率，缩短行车间隔，促进管理现代化，提高运输能力和服务质量。相反，信号系统一旦发生故障，轻则导致列车延误、旅客滞留，重则发生人员伤亡和财产损失的事故，并会产生较大的社会影响，近年来北京、上海、深圳等地的城市轨道交通系统中多起因信号系统故障发生的运行事故无不昭示着这种后果。因此，保障城市轨道交通正点、安全、平稳地运行，提升信号系统的安全质量是必不可少的环节。而提高信号系统的安全质量，则需要从施工验收阶段把好关卡，加强验收工作对信号工程施工质量的提升效果。
城市轨道交通信号设备按地域划分为五部分：控制中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、车载ATC设备，工程施工具备点多线长、交叉施工多、持续时间长等特点，施工验收也具备类似的特点，因此在验收工作开始前必须对验收内容进行详细划分，对验收流程高度优化。
1 验收内容
信号工程施工质量验收划分为单位工程、子单位工程、分部工程、分项工程和检验批。信号工程作为弱电系统的单位工程进行验收。城市轨道交通信号工程相对规模较大、运行线和车辆段的使用功能差别较大，因此一般情况下将信号工程按照地域划分为运行线信号工程和车辆段信号工程两个子单位工程，单位和子单位工程验收由建设单位项目负责人组织，施工、设计、监理等单位项目负责人参加。将子单位工程按功能或地域等划分为分部工程，例如运行线信号工程一般划分为电（光）缆、信号机、转辙设备、轨旁设备、车载设备、室内设备、联锁、ATC、防雷及接地、设备标识及硬面化等，车辆段的分部工程划分方式基本一致，分部工程验收由总监理工程师组织，施工单位项目负责人和技术、质量负责人等参加。将分部工程按工种、材料、施工工艺、设备类别等划分为分项工程，并根据施工及质量控制和验收需要划分检验批，检验批及分项工程验收由监理工程师组织，施工单位质量负责人等参加。
信号工程的施工质量验收内容可分为四个方面：设备、安装、功能和观感。设备验收指原材料、构配件和设备按进场批次进行验收，其型号、规格、质量应符合设计要求及相关产品标准的规定。安装验收主要有设备安装、电缆敷设、桥架及保护管安装等，其验收标准为设备安装牢固，安装位置、安装方式等应符合设计和相关技术要求；电缆分层敷设，敷设按照设计要求，根据规格型号敷设在托架上的相应位置；桥架安装高度和路径符合设计要求，桥架安装应接地，接缝处应有连接线或跨接线；保护管宜采用整根材料，如必须连接时，在连接处做防水处理，管口应做防护处理，保护管应接地，保护管连接后保证整个系统的电气连通性，如果设计要求，保护管要做防火处理。功能验收指单体设备、子系统及系统整体的各项功能全部检验通过，测试数据和性能指标应符合设计和相关技术要求。观感验收也涉及设备、电缆、桥架及保护管等，设备安装应排列整齐，漆饰完好，铭牌、标记清楚正确，设备外表完好、无破损；电缆排列整齐，没有破损、扭绞、交叉，标识齐全、清晰、不易脱落；桥架固定牢固、横平竖直、内层平整；多根保护管同向敷设时，应注意间距一致，整齐划一，管路应做整体接地连接。
验收工作还要求具备完整的符合国家和地方政府规定的相关技术资料和程序性文件，包括设计文件、施工图纸、技术说明、设计变更通知书、技术交底、主管部门审批文件、分部分项及检验批验收文件等。
2 验收程序
信号系统安装工程的验收程序分工程预（初）验收、竣工验收、最终验收等。各验收阶段要求对工程实体及文件资料进行检查、修补、再检查，循环往复直至符合合同和相关标准规范的要求，只有完成前一步程序后方可进行下一步程序。
2.1 预验收
在信号系统完成综合联调后，施工单位配合建设单位对工程进行预验收。预验收前，施工单位应进行自检自验，由项目负责人组织生产、技术、质量、合同、预算及施工人员等共同参加。对检查的全过程要做好记录，对出现隐患或不符合标准的部位和项目提出整改措施，要求相关负责人限期整改完成。
施工单位在自检自验合格，确认符合正式验收条件后，向监理单位提出预验收申请，由监理单位组织，建设、设计、施工等单位参加，也可邀请工程质量监督机构参与监督，对工程或部分工程、系统进行预验收。预验收标准应与正式验收一样，即检查工程是否满足完成设计和合同约定的各项使用要求，工程质量是否符合标准、设计文件和合同的要求，工程验收资料是否符合要求等。预验收通过后，监理单位和建设单位将出具预验收报告。施工单位对预验收中提出的所有问题进行整改修补，经复验合格后，方可投入空载试运行。
2.2 竣工验收
试运行通过以后，施工单位应再次进行自检，确认工程全部符合竣工验收标准，经监理单位检查通过后，可向建设单位提出竣工验收申请。建设单位在收到竣工验收申请后启动竣工验收工作，确定验收时间，并提前10天通知施工单位。工程竣工验收工作由建设单位组织，设计单位、监理单位、施工单位、工程质量监督机构等有关方面参加。
竣工验收要求工程符合相关标准规范、设计和合同的全部要求，整个验收过程要求在行政主管部门或工程质量监督机构的监督下进行，验收通过后由建设单位向施工单位发房竣工验收证明书。工程竣工验收合格后，建设单位应在规定时间内将工程竣工验收报告和有关文件，报建设行政管理部门备案。
系统竣工验收合格后，工程进入质量保证期阶段，质量保质期从竣工验收签署之日起开始计数，一般情况下质量保证期为2年。建设单位收到信号系统安全评估报告后，信号系统投入载客试运营。
2.3 最终验收
在质量保证期结束后，系统能持续平稳的正常运行，且性能指标和功能指标能达到标准规范、设计和合同的要求，施工单位可向建设单位提出办理最终验收的手续，最终验收由建设单位组织，施工单位协助，其他有关各方面参加。
3 结束语
信号系统虽然在城市轨道交通建设的投资占比不大，却是非常重要和关键的部分，具有不可替代的作用。信号系统为城市轨道交通的指挥控制提供重要的监控支持，为保障列车和乘客安全，实现列车运行高效、指挥管理有序发挥着关键作用。由于轨道交通建设工期一般较为紧张，施工调试时间较为仓促，且零星的验收工作可能穿插于整个施工阶段，因此，提前做好验收准备具有重大的意义。建设、监理、设计、施工等单位与工程质量监督机构可针对具体施工情况事先会商针对性的验收措施，使验收工作标准化、规范化、透明化，促进城市轨道交通信号工程施工质量的不断提高。
参考文献
[1]林瑜筠.城市轨道交通信号[M].北京：中国铁道出版社，2011.
[2]王清训.机电工程管理与实务[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.
