时间：2022-11-28 22:08:48
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关键词：城市轨道交通车地通信无线网络
中图分类号：U213文献标识码： A
当前，列车控制系统已经成为我国城市轨道交通信号系统的主流，但是在已经开通或者是待建城市轨道交通CBTC项目中，许多城市轨道交通运营线路在使用CBTC时因受到车地通信状态不稳定的因素影响，多数仍沿用传统落后的后备降级模式运营，使得多数专家质疑CBTC信号制式的稳定性和可靠性，当前城市轨道交通通信信号系统的焦点已经集中到了车地无线通信，这就为我们轨道交通信号系统工作人员提出了全新的研究方向。
CBTC系统概述。
基于通信的列车控制(Commullications一basedTrainContrOI，CBTC)系统是脱离轨道电路的一个独立系统，采用高精度的列车定位和连续、高速、双向的数据通信，通过车载和地面安全设备实现对列车的控制。欧洲连续式列车控制系统是CBTC技术的源头，多年的发展历程使其取得了长足的进步。包括阿尔斯通、西门子、阿尔卡特等多家列车控制系统设备供应商均进入了CBTC系统市场竞争中，具有自己的科技产品。温哥华、巴黎、伦敦、武汉、香港等多个城市都已经将CBTC系统应用到城市轨道交通信号系统当中。迄今为止最大的，实现不同厂商CBTC系统设备互连互通的cBTc项目正在纽约地铁进行，并准备将该技术用于改造纽约地铁信号系统。
无线CBTC系统的组成。
无线CBTC系统主要由3部分组成:无线移动通信系统,列车控制系统和列车定位子系统.列车控制系统又包括:中央控制室,无线闭塞中心(RBC,Radio Block Center)和车载子系统.其中,高可靠的无线移动通信系统是RBC、车载子系统和列车定位子系统的基础。无线移动通信系统主要是进行车地通信,在移动的列车和地面控制设备之间实时双向传输行车信息,由无线车-地通信技术提供技术保障.列车通过相应的地面设备,如信标灯、应答器,可以获知自身的位置及速度等信息.通过可靠的无线移动通信网络,列车将位置、车次、列车长度、实际速度、制动潜能、运行状况(诊断数据)等信息以无线的方式发送给RBC;RBC则开始追踪列车并发送移动权限、允许速度、限速、紧急停车等命令.因而,无线CBTC系统中,无线移动通信网络取代了轨道电路的信息传输地位[2].
CBTC系统的车-地通信系统按车-地信息采集方式分为连续式和点式传输方式.连续式能连续不断地将地面信息即列车间隔、线路容许的速度等情况及时地向车上反映,使司机随时掌握列车速度,有利于保证行车安全和提高行车效率。
无线CBTC系统属于连续式车-地信息传输方式,按数据传输媒介可分为:无线电台、裂缝波导管、漏缆和GSM-R(GSM for Railway)等方式。其中,无线电台、漏缆常用在城市轨道交通中,如无线电台、裂缝波导管方式在地铁使用,漏缆可在磁悬浮使用等;GSM-R是铁路专用无线通信,在我国一些新建铁路线使用,如在青藏线使用。
城市轨道交通信号CBTC系统中的车－地通信技术应用。
3.1 CBTC系统中主要的车－地信息交换。
在固定闭塞技术中，线路上有固定的区段划分，这一区段只要有车占用，就意味着整个区段是占用的。而移动闭塞在线路上没有区段的划分，以前车的尾部或进路边界为追踪的目标，这就是固定闭塞和移动闭塞的区别。所以，在固定闭塞技术中一定要采用轨道空闲检查设备来检查列车的位置，而移动闭塞则靠车载设备自主定位来描述轨道的占用情况。
从车－地信息交换的角度来看，移动闭塞与固定闭塞不同，线路固定数据都存储在车载设备的数据库中，在进入正常的 CBTC 移动闭塞模式之后，车－地双向通信的关键内容包括：
（1）轨旁到车载的移动授权信息（亦称 MA，EOA 等）；
（2）车载到轨旁的位置报告；
（3）运营调整信息及维护信息等。
当然车－地信息中还包括其他的内容，如 IP 寻址、ATS 调整、维护事件或故障报警、车站设备控制、旅客信息、校验及时间戳等。不同供货商会根据各自系统的特点有不同的信息结构。
3.2 CBTC系统的车－地通信方式。
CBTC系统的车－地通信方式通常由点式通信技术和连续式通信技术两种技术。
点式通信技术在线路上的某些特定位置安装固定的应答器（信标），当列车通过时，经车载查询器（天线）的激励，应答器会根据互感原理，把数据发送给车载接收设备，这就是点式通信。
连续式通信技术是基于 WLAN的无线通信方式。经过近十年的技术发展，与世界上多个互联互通试验工程的经验，虽然做到真正意义上的互联互通还有很长的路要走，但是对于 CBTC 系统所采用的无线通信系统，业内已经有了一定的共识。首先，从技术发展角度来说，采用商务现货供应（COTS）的产品；其次，把 ISO 七层模型中的低层统一采用IEEE802.11 WLAN 标准。
3.3 CBTC系统的无线传播方式。
目前我国多数城市轨道交通系统CBTC系统供货商采用的传播方式主要分为空间自由传播和导行传播两种。
空间自由传播是目前使用最多最常见的一种传播方式。它利用电磁波在空气中从发射天线到接收天线传递数据，而无需线缆介质。空间自由传播的方式节省轨旁设备，在轨道交通狭窄的隧道安装上具有优势。理论上空间自由传播的无线小区最大距离在 400 ～ 500 m 之间。
导行传播因为轨道交通的特点，对无线覆盖的要求不是空间上的，而是线性的，所以采用漏缆或漏泄波导管作为传输介质，形成一个沿走行轨的无线覆盖网，在轨道交通的复杂传输环境中具有优势。
结束语：
基于通信的列车控制(CBTC)系统代表了城市轨道交通信号列车控制系统技术的发展方向。在城市轨道交通信号系统中有效的运用CBTC通信系统技术誓将对其发展必将起到促进的作用。因此，尽快开展基于无线通信的CBTC系统的研究并进行有效的应用，已经成为国内城市轨道交通信号系统发展的一个契机。
参考文献：
［1］ 刘宏杰，陈黎洁． CBTC 列车安全定位中通信中断时间的研究［J］． 铁道学报，2012，34( 6) : 40-45．
关键词：城市轨道交通；信号系统；CBTC
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).
关键词：地铁信号系统接口分析
中图分类号： {TN913.22} 文献标识码： A 文章编号：
信号系统是轨道交通的中枢系统，指挥着列车安全、正点、有序的运行。信号系统一个重要特点就是与之接口的专业非常多，不仅与建筑、轨道、供电等专业互相配合，提交各种设计资料，预留安装接口条件，还与车辆、综合监控等诸多机电系统实现安全可靠的接口，以满足控制、监视等功能需求。不同的专业与厂商，其信息如何交互，成为接口设计过程中的一个关键。本文通过对安萨尔多公司CBTC信号系统与相关机电系统电气接口的技术分析，以便加深对接口重要性的认识，为实现信号系统与相关机电系统安全、可靠的接口提供帮助。
1系统概述
安萨尔多公司的CBTC信号系统架构主要分为：ATO子系统、ATS子系统、ATP子系统、联锁子系统、数据通信子系统，如图1所示。
图1CBTC信号系统框图
2正线联锁系统
2.1系统组成
正线联锁系统采用双机热备，差异与自检的故障-安全的MicroLok II联锁控制器。MicroLok II安全处理器是一个专为铁路安全应用而设计的基于微处理器的逻辑控制器，其基本功能是根据一个标准的执行程序和一个专为安全功能而设计的应用程序，来处理输入量并生成相应输出，达到控制安全联锁的功能。
2.2与相关系统的接口
MicroLok II采用分布式联锁控制方式，通过将线路划分为若干个联锁区，每个联锁区包括有岔站和无岔站，由位于设备集中站的MicroLok II联锁控制器进行控制。
2.2.1 联锁系统间的连接
设备集中站与非设备集中站之间利用电缆进行连接，各个设备集中站的MicroLok II联锁控制器通过两张独立的以太网的方式实施冗余连接。
2.2.2 与屏蔽门间的接口
正线联锁系统与屏蔽门系统通过继电方式实现接口，接口分界面在各站的站台屏蔽门设备室屏蔽门PSC的接口端子盘上。
当列车停车误差满足精度的要求，即±0.5m以内时，信号系统将向屏蔽门系统发送持续稳定的开门命令，后者将根据信号系统发送的开门命令控制相应的门单元打开。在停站结束后，信号系统发出关门命令，车门和屏蔽门按信号系统指令进行动作，屏蔽门所有门都关好后，向信号系统发送持续稳定的“所有门关闭且锁紧”信号，信号系统收到此信号后，才允许列车进入站台或从站台发车。当列车的停车误差超过±0.5m时，信号系统将实施保护功能，不允许打开车门和屏蔽门。
当屏蔽门系统自身故障不能向信号系统发送屏蔽门状态信息时，站台工作人员可在站台端部的屏蔽门控制盘上通过人工向信号系统发送“互锁解除”信息。信号系统此时将不再检查屏蔽门的状态，直接允许列车进入站台或从站台发车。
2.2.3 与车辆段联锁间的接口
正线联锁系统与车辆段联锁通过继电方式实现接口。接口电路用于与联锁设备相互传递安全信息，它的所有输入和输出都采用双断方式。正线联锁和车辆段联锁相互传递的每个信息都由两个单独的接点所完成，该单独的接点由一个安全继电器控制，这两个接点将使一个联锁的复示继电器吸起。出入段转换轨被纳入正线控制范围，按照双线双向运行的方式设计。为了满足与正线一致的追踪间隔、进出段能力要求，出入段线装设与正线相同的ATP/ATO设备，以完成列车的筛选、CBTC运行模式。
2.2.4 与其他线联络线联锁系统间的接口
联络线之间通过继电方式实现接口，联锁关系按照照查原理设计，所有的输入和输出继电器电路采用双断方式，保证联络线上列车进路的安全。在联络线上分别设置接车信号机，本线控制通往本线的接车信号机。
3 列车自动监控ATS系统
3.1 系统组成
3.1.1中央ATS系统
中央ATS子系统由主机服务器、通信服务器、接口服务器、调度工作站、磁盘阵列等设备构成。ATS子系统通过DCS网络与其他CBTC子系统交换数据和命令。中央ATS基于32位英特尔构架，强大、可靠的Linux系统平台，符合POSIX接口标准。LAN网络由冗余的100/1000BaseTX以太网交换机组成。每台服务器都接入到两张独立的数据通信网络（DCS），并访问其他所有服务器的数据。
3.1.2车站ATS系统
一套ATS主机服务器、通信服务器和接口服务器位于某一设备集中站，作为后备站。当中央ATS服务器不可用时，这些服务器为中央ATS提供第三级备份服务，用于紧急状态下的应急控制。
ATS车站工作站位于设备集中站。该工作站提供列车运行的本地显示，在取得授权后，实现对本联锁区域的控制。设备集中站的ATS工作站与联锁系统的本地控制工作站合用，通过接入交换机接入DCS网络，并通过串口直接接入到联锁设备。
3.2与相关系统间的接口
3.2.1与综合监控系统的接口
ATS系统与综合监控系统间采用2路冗余的网口连接，它们之间的数据传输是双向的。ATS系统向综合监控系统发送信号设备状态（信号机状态、区段占用情况等）、列车运行信息（车次号、车体号等）、站台信息等，以上信息通过综合监控系统提供给广播系统和乘客信息系统，用来在站台向乘客提供列车预告等服务。除此之外，ATS系统还向综合监控系统发送区间阻塞信息。若列车在隧道内某一区段占用时间超过一个非计划停留时间的上限，ATS将发送该列车的阻塞信息给综合监控，以启动相应隧道通风设备。
综合监控系统向ATS系统发送牵引供电信息，以使ATS系统显示相应牵引供电的状态，为行车组织提供参考信息。当无数据发送时，必须每秒互发一条心跳信息，以便系统确认通讯链路连接状态。
接口界面在通信专业设备机房的通信配线架上。
3.2.2与大屏幕系统的接口
ATS系统和大屏幕系统通过2路冗余的网络接口方式进行连接，通信协议采用TCP/IP、X11R6。ATS系统显示工作站的操作平台是Linux系统，通过运行X Server软件可在大屏幕系统中的多屏处理器上产生一个X显示窗口，该窗口可仿真显示LINUX系统桌面或应用程序。ATS系统的应用程序使用LINUX 系统X-WINDOW协议中的显示重定向功能将画面显示到X窗口中。该显示方式可充分利用大屏幕高分辨率的特点，并可在屏幕上任意位置显示图像。
接口界面在大屏幕显示控制器的网络接口处。
3.2.3与时钟系统的接口
控制中心主时钟系统与ATS系统采用2路RS422串行链路连接，2路信息分别接入ATS系统的两台主机服务器。该链路为单向驱动，无需应答，传输速率为9600bps。主时钟系统侧采用RJ45接口，ATS系统侧采用RS422接口。
通过主时钟系统传输时间信息，使ATS系统能够利用该信息同步信号系统内各子系统的时间。当主时钟信号发生故障时，信号系统内部则通过ATS主机服务器的时钟来实现同步。
接口界面在通信专业设备机房的通信配线架上。
3.2.4 与无线系统的接口
在控制中心，ATS系统通过2路RS422接口链路为无线调度系统提供列车的各种信息：如列车位置信息、车组号、车次号、车站ID，链路速率为9600bps。ATS系统向无线调度系统发送的信息在两个串行链路之间每隔2秒进行一次信息交互。信息首先通过链路A发送，两秒后再通过链路B发送，下两秒再通过链路A发送，依次类推。无线调度系统收到ATS系统发送的列车信息数据包之后，需要向ATS系统回复确认信息。
接口界面在通信专业设备机房的通信配线架上。
3.2.5与车辆段联锁系统的接口
ATS系统和车辆段计算机联锁系统采用4路RS422串行链路接口，通信方式为异步双工，采用屏蔽电缆连接，通讯速率为19200kbps，校验方式为CRC校验，采用接收应答和超时重传机制保证通讯的可靠性。
通过与车辆段联锁系统的接口，可以完成车辆段站场实时信息显示、命令执行结果等向ATS系统的传递，以便正线行车调度员了解车辆段车场的情况。
接口界面在计算机联锁系统主机侧。
4列车自动防护ATP和列车自动驾驶ATO系统
4.1系统组成
ATP/ATO系统由轨旁设备和车载设备共同组成。
ATP子系统车载设备主要由车载控制器（CC）、速度传感器、加速度计、应答读取器天线、司机操作显示屏（TOD）、移动电台（MR）和天线组成。ATO子系统与ATP子系统共用车载硬件设备。ATO子系统的软件安装在与车载ATP子系统共用的车载计算机中，但使用独立的CPU。CC通过速度传感器、加速度计和应答读取器采集到的数据来实时计算列车的位置，通过DCS网络将该信息发给区域控制器（ZC），然后根据ZC计算出的移动授权点结合车载线路地图，计算列车的ATP防护曲线，并根据该曲线进行列车的速度监督和超速防护。
ATP子系统轨旁设备由数据存储单元和基于3取2冗余结构的轨旁分布式区域控制器组成。每个ZC通过DCS网络和CC接口。ZC通过运用CBTC移动闭塞理念，基于已知的障碍点和列车位置，确定预定义区域内所有列车的移动权限，确保列车的安全运行。数据存储单元给CC提供轨道数据描述，同时也采集ZC和CC的维护信息。数据存储单元也提供允许从ATS系统到ZC和CC通信的接口，实现由行车调度员设置区域临时限速、跳停、扣车及禁止驾驶模式等功能。
4.2与车辆的接口
信号系统向车辆方提供所有车载设备的外形尺寸、数量、安装及配线工艺要求、相应的资料和图纸等。车辆方根据信号系统提出的信号设备安装要求，设计并提供车载设备的安装空间和条件并负责安装。按照信号系统的要求敷设电缆，进行屏蔽处理，提供电磁兼容保护等。接口分界面通常位于CC机柜接线端子插座处。
CC通过与车辆的接口，实现对车辆运行状态的监督与控制，CC的主要功能结构图如图2所示：
图2CC功能结构图
对于CC来说，车辆提供的输入信号有两种：一种是安全输入信号，如司机室激活、方向手柄位置、运行模式开关、列车完整性等，这种信号符合故障安全导向逻辑；另一种是非安全输入信号，如门模式开关、常用制动实施等。CC给车辆提供的输出信号也有两种，一种是安全输出信号，如车门使能、牵引使能，保证当CC故障时，所有的安全输出均进入受限状态；另一种是非安全输出信号，如开车门、关车门。
5结论
城市轨道交通信号系统与相关专业接口多，接口技术，交互信息复杂且涉及到行车安全，如何保证各接口的正确性与可靠性成为地铁信号系统设计的难点。其接口的实现贯穿于整个系统的招投标、合同签订、设计联络、安装调试、运营维护等所有实施阶段，充分熟悉并理解信号系统与其他相关专业的接口关系，对各个阶段工作的顺利开展有着重要的意义。
参考文献
[1] 蔡爱华，季锦章． 地铁信号系统的现状及发展趋势．电子工程师，2000；(5)：1―6
（1）ATS自动监控模式：一般情况下，该运行模式对在线列车的运行进行自动监控，并向列车自动发出进路指令，列车在安全保护下司机按照规定的运行时刻表驾驶列车。
（2）调度员人工介入模式：调度员在工作站下达相关的列车运行指令，并人工干预全线列车的运行。介入的内容主要包括对列车进行“扣车”、“终止”、改变行车路线、列车增减等。
（3）列车出入车场调度模式：列车调度员在当天列车运行时刻表的指导下编制列车的运营计划及场内行车计划，并上传至控制中心。车场信息值班工作人员根据运营计划调整相应的进路信息，以满足列车的行车需求。
（4）车站现地控制模式：一般情况下只有设备集中站参与到列车运营控制，车站联锁及车站ATS系统结合实现对车站及中央二级控制权的调整。经中央ATS设备故障后车站值班工作人员的申请后，并经调度员同意后，可改由车站现地控制。
（5）车场控制模式：场地值班人员根据用车计划对列车的出入场及场内的作业安排进路排列。
2项目管理及生命周期
项目管理，作为管理学中最为重要的分支学科，一般是指在项目活动过程中，应用专门的知识、技能、工具及方法，并在项目可利用的有限项目资源条件下，实现或超过预期的需求及期望的活动过程。项目管理，主要是对成功实现系列目标相关的活动进行整体的检测及管控，包括策略、进度计划即维护项目活动的进展。一般而言，项目管理内容主要包括对项目范围、项目时间、项目成本、项目质量、项目人力资源、项目沟通及项目风险等内容的管理。项目管理主要经历项目需求调研、项目分析、项目设计、项目实施、项目上线及项目运维跟踪等生命周期。
3轨道交通信号系统项目管理模式
3.1城市轨道交通信号系统项目特点
与其他的项目相比，城市轨道交通信息系统拥有独特的建设特性及建设目标，主要体现在以下方面：首先、需按照地铁业主的时间要求，保质保量地完成轨道建设，确保顺利开通运营。其次、需完成相关设备的安装调试、以确保设备的正常运转。
3.2城市轨道交通信号系统项目管理模式
项目管理生命周期中不同的阶段有相应的管理任务，需使用到多种技术与工具，信号管理项目管理需完成以下的实践过程：
3.2.1信号系统项目集的定义
项目集定义阶段，主要包括对项目期望收益的定义，对关键成功要素的确定及对项目集所需的资源进行估算，并进行论证商业过程。而城市轨道交通信号系统，在项目集定义阶段主要有两方面的内容：第一、掌握用户运营层面的需求，熟悉城市轨道交通建设的标准流程，以满足信号系统的国产化率达到70%的目标。第二、努力成为信号系统供应商，掌握信号系统领域的核心科技，并提供信号系统领域的完整解决方案，以实现自主化发展目标。而信号系统项目集资源管理，主要是估算人力、财力及物力。而商业论证的任务，主要在于对项目集进行合理性方面的论证，这是信号系统成功的关键因素所在。
3.2.2信号系统项目集的启动
启动阶段，一般包括项目经理指派、项目章程制定、收益分解结构分解、项目资源预算编制、项目路线图制定等方面的内容。信号系统项目集经理需同时与多个项目经理或者职能经理打交道，因此指派的项目经理需在沟通和协调方面拥有较强的能力，并具备较强的说服能力。而项目章程的制定，需从信号系统项目集的愿景、核心目标及期望收益等方面出发。对于信号系统项目集而言，路线图就是项目的进度计划，一般是由里程碑构成。而商业论证是启动阶段最为重要的成功之一，等待规划阶段的审批。
3.2.3信号系统项目集的规划
（1）明确项目的发展方向，主要包括项目愿景、任务和战略目标。
（2）为项目成功构建必要的组织，主要包括政策、流程、角色与职责的定义，并解决项目进展中的各种争端。
（3）控制、监控、评估及审批项目变更，以确保实现项目目标和收益。
3.3信号系统项目集的实施与监控
【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
【关键词】国内轨道交通；信号系统；现状；发展趋势
中图分类号：P135 文献标识码：A
1、概述
伴随着国内经济快速发展以及城市化进程的加速，公共交通系统以轨道交通信号系统为重点，逐步发展成国内许多特大城市的首选，城市轨道交通信号系统是一种先进装备用来保障行车安全，从而大大提升了交通运输能力。城市轨道交通信号系统之所以能够稳定发展是基于微电子、计算机以及通信技术的快速发展。在城市轨道交通信号系统中，有三种安全传输方式，关于地面与车载设备，包括模拟轨道电路、无线通信、数字轨道电路。
目前，国内主要采用的无线通信的传输方式有以下几种：第一种是无线AP传输，其优点是安装简单，施工方便，成本较低，其缺点是无线场强分布不均匀，采用沿着轨道方向的无线定向天线，传输距离可以达到200——400m。第二种是漏线电缆传输，其优点是场强覆盖均匀，适应性强，并且电磁污染小，但是去成本较高。第三种是感应环线方式，其优点是实现列车定位，车-地双向传输，其缺点是给线路的日常养护带来不便。
2、国内城市轨道交通信号系统的现状
因为我国的城市轨道交通还处于雏形阶段，轨道交通系统设备不足，用于实现城市轨道运营宗旨、体现运输特点、确保行车安全、实现大运量高密度运输的信号系统国内还不能自主生产。由于条件所限，某些规章制度难以落实，非定型产品又多，给日后的运营和维修带来了困难和麻烦。我国首次把“发展城市轨道交通”列入国民经济第十个五年计划发展纲要，并作为拉动国民经济、特别是大城市经济持续发展的重大战略。目前城市轨道交通信号系统技术已经发展到以先进的列车自动控制系统为代表的信号系统。ATP子系统主要功能包括：自动检测列车的位置；确定列车运行的最大安全速度；连续速度监督，实现超速防护及车门控制；控制列车运行间隔，满足规定的通过能力；保证车站设备的正确联锁。
ATP/ATO 除了少数采用国产设备外，绝对大多数采用引进设备。我国的城市轨道交通信号大体有以下应用模式：除部分基础设备外，整套引进国外信号系统 ；采用国产的 ATS 和计算机联锁，和国外的 ATP/ATO 配套 ；国内企业提供完整的信号系统。
我国早期建设的运营线路(旧线)一般采用轨道电路方式的ATC系统,因此在信号系统改造时,推荐采用基于通信的列车控制系统(CBTC)方案。目前运营的CBTC系统都是国外设备,从实际运营的情况看,存在着维护费用高的问题,因此发展国产化的CBTC设备成为当前紧迫的任务。
3、国内城市轨道交通信号系统的发展趋势
首先，参与技术服务，国内硬件加工，逐步吸收熟悉国外技术，其次，通过技术引进，掌握系统功能单元间接口协议和技术标准，最后要积极跟踪并参与CBTC的研究。
城市轨道交通信号系统的国产化，不仅能降低建设成本（国产的CBTC比引进国外的系统造价低20%），而且能降低运营成本，更加重要的是促进我国城市轨道交通技术水平的大幅提升，有利于人才培养，并且参与国际竞争。
城市轨道交通的信号系统，已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞，正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据，司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有六个基本目标：以安全的方式控制列车有条件地前进；使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离；防止出现列车冲突进路；使列车能够按要求的时间间隔运行；使列车能够按时刻表速度运行，以便最大程度地避免危及安全的各种干扰；保证关键点闭锁在正确位置。
ATP的主要作用是根据故障－安全原则，执行列车间安全间距的监控、列车的超速防护、安全开关门的监督和进路的安全监控等功能，确保列车和乘客的安全；ATO主要执行站间自动运行、列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能；ATS的主要作用是监督列车状态、产生列车时刻表、自动调整列车运行时刻和保证列车按时刻表正点运行、生成运行报告和统计报告、向旅客向导系统提供信息等。
由于通信技术的发展，ATC系统中ATS子系统的功能也越来越强，已不仅仅是传统意义上的“列车自动监督”，ATS子系统正在向集成化方向发展；维修管理更加重要为了提高系统的可靠性、减少维护费用，信号系统的监控管理以及维修管理信息系统都非常重要。
4、结束语
城市轨道交通信号系统是一种高科技含量、行车过程全自动化和安全性能极高的设备。并且对其可使用标准的设计理念和管理模式，有它自主的研发团队，生产供货一体化，加速了城市轨道交通的发展，最重要的是有效改善了信号系统制式的冗杂，以最新的角度和立意在城市发展中取得了轨道交通信号标准体系的成功发展，在人才培养方面，做到了全面栽培、重点选拔，使得我国的城市轨道交通信号系统得以完善。我国在此方面的技术还有待于提高，争取在未来的日子里拜托依赖国外先进技术的局面，创造一个中国品牌而屹立在世界之巅，这样的跨时代的发展具有非常深远的战略意义。
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.（5）
[2]肖宝弟，贾学祥.对我国城市轨道交通信号系统发展战略的思考 [J]. 现代城市轨道交通，2004.(2)
关键词: 城市轨道交通; 控制; 信号
1城市轨道交通信号系统技术发展趋势
信号系统是保障行车安全、提高运输能力的关键技术装备。城市轨道交通信号系统随着微电子技术、计算机技术、通信技术的发展而不断发展。信号系统中,地面与车载设备的安全信息传输方式,大致经历了模拟轨道电路、数字轨道电路和无线通信3个阶段。
1.1基于模拟轨道电路的ATC系统
轨道电路是将区间线路划分为若干固定的区段,进行列车占用检查和向车载ATC设备传送信息的载体。列车定位是以固定的轨道电路区段为单位,采用模拟轨道电路方式由地面向车载设备传送
图1模拟轨道电路列车运行速度控制示意图
10～20种信息,列车采用阶梯式速度控制,称之为固定闭塞。如图1所示。模拟轨道电路在我国应用的代表产品有:从英国西屋引进的FS-2500无绝缘轨道电路(北京地铁1号线、13号线) ;从美国GRS公司引进的无绝缘数字调幅轨道电路(上海地铁1号线) ;大连轻轨采用国产WG-21 A轨道电路。从系统整体角度来看, 基于模拟轨道电路的ATC系统中各子系统处于分立状态, 技术水平明显落后, 维修工作量大, 制约了列车运行速度和密度的进一步提高, 将逐步退出历史舞台。
1.2基于数字轨道电路的ATC系统
数字轨道电路采用数字编码方式, 地面向车载设备传送数十位数字编码信息, 列车可实现一次模式曲线式安全防护, 缩短了列车运行间隔, 提高了舒适度。数字轨道电路列车速度控制曲线如图2
采用数字轨道电路的ATC系统, 列车可实现一次模式曲线式安全防护, 因此称之为准移动闭
塞。数字轨道电路在我国应用的代表产品有美国USSI公司的AF-904无绝缘数字轨道电路(上海地铁2号线、津滨轻轨等) ; 德国西门子公司的FTGS无绝缘数字轨道电路(广州地铁1、2号线, 南京地铁1号线等) 。数字轨道电路的ATC系统采用微电子技术、计算机技术和数字通信技术, 延续了轨道电路故障2安全的特点, 目前在我国和世界范围内开通运用较多, 系统的可靠性和稳定性得到了充分的验证。但数字轨道电路存在以下缺点。
1. 必须具备很强的抗干扰能力。轨道电路中ATC信息电流一般在几十毫安至几百毫安, 而列
车牵引回流最大可达4000 A。
2. 受轨道电路特性限制, 只能实现地面向列车的单项信息传输, 信息量也只能到数十比特, 限制了ATC系统的性能。
3. 与牵引供电专业的设备安装相互影响。信号设备和牵引供电设备都需要安装在轨道上, 2个专业设备的安装必须相互协调, 否则会相互影响对方系统的性能。
4. 无法进行列车精确定位。只能按轨道电路区段对列车进行定位, 一般区段长度为30～300 m, 对缩短列车运行间隔有一定的限制。
1.3基于通信的列车运行控制系统( CBTC)
CBTC的特点是前、后列车都采用移动定位方式, 通过安全数据传输, 将前行列车的位置信息安全地传递给后续列车, 可实现一次模式曲线式安全防护, 并且其防护点能够随前车的移动而实时更新, 有利于进一步缩小行车间隔, 提高运输效率,称之为移动闭塞。CBTC系统列速度控制如图3所示。
图 3CBTC列车运行速度控制示意图
无线通信的传输方式很多, 但是目前国内主要采用的有4种方式。
1. 无线AP传输方式: 采用沿着轨道方向的无线定向天线, 传输距离可以达到200 ～400 m 。优点是安装简单, 施工方便, 成本低。缺点是无线场强分布不均匀。
2. 漏缆传输方式: 沿着同轴电缆的外部导体
周期性或非周期性配置开槽口, 电信号在该电缆中传输的同时, 能把电磁能量的一部分, 按要求从特殊开槽口以电磁波的形式放射到周围的外部空间,既具有传输线的性质, 又具有无线电发射天线的性质。优点是场强覆盖均匀、适应性强、电磁污染小等。缺点是成本较高。
3. 波导管传输方式: 波导管是一种双向数据传输的无线信号传输媒介, 具有传输频带宽、传输损耗小、可靠性高、抗干扰能力强等特点。缺点是工艺复杂, 受环境湿度影响较大。
4. 感应环线方式: 通过轨道铺设交叉感应环线, 实现无线通信。
在我国已经开通使用的武汉轻轨和广州地铁3号线是采用加拿大阿尔卡特公司的Sel Trac MB 系统, 用感应环线实现车2地信息双向传输; 北京地铁10号线和奥运支线、广州地铁4号线用德国西门子公司的TrainguardMT, 用点式AP实现无线信息传输; 北京地铁2号线改造、机场线采用法国阿尔斯通公司的URBAL ISTM, 用波导管和点式AP实现无线信息传输。现在正在建设的项目(广州地铁5号线、广佛线, 上海地铁6、7、8、9号线,北京地铁4号线, 沈阳地铁1、2号线, 成都地铁1号线等) , 都选择了基于点式AP 无线通信的CBTC系统, 它已经成为我国城市轨道交通信号系统选型的主流制式。CBTC系统采用当前先进的计算机技术和信息传输技术, 不与牵引供电争轨道, 有利于牵引供电专业合理布置设备; 不需要在轨道上安装设备, 易形成疏散通道。采用CBTC技术, 具有多方面优势(提高效率、易于延伸线建设和改造升级) , 可以充分利用国内现有的信号产品和资源, 易于实现国产化。其中具有完全自主知识产权的计算机联锁设备和ATS子系统已经成功在现场开通使用。但目前CBTC系统的应用在国际上还处于初期阶段, 国外厂商都在结合工程实践不断完善, 开通投入商业运营的线路并不多, 开通过程中主要存在以下技术瓶颈, 需要在今后的研制和工程实施中加以解决。
1) CBTC系统的列车定位和移动授权依赖无线信息传输, 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, 且故障处理将比原来的轨道电路系统复杂。世界上已进行了近30年的CBTC系统研制, 最大的技术瓶颈就是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面问题。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) 除采用环线通信外, 目前CBTC系统采用的IEEE802.11系列的WLAN标准是一个开放的无线频段, 该频段不限制其他用户使用, 用户较多时容易造成相互干扰, 特别是在高架开放区段, 抗外部干扰问题尤为重要。
3) 列车从地面的一个AP切换到另一个AP时信息传输会有中断, 存在一定程度的丢包现象, 如何提高信息传输的可靠性也待研究。
2城市轨道交通线信号系统选型
2.1新建线路信号系统制式选择
根据上述城轨交通信号系统发展情况和各种制式的应用情况, 对于城市轨道交通线网新线建设,信号系统制式选择原则如下: ①不宜再采用基于模拟轨道电路的ATC系统; ②仍然可采用基于数字编码轨道电路的ATC系统; ③推荐采用基于通信的列车控制系统(CBTC) 。
2.2旧线改造信号系统模式
我国早期建设的运营线路(旧线) 一般采用轨道电路方式的ATC系统, 因此在信号系统改造时, 推荐采用基于通信的列车控制系统(CBTC)方案。改造期间, 无线通信的CBTC系统与既有的轨道电路互不影响, 减少了改造的技术难度和工程管理难度。
3国产化城轨交通信号系统进展情况
国内开发的城市轨道交通系统3种制式都有,基本上都采用CBTC基于无线的列车控制系统。主要开发进展情况如下。
1. 中国铁道科学研究院, 充分利用专业齐全的优势, 通过多年的研发, 完成了包括CBTC系统的所有子系统(ATS、联锁、ATP、ATO、DCS、应答器等) , 并进行了室内系统调试、现场试验和调试。铁科院的ATS子系统、计算机联锁子系统是国内成熟技术, 具有城市轨道交通业绩, 已经具备工程实施的条件。铁科院的CBTC系统对无线故障情况下的后备转换, 进行了深入的研究, 能够在保证行车安全的情况下, 尽量减少对正常运营的干扰, 达到了先进的水平。在安全性方面, 与研发同步进行第三方安全认证工作, 已签署安全认证合同并开展安全认证工作。
2. 2004年, 北京交通大学、北京地铁运营公司、北京和利时公司申请北京市科委“基于通信
的城轨CBTC系统研究”科研项目, 在北京地铁试车线进行了ATP、ATO 试验, 并在大连设立了10 km试验段, 包括地面线路和地下线路, 进行了2列列车的追踪试验。亦庄线计划2010 年底开通点式ATP, 2011年底CBTC全系统全功能开通。
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.
关键词 城市轨道交通，信号系统，设计方案
城市轨道交通的信号系统担当着控制和指挥列车运行的任务，是影响整个城轨交通系统运营安全和效益的关键点。信号系统的水平也成为城市快速轨道交通现代化的重要标志。设计出一个优秀的系统方案不仅有利于保证行车安全，提高运输能力，实现迅速、及时、准确的行车调度指挥和运输管理现代化，提高服务质量，而且还有利于合理使用工程投资，降低工程造价。
1 系统构成方案
城市轨道交通是一个技术先进，具备相当程度自动化水平的运输体系。其中信号控制系统的构成必须与整个交通运输相适应。
在《城市快速轨道交通工程项目建设标准—试行本》中，把信号系统划分了三个层次:第一层次设备在运量较小、行车密度较低的线路上，可配置联锁设备、自动闭塞、机车信号和自动停车系统;第二层次设备在运量较大、行车密度较高的线路上，可配置列车自动监控(ATS) 系统和列车自动防护(ATP) 系统; 第三层次设备在运量大、行车密度高的线路上，配置列车自动监控系统、列车自动防护系统和列车自动运行(ATO) 系统。
上述第一层次系统配置属最低水平等级，只适于行车间隔大于3 min 的线路运用。也就是说，在行车密度较高时， 这种线路将面临整个系统的改造，造成大量的废弃工程;另一方面，由于机车信号和自动停车装置所能容纳的信息量少，列车运行的安全性很大程度上只能依赖于司机的驾驶;然而其国产化率水平是最高的，工程造价是最低的。应该说，该层次的设备适宜在近期运量小、行车密度低， 而且远期运量无明显变化的工程，如在中等城市或是郊区轨道交通系统中运用。
第二层次的信号系统配置，适于行车间隔在2 min 以上的线路运用，行车安全可以完全由列车自动防护系统来保证。虽然其国产化率水平降低，工程造价增高，但是该层次设备技术先进，便于向第三层次扩展，不存在明显的废弃工程，符合工程按近远期分步实施、合理预留的原则，所以系统的综合经济指标是合理的。这种系统能适应大多数城市轨道交通的运用需要，是大运量的城市轻轨交通的首选方案。
第三层次的系统配置具备很高的现代化技术水平，适于行车间隔小于2 min 的线路运用，不仅行车安全可以完全由列车自动防护系统来保证，而且列车自动运行系统还可以完成站间自动运行、定位停车，接收控制中心运行指令，实现列车运行自动调整，使整套信号系统能够满足列车高速、高密度运行的需要。这种系统的国产化率水平低，工程造价高，是其在工程运用中不利的一面，但系统高水平的自动化程度无疑将给日后的运营、管理带来巨大的经济和社会效益;另外，由于安装屏蔽门对列车精确定位停车功能和大运量对列车高折返能力等等方面的具体需求，这种线路的运行都要由列车自动运行(ATO) 系统来保证。所以只要条件许可，在城市轨道交通中，特别是高运量的地铁工程中，该系统方案非常值得推荐。
2 主要技术方案
2. 1 设计行车间隔
城市轨道交通工程为适应乘客运量大、行车密度高的特点，往往采取缩短行车间隔的办法。这样一方面有利于减少旅客候车时间以提高服务质量; 另一方面可以减少列车编组辆数，节省工程投资。但是由于信号ATP 系统技术的限制，如轨道区段的长度、“ 车-地”通信的有效速率、列车进路的建立和恢复时间等等因素，正常的行车间隔不可能无限制缩短。换言之，最小行车间隔极大地影响着信号的ATP 系统方案和工程造价。确定合理的行车间隔时分成为信号ATP 系统方案设计的控制参数。
根据一些发达国家城市轨道交通的运营经验， 信号ATP 系统可按满足高峰运营流量130 % 的能力标准进行设计。也就是说，如果线路的客流量在某个特殊时段增加到预测高峰值的130 % 时，ATP 系统仍有能力满足运营采取的临时措施，如临时增加运营列车等。表1 以某一条线路运营方案为例予以说明。
两种方案均可满足运量要求，但它们的运能余量，即单向运输能力与高峰小时单向最大断面客流量比是不同的。其中方案A 为1. 00 ， 方案B 为1. 08 。那么，如果按方案A 实施，在高峰时间内的线路运营将处于全饱和状态， 按上述标准设计相应的ATP 系统应采用184 s 的设计行车间隔;如果按方案B 实施，在高峰时间内的线路运营尚有8 % 的调节余量，相应的ATP 系统只需采用245 s 的设计行车间隔。显而易见，从信号系统的设计角度来看，方案B 优于方案A 。
应该指出的是，ATS 系统所具备的行车间隔调控能力与上述的ATP 的设计行车间隔能力是有区别的。ATS 对列车运行的调控主要是当列车运行秩序有紊乱时，通过控制列车停站时分而使列车运行秩序尽快恢复的一种措施。当然，这种调控能力的实现也是要体现在ATP 行车间隔能力上的。
在实际的工程运用中，应结合线路近、远期运量，以及工程实施方案、ATS 调控能力等综合因素， 确定一个合理的满足运营要求、节省工程投资的设计行车间隔。
2. 2 ATP 信息传输方式
ATP 系统是确保列车运行安全的关键设备，它由轨旁设备和车载设备组成， 列车通过地面ATP 设备接收运行信息，实现列车的间隔控制。ATP 设备主要有两种划分方式，一是按“车-地”ATP 信息传输方式分为连续式和点式发码方式;另一种是按对列车控制方式分为模式曲线方式和阶梯式控制方式。其中按前一种划分的两种ATP 设备工程造价差异大，是选择ATP 系统方案的主要比较点。
转贴于
连续式的ATP 设备一般可利用轨道电路或连续敷设的电缆向车载接收设备连续不断地传递地面信息。其特点是信息传递实时性高、技术复杂、造价昂贵。点式ATP 设备利用地面应答器或点式环线把地面信息传至列车。这种方式实时性较差， 但技术简单、造价低廉。
控制实时性较差高行车间隔大于90 s 可小于90 s 自动驾驶功能尚无产品有列车检测功能需另设轨道电路有系统扩展对行车干扰较小对行车干扰大安装调试周期较短周期长工程造价较低高维修成本低高生产厂家少多
在我国现有的地铁交通中，由于运量大、行车密度高、地铁隧道内驾驶条件较差等特点，均采用连续发码方式的ATP 系统是适宜的。
随着点式ATP 技术的发展，在城市轨道交通工程，特别是城市轻轨工程中采用点式ATP 设备显得越来越合理。在点式ATP 系统中，以目前较有代表性的西门子公司ZUB120 为例，其主要的技术指标如下:
·传输制式 移频键控(FSK) ，串行
·传输速率 50k·-1
·传输间距 130～210 mm
·电码可靠性 循环码多次判断，海明距为4
·电码长度 可编程有用比特96 位
·机车设备平均故障间隔时间 2 ×104 h
·地面应答器平均故障间隔时间 9 ×105 h
对于点式系统控制实时较差、缺乏紧急停车功能等缺点，则可以通过接近连续式发码方式进行弥补。上海莘闵轻轨交通线作为我国第一条城市轻轨线路就已按点式ATP 系统进行设计。另据西门子公司介绍，目前该公司新研制的点式ATP 系统不仅打破了90 s 行车间隔的限制，也具备了自动驾驶功能。
3 小结
在实际的工程运用中，结合工程具体情况就不难设计出优秀的系统方案。例如:在天津市区至滨海新区轻轨工程招标中，我方依据轻轨客运量近、远期分别为18. 4 万人次/ 日、28. 4 万人次/ 日，列车运行近、远期3 min 的追踪间隔，以及列车4 列、6 列的不同编组，首先确定的投标方案中设计行车间隔为135 s ， 采用点式ATP 和国产ATS ， 预留ATO 方案;而结合本线列车运行速度高达100 km/h ， 列车制动距离长的特点，从保证行车安全、节省工程造价的角度出发，我方又推荐了采用模拟无绝缘轨道电路加连续式环线的ATP 方案。两种方案的技术论证受到了评判专家组的一致好评。
总之，在系统构成和主要的技术方案确定以后，信号系统虽已基本定型，但要真正全面地设计出一个良好的系统，还有许多细节需要考虑。例如:为发挥投资效益，根据城市轨道交通工程近、远期不同的建设规模和标准，信号系统的配置应考虑按不同阶段的运量要求分步实施、合理预留，并使之容易进行技术改造和升级;信号系统设计方案中应充分考虑到国家对机电设备国产化率的要求，除某些必须引进的设备外，尽量选用国产设备或与引进国外技术国内组装相结合的方式。
另外，城市轨道交通信号系统的特殊技术指标也是应在设计过程中重点考虑的问题。如在长大坡道上设立的保护性延续进路对列车运行追踪时分的影响;为缩短折返进路建立时间，如何处理折返进路有关的渡线道岔等技术问题。
